Construisons nos robots pour comprendre l’informatique.

Avec des enfants du quartier des Fleurs de Grasse, nous avons expérimenté une nouvelle forme de médiation scientifique pour mieux comprendre le numérique. Cette expérimentation a concerné deux groupes de quatre enfants de ce quartier prioritaire entre 6 et 12 ans, plusieurs frères et sœurs, avec des niveaux scolaires qui semblaient assez divers.

Avant les séances, il y a eu des activités d’initiation à l’informatique et à la robotique faites par les Petits Débrouillards en faisant jouer les enfants au robot (activité débranchée) ou leur montrer comment créer des objets numériques en les programmant eux-mêmes (initiation à Scratch).

Une première séance de 3 heures de prise de contact a permis de partager (a) quelques notions de popularisation de l’informatique (algorithme et codage) sous forme de dialogue en questions-réponses (question aux enfants, écoute de la réponse, reformulation et apport de connaissance) et (c) de voir comment programmer de manière graphique un petit robot Thymio, (b) après avoir manipulé l’appareil pour observer sans fonctionnement dans différentes configurations [1], la programmation s’est faire de manière collective autour d’un écran avec la participation de tout le monde [2], et a été suivi d’une petite séance vidéo pour re partager les concepts [3]. Cette séance a aussi permis d’expliquer ce que nous allions faire et de laisser les enfants imaginer ce que pourrait être le robot et comment il pourrait interagir avec eux. On s’est basé sur la présentation de robots artistiques utilisant du matériel de récupération [4]. Ainsi, par exemple, avons-nous décidé que ce robot jouerait … au pokémon. 

Cette séance a été menée par un chercheur en intelligence artificielle et une animatrice de SNJ. À l’issue de cette séance, les enfants et les familles qui venaient les chercher ont été invitées à ramener des photos des enfants et plusieurs sortes d’objets pour construire le robot.

Dès le début, tout s’est joué “aux deux genres” pour bien apprendre aux filles et aux garçons que tout ce domaine scientifique concerne les deux moitiés de l’humanité.

[1] Mission 3 du livret d’initiation à Thymio pour découvrir les différents modes.

[2] Utilisation de VLP dans Thymio Suite https://www.thymio.org/fr/programmer/thymio-suite 

[3] Le 1er grain de  https://pixees.fr/trois-grains-videos-pour-expliquer-aux-momes-les-sciences-informatiques 

[4] Les robots de Brian Marshall  https://www.laboiteverte.fr/les-petits-robots-de-brian-marshall et les créations de Nathalie Caron https://www.pinterest.ca/nataliecaron17/robot-recyclé 

À la séance suivante, on s’est lancé dans la construction de vrais robots ludiques, bâtis à partir de matériel de récupération, créés avec les idées des enfants eux-mêmes. Pour minimiser l’apport de technologies trop complexes, nous avons utilisé deux astuces:
– le robot est vissé sur un thymio qui lui sert de véhicule pour se déplacer, le logiciel étant créé avec les outils découverts à la première séance [2];

– la tête du robot est un smartphone (en fait : ce sera le torse du robot qui reçoit le smartphone car les enfants veulent faire la tête avec leur matériel) qui va permettre d’interagir (caméra, micro, image et vidéo, son) [5].

De manière plus subtile nous avons aussi implémenté certains voeux des enfants “dans la mécanique” : par exemple le distributeur de carte de pokemon n’est pas motorisé, mais purement mécanique; le robot lui-même est un placard pour y ranger des choses, un des bras mets en pratique un principe élémentaire de levier. On illustre cette idée en partegeant quelques vidéos scientifiques et artistiques [6].
On montre ainsi que les problèmes se résolvent parfois avec de la high-tech, parfois de la low-tech.

Au cours de cette séance avec les enfants illes a sélectionné les éléments, choisi et mis en place des assemblages, peints tous les éléments pour les mettre aux couleurs de notre choix.

[5] Le logiciel est un framework https://gitlab.inria.fr/line/aide-group/robotination de web application minimale telle que : (i) sur le smartphone on ait juste à ouvrir un navigateur qui affiche en plein écran en cliquant sur la page web (par exemple celle-ci http://aide-line.inria.fr/public/robotination/robot2.html pour montrer quelque chose de simple “conçu” par les enfants) donc qui marche sur n’importe quel smartphone sans aucune installation, (ii) le logiciel est conçu par les enfants qui définissent verbalement le cahier des charges et on leur montre le résultat.

[6] On montre par exemple ici un robot bipède sans aucun moteur https://youtu.be/WOPED7I5Lac?t=35 ou les robots de Theo Jansen https://youtu.be/LewVEF2B_pM 

Entre cette séance et la séance de réalisation, l’équipe d’animation a investi sans les enfants une “séance de finition” : reprise des peintures, consolidation des assemblages, réalisation de l’équilibrage du robot, mise en place logicielle.

La troisième séance a permis de réaliser et finaliser le robot. En alliant science et créativité, technologie et développement durable,  on montre concrètement que tout ne s’achète pas, mais peut se construire, et on démontre que ce qu’on apprend à l’école peut permettre de faire plein de choses super au quotidien. On a pu observer une vraie jubilation des enfants (et de l’équipe d’animation !) à arriver au bout de cette réalisation. Au cours de cette séance, nous avons aussi fait fonctionner le robot et sommes revenus à partir de cette réalisation sur les concepts informatiques partagés. 

Finalement : est-ce intelligent une machine ? C’est une intelligence mécanique et surtout, cela nous fait réfléchir à notre intelligence humaine. 

 
Partager cette belle expérience à travers quelques images …

et deux mini-vidéos :

• Ici les enfants parlent de leur réalisation, montrant un fort engagement :
  
• Ici on voit les deux astuces pour “robotiser” l’objet (i) utiliser un robot Thymio comme socle, (ii) utiliser un smartopone pour animer le robot:
  

Crédits

Les actions “robotination” et je “fais ma science” sont soutenues par la Fondation Blaise Pascal  avec le concours d’Inria au sein de Terra Numerica et la contribution de SNJL  au service des Petits Débrouillards.