Les enfants tracent leur propre voie avec le défi de la robotique

2 décembre 2021 /
Alexander Glaves /
Actualités, Provo STEM, Relations publiques, Enseignement et apprentissage

L'excitation régnait dans l'air alors que des groupes d'élèves de 5 à 6 ans s'agglutinaient autour de quatre robots fabriqués à la main. Chaque machine est garée sur un grand tapis orné d'une cible circulaire. Des bibelots de formes et de tailles diverses sont éparpillés sur la surface.

Amy Rosenvall, la modératrice, procède à un lent décompte. "3...2...1...Commencez !" Chaque équipe d'enfants a pointé frénétiquement, mais méthodiquement, des zones du tapis et a bavardé pendant qu'un camarade de classe, choisi dans son groupe, pilotait le robot via l'iPad.

Cette compétition passionnante a été le point culminant de deux mois de travail de la part des enfants, de leur enseignant et de Rosenvall, spécialiste du programme STEM du district. Tous les deux mois, Rosenvall s'adresse à un nouveau groupe d'enseignants pour leur demander s'ils souhaitent participer au défi robotique (bien que parfois les enseignants la recherchent ou demandent à participer une deuxième fois). Lorsqu'ils acceptent, ils s'engagent à consacrer du temps chaque jour pour permettre à leurs élèves de travailler sur leurs machines. Ce temps est généralement assez discret - environ 30 minutes par jour, bien que ce temps s'étende généralement vers la fin du projet en raison de la demande populaire.

On leur explique les défis que leur robot doit être capable de relever avant qu'ils ne se lancent. On ne leur dit pas comment ils sont censés relever ces défis. Ils ne reçoivent pas d'instructions pas à pas sur la manière de construire leur robot. Et on ne leur donne pas un programme propre à installer qui leur permettra de le piloter facilement.

L'un des principes fondamentaux de l'ingénierie que Rosenvall estime important d'inculquer aux jeunes esprits est la résolution de problèmes. Ainsi, lorsqu'un groupe d'élèves constate que son bras robotique ne fonctionne pas, il ne peut pas se contenter de demander de l'aide à son professeur. Même s'ils essayaient, l'enseignant en saurait souvent moins qu'eux sur le sujet. Au lieu de cela, ils doivent passer au peigne fin le code qu'ils ont écrit pour la machine et résoudre le problème eux-mêmes. L'année dernière, lorsqu'une équipe d'étudiants a rencontré un problème matériel avec le bras à griffes, elle a pu communiquer avec des étudiants d'une autre école pour résoudre le problème.

Mme Rosenvall instruit et inspire souvent par des anecdotes qu'elle a recueillies au fil des ans. Lorsque les élèves ont du mal à décider ce qu'ils vont utiliser pour déplacer des objets au centre de leur cible, l'objectif du concours, elle leur raconte une anecdote vécue lorsqu'elle était enseignante.

Alors qu'elle préparait ses élèves à une compétition des Olympiades des sciences, la seule épreuve à laquelle ils ne pouvaient pas participer était le cours de robotique. À l'époque, il s'agissait d'une compétition de robots de combat de type sumo. Cependant, le kit de robotique était tout simplement trop cher. Elle, et la classe, avaient accepté que ce n'était pas à leur portée. Un élève, cependant, n'allait pas laisser un kit de robotique aussi cher se mettre en travers de son chemin. Le matin de l'Olympiade des sciences, alors que tout le monde montait dans le bus, il s'est approché de Rosenvall et l'a informée qu'il avait le robot pour la compétition des robots de combat. Sur son temps libre, il avait pris une de ses voitures RC bon marché et avait utilisé du ruban adhésif pour fixer une pelle à poussière en métal faite maison afin de créer une sorte de bulldozer de pacotille.

Bravo pour votre créativité, essayons, se dit-elle en se disant qu'ils pouvaient au moins se lancer dans la course. La dernière place valait mieux que pas de place du tout. Au premier tour, l'équipe adverse avait un magnifique robot en kit de 1 000 dollars et il semblait risible d'opposer leur jouet macGyvered à ce robot (en fait, l'équipe adverse a ri). Puis, la voiture RC s'est approchée de la machine à mille dollars, l'a ramassée dans sa pelle et l'a déposée à l'extérieur du ring de sumo. Elle avait du mal à croire ce qu'elle avait vu. Bien sûr, elle a eu l'occasion de le revoir... et de le revoir... et de le revoir encore, car leur Petit Robot qui pouvait a remporté la première place au défi des robots de combat. L'histoire inculque de nombreuses leçons importantes. Il est plus facile de s'attaquer à de nombreux obstacles en appliquant des techniques de résolution de problèmes qu'en y injectant de l'argent. L'enthousiasme des enfants est souvent un meilleur chemin vers le succès que le cynisme des adultes. Et, bien sûr, l'une des plus grandes leçons que beaucoup d'élèves en tirent, c'est que les poubelles sont des outils de travail. grand.

Il est difficile de sous-estimer l'importance de ce que Rosenvall a accompli avec ce programme. À l'origine, sa tâche consistait à équiper la salle de classe de chaque enseignant d'un kit de robotique afin de faciliter l'apprentissage des STIM dans la salle de classe. C'était un objectif admirable, mais l'expérience et l'instinct de Rosenvall lui ont fait comprendre qu'il existait un moyen plus efficace d'atteindre l'objectif d'inculquer l'amour de l'apprentissage et des STIM dans le cœur des élèves de la salle de classe. Plutôt que de donner à chaque enseignant un kit de robotique, elle a regroupé les kits dont elle disposait et a préparé un cours de deux mois, dont le point culminant a été le défi à relever en classe.

En donnant aux classes participantes un objectif à atteindre, les élèves sont toujours enthousiastes. Ils ont la volonté de surmonter les obstacles qui peuvent se dresser sur leur chemin. Et comme chaque classe dispose d'environ quatre kits de robotique, les élèves peuvent à la fois se familiariser avec les moindres détails de la machine et travailler efficacement au sein d'une petite équipe.

Les activités de ce type sont réputées pour attirer un public résolument masculin. L'un des objectifs de Rosenvall était d'atteindre les filles dans chaque classe et de leur inculquer un sentiment d'émerveillement dès leur plus jeune âge. À cette fin, elle a constaté que les filles sont beaucoup plus enclines à participer à la robotique lorsqu'elles voient l'histoire qui se cache derrière ce qu'elles font. La compétition en classe est en partie conçue pour créer ce récit. Et à en juger par les groupes de filles qui crient et pointent leur robot lorsque le temps s'écoule, elle a remporté un franc succès.

Pour l'instant, le programme est relativement petit. Il y a environ 4 kits en tout, ce qui signifie que, dans l'ensemble du district, quatre classes peuvent participer en même temps. Cependant, compte tenu de la taille du programme et de son budget, il est bien plus performant que les autres. L'un des aspects les plus intéressants du programme est son évolutivité. Plus de fonds signifie plus de kits de robotique, ce qui permettra à un plus grand nombre d'enfants de bénéficier du niveau d'exposition possible grâce à ce programme.