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Le Bras spatial canadien 2

Par Caitlin Davey 60 minutes
Niveau
4e à 6e année
Disciplines
Science et technologie,
Mathématiques
composants du cadre
  • Programmation
  • Technologie et société
  • Conception
Outils et langages
Block-based,
Scratch

Concepts clés en programmation

  • Expression conditionnelle 
  • Événement 
  • Boucle 
  • Parallélisme 
  • Variable

Terminologie

Abstraction

Isolation des différences afin qu’une solution convienne à de nombreux problèmes.

 

Expressions conditionnelles

Élément prenant une décision selon des conditions.

 

Événements

Action entraînant une autre action.

 

Boucles

Élément exécutant la même séquence plus d’une fois.

 

Parallélisme

Exécution de plusieurs actions en même temps.

 

Variables

Élément stockant une information.

Dans le cadre de cette activité, les personnes apprenantes se mettront dans la peau de Chris Hadfield et commanderont le Bras spatial canadien 2 à distance. Elles utiliseront Scratch pour simuler l’installation d’un nouveau module sur la Station spatiale internationale.

Cette leçon a été créée en partenariat avec

Amorce

Présentez l’astronaute canadien Chris Hadfield.

Regardez une vidéo de Chris Hadfield en français montrant un aspect amusant du quotidien dans l’espace.

Posez cette question au groupe : « Chris Hadfield a travaillé sur la Station spatiale internationale. Connaissez-vous la Station spatiale internationale? »

Introduction

La construction de la Station spatiale internationale (SSI) n'est pas une tâche de tout repos! L’équipage de la SSI doit fixer des modules pesant des tonnes, étendre des panneaux solaires plus longs qu’un autobus et transporter de l’équipement hors de la navette et à l’intérieur de celle-ci.

Le Bras spatial canadien 2 est un bras robotisé fabriqué au Canada qui se trouve sur la Station spatiale internationale (SSI). Il a aidé des astronautes comme Marc Garneau et Chris Hadfield à construire la SSI dans l'espace. Le Bras spatial canadien 2 a été lancé en 2001 et fait 17 mètres de long. Il sert à déplacer de l’équipement, du matériel, des astronautes et même des engins spatiaux comme la capsule Dragon de SpaceX partout autour de la SSI.

Dans la SSI, les actions doivent être faites dans un ordre précis afin de mettre les modules au bon endroit. Comme les modules s’insèrent et se verrouillent, ils doivent être fixés parfaitement pour que tout fonctionne.

Regardez cette vidéo de Chris Hadfield expliquant les commandes du Bras spatial canadien 2 :

  • Question : Comment le Bras spatial canadien 2 est-il utilisé sur la Station spatiale internationale?
  • Question : À quel endroit commande-t-on le Bras spatial canadien 2?
  • Question : Pourquoi y a-t-il autant de caméras pour orienter l’astronaute pendant qu’il commande le Bras spatial canadien 2?
  • Question : Pourquoi est-il difficile d’utiliser un robot comme le Bras spatial canadien 2?

Dans Scratch, nous programmerons un jeu où nous allons commander le Bras spatial canadien 2, comme l'a fait Chris Hadfield dans la vidéo.

Programmation en groupe

  1. Allez sur le site de Scratch au scratch.mit.edu et cliquez sur « Créer » (dans le coin supérieur gauche) pour créer un nouveau projet.
  2. Montrez aux personnes apprenantes les éléments principaux : la scène, les lutins et le code. Montrez aux personnes apprenantes comment déplacer et emboîter des blocs.
  3. Accordez quelques minutes aux personnes apprenantes afin qu’elles puissent cliquer sur des blocs et découvrir les fonctions.
  4. Avec le groupe, faites un ou deux exercices où les personnes apprenantes devront réaliser une action dans Scratch. Par exemple, « Faire bouger Scratch le chat » ou « Faire dire quelque chose à Scratch le chat après avoir appuyé sur la touche Espace » (consultez le document Exercices de programmation en groupe pour voir des exemples et obtenir le corrigé).

Activité

Montrez l'exemple de projet aux personnes apprenantes afin qu'elles aient une idée du projet qu'elles vont créer. Cliquez sur le drapeau vert pour commencer. Appuyez sur les flèches pour déplacer le Bras canadien 2 et sur la touche Espace pour prendre et relâcher les objets. Ne dévoilez pas ces consignes aux personnes apprenantes. Posez-leur plutôt des questions sur ce qu'elles voient et entendent. Que se passe-t-il dans ce projet?

Ouvrez le projet de départ et regardez les lutins et les arrière-plans.

Demandez aux personnes apprenantes d’ouvrir le projet de départ et de cliquer sur « Voir à l’intérieur » ou « Remix ». (Le bouton « Remix » n'est visible que si vous vous connectez à votre compte.)

Utilisez le corrigé pour réaliser les étapes suivantes avec les personnes apprenantes :

  1. Faire bouger le bras
  2. Réinitialiser la position du bras
  3. Ouvrir et fermer la pince
  4. Prendre les modules
  5. Placer les modules sur le port
  6. Réinitialiser la position des modules
  7. Copier les instructions dans les autres modules
  8. Activités de prolongement (si le temps vous le permet)

Objectifs d’apprentissage

Je peux créer des algorithmes dans Scratch.
Je peux utiliser des expressions conditionnelles pour déterminer les actions qui ont lieu dans mon projet.
Je peux utiliser des boucles pour exécuter des actions plus d’une fois.
Je peux utiliser des événements pour déterminer le moment auquel les actions ont lieu dans mon projet.
Je peux envoyer des messages afin que les lutins puissent communiquer dans mon projet.

Critères de réussite

J'ai remixé le projet de départ et j'ai remplacé le titre par mon prénom.
Le Bras spatial canadien 2 peut être commandé par la personne qui joue au jeu.
Le Bras spatial canadien 2 peut prendre et placer des modules.
J’ai envoyé des messages afin que les éléments communiquent dans mon jeu.

Méthodes d’évaluation

Demandez aux personnes apprenantes d’utiliser les commentaires dans Scratch pour expliquer leur démarche (clic droit, ajouter un commentaire).

Les personnes apprenantes peuvent créer un organigramme (comme dans cet exemple d'organigramme!) ou une séquence d'étapes avec le langage mathématique avant de créer le jeu dans Scratch (p. ex., tourner à 30 degrés dans le sens horaire, avancer de 3 cm, tourner à 60 degrés dans le sens antihoraire, etc.).

Conception : Discutez des éléments de conception visuelle et des composantes de jeu qui rehaussent l’expérience des personnes utilisatrices du projet. Demandez aux personnes apprenantes de nommer des éléments de conception visuelle ou des composantes de jeu qui pourraient être modifiés pour améliorer l’expérience de certaines personnes (p. ex. ajouter des sons, afficher le pointage).

Langues : Demandez aux personnes apprenantes d’écrire une histoire à la première personne sur un astronaute utilisant le Bras spatial canadien 2 pour prendre une capsule Dragon ou Cygnus.

Regardez cette vidéo pour voir des images célébrant 40 ans d’innovation en matière de robotique au Canada, dont le Bras spatial canadien!

Canada en programmation - Chris Hadfield
https://www.youtube.com/watch?v=BR8svbP1iIw

Les cinq sens dans l'espace : le goût
https://www.youtube.com/watch?v=WWITx8cmFXs

Hadfield aux commandes du Canadarm2
https://www.youtube.com/watch?v=l2i3Z4Tl-Vo

Chris Hadfield - Encyclopédie canadienne
https://thecanadianencyclopedia.ca/fr/article/chris-hadfield

L’incroyable Bras spatial canadien 2
https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2001/ast18apr_1

Bras spatial canadien - Encyclopédie canadienne
https://thecanadianencyclopedia.ca/fr/article/bras-spatial-canadien-canadarm

The Canadarm: Celebrating 30 Years of Success
https://www.youtube.com/watch?v=oMSctD2PNaI

Enseignez des leçons qui sont liées à votre programme existant! https://bit.ly/ActivitésCLC_FR

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