Kit Sciences du numérique & IA - LEGO Education - Cycle 4

Le kit pédagogique Sciences du numérique & IA de LEGO® Education est prévu pour des petits groupes de 4 élèves. Il associe construction, programmation et expérimentation de systèmes interactifs : les élèves construisent des mécanismes, exploitent différents éléments interactifs simultanément et programment leur comportement pour répondre à une problématique donnée.

Avec Coding Canvas, les élèves passent progressivement de la programmation par blocs à la réalisation de programmes plus structurés. Ils apprennent à utiliser boucles, conditions, variables et fonctions pour créer des comportements plus élaborés, décomposer un problème complexe en problèmes plus simples et organiser leur programme de manière logique.

Au Cycle 4, les activités mettent particulièrement l'accent sur la résolution de problèmes et la démarche de projet. Les élèves définissent le comportement attendu, conçoivent leur programme, testent leur solution puis analysent les écarts entre le résultat obtenu et celui recherché. Ils peuvent ainsi corriger leur programme, le faire évoluer et comparer différentes stratégies pour parvenir au même objectif.

Le volet intelligence artificielle et données permet d'expérimenter concrètement la classification : les élèves découvrent comment un ordinateur peut apprendre à reconnaître différentes catégories à partir d'exemples et observent l'influence des données utilisées sur les résultats obtenus. Le traitement est réalisé localement sur le terminal utilisé, sans transmission des images ou des données personnelles.

Les activités permettent notamment de :

• décomposer un problème et formaliser une solution sous forme d'algorithme ;
• utiliser des boucles et des conditions pour adapter le comportement d'un système ;
• mémoriser et exploiter des informations à l'aide de variables ;
• structurer un programme à l'aide de fonctions ;
• tester, analyser et corriger un programme ;
• expérimenter la classification par intelligence artificielle et comprendre le rôle des données ;
• prolonger les apprentissages vers la programmation textuelle Python pour aller plus loin.

Les ressources du Teacher Portal accompagnent cette progression avec des supports directement exploitables en classe et des indications pédagogiques permettant à l'enseignant de guider les élèves dans les différentes étapes des activités.

LES PLUS

• Ensemble matériel plus complet : permet de combiner plusieurs actionneurs, un capteur et une commande manuelle dans un même projet.
• Programmation structurée avec variables et fonctions : pour aborder la modularité et la décomposition d’un programme.
• Passage possible de la programmation par blocs à la programmation textuelle Python.
• Matériel sans fil : facilite la construction de mécanismes dans lesquels capteurs et actionneurs peuvent être répartis librement.
• Contrôleur polyvalent : utilisable aussi bien comme télécommande que comme élément d’entrée intégré à une construction.
• Activités associant programmation, données et classification IA dans une démarche expérimentale.
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• Une approche concrète de l'informatique associant programmation, construction et expérimentation.
• Une progression adaptée au Cycle 4 vers des programmes plus structurés et des problèmes plus complexes.
• Une démarche qui développe la capacité à analyser un problème, concevoir une solution, la tester puis l'améliorer.
• Des projets permettant d'établir un lien direct entre algorithme, programme et comportement d'un système réel.
• Une approche de l'intelligence artificielle qui permet d'expérimenter la classification et le rôle des données.
• La possibilité de prolonger les apprentissages vers une programmation textuelle pour les élèves les plus avancés.
• Un fonctionnement en petits groupes favorisant collaboration, autonomie et résolution collective de problèmes.
• Un environnement d'IA conçu pour un usage scolaire sécurisé : aucun compte élève et aucun partage des images ou données utilisées pour la classification.
• Des ressources pédagogiques prêtes à l'emploi pour faciliter la préparation et l'animation des séances.

CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES

Kit Sciences du numérique & IA LEGO® Education - Cycle 4

• Âge : 11 ans et +
• 379 briques LEGO®
• Instructions de montage
• 1 moteur double (2 sorties, capteur de mouvement intégré)
• 1 moteur simple
• 1 capteur de couleur
• 2 cartes de connexion
• 1 contrôleur à 2 leviers (codeurs magnétiques haute résolution, utilisable en télécommande ou comme capteur d’activation intégré à une construction)
• 1 câble USB de charge
• 1 bac de rangement empilable
• Organisation recommandée : 1 kit pour 4 élèves

Environnement de programmation Coding Canvas

• Application Web et application iOS
• Programmation par blocs à icônes et blocs avec libellés
• Accès aux activités par code PIN, sans compte ni mot de passe élève
• Projets enregistrés localement sur le terminal utilisé
• Fonctions d'intelligence artificielle avec traitement local des données
• Webcam ou caméra USB nécessaire pour les activités utilisant la vision par IA
• Possibilité de poursuivre en programmation Python avec les outils LEGO® Education

Plateforme enseignant (Teacher Portal)

• 30 séances pédagogiques
• Durée type d'une séance : 45 minutes (rangement compris)
• 6 unités : Bases, Boucles, Conditions, Variables, Fonctions, IA et données
• Présentations destinées aux élèves
• Notes d'accompagnement pour l'enseignant
• Ressources de prise en main
• Aide à la préparation et à l'animation des séances

Pour les activités nécessitant Coding Canvas, un ordinateur, Chromebook ou iPad est nécessaire. Un seul terminal suffit pour un groupe de quatre élèves.