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B* Plumes et puces : Projet scientifique, robotique et civique et découverte des intelligences animales à l’école REP+ Louise Michel/Jean Biondi de Creil (Journée Innov. 2018)

17 novembre 2017

60 -CREIL - REP + - Plumes et puces #2018E

Ecole élémentaire Louise Michel/Jean Biondi
3 rue JULES FERRY , 60100 CREIL
Site :
http://www.education.gouv.fr/annuaire/60-oise/creil/etab/ecole-elementaire-publique-louise-michel-jean-biondi.html

Auteur : Joelle LEFORT
Mél : Joelle.Lefort@ac-amiens.fr

Projet scientifique, robotique et civique. Découverte des intelligences animales et de l’impact environnemental des activités humaines sur les populations des oiseaux urbains. Décryptage et modélisation de protocoles d’expériences des chercheurs ethologues par le biais de robots programmables et/ou démarche expérimentale en utilisant les réseaux sociaux pour communiquer, critiquer et partager. Démarche d’ingéniérie en vue de réaliser un dispositif technologique éco-citoyen homme-oiseau. Développement de l’esprit critique, scientifique, éthique et créativité.

Plus-value de l’action
non renseigné

Nombre d’élèves et niveau(x) concernés
3 classes du REP+ et 3 ESAP CM2 de Quentin Lengagne de l’école Gérard de Nerval à Creil ; CM21 de Sarah Gebleux de l’école Louise Michel de Creil ; CM2de Joëlle Lefort de l’école Louise Michel de Creil

A l’origine
Les élèves montrent des difficultés en résolution de problèmes et en gestion de données, tout en ayant des résultats positifs dans les autres domaines. Ils ne donnent pas sens aux outils mathématiques qu’ils utilisent, ils appliquent très bien des mécanismes mais n’entrevoient pas l’utilité concrète qu’ils peuvent avoir.
Chez eux comme à l’école le temps de manipulation est insuffisant et la modélisation est difficile à mettre en place. Construire des robots c’est développer des compétences d’observation, d’analyse et de conception, apprendre à résoudre des problèmes et travailler en équipe, susciter le besoin de rechercher l‘information, prendre conscience des actions logiques sous jacentes, utiliser des outils mathématiques et informatiques, créer, jouer, manipuler. Rarement en contact avec la nature les élèves ne réalisent pas l’impact de nos actes sur l’environnement. Attachés à leur cadre urbain, les mondes végétal et animal ne leur sont pas familiers. Leur jugement environnemental est faussé, leur comportement se révèle inadapté puisqu’ils n’ont pas les clés nécessaires à l’analyse des interactions homme-nature. Découvrir les oiseaux c’est réaliser des observations scientifiques et sociales, découvrir l’intelligence des animaux et l’impact environnemental des êtres vivants, surtout celui des hommes, éveiller la conscience civique, empathique et humaine, nourrir une réflexion sur les actes humains, et décisions futures en équilibre avec un écosystème à respecter et à prendre en compte. Les résultats des scientifiques sont le fruit de travail en équipe et d’entraide, de communication, d’échanges ; ils montrent que la construction d’une connaissance ne peut être l’affaire d’un seul individu, mais le résultat d’un collectf qui partage et s’interroge continuellement.

Objectifs poursuivis
Maîtrise des différents domaines de compétences :
Domaine 1 : Utilisation du langage pour penser et communiquer : - langage mathématique, scientifique et informatique (connaître les principes de base de l’algorithmique et de la conception des programmes informatiques, et les mettre en œuvre pour créer des applications simples) ; produire et utiliser des représentations d’objets, d’expériences, de phénomènes naturels (schémas, croquis) ; Lire, interpréter, commenter des tableaux, graphiques, diagrammes organisant des données de natures diverses. - Langue française : s’exprimer à l’écrit et à l’oral pour raconter, décrire, expliquer, argumenter de façon claire et organisée en adaptant son niveau de langue et son discours à la situation et en prenant en compte ses interlocuteurs.
Domaine 2 : méthodes et outils pour apprendre. - organisation du travail personnel (identification d’un problème, démarche de résolution par la mobilisation des connaissances nécessaires et l’exploitation d’éventuelles erreurs. ; constitution d’outils personnels (écrits de travail y compris numériques, prise de notes, brouillons, fiches, lexiques…) - Coopération et réalisation de projets : travail en équipe en partageant les tâches selon les compétences de chacun, engager un dialogue constructif en argumentant pour défendre son point de vue ; gestion d’un projet par la planification des tâches et évaluation des objectifs. - Utilisation d’outils numériques pour échanger et communiquer :création de documents intégrant divers médias, pour les publier et les transmettre afin qu’ils soient consultables par d’autres ; enrichissement de ses propres réalisations par la réutilisation des productions collaboratives dans le respect des règles du droit d’auteur. ; communication par le biais des réseaux sociaux dans le respect de soi et des autres, comprendre la différence entre la sphère publique et privée et savoir ce qu’est une identité numérique.
Domaine 3 : formation de la personne et du citoyen -Responsabilité, sens de l’engagement et de l’initiative : coopération et responsabilité vis-à-vis d’autrui ; respects des engagements pris, importance du respect des contrats dans la vie civile. Prise d’initiatives, mise en oeuvre de projets après avoir évalué les conséquences de son action, préparer son orientation future.
Domaine 4 : les systèmes naturels et les systèmes techniques. - démarche scientifique : savoir mener une démarche d’investigation ; description et questionnement des observations ; exploitation et communication des résultats en utilisant les langages scientifiques à bon escient . - Conception, création, réalisation : imagination, conception et fabrication des objets et des systèmes techniques en mettant en œuvre des compétences d’observation, d’imagination, artistiques et en sollicitant les savoirs et compétences scientifiques et technologiques. - Responsabilités individuelles et collectives : connaissance de l’importance d’un comportement responsable vis-à-vis de l’environnement et de la santé et comprendre ses responsabilités individuelles et collectives ; prendre conscience de la responsabilité humaine sur l’environnement - Savoir que la santé repose sur des fonctions biologiques coordonnées, susceptibles d’être perturbées par des facteurs physiques, chimiques, biologiques et sociaux de l’environnement et que certains de ces facteurs de risques dépendent de conduites sociales et de choix personnels.

Description
Le projet Plumes et puces mêle sciences, langage informatique, technologie, maîtrise de la langue, arts plastiques et numériques, et éducation civique. Les élèves découvriront les intelligences animales à travers les observations du résultat des protocoles expérimentaux portant sur les capacités cognitives des corvidés, réalisés par des équipes de chercheurs

Modalité de mise en oeuvre
Septembre-octobre : Etude des oiseaux (caractéristiques morphologiques, fonctionnelles et comportementales) et construction d’outils d’observation. Etude des intéractions oiseaux-environnement-homme Pour les classes concernées, développement des compétences spatiales, de caractérisation et de programmation (réalisation de programmes de construction de modèles LEGO, création et programmation de modèles répondant à des consignes simples. Mise en place d’un cahier chercheur personnel pour la collecte de documentation et partage des points de vue, questions et idées.
Novembre-janvier : Etude des protocoles d’expérimentation des laboratoires, premières analyses et hypothèses. Modélisation de comportements d’oiseaux avec des Lego Mindstorm, méthode de la rétro-ingéniérie et sur l’essai-erreur pour comprendre la programmation. Echanges via Twitter entre les élèves des différentes classes et avec les scientifiques : validation des outils, des observations, des modélisations, questionnements et conception de protocoles expérimentaux.
Février-avril : Films d’animation, productions plastiques, modélisation reproduisant les protocoles et leurs résultats. Défi : en utilisant les connaissances acquises sur les capacités cognitives des corvidés, imaginer un dispositif technologique éco-citoyen homme-oiseau avec possibilité de concrétiser le prototype avec l’aide d’un Fablab (La machinerie Amiens) ? Même les élèves ne faisant pas appel aux robots participent aux échanges. Echanges avec les scientifiques et validation des modélisations, questionnements et conception de protocoles expérimentaux.
Mai : Préparation d’une conférence scientifique et participation aux congrès des jeunes chercheurs des Savanturiers à Creil et à Paris pour exposer et partager ses travaux de recherches avec d’autres classes et les scientifiques. Après l’étude des protocoles d’expérimentation d’un vrai laboratoire en éthologie, proposition aux élèves d’un défi technologique, plastique ou cinématographique : création de robots, films d’animation, productions plastiques.. Travail en équipe (conduite du projet, étapes de réalisation, programmation et animation, gestion du matériel en se répartissant les tâches.) Défi scientifique : imaginer un ou plusieurs protocoles expérimentaux visant à étudier d’autres capacités cognitives, par un travail individuel ou en équipe. Rédaction d’une proposition de protocole et discussion avec leurs partenaires élèves et le mentor scientofique via Twitter, mail ou visioconférence. Défi technologique et écologique : création d’un dispositif automatisé utile à l’homme et aux corvidés. Travail en équipe avec des rôles définis (conduite du projet, étapes de réalisation, programmation et animation, gestion du matériel en se répartissant les tâches.)

Moyens mobilisés
Moyens humains : enseignants des classes concernées, partenaires. Moyens matériels : différents modèle LEGO pour familiariser les élèves (d’octobre à décembre) ; 2 kits LEGO Wedo 2.0 et 4 kits Legoboost pour les modélisations simples ; 2 kits Lego Mindstorm pour mles modélisations complexes ; 6 ipads pour la programmation, l’animation, les échanges.

Partenariat et contenu du partenariat
Agatha LIEVIN-BAZIN doctorante du laboratoire d’éthologie et cognition comparées de l’Université de Nanterre. (échanges via twitter et partage d’expériences) L’équipe des Savanturiers du CRI (Centre de recherches interdisciplinaire) qui propose un rôle collaboratif, des formations enseignants, des parrains scientifiques, et organise le congrès des jeunes chercheurs à Paris. Le Fablab d’Amiens (La Machinerie) pour la partie « créativité technologique »et le prototypage du dispositif imaginé par les élèves.

Evaluation
Evaluation / indicateurs
Grilles d’auto évaluation formative pour les élèves après les séances (travail d’équipe, compétences et savoir faire, utilisation des outils de communication), cahier chercheur, grilles d’observation des compétences, outils créés par les élèves. Réalisation de programmes, élaboration d’un prototype modélisant, rédaction d’un constat des réusites et échecs des programmes et des actions, rédactions de diagnostics et propositions de résolutions, conduite d’exposés, films d’animation, articles pour le blog… Utilisation de réseaux de communication (Evernote, Dropbox, Facetime, Twitter, mails…)

Modalités du suivi et de l’évaluation de l’action
auto-évaluation

Effets constatés
Sur les acquis des élèves : Non renseigné
Sur les pratiques des enseignants : Non renseigné
Sur le leadership et les relations professionnelles : non renseigné
Sur l’école / l’établissement : non renseigné
Plus généralement, sur l’environnement non renseigné

Extrait de [eduscol.education.fr/experitheque} : Creil. REP+ - Plumes et puces

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