Notre 1er manuel Python pour le collège : Les bases de la programmation

Par Chloé, jeudi 5 septembre 2019
Catégories : Robots Educatifs / Pedagogiques

Dans un précédent billet, nous vous décrivions les grandes lignes de notre futur cursus Python dédié au collège dont les manuels seront librement téléchargeables. Le 1^er manuel consacré à l’apprentissage du langage Python au collège a été finalisé pour la rentrée. Dans cet article, nous vous donnons une description précise de son contenu.

Ce manuel a pour vocation d’enseigner les bases du langage Python avec des robots. Il correspond à 10 à 12 heures de cours.

Le manuel Python n°1 : Les bases de la programmation

Le contenu du manuel est divisé en deux parties : Programmer des LED et Programmer des voitures. Il correspond aux “manuels de base” décrits dans notre présentation du cursus Python.

Son introduction

L’introduction, assez brève, se tient aux éléments essentiels pour se lancer rapidement dans la programmation en Python. Trois points y sont abordés :

Les objets programmés : la programmation est d’abord remise dans son contexte de la vie de tous les jours à travers les objets programmés.
Définition de la programmation et 1er aperçu du langage Python.
Présentation du module ESP32 : après une description des éléments programmables qui le composent, les notions de bibliothèque et d’objet sont introduites, suivies d’une 1ère présentation des objets qui leur permettront de contrôler les éléments de la carte ESP32.

Partie 1 – Programmer des LED en Python

L’objectif de cette 1ère partie est d’acquérir les bases du langage Python en abordant les notions suivantes : séquence, boucle et condition. Cet apprentissage se fait à travers la programmation d’un feu de signalisation.

1. Programmer des séquences

Objectif : allumer une LED en Python.

Notions abordées :

- Séquence, objet et propriété, méthode et paramètre.
- Importer un objet d’une bibliothèque.
- Exécuter une méthode pour laquelle sont définies des paramètres (allumer la LED aux coordonnées x-y en telle couleur).

Exercice : programmer un feu de signalisation.

2. Programmer des boucles

Objectif : Programmer une boucle en Python.

Notions abordées :

Différencier les 2 types de boucle et les instructions for et while.
Dessiner un organigramme figurant une boucle.
L’indentation en programmation.

Exercice : Programmer un feu piéton dont la séquence d’allumage s’exécute en boucle.

3. Programmer des conditions

Objectif : Programmer une condition en Python.

Notions abordées :

Dessiner un organigramme figurant une condition.
La syntaxe des conditions : instructions if-else et opérateurs relationnels.
Programmer le bouton-poussoir A de la carte

Exercice : Programmer un feu de signalisation muni d’un bouton-poussoir pour piéton (si le bouton est pressé, le feu piéton passe en vert, clignote, puis repasse au rouge).

4. Apprentissages avancés : programmer des buzzers

Objectif : Programmer un feu de signalisation accessible avec un buzzer.

Notion abordée :

La fonction en Python

Exercice : Faire passer le feu piéton au vert et lancer le buzzer pour indiquer aux personnes malvoyantes qu’elles peuvent traverser.

5. Apprentissages avancés : programmer des capteurs de lumière

Objectif : programmer une LED à s’allumer quand la luminosité est faible.

Notions abordées :

Programmer un capteur de lumière.
Savoir déterminer un seuil.

Exercice : programmer la LED à s’allumer quand le capteur de lumière détecte une luminosité inférieure au seuil établi.

Partie 2 – Programmer des voitures en Python

L’objectif de cette 2e partie est de programmer en Python des voitures de plusieurs sortes : anticollision, antichute, de circuit.

1. Programmer des moteurs CC

Objectif : Programmer une voiture à rouler en Python.

Notions abordées :

Les classes en programmation.
Régler la vitesse, la direction et le freinage d’un moteur en Python.

Exercice : programmer une voiture à avancer, reculer, s’arrêter.

2. Programmer des voitures

Objectif : Programmer sa voiture à tourner

Exercices :

Programmer des virages et des rotations à droite et à gauche.
Programmer la voiture à rouler dans un cercle.

3. Faire une voiture anticollision

Objectif : Programmer une voiture qui détecte un obstacle et s’arrête.

Notion abordée :

Le photoréflecteur Infrarouge

Exercices :

Déterminer un seuil indiquant l’absence ou la présence d’un obstacle.
Dessiner un organigramme.
Écrire un programme anticollision.

4. Faire une voiture antichute

Objectif : Programmer une voiture capable de s’arrêter au bord d’un bureau.

Exercices :

Déterminer un seuil pour le photoréflecteur pour différencier le sol du vide.
Planification des actions lorsque la voiture détecte du vide et organigramme.
Écrire le programme antichute en Python.

5. Faire une voiture de circuit

Objectif : Programmer une voiture qui suit un chemin.

Exercices :

Déterminer un seuil pour le photoréflecteur pour différencier la ligne noire (le chemin) du blanc.
Planification des actions et organigramme.
Écrire le programme de la voiture de circuit en Python.