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Dans le monde d’aujourd’hui, la technologie est omniprésente, y compris dans les salles de classe. Dans nos colonnes, nous avons publié des articles sur des logiciels et des ordinateurs et nous avons testé des Netbooks et des Smartphones. Dans cette édition, nous donnons la parole à un correspondant du magazine suisse Bildung Schweiz, la revue des employés de la Dachverband Schweizer Lehrerinnen und Lehrer(LCH), une organisation membre de l’IE. En association avec le canton d’Argovie qui gère un programme de bourses pour les étudiants prometteurs, la LCH promeut et soutient la First Lego League, un tournoi où des jeunes du monde entier fabriquent des robots à partir de pièces de LEGO.

Assembler, programmer et tester : durant la compétition internationale First Lego League, huit élèves du canton d’Argovie donnent vie à des pièces LEGO, rivalisent avec des équipes du monde entier et célèbrent des victoires internationales. Cette rencontre permet également de développer l’esprit de recherche, le goût de la technique et l’esprit d’équipe.

« Passe-moi vite ce composant », « Et si l’on essayait avec ce capteur ? » sont autant de phrases que l’on peut entendre dans les locaux de l’école d’Aarau en Argovie. Des enfants et des jeunes de 10 à 16 ans y conçoivent la programmation de leur robot. Diverses tâches précises doivent être exécutées le plus sûrement et le plus rapidement possible. Car ce sont là les qualités indispensables si l’équipe « avaloq » souhaite se mesurer ultérieurement à d’autres groupes et remporter la compétition.

Les huit membres du groupe attendent avec impatience la First Lego League (FLL) qui se déroule chaque année. Cette rencontre plonge les enfants et les jeunes dans une ambiance de compétition, placée sous le signe de la science et de la technologie. Le thème proposé varie lors de chaque compétition et, cette année, il s’intitule « Mobilité intelligente : transport de biens et de personnes ».

Résoudre des tâches de façon autonome

Dès que le thème a été publié sur Internet, les équipes participantes disposent de huit semaines pour développer un robot capable d’exécuter les tâches fixées le jour de la compétition. Les jeunes étudient les consignes très précises, élaborent des solutions, construisent des robots, les programment et les rendent opérationnels. Les premières solutions qui surgissent à l’esprit se révèlent souvent inapplicables dans le cadre de cette compétition extrêmement exigeante, et les jeunes sont alors amenés à retravailler leur projet d’origine. Les robots sont construits uniquement à partir de pièces de LEGO et ils sont programmés par les enfants et les jeunes via un ordinateur portable Le robot est commandé au moyen de capteurs tactiles, de détecteurs optiques et de capteurs de son.

Le règlement de la compétition exige que toutes les tâches soient exécutées en 2 minutes 30 secondes. Un coup de sifflet marque inexorablement la fin de chaque match. C’est pourquoi l’équipe « avaloq », qui tire son nom de son sponsor principal, veille à peaufiner tous les détails, seconde après seconde. Car, pour apporter la victoire à son équipe, le robot doit non seulement pouvoir exécuter toutes les tâches impeccablement, mais il est également susceptible de devoir être transformé. Et cette opération requiert à chaque fois un temps très précieux.

Présentation d’un projet de recherche

Le jury évalue également le volet théorique : chaque équipe doit présenter un projet de recherche devant un jury d’experts. Pour cette présentation, « avaloq » a mis sur pied une équipe composée de trois membres. Hayley (16) est particulièrement enthousiaste : « Je cherche sans cesse des idées à la fois réalisables et originales. Les dépenses liées aux recherches sont considérables.

La présentation du projet de recherche est tout aussi importante que les points remportés par le robot sur l’aire de jeu ». Le jury évalue également le travail d’équipe. Au fur et à mesure de la progression du groupe au sein du tournoi, de nouvelles exigences sont imposées. […]

La « robotique » au sein de l’offre de recherche

Sous le terme de « robotique », le projet a été intégré dans le programme des bourses pour les étudiants prometteurs du canton d’Argovie. « Soutenir les élèves et définir ensuite les exigences en vue de poursuivre ensemble un projet exceptionnel », tel est le mot d’ordre de Beat Michel, membre de la LCH et coach de l’équipe.

« Afin de ne pas dépendre uniquement de la victoire remportée lors de la compétition, les participants de l’équipe s’impliquent dans d’autres travaux de recherche. L’attention n’est jamais canalisée sur une seule et unique activité. Les objectifs intermédiaires sont néanmoins des jalons importants dans la réalisation de ce travail », précise Beat Michel.

Il souligne les aspects positifs d’une telle entreprise : « J’ai enseigné dans des classes spéciales pendant près de 30 ans. Il était indispensable d’imaginer de nouveaux concepts originaux qui puissent élargir les perspectives des jeunes dans leur quotidien scolaire. L’élaboration de problèmes concrets se révélait une expérience particulièrement positive dans la mesure où ceux-ci font appel à la réflexion des apprenants. Le processus collectif de recherche de solutions permet également aux apprenants de donner un sens aux travaux qu’ils réalisent.

L’essentiel réside davantage dans la participation active de chacun que dans l’évaluation obtenue lors de la First Lego League. […] Outre la construction autonome d’un robot, cette compétition offre l’opportunité de renforcer de nombreuses autres compétences via l’accompagnement du parcours d’apprentissage, l’analyse des résultats et la recherche d’alternatives lorsqu’un objectif n’a pas pu être atteint. La présentation des résultats favorise non seulement la prise de parole mais aussi la communication. La documentation liée à la solution d’une tâche déterminée met en valeur les potentiels créatifs et les stratégies permettant de résoudre les problèmes.

Le travail d’équipe inhérent au projet et les diverses formes de travail en groupe renforcent les compétences sociales. Dans ce projet, c’est au travers d’un travail d’équipe que les jeunes peuvent exprimer au mieux leurs talents. La chercheuse de pointe requiert les compétences de spécialistes en robotique ; et pour l’évaluation de l’équipe, les aptitudes à communiquer se révèlent d’une importance cruciale. Elément central, tous les participants de l’équipe doivent être à même de jouer un rôle qui correspond à leurs capacités. La reconnaissance des limites est un autre objectif du projet, dans la mesure où les possibilités sont infinies.

Procédure de candidature passionnante

A la fin de chaque année, plusieurs enfants posent leur candidature en envoyant leur portfolio, sur recommandation de l’enseignant. Les candidatures pour le projet sont sélectionnées au cours d’une phase de qualification. Les données du problème sont à la disposition des enfants jusqu’aux vacances de printemps. Cela signifie que, à ce stade, tous les robots possèdent déjà leurs propres particularités. […] « A chaque fois, on observe des résultats substantiels, obtenus de manière tout à fait autonome. Parmi ces jeunes talents, deux ou trois réussissent à intégrer l’équipe qui participe à la compétition internationale First Lego League. Cette combinaison a fait ses preuves », souligne le coach.

140.000 participants du monde entier

La participation au tournoi lancé en 1998 par la First Lego League est en pleine expansion. En 2008, 140.000 enfants et jeunes issus de 49 pays y ont participé. En Europe, 4.490 participantes et participants issus de sept pays se sont présentés, dont 22 % de jeunes filles. Cette compétition mondiale vise à encourager la jeune génération de chercheurs ainsi que les passionnés de technologie à aborder activement ce secteur. Les résultats sont manifestes : s’appuyant sur une équipe extrêmement motivée, « avaloq » a participé à quatre finales européennes au cours de ces cinq dernières années. Seule équipe suisse en lice à ce jour, « avaloq » s’est en outre hissée jusqu’au rang des finales internationales : elle a participé deux fois à la finale mondiale d’Atlanta et une fois à l’Open European Championship de Copenhague. Grâce à d’excellentes présentations de projet, « avaloq » compte déjà quatre qualifications consécutives au Forum franco-allemand des sciences à Berlin et Paris.

L’année dernière, cette équipe championne suisse a atteint la septième place lors de la finale d’Europe de l’Est et elle s’est qualifiée pour l’Open European Championship qui se déroulera à la fin du mois d’avril 2010 à Istanbul en Turquie.

Par Martin Binkert.

(c) Dachverband Schweizer Lehrerinnen und Lehrer(LCH). Réimprimé avec l'autorisation de l'auteur. Cet article a été publié dans Mondes de l’Éducation, No 34, juin 2010.