Arduino à l'École: Initiation Prog & Électronique

Objectifs d'apprentissage

• Maîtriser les concepts fondamentaux de l'électronique et de la programmation avec Arduino.
• Apprendre à configurer et utiliser l'environnement de développement Arduino (IDE).
• Comprendre le fonctionnement des composants électroniques de base (résistances, LEDs, capteurs, etc.).
• Développer des projets pratiques en utilisant des capteurs et actionneurs courants.
• Acquérir des compétences en résolution de problèmes et en pensée algorithmique.
• Savoir lire et modifier du code Arduino existant pour l'adapter à de nouveaux projets.
• Encourager la créativité et l'innovation à travers des défis pratiques.

Public cible

Ce cours s'adresse principalement aux élèves du secondaire (collège et lycée) ainsi qu'aux enseignants souhaitant intégrer Arduino dans leur pédagogie. Aucun prérequis en programmation ou en électronique n'est nécessaire, ce qui le rend accessible aux débutants complets. Les enseignants y trouveront un outil clé en main pour animer des ateliers STEM (Science, Technologie, Ingénierie et Mathématiques) et stimuler l'intérêt des élèves pour les technologies numériques.

Contenu du cours

Le cours est structuré en modules progressifs, permettant une approche modulaire selon les besoins de la classe. Les premières séances portent sur la découverte de la plateforme Arduino : installation du logiciel, branchement de la carte et premiers programmes simples. Ensuite, les élèves explorent les composants électroniques de base à travers des montages pratiques (allumer une LED, utiliser un bouton-poussoir).

Les modules intermédiaires introduisent des concepts plus avancés comme la lecture de capteurs (lumière, température) et le contrôle de moteurs. Chaque notion est accompagnée d'exercices concrets pour renforcer l'apprentissage. Enfin, des projets collaboratifs permettent aux élèves de mettre en œuvre leurs compétences dans des réalisations plus ambitieuses (station météo, robot simple).

Méthodologie

L'approche est résolument pratique : 70% du temps est consacré à la réalisation de montages et à l'expérimentation. Le cours privilégie les travaux en petits groupes pour favoriser l'apprentissage collaboratif. Des fiches techniques détaillées guident les élèves pas à pas, tandis que des défis ouverts les incitent à personnaliser leurs projets. Pour les enseignants, des ressources complémentaires (grilles d'évaluation, solutions types) sont fournies.

Matériel nécessaire

Le cours nécessite des kits Arduino de base comprenant au moins : une carte Arduino Uno, une breadboard, des LEDs, des résistances, des boutons-poussoirs, des capteurs (ultrason, température) et des servomoteurs. Une liste complète avec des alternatives économiques est fournie pour adapter le cours aux budgets des établissements. Le logiciel Arduino IDE, gratuit et multiplateforme, est utilisé pour la programmation.

Évaluation et compétences

L'évaluation est principalement formative, basée sur la réalisation des projets et la capacité à résoudre des problèmes techniques. Une grille de compétences permet de suivre les progrès en : logique de programmation, compréhension des circuits électroniques, créativité dans les projets et travail d'équipe. Des badges numériques peuvent être décernés pour valider les acquis.