Professeur
- Damien Vallot, Lycée Blaise Pascal, Orsay / Collège Jules Verne, Villebon-sur-Yvette
LIAISON AVEC LE PROGRAMME | |
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Niveau concerné | Collège / Lycée (2de, SNT) |
Partie du programme : | Collège La planète Terre. Les êtres vivants dans leur environnement Le vivant, sa diversité et les fonctions qui le caractérisent Seconde Les enjeux contemporains de la planète : Agrosystèmes et développement durable Sciences Numériques et Technologie Notions transversales de programmation : Ecrire et développer des programmes pour répondre à des problèmes et modéliser des phénomènes physiques, économiques et sociaux |
PLACE DANS LA PROGRESSION |
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Cette serre connectée a été mise en place pour le club science du collège Jules Verne de Villebon-sur-Yvette. Ce club comprenant 10 élèves de 6e. Une transposition en classe de Seconde est tout à fait envisageable, en SVT mais aussi en lien avec le programme de SNT. |
PROBLEME A RESOUDRE |
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NOTIONS, SAVOIR-FAIRE, COMPETENCES | |
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Notions | Extraits du Bulletin officiel spécial n° 11 du 26 novembre 2015 : programme du collège (cycle 3) (...) Relier les besoins des plantes vertes et leur place particulière dans les réseaux trophiques. - Besoins des plantes vertes. Les études portent sur des cultures et des élevages ainsi que des expérimentations et des recherches et observations sur le terrain. Extraits du Bulletin officiel n°29 du 19 juillet 2018 : programme de Seconde (...) on étudie les caractéristiques des agrosystèmes et identifie les conditions d’une production durable à long terme, notamment grâce à la préservation des sols agricoles et des ressources aquatiques. Ce thème est aussi l’occasion de montrer l’importance de l’acquisition de connaissances et de la mise en œuvre des démarches scientifiques et technologiques pour optimiser la production agricole en minimisant les nuisances à l’environnement. Structure et fonctionnement des agrosystèmes : Les agrosystèmes terrestres ou aquatiques sont gérés afin de produire la biomasse nécessaire à l’humanité pour ses différents besoins (alimentaires, textiles, agrocarburants, pharmaceutiques, etc.).
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Savoir-faire | Esprit d’équipe – initiative. |
Compétences | Pratiquer des démarches scientifiques et technologiques
– proposer des expériences simples pour tester une hypothèse Concevoir, créer, réaliser – Réaliser en équipe tout ou une partie d’un objet technique répondant a un besoin. S’approprier des outils et des méthodes – Organiser seul ou en groupe un espace de réalisation expérimentale. – Effectuer des recherches bibliographiques simples et ciblées. Mobiliser des outils numériques |
ACTIVITE | ||
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Durée : Installation de la serre et des capteurs : 1h Programmation de la carte pour la serre : 2h Découverte de la carte, base de programmation : 10h |
Coût : De 65€ à plus de 102 € suivant les capteurs installés. | Sécurité : Vigilance avec le matériel utilisé (fer à souder, pince, cutter…). |
Outils numériques et ressources |
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Déroulement détaillé de la séquence
La construction de la serre connectée avec les élèves commence par la présentation de la carte de programmation et du bac de germination qui fera office de « serre ».
La carte est une carte micro:bit programmable par bloc ou Python. L’interface proposée par Vittascience permet de programmer par bloc et de traduire et visualiser simultanément le code Python créé. Celui-ci est aussi modifiable si besoin.
Partie I
Les questions suivantes sont posées aux élèves.
Peut-on contrôler ce qu’il se passe dans la serre ? Quelles données pouvons-nous recueillir ?
La réflexion se porte ensuite sur les capteurs nécessaires.
Partie II
Début de programmation de la carte micro:bit.
Chaque élève dispose d’un ordinateur et d’un ensemble composé d’une carte, d’un cable micro-usb et d’un boitier de pile.
Première activité : afficher un smiley sur les leds de la carte.
Au fil des activités, la difficulté augmente jusqu’à la programmation de la bande led.
Partie III
Installation de la serre et des capteurs à brancher.
Partie IV
Programmation de la carte.
Réflexion et recherche de la lumière la plus optimale pour la croissance des plantes pour programmer la bande led.
Choix fixé : 2 leds bleues, 3 leds rouges.
ANALYSE DU DISPOSITIF | |
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Plus-values dégagées | Bonne implication des élèves. Apprentissage des bases de la programmation. Future réalisation envisagée : le ballon solaire. |
Difficultés rencontrées | En termes de technicité manuelle des élèves, peu de difficultés rencontrées. Les capteurs sont enfichables et ils sont scratchés sur la serre. Les difficultés sont présentes lors de la programmation de la carte. Apprentissage des boucles, des conditions etc. C’est la partie qui prend le plus de temps pour la réalisation. |
Pistes d’amélioration | La serre connectée est évolutive. Cependant, le support de carte (shield) utilisé est limité à 5 ports. Il est donc nécessaire de passer à un autre modèle (carte CODO jusqu’à 13 ports) afin de rajouter des capteurs. Une ventilation, une puce GSM pour la transmission de données ou un servomoteur pour l’ouverture des trappes de la serre ou une carte SD pour l’enregistrement en continu des valeurs peuvent être ajoutés. Des pièces imprimées en 3D seront ajoutées pour réaliser le support des bandes leds et tenir les capteurs. |
Pour aller plus loin
– Ressources / conseils : tutoriel pour apprendre la programmation de la carte micro:bit sur Vittascience. https://fr.vittascience.com/learn/
– 40 activités avec la carte micro:bit de Dominique Nibart. https://www.editions-eyrolles.com/Livre/9782212677492/40-activites-avec-la-carte-micro-bit
– Les cartes d'activités ExoProg Grove de chez A4 Technologie.
https://www.a4.fr/wiki/index.php?title=Exoprog_Grove
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- Sur le site Acanthoceras.
- Sur le site du Café pédagogique.