L’outil
Arduino est un microcontrôleur avec des entrés et des sorties programmables. Ces entrées peuvent être utilisées d’un bon nombre de façons afin de pouvoir accomplir des tâches spécifiques telles que le contrôle d’un moteur ou d’une lumière. La gamme d’applications de ces microcontrôleurs est très large et peut aller jusqu’à la gestion complète d’un robot autonome, d’un système d’alarme, etc. Dans le cadre de cet atelier, la puce Arduino que nous avons utilisée était installée sur un kit de développement ArduinoUNO.

L’atelier
L’atelier était animé par Yvon Quémener assisté de Marie-Caroline Vincent et a débuté par une brève perspective historique du module Arduino suivi de la création d’un compte sur le chantier 7 (www.chantier7.ca).

Chantier 7 est un site regroupant plusieurs projets technologiques pouvant être utilisés en sciences et technologies au secondaire. Bien que le site nécessite une inscription, celle-ci est gratuite. Vous y trouverez, par exemple, des documents pour construire une éolienne et un microscope avec vos élèves. De plus, plusieurs projets présents sur le site intègrent le module Arduino. Chaque projet comporte une description, des ressources pédagogiques et d’autres informations pertinentes à leur réalisation. Les projets exploitant Arduino comportent aussi les codes de programmation de base afin de simplifier le travail des élèves. De plus, ces codes peuvent être modifiés au besoin afin de mieux les adapter à ce que l’on veut effectuer.

Par la suite, nous avons téléchargé le logiciel permettant de programmer Arduino sur un ordinateur. Ce logiciel, en version 1.0.5, peut être téléchargé gratuitement à la page suivante: http://arduino.cc/en/Main/Software

C’est à partir de ce moment que débuta la prise en main du logiciel et du module Arduino. Le tout premier défi que nous avons eu à relever fut de contrôler une lumière sur le système Arduino à partir d’un code de programmation de base. Pour ce faire, il suffisait de modifier les délais d’ouverture et de fermeture de la lumière.

Malgré le fait que nous n’avions aucune connaissance de base en programmation et qu’il s’agissait de notre première tentative, le résultat fut plutôt concluant et nous sommes parvenus à programmer Arduino affin qu’il affiche un message SOS en code morse (3 petits coups, 3 grands coups et 3 petits coups).

Par la suite, nous devions réaliser un détecteur de niveau d’eau et programmer le logiciel Arduino afin qu’il affiche, en pourcentage, la hauteur d’un niveau d’eau dans un bassin. C’est à partir de ce moment que notre manque de formation en programmation nous a rattrapés, puisqu’une succession d’erreurs de programmation et de données aberrantes ont nécessité l’intervention de l’animateur et la modification du code de base.

L’atelier s’est terminé par une démonstration de nombreux exemples d’application possibles du système Arduino, dont la fabrication d’une yaourtière et le contrôle d’une voiture téléguidée à partir d’un téléphone cellulaire.

L’intérêt pédagogique
Arduino peut être un outil pédagogique très intéressant au secondaire en sciences et technologies, car les possibilités qu’il offre ne sont limitées que par notre créativité (et nos compétences en programmation). En effet, Arduino peut aussi bien être utilisé pour la construction d’un détecteur de niveau d’eau qu’un colorimètre ou bien d’une station météorologique.

Par le passé, Yvon Quémener utilisait Arduino en secondaire 4 ATS afin d’enseigner les concepts d’électricité. Son expérience lui a permis de constater que les élèves semblaient très intéressés par cet ajout au programme et étaient plus impliqués dans leurs apprentissages. De plus, il est aussi possible d’exploiter la robotique avec des élèves lors d’activités parascolaires et de participer à diverses compétitions de robotique. Pour plus d’informations, vous pouvez consulter le site suivant:

http://www.robotiquefirstquebec.org/

Conclusion
Le module Arduino semble un outil pédagogique très puissant et très polyvalent; toutefois, l’interface peu intuitive pour un néophyte et la complexification rapide de la programmation pourrait en repousser plusieurs. Par contre, une fois bien maîtrisées, les possibilités qu’offre Arduino font de cet outil un ajout de qualité aux projets technologiques et c’est pourquoi nous aurions aimé pouvoir avoir une formation plus longue sur le sujet afin de se sentir apte à l’utiliser en classe.

Par
Mathieu Arsenault
et
Julie Rivard (@julierivard)