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Micro:bit microcontrôleur pédagogique

IREM d’Aix-Marseille,
groupe Innovation Expérimentation et Formation en Lycée Professionnel
[1]
Mars 2017

Dans cet article nous présentons Micro:bit, un microcontrôleur développé au Royaume-Unis. Par ses caractéristiques techniques et ses interfaces pédagogiques, cet objet possède un fort potentiel pour l’enseignement de l’algorithmique. Après un bref rappel historique, nous expliquerons plus en détail les caractéristiques propres de cet objet. Nous mettrons ensuite en avant la facilité de mise en œuvre en formation puis nous poursuivrons en donnant un premier aperçu de l’intérêt pédagogique de Micro:bit.

Bref historique

Le développement de Micro:bit s’inscrit dans le cadre d’une politique volontariste de développement de l’apprentissage de la programmation. L’objectif premier visait à équiper tous les élèves de 11/12 ans du Royaume-Unis ainsi que leur enseignant. Maintenant que c’est chose faite, le reste du monde peut en profiter aussi.

La BBC[2] est le moteur de ce projet. 30 ans après sa première distribution d’ordinateurs aux enfants britanniques[3], “la Vieille Dame” remet ça aujourd’hui. La BBC utilise ses moyens de diffusions pour promouvoir et accompagner les utilisateurs, notamment en proposant des émissions de TV dédié à cet objet sur un mode ludique et divertissant. Sur les 29[4] partenaires de ce projet, se trouvent entre autres Microsoft[5] pour une partie logiciel et interface de programmation, ARM[6] pour la construction des processeur et la partie matériel, et Samsung[7] pour un support mobile. C’est donc un projet qui mobilise des acteurs majeurs du numériques et de la communication, prévu pour durer.

L’objet Micro:bit

Concrètement de quoi s’agit-il ? On parle ici de microcontrôleur, à savoir une carte électronique programmable pour interagir avec le monde réel. C’est une version accessible de l’électronique que tout un chacun manipule au quotidien sans se poser de question, par exemple les dispositifs de domotique qui permettent de gérer à distance le chauffage, la sécurité, l’arrosage du géranium... Ou bien plus simplement la bouilloire programmable au degré °C près, la guirlande du sapin qui clignote au rythme de “Jingle Bells”. Ce microcontrôleur permet d’élaborer par exemple un podomètre, un doudou sensoriel, un sismographe rudimentaire…

L’interface de programmation est conçue pour être utilisable par un enfant d’une dizaine d’année, c’est donc la simplicité qui prime. On dispose en première approche d’une application internet utilisant le principe de la programmation par bloc, à savoir sur le principe des Blockly que l’on retrouve dans Scratch ou StudioCode. En plus d’une programmation accessible, l’interface propose une simulation de la carte. Ceci permet de voir directement les effets du programme dans l’interface. Pour un usage plus avancé il est notamment possible de programmer avec le langage Python[8] ou Javascript.

Bien entendu de nombreux exemples de projets existent, qu’ils soient issus des émissions BBC ou de la communauté éducative. Sur le site officiel on trouve des idées, des tutoriels, des leçons[9] comme par exemple : une alarme de trousse, un compteur de frappe (au baseball) ou encore des leçons sur l’accélération.

Mise en œuvre et Intérêt pédagogique

La mise en œuvre dans les classes ou les laboratoires est extrêmement aisée. Une simple connection internet suffit pour commencer son premier projet[10]. Nous n’avons pas eu à demander l’installation de mises à jour, de pilotes ou encore de logiciels annexes. Un navigateur internet comme Firefox est largement suffisant. Pour appliquer le code et le transférer dans le Micro:bit, un simple copier/coller suffit puisque le microcontrôleur, à la façon d’une clé USB, est vu comme un disque amovible.

Par ailleurs, nous n’avons pas eu à posséder le matériel pour proposer des formations sur Micro:bit. En effet, les interfaces munies du simulateurs sont suffisantes pour s’initier à la programmation des objets. Le simulateur rend possible la programmation par essais/erreurs sans avoir à transférer le code dans le Micro:bit. Le simulateur permet la création de projets plus complexes puisqu’il prend en compte des entrées/sorties comme en entrées les boutons du Micro:bit ou le champ magnétique terrestre et en sorties le haut parleur ou le servo moteur[11].

Au vu des changements et aménagements actuels des programmes, l’intérêt pédagogique de cet objet est indéniable. Micro:bit rend la programmation concrète en l’appliquant à des objets et sortant le code de l’ordinateur. La facilité de prise en main des interfaces et l’accompagnement visuel des branchements électroniques du simulateur dédient ce microcontrôleur à des élèves du cycle 2 au cycle 4 ainsi qu’au lycée professionnel. Les langages plus évolués comme JavaScript ou Python n’étant pas oubliés, les portes du secondaire et du supérieur sont aussi grandes ouvertes.

Le projet étant encore jeune, la communauté francophone est aujourd’hui peu présente et ne semble pas encore s’être approprié Micro:bit. Par ailleurs, il n’y a pas d’interface de gestion de classes et de suivi de projets. Le partage de programme est encore délicat.

C’est un outil pédagogique et motivant pour l’apprentissage de l’algorithmique et de la programmation. Enfin, n’oublions pas son coût modique qui est à aujourd’hui inférieur à 20€.

IREM d’Aix-Marseille

Groupe Innovation Expérimentation et Formation en Lycée Professionnel (InEFLP)


[1] Groupe de travail Innovation Expérimentation et Formation en LP | IREM. (s. d.). Consulté 29 mars 2017, à l’adresse http://irem.univ-amu.fr/fr/groupes-travail/groupe-travail-innovation-experimentation-formation-lp 

[2] Make It Digital - The BBC micro:bit. (s. d.). Consulté 29 mars 2017, à l’adresse http://www.bbc.co.uk/programmes/articles/4hVG2Br1W1LKCmw8nSm9WnQ/the-bbc-micro-bit 

[3] BBC Micro. (2016, septembre 20). In Wikipédia. Consulté à l’adresse https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=BBC_Micro&oldid=129763631 

[4] Partners. (s. d.). Consulté 29 mars 2017, à l’adresse https://www.microbit.co.uk/partners 

[5] The BBC micro:bit and Microsoft - Microsoft Research. (s. d.). Consulté 29 mars 2017, à l’adresse https://www.microsoft.com/en-us/research/project/the-bbc-microbit-and-microsoft/ 

[6] Ltd, A. R. M. (s. d.). ARM | Innovation Hub - BBC micro:bit. Consulté 29 mars 2017, à l’adresse http://www.arm.com/innovation/products/microbit.php 

[7] Code on the go with Samsung & micro:bit. (s. d.). Consulté 29 mars 2017, à l’adresse http://www.samsung.com/uk/microbit/ 

[8] Python editor. (s. d.). Consulté 29 mars 2017, à l’adresse http://python.microbit.org/editor.html 

[9] Idées | micro:bit. (s. d.). Consulté 29 mars 2017, à l’adresse http://microbit.org/fr/ideas/ 

[10] Getting started. (s. d.). Consulté 29 mars 2017, à l’adresse https://pxt.microbit.org/tutorials/getting-started 

[11] Padilla, P. (s. d.). Servo musical. Consulté 29 mars 2017, à l’adresse https://pxt.microbit.org/73164-34499-72157-95517