Première séance Arduino : plan de cours, accueil et première LED

La réponse courte pour un plan de cours de la première séance Arduino : pendant la première séance, ne fais pas de cours magistral ; apprends à connaître le groupe et fais réussir tout le monde. La séance a trois objectifs : la curiosité (ouvrir avec un circuit qui fonctionne et le relier à des appareils que les élèves connaissent), l'organisation (trois règles de base et une charte de classe discutée dès le premier jour) et une première réussite (avant la sonnerie, chaque groupe, ou chaque élève s'il n'y a pas de kits, fait clignoter une LED et modifie le clignotement par sa propre décision). Découpe les 40 minutes ainsi : 5 minutes de démo, 7 minutes de présentations et d'échange sur « les microcontrôleurs autour de nous », 5 minutes de règles, 5 minutes pour l'application et les comptes, 13 minutes pour la première LED, 5 minutes pour le ticket de sortie et le rangement. Tu trouveras plus bas le tableau du déroulé, une check-list de préparation, un questionnaire pour connaître les élèves, une charte de classe, une tâche pour la première semaine et un mot d'information pour les parents.

Cet article porte sur la séance de la « semaine 0 » : celle où tu n'as pas encore distribué de kits ou démarres avec peu de matériel, et où les élèves te découvrent et se découvrent pour la première fois. Si tu cherches une ouverture technique avec l'ESP32, lis le plan de la première séance ESP32. Nous avons présenté des jeux de démarrage dans activités d'échauffement, une évaluation diagnostique détaillée dans classe hétérogène, toutes les règles de sécurité dans règles de sécurité de l'atelier et l'achat et la distribution des codes enseignant dans codes Premium pour la classe. Ici, on ne les répète pas : on les intègre à la première séance.

Les trois objectifs de la première séance : curiosité, organisation, première réussite

La réussite d'une première séance ne se mesure pas à ce que les élèves ont appris, mais à l'état d'esprit avec lequel ils arrivent à la deuxième. Un élève qui repart en se disant « c'est pour moi, j'ai fait marcher quelque chose » a plus de chances de rester toute l'année ; celui qui écoute 25 minutes de définitions de la résistance, du courant et de la tension sans rien toucher revient avec moins d'envie. Rends donc les trois objectifs observables et vérifie-les à la fin avec un ticket de sortie. Approfondir une notion, c'est le travail de la deuxième séance ; la première ouvre seulement la porte. Tu as aussi ton propre objectif : à la fin, tu dois connaître le prénom des 24 élèves, savoir qui a déjà fait quelque chose et qui n'a pas accès à un appareil.

Le déroulé de la séance d'accueil de 40 minutes

Imaginons une classe de 24 élèves qui travailleront en huit groupes de trois, avec au moins un circuit de démo déjà monté, un vidéoprojecteur et un ordinateur avec l'Arduino IDE installé. S'il y a assez de kits, la première LED se fait en groupes ; avec peu de kits, avec la moitié de la classe ; sans kit, dans un simulateur ou sous forme de démo, comme expliqué plus bas. C'est pendant la phase « première LED » que le temps file le plus, alors écris au tableau le temps restant à la fin de chaque phase. Si tu prends du retard, raccourcis la phase de l'application, pas la première LED : la création des comptes peut se faire à la maison ou à la deuxième séance, la première réussite non.

Ouverture : commence par une démo qui fonctionne (minutes 0–5)

Dans les cinq premières minutes, les élèves doivent voir quelque chose fonctionner tout seul. Un seul circuit monté et testé la veille suffit. Le choix le plus efficace est le projet Veilleuse avec LDR : quand la lumière baisse, la LED s'allume, et quand un élève couvre le capteur avec sa main, le circuit décide « il fait nuit ». Si tu veux du son, Utilisation du buzzer convient ; pour montrer une mesure, HC-SR04 Mesure de la distance (affichage en série), qui affiche la distance sur l'écran de l'ordinateur, fait l'affaire. Les trois sont gratuits dans BlueGrays, avec liste des composants, schéma et code. Ne te lance pas dans les explications dès que la démo tourne ; demande d'abord : « Que détecte ce circuit ? Que décide-t-il ? Que fait-il ? » Après deux ou trois réponses, dis en une phrase ce qu'ils construiront à la fin du cours, par exemple « À la fin de l'année, tu auras conçu ta propre alarme, ton jeu ou ton appareil de mesure. » Laisse la table de démo ouverte le reste de la séance ; ceux qui finissent tôt peuvent venir l'essayer.

Les microcontrôleurs autour de nous : 7 minutes qui servent aussi de présentations

Relie le tour de présentation au sujet : chaque élève donne son prénom et un appareil de la maison qui « décide tout seul ». À 15 secondes par élève, 24 élèves terminent en 6 minutes. Pendant ce temps, note les réponses au tableau en trois colonnes : Entrée (que détecte-t-il ?), Décision (selon quoi ?), Sortie (que fait-il ?). Le lave-linge détecte que la porte est fermée et le niveau d'eau, puis fait tourner le moteur selon le programme ; la climatisation mesure la température de la pièce, la compare à la consigne et allume ou éteint le compresseur ; le micro-ondes lit les touches, décompte le temps et bipe à la fin ; la porte automatique détecte qu'une personne approche et fait tourner un moteur. Garde le rythme en répondant aux répétitions par « même appareil, cite un autre capteur ». À la fin, donne toi-même la définition en une phrase : « Dans ces appareils, il y a un petit ordinateur ; on l'appelle microcontrôleur, et l'Arduino en est un. » N'efface pas le tableau à trois colonnes ; tu y reviendras pendant la première LED pour que les élèves remarquent que leur circuit n'a pas d'entrée, seulement une sortie.

Règles et modèle de charte de classe (minutes 12–17)

Au lieu de lire dix règles lors de la première séance, n'en donne que trois et justifie chacune en une phrase : débranche l'USB pour changer les fils (une mauvaise connexion sous tension provoque un court-circuit), chaque LED a sa résistance (la résistance limite le courant et protège la LED et la broche), la boîte du kit se compte à l'ouverture et à la fermeture (une pièce manquante gâche la séance du groupe suivant). La liste complète, ses justifications et les règles sur les batteries se trouvent dans l'article règles de sécurité ; elle sera mieux retenue si tu la présentes à la deuxième ou troisième séance, une fois les premiers circuits montés. Dans les deux dernières minutes, lis le projet de charte ci-dessous. Donne-lui deux côtés : ce que promettent les élèves et ce que tu promets. Une liste de règles à sens unique devient vite une feuille au mur ; une charte réciproque installe l'équilibre « se tromper est permis, changer les fils sous tension non ». Demande une proposition à chaque groupe, ajoute-les à la deuxième séance, fais signer tout le monde et laisse la feuille affichée toute l'année. Annoncer l'évaluation dès le premier jour fait aussi partie des attentes ; montre comment le travail sera évalué en fin de période avec un tableau comme celui de l'article grille d'évaluation.

• Nous : débranchons l'USB pour changer les fils ; quelqu'un du groupe vérifie le circuit avant la mise sous tension.
• Nous : quand on bloque, on essaie seuls pendant 3 minutes, puis on demande au groupe et seulement ensuite à l'enseignant.
• Nous : ne cachons pas les messages d'erreur, nous les lisons ; l'erreur fait partie du cours et personne n'est moqué pour s'être trompé.
• Nous : changeons de rôle à chaque séance ; le clavier et le circuit ne restent pas chez une seule personne.
• Nous : comptons la boîte du kit à l'ouverture et à la fermeture, et signalons les pièces manquantes ou cassées au lieu de les cacher.
• Nous : utilisons le téléphone en cours pour la page du projet, le code et les questions du jour.
• L'enseignant : fait en sorte qu'au moins une chose fonctionne à chaque séance et arrive avec un exemple qui marche.
• L'enseignant : explique les critères d'évaluation dès le départ et répond aux questions au plus tard à la séance suivante.

Installer l'application et créer les comptes : cette séance ou la suivante ?

Lors de la première séance, ouvre au vidéoprojecteur le projet Clignotement d'une LED dans BlueGrays : Composants requis, Schéma de circuit, Code Source et l'interrupteur Voir en blocs sont les endroits que les élèves consulteront le plus dans les semaines à venir. Ce projet étant gratuit, personne n'a besoin de Premium ni d'un code pour la première LED. Que les élèves installent l'application sur leur téléphone et créent un compte dépend du Wi-Fi de l'établissement, du règlement sur les téléphones et de leur âge ; 24 personnes qui téléchargent une application en même temps transforment facilement cinq minutes en quinze. Si tu utilises des codes enseignant, lie aussi leur distribution à cette décision. L'achat des codes et leur partage un par un sont expliqués pas à pas dans codes Premium pour la classe ; ici, on décide seulement du moment.

La première LED : avec des kits, avec peu de kits ou sans kit (minutes 22–35)

Pour la première réussite, utilise le projet Clignotement d'une LED. La liste des composants est courte : un Arduino Uno, une plaque d'essai, une LED, une résistance de 220 Ω et deux fils de connexion. Le code allume la LED de la broche 9 pendant 100 millisecondes et l'éteint pendant 100 millisecondes ; la LED clignote donc cinq fois par seconde. La vraie tâche n'est pas de téléverser le code, mais de prédire l'effet du changement d'une seule valeur avant de l'essayer. Ainsi, dès la première séance, l'élève monte un circuit et vit l'expérience « j'ai modifié le code et la carte a fait ce que je voulais ». Attribue les rôles dès le départ : un élève monte, un autre utilise le clavier, un troisième lit et vérifie le schéma. Faites tourner les rôles à chaque étape.

1. Monte le circuit USB débranché : selon le Schéma de circuit projeté, la broche 9, la résistance de 220 Ω et la LED sont reliées en série ; la patte longue de la LED va côté broche, la patte courte au GND.
2. Le lecteur du groupe compare le circuit avec le schéma rangée par rangée, puis lève la main ; toi ou le groupe voisin vérifiez une fois.
3. Transfère le code de la section Code Source vers l'ordinateur : un groupe qui travaille sur téléphone peut copier le code ou l'ouvrir sur l'ordinateur grâce au lien. Dans l'Arduino IDE, choisis la carte Arduino Uno et le port dans le menu Outils, puis téléverse.
4. Si la LED clignote vite, la première réussite est atteinte. Reviens au tableau entrée, décision, sortie : « Quelle est l'entrée de ce circuit ? » Réponse : aucune, il n'y a qu'une sortie ; la semaine 2, vous ajouterez une entrée avec un bouton et un capteur.
5. Tâche de prédiction : avant de remplacer les deux delay(100) par delay(1000), chaque groupe écrit sa prédiction sur papier. Puis il téléverse : la LED reste allumée une seconde et éteinte une seconde. La prédiction était-elle juste ?
6. Le groupe qui finit en avance active Voir en blocs et cherche à quelle ligne de code correspond chaque bloc, ou ajoute une deuxième LED au même circuit et passe au projet Deux LED clignotant en alternance.

Si tu as peu de kits, coupe la classe en deux : 12 élèves travaillent en quatre groupes sur les kits, les 12 autres montent le même circuit dans un simulateur sur ordinateur ; ils échangent à la deuxième séance. Nous expliquons comment utiliser un simulateur de circuits dans le navigateur dans l'article simulation Arduino avec Tinkercad. Si tu n'as ni kits ni assez d'ordinateurs, réalise la première LED sur ton bureau, avec une caméra ou les élèves rassemblés autour de toi, mais laisse les décisions aux élèves : ramasse les papiers de prédiction, fais voter la classe sur « quelle valeur pour delay ? », téléverse et compare le résultat aux prédictions. Même trois tours, par exemple 100, 1000 et 50 millisecondes, suffisent pour que chaque élève fasse une prédiction et voie le résultat. Dans ce cas, les questions sur les appareils du questionnaire comptent encore plus, car elles t'indiquent qui pourra faire la tâche de la première semaine à la maison.

Ticket de sortie : 3 questions, 4 minutes

1. Entrée et sortie : « Choisis un des appareils dont on a parlé aujourd'hui. Que détecte-t-il, et que fait-il ? » (Mesure l'objectif de curiosité.)
2. Première réussite : « Qu'est-ce qui a changé quand tu as écrit delay(1000) au lieu de delay(100) ? Pourquoi ? » (A-t-il compris comment une valeur change le comportement ?)
3. Attentes : « Écris un projet que tu aimerais réaliser dans ce cours et note-toi de 1 à 5 après la séance d'aujourd'hui : 1 'je suis perdu', 5 'je veux continuer tout de suite'. »
4. Facultatif : « Une question que tu voulais poser mais que tu n'as pas posée. » Réponds-y sans citer de noms dans les cinq premières minutes de la deuxième séance.

Check-list de préparation avant la séance

• [ ] Monte le circuit de démo la veille et teste-le au moins une fois avec le même ordinateur ; garde un câble USB de rechange à côté.
• [ ] Vérifie que l'Arduino IDE s'ouvre sur tous les ordinateurs et que le port apparaît quand on branche un Uno. Pour l'installation, voir installer l'Arduino IDE ; pour les erreurs de port, le téléversement Arduino échoue.
• [ ] Monte toi-même une fois le projet Clignotement d'une LED avant la séance ; photographie la place de la LED et de la résistance sur la plaque d'essai telle que l'élève la verra.
• [ ] Numérote les boîtes de kit, glisse une fiche de contenu dans chacune et compte chaque boîte une fois.
• [ ] Garde ouverte au vidéoprojecteur la page du projet Clignotement d'une LED et sa vue en blocs dans BlueGrays ; fais des captures d'écran au cas où le Wi-Fi tomberait.
• [ ] Imprime le questionnaire, les tickets de sortie et les chevalets nominatifs pour tous les élèves, plus quatre de réserve.
• [ ] Écris le projet de charte sur une feuille A3 ; laisse de la place en bas pour les propositions.
• [ ] Envoie le mot d'information aux parents ou aux participants au moins deux jours avant la séance.
• [ ] Si tu utilises des codes enseignant, achète le paquet à l'avance via Profil > Paquets Éducateur, vérifie les codes dans Mes Codes et prépare un tableau pour les rapprocher de la liste de classe.
• [ ] Écris ton plan B : si les ordinateurs ou les kits ne fonctionnent pas, la première LED se fait sur ton bureau avec un vote de prédiction.

Modèle de questionnaire pour connaître les élèves

Donne le questionnaire à la fin de la première séance ou à faire à la maison, pas au début ; les premières minutes appartiennent à la démo et aux présentations. Il est sur papier, nominatif et court : 8 questions, 5 minutes au maximum. Son but n'est pas de noter, mais de prévoir les groupes de la première semaine, le choix des démos et les problèmes d'appareils. Ne demande pas plus d'informations personnelles que nécessaire : numéro de téléphone, adresse ou situation familiale n'ont rien à faire dans ce questionnaire. Si tu veux une évaluation diagnostique plus détaillée, place le test de 10 minutes de l'article classe hétérogène à la deuxième séance.

1. Ton prénom et ta classe (ou ta tranche d'âge) : ____________
2. Qu'as-tu déjà fait ? Rien / Programmation par blocs / Un projet pas à pas avec un kit / J'ai écrit ou modifié mon propre code
3. Pourquoi t'es-tu inscrit ? Curiosité / Projet scolaire ou concours / Je veux travailler dans ce domaine plus tard / Ma famille me l'a proposé / Autre : ____
4. Qu'est-ce qui t'intéresse le plus ? (2 au maximum) Spectacle de lumière / Son et musique / Jeux / Mouvement et robots / Mesurer et détecter / Piloter depuis ton téléphone / Maison connectée / Écrans et horloges
5. Peux-tu utiliser un ordinateur à la maison ? Le mien / Partagé avec la famille / Non. Si oui, système : Windows / macOS / Linux / Je ne sais pas
6. Peux-tu utiliser un téléphone ou une tablette ? Le mien (iPhone / Android) / Celui de ma famille / Non
7. As-tu une carte de développement ou un kit d'électronique chez toi ? Arduino Uno ou Nano / ESP32 / Raspberry Pi Pico / Un autre kit / Aucun
8. Que voudrais-tu savoir faire à la fin de l'année ? Une phrase : ____________ (Facultatif : y a-t-il quelque chose que ton enseignant devrait savoir ?)

Une petite tâche hors classe pour la première semaine

La tâche de la première semaine prend 15 à 20 minutes hors de la classe et tout ce qu'elle contient s'utilise gratuitement. Elle sert à former les groupes de la deuxième séance : les centres d'intérêt donnés dans Trouve ton projet orientent le choix des démos et des projets, et le test de niveau indique qui avancera à quel rythme. L'application n'a pas de tableau de bord de classe ; tu ne peux pas voir les résultats à distance dans une liste, l'élève te les montre sur papier ou sur son propre écran. C'est pourquoi la tâche doit être notée par écrit. Pour les élèves sans carte ni appareil, tu peux répondre ensemble aux trois questions de Trouve ton projet au vidéoprojecteur au début de la deuxième séance. Pour transformer la tâche en un parcours plus long hors classe, suis le plan de l'article pratiquer Arduino hors de la classe.

1. Ouvre Trouve ton projet dans BlueGrays et réponds aux trois questions : Qu'as-tu envie de créer ?, Quelle carte as-tu ?, Quelle est ton expérience ? Si tu n'as pas de carte, choisis Je n'ai pas encore de carte.
2. Sur l'écran des résultats, note le nom du projet affiché en MEILLEURE CORRESPONDANCE et le projet d'échauffement marqué ÉCHAUFFE-TOI D'ABORD · GRATUIT.
3. Dans Questions du jour, passe le Test de niveau de 15 questions et note ton niveau (par ex. A1 Première lueur, A2 Bâtisseur de circuits).
4. Réponds aux questions du jour au moins trois jours cette semaine ; la série quotidienne compte 5 questions et prend environ 3 minutes.
5. Apporte la feuille à la deuxième séance ou montre tes résultats sur ton téléphone.

Mot d'information aux parents ou aux participants pour le premier jour

Envoie le mot ci-dessous aux parents au moins deux jours avant la première séance, ou directement aux participants si tu enseignes à des adultes, et remplis les crochets avec tes informations. Garde-le court : les parents doivent voir d'un coup d'œil le contenu du cours, ce qu'il faut apporter, la manière dont la sécurité est gérée et, si des codes enseignant sont utilisés, ce qu'ils sont et quelles informations sont partagées. Plutôt que de longues explications sur les codes, renvoie vers l'article qui décrit les étapes côté élève.

• Ce que nous allons apprendre : les bases de l'électronique et de la programmation avec Arduino. Lors de la première séance, nous ferons connaissance, parlerons des règles et allumerons une LED avec notre premier circuit.
• Jour et horaire : [jour, heure, salle]. Durée : [nombre de semaines].
• À apporter : un stylo et un cahier. Si possible, un téléphone ou une tablette (iOS ou Android) avec l'application BlueGrays ; 60 projets (20 par plateforme), comme Clignotement d'une LED, y sont gratuits. Un ordinateur à la maison n'est pas obligatoire ; les kits d'électronique sont distribués et ramassés en classe.
• Sécurité : les circuits fonctionnent en 5 V depuis le port USB d'un ordinateur ; la tension du secteur n'est jamais utilisée en cours.
• Code enseignant (le cas échéant) : un code à usage unique au format BG-XXXX-XXXX-XXXX qui donne à l'élève 30 ou 365 jours de BlueGrays Premium. L'enseignant paie une seule fois ; aucune carte n'est à ajouter au compte Apple ou Google de l'élève, et rien n'est prélevé automatiquement à la fin.
• Confidentialité : le nom, le nom d'utilisateur, l'adresse e-mail et la photo de profil BlueGrays de l'élève qui utilise un code sont partagés avec l'enseignant. La progression dans les projets et les scores aux questions ne sont pas montrés à l'enseignant. Si le compte a un abonnement App Store ou Google Play en cours, le code ne peut pas être utilisé ; merci de nous prévenir.
• Contact : [nom, e-mail]. Vous trouverez les étapes pour utiliser le code dans l'article comment utiliser un code enseignant.

Les erreurs fréquentes de la première séance et leurs solutions

Arrive à la deuxième séance en ayant lu les tickets de sortie et les questionnaires le jour même : classe les tickets en trois piles (prêt, un peu d'aide, suivi rapproché), recompose les groupes avec les niveaux et les centres d'intérêt de la tâche de la semaine, et consacre les cinq premières minutes aux « questions que tu voulais poser ». Toutes les pièces de cette séance, de Veilleuse avec LDR pour la démo à Clignotement d'une LED pour la première réussite, sont gratuites dans BlueGrays avec schéma, code et blocs ; si tu télécharges l'application et montes Clignotement d'une LED une fois du début à la fin avant de préparer ta première séance, tu verras à l'avance à quelle étape les élèves risquent de bloquer.