Niveau 4 : Robotique avec MakeCode
Le niveau 4 aborde les systèmes autonomes. Les élèves réalisent des prototypes à l'aide d'un Micro:bit et d'affichages à LED, et programment des robots à l'aide des blocs MakeCode.
Le niveau 4 en bref
- Niveau
- 4e année · Primaire
- Technologie
- La robotique avec MakeCode
- Outils
- MakeCode sur un micro:bit
- Kit
- Kit de robotique intelligente, un par groupe de quatre
- Projets
- 15 projets et un projet de fin d'études
- Horaires hebdomadaires
- Une séance de 45 ou 90 minutes
- Avant et après le défi
- Fabriquer un distributeur automatique de nourriture pour animaux de compagnie
- Thème du développement durable
- Santé et sécurité des infrastructures
- Intitulés des postes
- Ingénieur en robotique, ingénieur biomédical, météorologue
Démonstration du livre de niveau 4Découvrez le niveau 4 en action
Un petit aperçu du cahier d'exercices du niveau 4 et du kit « Smart Robotics », proposés par la chaîne SKOOL21.
Plus de vidéos sur la chaîne SKOOL21 →Projets réalisés à partir du kit « Smart Robotics »
Les élèves peuvent
- Programmer un robot dans Microsoft MakeCode
- Utiliser l'écran et les capteurs du Micro:bit dans un prototype
- Travailler en équipe pour relever un défi dans le domaine de la robotique
Résumé tiré des résultats d'évaluation de fin de niveau SKOOL21.
Comment cela fonctionne-t-il ?
- Définir
- Conception
- Partager
- Réfléchir
Quinze projets et un projet de fin d'études. Demandez la fiche de niveau pour obtenir la liste complète des projets.
Résultats d'apprentissage finaux et objectifs de développement durable pour le niveau 4
Ingénierie et conception
- Concevez et programmez une solution robotique fonctionnelle (micro:bit, moteur et capteur) capable d'effectuer une tâche automatisée en réponse à une condition de déclenchement (défi « Construire un distributeur automatique de nourriture pour animaux de compagnie » : avant et après).
- Réalisez le premier projet « Capstone » officiellement désigné de ce niveau, en appliquant l'intégralité du cycle « Définir, Planifier, Construire, Tester, Améliorer » à un problème original.
- Réalisez plusieurs cycles de tests sur un prototype robotique, en apportant des améliorations ciblées à sa conception et en les expliquant.
- Réglez un mécanisme déclenché par un capteur de manière à ce qu'il s'active de manière fiable dans les conditions prévues.
Sciences
- Étudiez un principe de transfert d'énergie, tel qu'un moteur convertissant l'énergie électrique en mouvement mécanique (NGSS PS3 Énergie).
- Explorez un thème lié aux systèmes terrestres ou à l'activité humaine en rapport avec une construction, tel que l'utilisation des ressources (NGSS ESS2/ESS3).
- Explorez ensemble les notions de biologie et de physique à travers un projet de construction robotique, en mettant en avant le lien entre la biologie et la physique propre à ce niveau (Cambridge Science Stage 4).
- Reliez une réalisation à une situation concrète afin d'illustrer la science dans son contexte (programme de sciences de Cambridge, niveau 4).
Mathématiques
- Appliquer la géométrie et le raisonnement spatial pour positionner des capteurs et des mécanismes sur un robot (géométrie de Cambridge).
- Utilisez les opérations arithmétiques et les fractions pour ajuster la durée ou les quantités, par exemple la quantité de nourriture distribuée par un mécanisme (Cambridge Number ; Common Core Number & Operations — Fractions).
- Collecter et présenter les données issues de tests répétés d'un déclencheur automatisé (Cambridge Statistics ; Common Core Measurement & Data).
Informatique et programmation
- Écrivez et déboguez des programmes MakeCode basés sur des blocs sur un micro:bit, qui lisent les données d'un capteur et commandent un moteur.
- Programmez une logique de déclenchement conditionnelle (si condition du capteur, alors action du moteur) afin d'automatiser une tâche physique.
- Testez et modifiez le code au fil de plusieurs itérations afin qu'un robot autonome doté de capteurs fonctionne de manière fiable.
Assumez et remplissez un rôle bien défini au sein de l'équipe — chef d'équipe, responsable du matériel, rapporteur ou superviseur des essais — tout en collaborant, en communiquant et en résolvant les conflits au sein d'une équipe de construction.
Découvrez en quoi les projets de robotique et de surveillance de la santé proposés dans ce niveau sont en lien avec des métiers concrets, tels que ceux d'ingénieur en robotique, d'ingénieur biomédical ou de météorologue.
Identifiez l'objectif de développement durable lié à leur projet, sur le thème de la santé et de la sécurité des infrastructures.
Extrait des résultats d'apprentissage de fin de niveau SKOOL21. Les normes mentionnées sont les NGSS, les Common Core et les axes de Cambridge.
- 3 Santé et bien-être
- 7. Une énergie abordable et propre
- 9 Industrie, innovation et infrastructures
- 10. Réduction des inégalités
- 11 Villes et collectivités durables
- 13 Lutte contre le changement climatique
- 15 La vie sur terre
- 16 Paix, justice et institutions solides
Source : Cadre des cinq piliers de SKOOL21. Comparez tous les niveaux
Projet n° 1 : Chaussures intelligentes
Le premier projet de ce niveau, tel qu'il apparaît dans le guide. Le cahier d'exercices complet se trouve dans le lecteur ci-dessous, à l'endroit indiqué.
Deux personnes souhaitent connaître la distance qu'elles parcourent chaque jour à pied, mais elles ne disposent d'aucun moyen de compter leurs pas. Votre équipe va travailler ensemble pour concevoir une chaussure intelligente capable de compter les pas pendant que l'on marche.Le problème, tel qu'il figure dans le cahier d'exercices.
- But marqué par
- ODD n° 3 · Bonne santé et bien-être
- Intitulés des postes
- Analyste en fitness, analyste de données
- Normes citées
- NGSS 3-5-ETS1-1 ; Cambridge Science 4Bp.04 ; Common Core 4.NBT.A.3 ; Cambridge Mathematics 4Ss.02
Normes citées au niveau 4, projet par projet
Une ligne par projet, tel que les cite le guide. Une cellule vide signifie qu'il n'y a pas de référence pour ce projet.
- PS3
- PS4
- ESS2
- ESS3
- ETS1
- TWSc
- TWSm
- Bp
- Bs
- Be
- Pf
- Ps
- Pe
- ESp
- ESs
- SIC
- Nc
- Ni
- Nf
- Gg
- Gp
- Ss
| Projet | ODD | NGSS | Cambridge Science | Mathématiques de Cambridge | Mathématiques du tronc commun | ISTE | Intitulés des postes |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 Chaussure connectée | Santé et bien-être | 3-5-ETS1-1 | 4Bp.04 | 4Ss.02 | 4.NBT.A.3 | 1.3.d | Analyste en fitness, analyste de données |
| 2 Capteur d'humidité du sol | La vie sur terre | 4-ESS3-1 | 4SIC.05 | 4Ss.02 | 4.MD.A.1 | 1.7.d | Ingénieur agronome, spécialiste de l'environnement |
| 3 Sismographe | Villes et collectivités durables | 4-ESS3-2 | 4ESp.03 | 4Gg.08 | 4.G.A.1 | 1.5.b | Géophysicien, ingénieur en génie civil |
| 4 Rôver martien | Industrie, innovation et infrastructures | 4-PS3-1 | 4TWSm.014ESs.02 | 4Gp.03 | 4.MD.A.2 | 1.4.d | Ingénieur en aérospatiale, ingénieur en robotique |
| 5 Barrière de stationnement intelligente | Villes et collectivités durables | 3-5-ETS1-3 | 4Pe.02 | 4Gp.01 | 4.MD.C.6 | 1.4.a | Urbaniste, ingénieur en systèmes de circulation |
| 6 Simulateur d'articulation | Santé et bien-être | 4-PS3-3 | 4Bs.02 | 4Gg.08 | 4.G.A.2 | 1.1.c | Ingénieur en biomécanique, kinésithérapeute |
| 7 Ventilateur à faible consommation d'énergie | Une énergie abordable et propre | 4-PS3-4 | 4Be.014Be.02 | 4Nf.02 | 4.MD.A.1 | 1.6.a | Ingénieur en chauffage, ventilation et climatisation, ingénieur en développement durable |
| 8 Robot suiveur de ligne | Industrie, innovation et infrastructures | 4-PS4-3 | 4Be.03 | 4Gp.01 | 4.NBT.B.4 | 1.5.b | Ingénieur en robotique, spécialiste en automatisation |
| 9 Système de surveillance de la température | La vie sur terre | 4-ESS3-2 | 4Bp.02 | 4Ni.02 | 4.NF.C.6 | 1.1.c | Biologiste de la faune sauvage, analyste de données |
| 10 Détecteur de couleur | Réduction des inégalités | 4-PS4-2 | 4Pe.01 | 4Gp.01 | 4.G.A.1 | 1.6.c | Optométriste, ingénieur en électricité |
| 11 Station météo | Action pour le climat | 4-ESS2-1 | 4Pf.04 | 4Ss.02 | 4.MD.A.2 | 1.7.a | Météorologue, ingénieur en environnement |
| 12 Veilleuse automatique | Paix, justice et institutions solides | 4-PS3-2 | 4Ps.02 | 4Ss.03 | 4.MD.A.2 | 1.6.c | Ingénieur en électricité, développeur de logiciels |
| 13 Alarme anti-effraction | Industrie, innovation et infrastructures | 3-5-ETS1-3 | 4TWSc.03 | 4Nf.06 | 4.NBT.B.4 | 1.2.d | Ingénieur en systèmes de sécurité, analyste en cybersécurité |
| 14 Prédicteur énergétique | Une énergie abordable et propre | 4-PS3-2 | 4Ps.01 | 4Gp.03 | 4.G.A.1 | 1.7.d | Botaniste, biologiste |
| 15 Sonnette sans contact | Santé et bien-être | 3-5-ETS1-2 | 4SIC.02 | 4Nc.04 | 4.NF.C.5 | 1.4.a | Ingénieur biomédical, designer industriel |
| Capstone Réduction des déchets | Action pour le climat | — | — | — | — | — | — |
Source : Tableau de correspondance des programmes SKOOL21, niveaux A à 12 (2026), établi à partir des guides de l'enseignant et des manuels de l'élève. En cas de divergence entre les deux, le manuel de l'élève fait foi.
Ce que vous commandez
| Article | Titre | ISBN ou référence produit |
|---|---|---|
| Cahier d'exercices de l'élève | Cahier d'exercices « STEM Innovator », niveau 4 | 978-981-17494-6-9 |
| Guide de l'enseignant | Guide, niveau 4 | 978-981-17736-8-6 |
| Kit pédagogique | Kit de robotique intelligente | STEMSIHKitG45 |
Les niveaux 4 et 5 utilisent le même kit de robotique intelligente.
Évaluation intégrée
Quatre contrôles par an s'appuient sur une grille d'évaluation comportant sept critères, et tous les autres projets font l'objet d'une vérification de 30 secondes du cahier d'exercices.
Comment fonctionne l'évaluation →Correspondance des normes
Ce guide établit un lien entre chaque projet et les normes NGSS, Cambridge et Common Core, le cas échéant.
Consultez le tableau correspondant à ce niveau →