[EDUC] Proposition de logiciel pour enseigner le codage et demande de contributions

[Gérard Vidal <gerard.f.vidal AT gmail.com>]

Bonjour,

Depuis plusieurs années, nous travaillons avec quelques collègues sur un projet appelé “Climat et météo tremplin pour l’enseignement des sciences” dont le but est d'utiliser la météo et les sciences du climat comme amorce ou support à l'enseignement scientifique.

Il y a environ un an et demi nous avons entrepris de proposer aux enseignants et aux formateurs d’utiliser un objet connecté (INTEL Edison) ou un nano-ordinateur (RaspberryPi, Odroïd, INTEL Joule) pour enseigner le codage depuis une interface web en pilotant une série de micro-capteurs regroupés sous la forme d’une station météorologique.

Le projet a abouti à la proposition d’un environnement matériel et logiciel peu onéreux et libre (de l’ordre de la centaine d’euros) autour d’une Raspberry Pi permettant avec un minimum de connaissances informatiques et numériques d’enseigner le codage. Les choix effectués (Jupyterhub, python, mraa, upm) permettent de s’inscrire dans la continuité des outils graphiques type scratch ou snap!BYOB utilisés pour l’enseignement de l’algorithmique ou une première immersion dans l'univers du codage. Ce dispositif ajoute l’accès à un langage usuel (le python), la possibilité de réaliser des codes portables et exécutables sur d’autres plateformes et l’utilisation d’une architecture client-serveur. Vous trouverez ci-dessous les prérequis matériels ainsi que les pointeurs vers les logiciels et blogs qui accompagnent le projet.

Je souhaite partager avec vous ces outils et vous solliciter pour les essayer, en faire la promotion s’ils vous séduisent et venir contribuer avec nous sur les forges ouvertes où votre savoir faire et vos compétences seront appréciés. Pour tester en s'aidant du blog il suffit de télécharger l'image de l'installer sur une microSD et de démarrer la Raspberry PI puis suivre le cheminement proposé dans le blog.

Ce que nous proposons permet de travailler depuis un navigateur web avec une raspberry Pi et une microSD "out of the box" l'ensemble du dispositif se compose de :

• Une image de l’OS debian stretch pour Raspberry PI3 (ou 2) spécialement conçue pour le projet et les établissements scolaires disposant des librairies nécessaires pour piloter LEDs, microcapteurs et tous les éléments connectables sur le GPIO, I2C SPI de la Raspberry. L’image se trouve ici, elle est construite à partir des scripts rpi23-gen-image (fork présentant les choix effectués pour le projet), le tout accompagné d’un blog d’explication. La machine propose par défaut 5 utilisateurs : 

• ens-ife administrateur à distance pour le soutien des participants au projet,
  
• localadm administrateur local,
  
• callisto utilisateur manipulant jupyterhub,
•  tsuser utilisateur proposant un serveur de terminaux, 
• moon utilisateur ordinaire disposant d’un cahier de programmes exécutables.

Un ensemble de cahiers de programmes (notebooks ipython) illustrés disponibles sur github permettant d’exécuter/modifier/développer des programmes manipulant des LED ou des capteurs météorologiques jusqu’au pilotage d’une ministation météo connectée. Un blog/mode d’emploi qui décrit la procédure à suivre pour essayer un cahier de programmes et allumer des LEDs ou faire des mesures météo. Le matériel nécessaire :

• une raspberry pi3 chez kubii par exemple 41.5 € (prévoir éventuellement une boîte et des câbles en sus)
• des LEDs, des plaques de développement, des résistances, des fils de connexion, des transistors… (une vingtaine d’euros)
• quelques capteurs par exemple modèles BME280, MCP9808, HTU21D-F, TSL2561,… et un changeur de voltage TXB0108; le tout chez Adafruit par exemple (d’une vingtaine à 50 € ou plus selon votre gourmandise.

J’espère avoir stimulé votre curiosité et suscité votre intérêt, n’hésitez pas à utiliser les outils collaboratifs ou à me contacter directement.

Librement et très cordialement.