Vous reprendrez bien un peu de tarte aux framboises? Découvrez le potentiel pédagogique du Raspberry Pi

Le Réseau des répondantes et répondants TIC se donnait rendez-vous du 12 au 14 octobre 2016 au Collège O’Sullivan à Québec. Au menu, plusieurs activités de formation et de réseautage pour les REPTIC et leurs partenaires du réseau collégial. Nous avons eu l’occasion d’assister à la présentation de Christophe Reverd, conseiller technopédagogique pour la Vitrine technologie-éducation (VTÉ). Nous vous proposons un retour sur l’activité « Le Raspberry Pi en classe : c’est quoi? C’est pour qui? Qu’est-ce que ça permet de faire? » Disons-le d’emblée, Christophe a su capter l’intérêt des participants.

Le Raspberry Pi, qu’est-ce que c’est?

Il s’agit en fait d’un micro-ordinateur de la grosseur d’une carte de crédit. Le projet initial a été lancé en 2009 par la Raspberry Pi Foundation en collaboration avec l’Université de Cambridge. Les buts principaux :

• Promouvoir les bases de la programmation
• Ramener le plaisir d’apprendre l’informatique dans les écoles en s’intéressant à différents sujets liés aux sciences

Une première version a été proposée en 2012 au coût de 25$ (USD), un prix dérisoire pour l’acquisition d’un micro-ordinateur à la maison ou à l’école! Pour ce qui est du code informatique, il peut être programmé avec les langages Scratch, Python ou même maintenant C, selon Christophe.

Pour ce qui est de son utilité, les possibilités sont quasiment infinies, puisque selon les envies et les objectifs de chacun, on peut y ajouter des capteurs visuels, auditifs, de température, etc. Bien que le Raspberry Pi était plus limité au niveau de ses performances à l’époque, l’idée de lancer un système de code source ouvert (open source), basé sur Linux et à faible coût, est un réel succès! Comme le rappelle Christophe, ce système n’est peut-être pas totalement «ouvert», puisque la puce au cœur du Raspberry Pi n’est pas accessible au public, alors que tout le reste de son architecture l’est.

La première version du Raspberry Pi. (© Alex Eames, 2012 ; Creative Commons)

Une vidéo valant mille mots, voici une séquence très complète, mais succincte, qui résume très bien le monde merveilleux et accessible que l’on peut atteindre avec un Raspberry Pi (vidéo en anglais seulement) :

À quoi ça sert?

Un Raspberry Pi équivaut à un microprocesseur avec une capacité de traitement impressionnante pour sa taille et son prix. On se rend mieux compte de son utilité et de son potentiel lorsqu’on l’associe avec d’autres systèmes électroniques ou informatiques capables d’effectuer des tâches particulières dans le but d’obtenir de nouveaux outils très intéressants. C’est le cas, par exemple, si vous associez un micro-ordinateur Raspberry Pi avec l’Arduino. Ce dernier est un microcontrôleur qui permet d’effectuer des tâches précises de lecture de données ou de créer des projets de programmation, comme les domotiques ou la robotique très simplement avec l’aide du logiciel Scratch. Christophe a d’ailleurs déjà animé un laboratoire sur ce sujet et rédigé un article sur le thème de la robotique pédagogique sur le site de Profweb.

Un autre exemple d’association intéressante, déjà traité par la VTÉ, concerne les fameux Fab Labs (ateliers de fabrication numérique). Il s’agit de plateformes ouvertes de création et de prototypage d’objets physiques, « intelligents » ou non, qui permettent de fabriquer à peu près n’importe quel objet en 3 dimensions selon la demande.

II faudrait donc voir le Raspberry Pi comme le « cerveau » de l’affaire et les autres éléments associés comme les « muscles » permettant de réaliser la tâche voulue.

La dernière version proposée, le Raspberry Pi 3, est la plus complète et la plus puissante jusqu’à présent. En plus d’utiliser les mêmes ports d’entrée que dans les versions précédentes, elle ajoute 2 éléments de plus : le wifi et le Bluetooth, qui sont intégrés directement dans le boîtier. On retrouve ainsi une meilleure connectivité au monde environnant. Comme le dit Christophe : « Un élément non négligeable dans notre société interconnectée! »

Le Raspberry Pi 3. (Source)

Pour débuter, sachez qu’il existe également le Raspberry Pi Zero, une version miniature qui coûte seulement 5$ et qui est plutôt destinée à la création de petits appareils mobiles.

Le Raspberry Pi Zero en comparaison à une pile D. (© La Fondation Raspberry Pi)

Il existe de actuellement de nombreux exemples simples d’application avec un système Raspberry Pi. Christophe nous en a d’ailleurs présenté un très sympathique lors de sa présentation : un petit robot qui, une fois un Raspberry Pi Zero installé et un module permettant de contrôler les moteurs du robot raccordés à celui-ci, est capable de se déplacer tout seul grâce à ses 2 roues et différents capteurs visuels placés devant et dessous sa structure. Il peut même être commandé à distance! Si l’envie vous prenait d’essayer de créer votre premier robot, voici toutes les instructions (comprenant le boîtier en plastique réalisé avec une imprimante 3D).

Le robot présenté par Christophe Reverd lors de la Rencontre des REPTIC 2016.

De nombreux projets, certains plus fous que les autres, ont déjà été réalisés dans le monde entier :

• Création de drones volants ou flottants.
• Mise en place d’une station d’écoute musicale dans la voiture.
• Affichage sur écran d’une station météo locale, dans son salon.
  
• Envoyer Superman dans l’espace (et le récupérer après son saut)!
  

Concrètement, dans les écoles, ça donne quoi?

L’utilisation d’un Raspberry Pi permet de manipuler l’électronique directement et ainsi de mieux comprendre le fonctionnement d’objets que les étudiants utilisent tous les jours. Au Royaume-Uni, il s’agit d’un véritable phénomène : le Raspberry Pi est utilisé dans un grand nombre d’écoles primaires et secondaires sous forme ludique. À ces ordres d’enseignement, il peut servir à :

• Découvrir la musique avec Sonic Pi
• S’initier à la logique informatique avec Scratch
• Explorer et programmer dans l’univers Minecraft

Au Québec, son usage est plutôt limité et il s’agit souvent de projets d’intégration à la fin du secondaire. Fait fascinant : de plus en plus de jeunes expriment leur désir d’ajouter un volet électronique à leur projet intégrateur. Christophe précise que le réseau collégial le découvre grâce aux fab labs, makerspaces et autres clubs de robotique. D’ailleurs, les cégeps et les universités du Québec commencent timidement leur exploration de ce nouveau monde et les premiers projets commencent à émerger. Du côté des enseignants, l’utilisation du Raspberry Pi permet de briser les silos et d’amener une collaboration entre les différents départements afin d’élaborer des projets interdisciplinaires.

Si vous souhaitez acquérir une première trousse complète, il vous sera facile d’en trouver dans tout bon magasin d’électronique et sur certains sites web. En plus du Raspberry Pi, il faut rajouter un bloc d’alimentation et un câble micro-USB ainsi qu’une carte microSD. Pour moins de 70$, vous voilà donc en possession d’un microprocesseur totalement fonctionnel! Puisqu’il s’agit d’un système open source (à 99%) et que tous les logiciels requis à son bon fonctionnement sont gratuits ou fournis sans frais (ex. : Minecraft ou Mathematica), pourquoi se priver d’un tel potentiel pédagogique ludique et accessible, qui permettrait aux plus « informatico-sceptiques » d’entre nous de découvrir ce monde fascinant?

Par où commencer une fois votre trousse en main?

De nombreuses ressources, virtuelles et humaines, existent afin de vous aider et de vous guider afin d’utiliser correctement votre premier Raspberry Pi. Avec les années de développement, il s’est créé une communauté autour du Raspberry Pi, facilitant l’entraide lors de problèmes techniques.

Par exemple, le Club Framboise, qui est un club québécois justement créé par Christophe, permet de rassembler les utilisateurs du Raspberry Pi au Québec et de faciliter le partage de connaissances et de projets qui utilisent ce micro-ordinateur. Ainsi, vous n’êtes jamais vraiment seul avec vos « problèmes »! Toutes les activités du Club Framboise (Québec, Montréal, Yaoundé) sont d’ailleurs publiques. Elles sont annoncées directement sur ClubFramboise.ca et les réseaux sociaux du Club :

• La prochaine se déroulera le 26 novembre 2016 à Québec chez EspaceLab. Il s’agira au cours de celle-ci de réaliser une station de jeux des années 80-90.
• Une 2^e activité est également planifiée le 30 novembre 2016 à Montréal. Elle portera sur le langage de programmation Python pour débutants.

Christophe nous mentionne qu’il existe aussi une revue spécialisée dans les diverses utilisations du Raspberry Pi, le MagPi, qui est totalement gratuite! Encore mieux, une édition spéciale « éducation » (en anglais) est sortie récemment afin de promouvoir l’utilisation de ce type d’appareil en classe dans des projets interdisciplinaires très simples et accessibles pour tous.

Y en a-t-il parmi vous qui connaissent ou utilisent déjà le Raspberry Pi en éducation?

Avez-vous des idées de projets éducatifs que vous aimeriez réaliser avec ce type de micro-ordinateur? Ou mieux, avez-vous déjà des projets en cours? Si oui, partagez-nous votre expérience. Nous avons hâte de vous lire!