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Atelier découverte · Informatique

Programmer un robot

Un robot sur une grille, un drapeau à atteindre. Le robot ne comprend que quelques ordres : avancer, tourner à gauche, tourner à droite. À toi d’écrire la suite d’ordres, puis de la raccourcir avec « répéter », et enfin de faire sortir le robot d’un labyrinthe qu’il ne voit pas.

Du CM1 à la 6e ⏱ 15 à 20 min 7 missions
La grille du robot

mur · drapeau · la flèche montre où regarde le robot ; G et D : sa gauche et sa droite

Blocs du programme0
Actions du robot0
Plus court chemin–

Une action = avancer d’une case ou tourner d’un quart de tour.

Ton programme

Touche un bloc pour l’ajouter :

Touche un bloc de ton programme pour le monter, le descendre ou l’enlever. Les nouveaux blocs arrivent à l’endroit marqué « ici ».

Palier 1 · DécouvrirDonne des ordres au robot

Ton robot

  1. Touche les blocs « avancer », « tourner à gauche » ou « tourner à droite » : ils s’ajoutent à ton programme, l’un après l’autre.
  2. Appuie sur « Lancer » : le robot fait les blocs dans l’ordre, du premier au dernier. Le bloc en cours s’allume.
  3. « Pas à pas » fait un seul bloc à chaque appui. « Recommencer » remet le robot au départ.
  4. Le robot ne devine rien : il fait exactement ce qui est écrit, même si c’est une erreur.

Quand le robot tourne, change-t-il de case ?

Sa gauche, sa droite

« Tourner à gauche », c’est vers la gauche du robot, pas vers la gauche de ton écran. Quand le robot regarde vers le haut, c’est pareil. Mais quand il regarde vers le bas, sa gauche est du côté droit de ton écran !

Le bouton « Sa gauche, sa droite » montre les lettres G et D de chaque côté du robot. Astuce : tourne la tête, ou la feuille, pour regarder dans le même sens que lui.

Le robot regarde vers la gauche de ton écran. Il tourne à droite. Vers où regarde-t-il maintenant ?

Un programme, c’est une suite d’ordres

L’ordre des blocs compte : « avancer, puis tourner » n’amène pas au même endroit que « tourner, puis avancer ». Un bloc est un ordre écrit dans le programme. Le robot ne connaît pas le chemin : chaque case et chaque virage doivent être écrits.

Sur le « Premier terrain », le drapeau est à 8 cases du robot : 4 vers le haut, puis 4 vers la droite. Combien de blocs faut-il au minimum ?

Tes missions

Voici les missions du palier choisi. Réponds, puis clique sur « Valider ma réponse ». Si ce n’est pas encore ça, un indice t’aide. Après trois essais, tu peux voir la solution.

Le savais-tu ?

Des faits vrais, avec leurs sources et les calculs qui les prouvent.

Les mots de l’atelier

Chaque mot, en une ou deux phrases.

Programme
Une suite d’instructions écrites à l’avance, qu’une machine exécute exactement, dans l’ordre.
Instruction
Un ordre que la machine sait faire, comme « avancer ». Ici, chaque instruction est un bloc.
Action
Dans cet atelier, ce que fait le robot pour un bloc : avancer d’une case, ou tourner d’un quart de tour. Une avancée, c’est une action « avancer ».
Boucle
Des instructions refaites plusieurs fois, comme dans « répéter 4 fois ». Une boucle « toujours » ne s’arrête jamais d’elle-même.
Condition
Une question dont la réponse est oui ou non, comme « mur devant ? ». Le programme fait une chose ou l’autre selon la réponse.
Capteur
Un organe qui mesure quelque chose autour de la machine. Celui du robot dit seulement s’il y a un mur dans la case de devant.
Algorithme
Une méthode précise qui résout un problème dans tous les cas prévus, comme la méthode de la main droite pour les labyrinthes sans îlot.
Bug (bogue)
Une erreur dans un programme : la machine fait ce qui est écrit, et ce n’est pas ce qu’on voulait.
Boucle sans fin
Un programme qui refait sans fin les mêmes instructions sans jamais finir, comme le robot autour de l’îlot.
Plus court chemin
Le moins de cases possible pour aller du départ au drapeau. L’atelier le calcule en explorant toutes les cases, une distance après l’autre.
Pour les parents et les enseignantsouvrir

Objectifs

  • Écrire une suite d’instructions qui mène un robot d’une case à une autre, et distinguer la gauche et la droite du robot de celles de l’observateur.
  • Prévoir l’effet d’un programme avant de l’exécuter, puis vérifier en l’exécutant pas à pas.
  • Raccourcir un programme avec une boucle « répéter n fois », distinguer la longueur du programme (les blocs) et la durée de son exécution (les actions), et éviter l’erreur de un.
  • Écrire un programme général avec une condition et un capteur (la méthode de la main droite), et constater qu’un programme peut ne jamais s’arrêter.

Notions

Instruction, séquence, programme, exécution pas à pas, boucle bornée, boucle sans fin, condition, capteur, algorithme, plus court chemin.

Déroulé (15 à 20 minutes)

Palier 1 : écrire des suites de blocs, la gauche et la droite du robot, prévoir où il arrive. Palier 2 : la boucle « répéter », blocs et actions, l’erreur de un. Palier 3 : la condition « si mur devant », la méthode de la main droite, un labyrinthe où le programme ne s’arrête jamais.

Liens avec les programmes

  • Mathématiques, cycle 3 (programme de 2025), « Initiation à la pensée informatique ». Au CM1 : « l’élève continue d’utiliser et de produire des codages de déplacements […]. La programmation de robot est également toujours envisagée lorsque l’école en est équipée. » Les programmes de calcul « peuvent aussi être codés avec un logiciel de programmation par bloc comme Scratch ». En 6e : « instructions, séquences d’instructions, entrées, sorties, répétitions », avec l’objectif « Programmer la construction d’un chemin simple approprié ». Relu mot à mot dans le texte officiel.
  • Sciences et technologie, cycle 3 (programme de 2026 ; CM1 en 2026-2027, CM2 en 2027-2028). Au CM1 : « Traduire un programme simple en langage naturel » ; « L’élève compare différents programmes permettant à un robot de parcourir un trajet comportant des obstacles en un temps minimum et identifie le programme le plus efficace. » Au CM2 : « L’élève utilise un programme par blocs permettant à un robot de se déplacer […]. L’élève repère les boucles et les conditions. » Relu dans le texte officiel (PDF en image, lu par reconnaissance de caractères).
  • Mathématiques, cycle 4 (programme de 2026) : en 5e, « Effectuer une boucle inconditionnelle simple permettant de répéter une séquence linéaire d’instructions un nombre précis de fois » ; en 4e, « Écrire des instructions conditionnelles ». Le programme de 2020, encore suivi en 4e et en 3e en 2026-2027, cite les « jeux dans un labyrinthe » parmi les activités possibles. Relu mot à mot dans les textes officiels.
  • Pas de plafond : la condition (4e au programme) et le programme qui ne s’arrête jamais (le problème de l’arrêt est au programme de NSI de terminale) arrivent ici au palier 3, parce qu’on les comprend en les manipulant. Le niveau affiché, CM1 à 6e, est celui des notions de départ.

Références : arrêté du 10 avril 2025 (mathématiques, cycle 3) ; arrêté du 5 juin 2026 (sciences et technologie, cycle 3) ; arrêté du 18 février 2026 (mathématiques, cycle 4) ; programme du cycle 4 consolidé en 2020.

À faire en vrai

Tracez une grille au sol (craie ou ruban adhésif). Un enfant joue le robot, un autre écrit le programme sur des cartes : avancer, tourner à gauche, tourner à droite, répéter. Le « robot » n’obéit qu’aux cartes, même quand elles sont fausses. C’est le meilleur moyen de sentir qu’une machine fait ce qu’on lui écrit, pas ce qu’on voulait dire.

Ce que l’atelier simplifie

Le robot de l’atelier avance d’une case exactement et tourne d’un quart de tour exactement, sans jamais glisser. Un vrai robot mesure mal ses déplacements et ses capteurs se trompent parfois : il doit sans cesse se corriger. Les blocs sont propres à l’atelier : ce n’est pas un langage de programmation existant. Le robot s’arrête dès qu’il arrive au drapeau, même si le programme n’est pas fini. L’atelier arrête un programme au bout de 500 actions, ou dès qu’il prouve que le robot tourne en rond.

Sources

Les trajets du robot, les actions, les boucles sans fin et les plus courts chemins sont calculés par le modèle de l’atelier (modele.js), vérifié dans node.

  1. Solomon C., Harvey B., Kahn K., Lieberman H., Miller M.L., Minsky M., Papert A., Silverman B. (2020). History of Logo. Proceedings of the ACM on Programming Languages 4 (HOPL), article 79. doi:10.1145/3386329
  2. Lucas É. (1882). Récréations mathématiques, tome I, 2e édition, chapitre « Le jeu des labyrinthes », p. 41-55 (méthode de M. Trémaux). Gauthier-Villars, Paris.
  3. Moore E.F. (1959). The shortest path through a maze. Proceedings of an International Symposium on the Theory of Switching, partie II, p. 285-292. Harvard University Press.
  4. Turing A.M. (1937). On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem. Proceedings of the London Mathematical Society (2) 42, p. 230-265 (article écrit en 1936). doi:10.1112/plms/s2-42.1.230
  5. NASA, Goddard Space Flight Center. Mars Fact Sheet : distance à la Terre, minimum 54,6 et maximum 401,4 millions de km. Vitesse de la lumière : 299 792 458 m/s (définition du mètre, BIPM).
  6. Smithsonian Institution, National Museum of American History. Log Book With Computer Bug (calculateur Mark II, université Harvard, 9 septembre 1947). Lettre de T. Edison de 1878 sur les « bugs », citée par JSTOR Daily, « The Bug in the Computer Bug Story ».
  7. Ministère de l’Éducation nationale. Programmes de mathématiques du cycle 3 (arrêté du 10 avril 2025) et du cycle 4 (arrêté du 18 février 2026 ; programme consolidé de 2020) ; programme de sciences et technologie du cycle 3 (arrêté du 5 juin 2026), Bulletin officiel de l’Éducation nationale.