Une des forces d’Arduino est que le «capot» est ouvert. On peut voir les pièces et «comprendre/contrôler» leur fonctionnement.
Expliquons
Prenons comme exemple le capteur d’humidité du sol construit avec deux clous ainsi que le radar HC-SR04.
Dans le premier cas, comme il a été construit, on peut décortiquer complètement son fonctionnement et ainsi expliciter les concepts de science et technologie nécessaire à son utilisation.
Dans le cas du radar, comme il ne donne pas la mesure de distance directement (sur un écran par exemple), nous devons comprendre le principe de réflexion d’une onde et la distance parcourue par celle-ci pour la calculer/programmer.
De plus, les circuits utilisés (exemple) dans les projets sont visibles (non pas cachés dans des câbles avec connecteurs) et donc nous pouvons suivre le parcours du courant. Ce qui est nécessaire pour étudier l’électricité au secondaire.
C’est grâce à cette «ouverture» que la robotique Arduino devient un contexte riche pour le domaine de la mathématique, de la science et technologie.
Caricaturons
Dans le tableau ci-dessous, nous caricaturons ce qui est au programme pour tenter de démontrer les avantages d’Arduino pour le secondaire.
Note : Attention! Le but ici n’est pas de dénigrer les autres technologies de robotique existantes, mais bien d’expliciter quelques besoins (PFEQ) que peut répondre Arduino.
| Au programme | Plus ou moins au programme |
| Différence de potentiel, circuit série, circuit parallèle, circuit mixte, résistance, etc. | Lire des % sur un écran. Ajuster la vitesse de rotation d’un moteur avec un curseur. |
|
Vitesse du son, distance, temps. V = d/t Faire calculer la distance par programmation lorsqu’on a le temps du trajet. |
Lire une mesure de distance sur un écran. |
| Construire et utiliser (programmer) un circuit qui permet de mesurer la quantité de courant qui passe dans un milieu électrolyte. | Lire une mesure d’humidité du sol sur un écran. |
| Monter un circuit, tenant compte du sens du courant, qui permet de faire tourner un moteur dans un sens précis. Contrôler le sens par des moyens physiques (changer le circuit) ou par programmation. | Connecter un moteur à l’aide de fiche (type téléphone) et le faire tourner avec une case à cocher. |
| Utiliser la science et technologie pour construire (démarche technologique), programmer (structurer sa pensée + résoudre des «vrais» problèmes), améliorer des robots. | Utiliser des robots (qui utilisent de la science et technologie) qui ont été construits par d’autres. |