Les écoles qui regardent au-delà de LEGO pour la robotique ne sont généralement pas mécontentes de LEGO en soi. Elles se débattent avec le budget par élève, le coût de remplacement des pièces perdues, ou une inquiétude sourde quant à la durée de vie commerciale d'une plateforme. Voici une comparaison honnête des deux grandes familles de la robotique scolaire, les kits à système de construction et les plateformes centrées sur l'électronique, sur les critères qui décident réellement d'un bon de commande : coût par élève, pièces détachées, programme, robustesse et risque de pérennité.

En bref

• Les kits à système de construction comme LEGO Spike Prime et VEX IQ démarrent vite et supportent les manipulations rudes, mais ils coûtent plus cher par élève et vous lient aux pièces d'un seul fournisseur.
• Les plateformes centrées sur l'électronique comme la BBC micro:bit et Arduino coûtent moins cher par élève et enseignent le câblage et le code réels, mais elles demandent davantage à l'enseignant au moment de la mise en route.
• Le chiffre qui décide de la plupart des budgets, c'est le coût par élève sur trois ans, pas le prix imprimé sur une boîte.
• Le risque de pérennité est réel. LEGO a déjà arrêté des gammes de robotique : choisissez une plateforme dont vous pourrez encore acheter les pièces dans cinq ans.
• Gardez LEGO si vos enseignants le maîtrisent déjà, si vos séances sont courtes ou si vos élèves sont très jeunes. Regardez ailleurs si le budget par élève ou l'accès au code réel compte davantage.

Deux façons de construire un robot de classe

Presque tous les produits de robotique scolaire relèvent de l'un de ces deux camps.

Les kits à système de construction font reposer l'ensemble sur un système de construction en plastique. LEGO Spike Prime et Mindstorms, VEX IQ et Fischertechnik fonctionnent tous ainsi. Poutres, axes et connecteurs s'emboîtent, moteurs et capteurs se branchent sur un boîtier, et les enfants programment ce boîtier depuis une tablette ou un ordinateur portable. Leur force, c'est la rapidité. Un élève peut passer d'une boîte de pièces à un robot qui roule en une seule séance, sans fils volants ni soudure.

Les plateformes centrées sur l'électronique partent d'une petite carte programmable et de vrais composants. La BBC micro:bit, Arduino, le Raspberry Pi Pico et les cartes similaires appartiennent à cette famille. On raccorde moteurs, capteurs et lumières à la carte, tantôt sur un châssis, tantôt sur une platine d'essai, et on la programme en blocs ou en Python. Leur force, c'est l'authenticité. Ce que les élèves câblent et codent est proche de ce que fait réellement un ingénieur.

Aucun des deux camps n'est meilleur dans l'absolu. Ils sont meilleurs pour des salles, des emplois du temps et des objectifs différents.

Le coût par élève, pas le prix sur la boîte

Le prix affiché d'un kit est le mauvais chiffre à comparer. Ce qui compte, c'est combien il en coûte pour placer un élève devant du matériel qui fonctionne, et comment cela se répartit sur quelques années de cours.

Les kits à système de construction facturent une prime pour les pièces moulées et l'écosystème fermé. Les kits centrés sur l'électronique sont généralement moins chers à l'unité, car la carte et une poignée de composants n'ont pas besoin d'un système de construction complet autour d'eux. Mais une école achète rarement un kit par enfant. Un schéma courant consiste en un jeu d'une dizaine de kits partagé par une classe de trente en rotation, ce qui change le calcul pour les deux camps.

Pour calculer le coût par élève, répartissez le coût des kits sur trois années d'élèves, puis ajoutez les pièces détachées et les éventuels frais de logiciel ou de cloud. Vu sous cet angle, l'écart entre les deux camps est souvent plus faible que le prix en rayon ne le laisse penser, car le kit de construction, plus durable, perd moins de pièces tandis que le kit électronique, moins cher, exige davantage de remplacements. Faites le calcul avec vos propres effectifs avant de trancher.

Pièces détachées, casse et le coût de fonctionnement que personne ne budgète

Tout dispositif de robotique a un coût de fonctionnement, et c'est la ligne que les acheteurs débutants oublient le plus souvent. Prévoyez de réserver chaque année environ un dixième à un cinquième du coût des kits pour les remplacements, davantage dans une classe de primaire très active.

Les deux camps tombent en panne différemment. Les pièces des systèmes de construction sont solides, mais elles sont petites et elles s'évaporent. Un seul câble de capteur manquant ou un connecteur propriétaire peut immobiliser un kit entier, et vous ne pouvez acheter le remplacement qu'auprès d'un seul fournisseur. Les pièces électroniques cassent plus souvent, un fil de liaison ou un moteur bon marché s'abîmant plus facilement qu'une poutre moulée, mais les remplacements sont des articles courants que vous pouvez commander chez de nombreux vendeurs et garder dans un tiroir. Un modèle produit moins de pannes, mais chères et lentes à réparer. L'autre en produit davantage, mais bon marché et rapides à réparer. Rapportez cela au délai réel d'approvisionnement de votre école, qui en Afrique du Sud peut signifier des semaines d'expédition pour un composant à source unique.

Programme : qu'allez-vous réellement enseigner ?

Un kit ne vaut que par les séances qui l'entourent. Demandez-vous ce que vous voulez qu'un élève sache faire en repartant.

Les kits à système de construction brillent sur les mécanismes et la démarche de conception. Engrenages, rapports de réduction, structures et itérations sur une construction physique sont leur terrain de prédilection, et le codage se pose proprement par-dessus. Les plateformes centrées sur l'électronique brillent sur le lien entre le code, l'électricité et le monde physique. Les élèves rencontrent les entrées et les sorties, les capteurs et les seuils, et l'idée qu'un programme commande une tension réelle. Les deux enseignent parfaitement bien les boucles, les conditions et les fonctions, et les deux correspondent aux domaines de codage et de robotique que les écoles déploient dans le cadre du CAPS.

La progression compte autant que le point de départ. Vérifiez que la plateforme retenue permet à un élève de passer des blocs à un vrai langage textuel sur le même matériel, afin que le robot qu'il connaît ne soit pas mis au rebut quand le codage se corse. Une plateforme qui s'arrête aux blocs vous coûtera un second achat plus tard.

Robustesse et risque de pérennité

La robustesse, c'est le kit qui survit au trimestre. Le risque de pérennité, c'est la plateforme qui survit à la décennie, et c'est le facteur que les écoles sous-estiment le plus.

Les plateformes de robotique sont parfois arrêtées. LEGO a déjà retiré des gammes de robotique, laissant des classes avec du matériel qu'elles ne peuvent plus étendre et un logiciel qui cesse peu à peu d'être mis à jour. Quand cela arrive, votre investissement ne s'arrête pas de fonctionner du jour au lendemain, mais il cesse de grandir, et les nouveaux élèves héritent d'une impasse. Avant de standardiser toute une école sur une seule plateforme, demandez combien de temps le fournisseur s'engage à la commercialiser, si les pièces survivront au produit, et si les compétences seront transférables en cas de changement. Une carte ouverte et largement utilisée porte moins ce risque que le produit phare d'un fournisseur unique, tout simplement parce que davantage de gens dépendent de sa disponibilité.

Une comparaison côte à côte

La place d'une carte centrée sur l'électronique comme sheenbot

C'est ici que se situe notre propre matériel : lisez donc ce passage comme une option parmi d'autres, et non comme un verdict. La carte sheenbot infinity est une plateforme centrée sur l'électronique conçue pour les classes sud-africaines, et elle vise directement les compromis évoqués plus haut : un coût par élève plus faible, des pièces détachées de type courant que l'on garde dans un tiroir, et une seule carte qui exécute aussi bien les blocs que MicroPython, de sorte que les élèves ne sont pas poussés vers un nouveau matériel quand leur codage se corse. Si vous préférez tester l'idée avant de dépenser, un simulateur dans le navigateur permet à une classe entière d'écrire et d'exécuter de vrais programmes sans aucun kit, et les écoles qui dépassent le jeu de classe peuvent transposer les mêmes compétences dans un parcours de compétition FTC. Une séance d'essai gratuite est le moyen le moins risqué de voir des élèves utiliser réellement une plateforme avant qu'un bon de commande ne parte.

Qui devrait tout de même acheter LEGO

LEGO reste un choix solide, et changer pour changer est un gaspillage. Restez-y quand plusieurs de ces conditions sont réunies :

• Vos enseignants y sont déjà formés et à l'aise, et une reconversion freinerait le dispositif.
• Vos séances sont courtes, si bien que la mise en route rapide d'un système de construction vous rend du temps d'enseignement.
• Vos élèves sont jeunes, et emboîter des pièces est plus sûr et moins délicat que manipuler des composants séparés.
• Votre priorité porte sur les mécanismes et la conception plutôt que sur l'électronique et le codage textuel.
• Vous possédez déjà un parc de pièces important, et l'écosystème répond encore à vos objectifs.

Le but de cette comparaison n'est pas de vous éloigner de LEGO. Il est de garantir que le choix soit délibéré et chiffré, plutôt qu'un statu quo dans lequel vous avez glissé.

Questions fréquentes

Un kit de robotique moins cher est-il une fausse économie ?

Pas automatiquement. Un kit électronique moins cher peut coûter davantage en pièces si celles-ci cassent souvent et que votre école tarde à recommander, ou il peut coûter moins au total si les remplacements sont des articles courants que vous gardez sous la main. Calculez le coût par élève sur trois ans, pièces comprises, et la réponse honnête découlera de vos propres chiffres.

Faudra-t-il reformer tous nos enseignants ?

Certains, mais moins que vous ne le craignez si vous passez à une plateforme qui conserve les blocs comme porte d'entrée. Les enseignants à l'aise avec le codage par blocs transfèrent directement ce savoir, et ils peuvent apprendre le nouveau matériel en même temps que leur première classe. Prévoyez un trimestre de recouvrement où l'ancienne et la nouvelle plateforme coexistent.

Et les robots qui sont arrêtés ?

Privilégiez les plateformes à large base d'utilisateurs dont les pièces survivent au produit. Demandez au fournisseur combien de temps il s'engage à commercialiser le matériel et ses pièces. Une carte ouverte et largement utilisée est plus sûre que le produit phare d'un fournisseur unique, parce que beaucoup de gens dépendent de son maintien en vente.

Peut-on mêler plusieurs plateformes dans une même école ?

Oui, et beaucoup d'écoles le font. Une répartition courante consiste à réserver les kits à système de construction aux plus petites classes, là où la rapidité de mise en route compte le plus, et une carte centrée sur l'électronique plus haut, là où le vrai codage et des budgets plus serrés prennent le dessus. Évitez simplement d'exploiter plus de deux plateformes à la fois, car chaque système supplémentaire multiplie la formation et les pièces détachées.

Comment essayer avant d'engager le budget ?

Utilisez un simulateur ou une séance d'essai avant d'acheter du matériel pour toute une école. Exécuter un vrai programme dans un navigateur, ou observer une classe utiliser un kit pendant un après-midi, vous en dira plus sur l'adéquation que n'importe quelle fiche technique. Ce n'est qu'ensuite qu'il faut engager le bon de commande.