Atelier : aborder la pensée numérique et algorithmique sans connexion

Atelier du mercredi 18/10 à Pontarlier

Aborder la pensée numérique et algorithmique sans connexion – ou comment entrer dans l’informatique de manière débranchée, par des jeux de logique, des algorithmes divers…

Définition d’un algorithme

• Celle du Larousse : « Ensemble de règles opératoires dont l’application permet de résoudre un problème énoncé au moyen d’un nombre fini d’opérations. Un algorithme peut être traduit, grâce à un langage de programmation, en un programme exécutable par un ordinateur. »
• Ou de l’informatique de A à Z – https://interstices.info/ (lien direct) : un algorithme, c’est une suite de tâches élémentaires qui s’enchaînent selon des règles précises, sans place pour l’interprétation personnelle.
• On peut également donner une définition « simplifiée », plus accessible dans une école : un algorithme, c’est une méthode dans laquelle, pour réaliser quelque chose, on répète toujours la même série d’actions. (Source)

Le langage informatique et le socle commun de connaissances, de compétences et de culture

Ce qui est attendu concernant le langage informatique :

• « Il sait que des langages informatiques sont utilisés pour programmer des outils numériques et réaliser des traitements automatiques de données. Il connaît les principes de base de l’algorithmique et de la conception des programmes informatiques. Il les met en œuvre pour créer des applications simples. »

Les algorithmes sont déjà dans les classes !

• Créer un collier de perles
• Poursuivre une suite de nombres
• Ordonner logiquement (par taille, par poids…)
• Effectuer un pavage
• Réaliser une pyramide
• Enchaînements de gestes en EPS ou motricité
• Se déplacer sur quadrillage
• Suivre de rythmes musicaux
• …

Quelques exemples concrets de situations pédagogiques exploitables en classe

Le réseau de tri

La vidéo ci-dessous, tirée du compte Youtube « pixees Scienceparticipative« , explique parfaitement cette situation. Elle peut être adaptée à tout niveau scolaire, en fonction de ce que l’on souhaite ordonner.

Les déplacements dans l’espace

Proposer des activités de déplacements engageant physiquement les élèves (ce sont eux les robots). Ils suivent un parcours sur un quadrillage dans un couloir, une salle de classe. Ils ont à disposition une représentation du quadrillage, un programme à suivre (uniquement avec des translations, puis avec des rotations). De préférence avec une validation directe par l’élève ou le binôme (voir image ci-dessous, la case d’arrivée set indiquée au dos du programme à suivre).

L’écriture binaire

Proposition de jeu pour passer simplement d’une écriture binaire à une écriture décimale et inversement. Détail à retrouver dans le document intitulé « l’informatique sans ordinateur » (page 11).

Une situation intéressante pour de la logique mathématique et du calcul mental, mais à exploiter avec des élèves qui n’ont pas de difficultés avec la lecture et la compréhension du système de numération décimale.

Le jeu du crêpier

Une situation de résolution de problème facilement adaptable en fonction du niveau des élèves :

1. utiliser des cartes sans couleur particulière
2. passer à l’étape autour du langage oral (je parle, un autre élève manipule les cartes)
3. faire déplacer les cartes sans voir le résultat (étape la plus proche du fonctionnement d’un programme, difficilement accessible à l’école élémentaire)

Le codage en pixels

Toujours une entrée possible par la résolution de problème, au travers de séries d’images du type de celle que vous trouverez ci-dessous (à nouveau dans le document intitulé « l’informatique sans ordinateur »).

Que signifient les chiffres indiqués à côté de la grille ? La difficulté tient dans le fait que le premier chiffre correspond au nombre de cases qui ne seront pas coloriées. Ainsi il peut y avoir « 0 case que l’on ne colorie pas », puis « 1 case que l’on colorie », puis « 3 cases que l’on ne colorie pas »…

Création de modèles divers et variés par les élèves, vérification possible par comparaison entre le modèle, le code proposé et les réalisations.

Les premiers robots programmables (toujours sans connexion)

Dans le cadre de cette formation, suite aux déplacements physiques des participants, nous avons utilisé un personnage orienté (une peluche) sur un quadrillage au sol et les mêmes modèles de déplacements que précédemment. À nouveau, tout d’abord uniquement avec des translations (pas de rotation), pour que les élèves restent dans la même orientation que l’objet qu’ils déplaçaient.

Puis les mêmes programmes ont été utilisés avec les robots BeeBot et BlueBot, accompagnés de cartes plastifiées permettant de détailler les déplacements pour certains programmes plus difficiles.

Pourquoi s’y intéresser ?

• La situation de programmation est une situation de résolution de problème
• Elle permet :
  • de renforcer l’esprit de collaboration et de communication (créer avec et pour les autres)
  • de comprendre (être sensibilisé) le fonctionnement d’un logiciel ou d’une application
  • d’aider à raisonner de manière séquentielle et ordonnée
  • de démystifier la programmation

Et si « vous avez une minute ? » :

Les algorithmes au quotidien

Évoqué rapidement ce mercredi, il est également possible d’imaginer des algorithmes simples autour des situations de vie de l’école. Le document « Coding et Jeux Vidéo » de D-Clics Numériques, présente notamment un possible algorithme sur la récréation, reproduit ci-dessous :

D-Clics Numériques – Parcours « CODING ET JEUX VIDÉO » –

Quelques liens utiles pour approfondir ces questions

• L’informatique sans ordinateur
• Informatique débranchée – une journée d’action informatique débranchée
• Initiation à la programmation aux cycles 2 et 3 – Eduscol – sur l’initiation à la programmation avec quelques éléments de progressivité
• Ce qu’il faut savoir sur la programmation, l’algorithme et le code à l’école – un article de Lorin Walter, des infos théoriques, des précisions de programme ou sur la mise en œuvre corporelle, et une séquence complète de 22 pages sur les activités débranchées
• Et bien d’autres… Contactez le médiateur qui a proposé cet atelier pour plus d’informations.

Le support présenté ce mercredi 18/10