1...2...3...codez !

Discipline
Espace et géométrie
Niveaux
CE1.
Auteur
J. AUGIER
Objectif
- vocabulaire : algorithme, test, condition, coder, décoder, bug, programme, pixels, boucle
- mettre en place des techniques pour décoder un texte
- Coder et décoder pour prévoir, représenter et réaliser des déplacements dans des espaces familiers, sur un quadrillage, sur un écran.
- Programmer le déplacement d'une machine avec un langage adapté.
- Coder et décoder pour prévoir, représenter et réaliser des déplacements dans des espaces familiers, sur un quadrillage, sur un écran.
Relation avec les programmes
Cette séquence n'est pas associée aux programmes.
Dates
Créée le 24 novembre 2016
Modifiée le 29 janvier 2017
Statistiques
116 téléchargements
1 coups de coeur
Licence
CC-BY-SALicence Creative Commons : Paternité - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Cette séquence propose de vivre une aventure au cours de laquelle un héros est confronté à différents défis qu’il doit relever pour rentrer chez lui. Les élèves se familiarisent avec les notions d’algorithme, de langage, et de représentation de l’information (texte et image).

Déroulement des séances

1

Le parcours du combattant

Dernière mise à jour le 24 novembre 2016
Discipline / domaine
Techniques Usuelles de l’Information et de la Communication
Objectif
- découvrir le principe de l'algorithme
- créer un algorithme
- vocabulaire : algorithme, test, condition
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
24x trace écrite
24x fiche 2
vidéoprojecteur

1. Situation déclenchante

collectif | 10 min. | découverte

" Aujourd'hui, et pendant les séances suivantes, nous allons suivre les aventures d'un héros et l'aider à résoudre des  énigmes pour lui permettre de rentrer chez lui. Nous sommes le matin, notre héros, Nicolas, se retrouve au sommet d’une montagne. Il ne se souvient pas de l’avoir gravie, et la forêt au pied de la montagne ne lui est pas familière. Il ne reconnaît pas le chant des oiseaux… il n’est pas chez lui. En contre-bas, il lui semble apercevoir une clairière : il décide de la rejoindre".

Je projette la carte au tableau. 

Je distribue une carte à chaque élève. 

Les élèves décrivent la carte et situent Nicolas. 

2. Phase de recherche et institutionnalisation

individuel | 20 min. | recherche

"Pour que Nicolas puisse rentrer chez lui nous allons devoir lui donner des instruction, lui expliquer ce qu'il doit faire puisqu'il est un peu perdu".

Je distribue la seconde fiche aux élèves et je leur demande "à votre avis, que faut-il faire" ? 

Nous étudions l'exemple puis je laisse les élèves travailler en autonomie. 

Les élèves travaillent en autonomie sur leur fiche. Au bout de 10 minutes nous faisons une mise en commun : les élèves viennent proposer leurs instructions. 

J'introduis un vocabulaire nouveau :

"La méthode que l'on utilise pour résoudre un problème s'appelle un algorithme" (faire répéter le mot). "Pendant tout son parcours Nicolas va devoir faire tout ce que vous lui demandez. Vous avez écrit des algorithmes qui commencent tous par une condition, "SI". En faisant  exactement tout ce que vous avez demandé Nicolas est sûr de pouvoir rentrer chez lui". 

Question : "est ce que si on demande à Nicolas "rentre chez toi" il est capable de le faire ? 

Non, c'est trop complexe. Un algorithme est construit à partir d'instructions simple que Nicolas peut faire. 

3. Entraînement

collectif | 15 min. | entraînement

"Nous allons écrire un autre algorithme : par exemple nous pouvons faire des algorithmes pour guider x depuis la classe jusqu'à la sortie de l'école". 

Relever les étapes proposées par les élèves et les noter au tableau sous la dictée des élèves. 

Montrer la phrase et demander aux élèves comment ce genre de phrase s'appelle : "un algorithme". Montrer le "SI" et demander aux élèves de quoi il s'agit : "la condition". 

Sur leur feuille de recherche les élèves écrivent la phrase exemple du tableau et mettent des flèches comme au tableau pour désigner l'algorithme et la condition. 

2

Décoder un message

Dernière mise à jour le 24 novembre 2016
Discipline / domaine
Techniques Usuelles de l’Information et de la Communication
Objectif
- Savoir encoder et décoder un message
- Vocabulaire : décoder, encoder
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
24x feuille de recherche
Vidéoprojecteur

1. Découverte

collectif | 10 min. | découverte

Rappel : Dans la séance précédente, le héros a pu descendre de la montagne en évitant ses dangers. Arrivé dans une clairière, il découvre une longue inscription qu’il n’arrive pas à déchiffrer, gravée sur un tronc d’arbre.

Je projette au tableau l'image avec le code. Il s'agit  de l’inscription gravée sur le tronc d’arbre. Je demande aux élèves ce qu’ils en pensent.

Je demande aux élèves comment nous pourrions décoder ce message. Relevé des idées.

2. Phase de recherche

binômes | 20 min. | recherche

Je propose aux élèves de chercher en binôme à décoder le message. Je leur distribue la tableau de correspondance et j'explique son fonctionnement. Je demande à un élève de reformuler ce que j'ai expliqué.  Je les laisse chercher pendant 5 minutes. Pendant ce temps je recopie le message au tableau. 

Quels sont les mots les plus courts ? À quoi peuvent-ils correspondre en français ? Les mots les plus courts de la langue française sont « à », « y », mais on peut également retrouver des formes contractées « l’ », « d’ », etc. Les mots de 2 lettres sont également peu nombreux (le, la, on …)
Quelle est la lettre la plus courante dans un texte rédigé en français ? (réponse : la lettre E) Qu’en est-il ici ? Dans le texte codé ici, c’est le symbole 5. On peut donc supposer que « 5 » encode systématiquement toutes les lettres « E » du message initial. Et la lettre E est justement la cinquième lettre de l’alphabet.
De façon plus intuitive, on peut aussi essayer, puisque les symboles ressemblent à des nombres, de les remplacer par les lettres de l’alphabet du même rang (intuitivement, on a « envie » de remplacer 1 par A, 2 par B, 3 par C…)

Si les élèves ne trouvent pas je les guide avec les astuces. Lorsqu'ils ont trouvé tous les élèves remplissent le tableau de correspondance puis nous déchiffrons le message.

SUIS LA RIVIERE
JUSQU’A LA MER
SOUS LES EAUX DORT
UN BEAU TRESOR

Les élèves collent ensuite l'énigme décodée sur leur feuille. 

3. Entraînement : encoder et décoder

binômes | 15 min. | entraînement

Je propose aux élèves de sortir leur ardoise et d'encoder le mot qu'ils veulent. Ils échangent ensuite leur ardoise avec leur voisin et doivent décoder son message. 

Insister sur le vocabulaire : encoder et décoder. 

3

Programmer un parcours

Dernière mise à jour le 29 janvier 2017
Discipline / domaine
Techniques Usuelles de l’Information et de la Communication
Objectif
- apprendre à programmer une machine
- Vocabulaire : programmer, bug.
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
24x feuille de recherche
12x parcours du sous-marin
Informations théoriques
« Machines »

Les machines qui nous entourent ne font qu'exécuter des "ordres" (instructions)
En combinant plusieurs instructions simples on peut effectuer une tâche complexe

« Langages »

On peut donner des instructions à une machine en utilisant un langage spécial, appelé langage de programmation, compréhensible par l’homme et la machine.
Un programme est un algorithme exprimé dans un langage de programmation.
Un bug est une erreur dans un programme.
Un tout petit bug peut parfois avoir des conséquences énormes.

1. Rappel et situation déclenchante

collectif | 5 min. | découverte

Rappel de la séance précédente : "Reprenons les aventures de notre héros. Il était arrivé grâce à vous dans une clairière et il a vu, gravé dans un tronc d'arbre, un message que vous avez tous réussi à décoder. Que disait ce message ?" 

Reprendre les termes du message et poursuivre "Après avoir suivi la rivière, le héros arrive à la mer. Sur la plage, il repère un ponton, et s’en approche. En regardant au fond de l’eau, il voit le trésor ! Mais celui-ci est hors de portée. En revanche, il voit un petit sous-marin qu’on peut commander à la voix. Il va falloir lui expliquer comment aller chercher le trésor".

Je projette au tableau le trajet du sous-marin.

2. Recherche : comment programmer ?

binômes | 30 min. | recherche

J'explique aux élèves qu'ils vont devoir proposer un programme, c'est à dire donner des ordres simples au sous-marin pour qu'il puisse aller jusqu'au trésor, sachant que le sous marin ne peut pas se déplacer en diagonale (demander la définition) et qu'il doit se déplacer d'une case en une case. 

Je laisse les élèves travailler en binôme, je donne à chaque binôme une feuille de travail. Ils écrivent leurs idées sur leur cahier d'essai. 

Une fois le temps écoulé les élèves viennent présenter leurs idées au reste de la classe. 

A chaque programme proposé je le met en pratique avec le reste de la classe sur l'image projetée pour voir si il marche ou non. 

Si un programme ne marche pas je commence à le tester puis nous constatons que le sous-marin n'arrive pas au trésor. J'explique alors qu'il y a un bug : Un bug est une erreur dans un programme. Un tout petit bug peut parfois avoir des conséquences énormes.

- coder comme appris en mathématiques en nommant les colonnes et les lignes

- coder en fonction du sous-marin : monter, descendre, avancer

- coder en fonction de la direction : en haut, en bas, tout droit, vers la surface, vers le fond,...

Une fois le programme trouvé et validé par les élèves et par l'expérience, les distributeurs donnent une feuille de recherche à chaque élève. Je recopie le programme au tableau et les élèves le recopient sur leur feuille de recherche. 

Exemple de programme : 

Avance - Plonge - Plonge - Plonge - Avance - Avance - Remonte - Avance

Ecrire ensuite : 

Un programme est une suite d'ordres exprimées dans un langage particulier compréhensible par l’homme et la machine.

Si il y a une grande différence de rapidité les binômes qui ont terminé peuvent programmer le trajet de retour du sous-marin. 

3. Entraînement : encoder et décoder

collectif | 10 min. | entraînement

Je propose aux élèves un entraînement : un élève est un robot et le reste de la classe doit le programmer pour un geste simple : sortir de la classe. 

Relever les ordres des élèves, les décomposer, utiliser les mots de vocabulaires : bug, programmer. 

4

Appeler le magicien

Dernière mise à jour le 24 novembre 2016
Discipline / domaine
Techniques Usuelles de l’Information et de la Communication
Objectif
- comprendre que l'on peut représenter une image par une grille de pixels noirs ou blancs.
Durée
45 minutes (2 phases)
Matériel
Calque
Fiche chapeau x 24
Fiche pixel x24

1. Situation déclenchante

collectif | 15 min. | découverte

Dans le coffre à trésor récupéré au fond de l’océan (séance précédente), le héros trouve un parchemin qui décrit une recette magique : cette recette permettra au héros de retourner chez lui ! Mais sans les ingrédients ou les ustensiles, le héros ne peut pas la réaliser. Le gardien lui parle alors d’un magicien qui pourrait lui venir en aide. Afin de le contacter, le héros doit envoyer un message aux oiseaux, qui sauront localiser le magicien.

Parce que les oiseaux de ce pays ne savent pas parler ou comprendre la langue du héros, il n’y a qu’une solution pour s’adresser à eux : dessiner sur le sol quelque chose qui attirera leur regard. À sa disposition, le héros voit de gros galets : des blancs et des  noirs. Il pourrait les utiliser pour réaliser une fresque au sol, que les oiseaux pourront voir d’en haut.

Je distribue une feuille de chaque exemplaire à chaque élève. Je leur explique que la forme que nous allons faire est celle du chapeau du magicien. J'explique qu'il faut remplir chaque pixel (introduire le mot, c'est une case) doit être soit en blanc, soit en noir, mais que l'on a pas le droit de mettre les deux couleurs sur un pixel ni de découper un pixel en plusieurs parties. 

Pour expliquer la consigne je projette au tableau l'exercice : http://www.fondation-lamap.org/fr/page/34537/1-2-3-codez-espace-eleves#exo_pixelisation 

2. Phase de recherche et mise en commun

individuel | 30 min. | recherche

Les élèves tentent de reproduire sur les pixels l'image du chapeau. Ils travaillent individuellement. Je mets le timer sur 15 minutes. Je leur propose un calque pour vérifier leur travail. 

Une fois le temps écoulé les élèves viennent montrer leur travail à la classe. Chacun explique ses difficultés.  

Conclusion : On peut représenter une image par une grille de pixels noirs ou blancs.

Si certains élèves ont terminé je remarque avec eux que le dessin n'est pas très précis. Je leur propose alors une grille avec des pixels plus précis pour pouvoir avoir un rendu plus efficace.