F. Ninet - Animation pédagogique Cycle 3 Résoudre des problèmes en utilisant Scratch

Annecy Sud 2018-2019

        Animation pédagogique
                 Cycle 3
       Résoudre des problèmes
          en utilisant Scratch

                            F. Ninet

Codage et programmation Cycle 3

●
  Développer la pensée logique
avec l’informatique
●
  Travailler la résolution de
problèmes en groupe
●
  Argumenter, justifier

Les programmes de cycle 3

●
  Le socle commun
●
  En mathématiques
●
  Les attendus de fin de cycle

Programmes d'enseignement du cycle de
consolidation (cycle 3) CM1CM2
NOR : MENE1526483A
arrêté du 9-11-2015 - J.O. du 24-11-2015

Le socle commun SCCCC

Domaine 1 : Comprendre, s’exprimer en utilisant les langages
mathématiques, scientifiques et informatiques

Domaine 2 : Les méthodes et outils pour apprendre : utiliser des
logiciels de calculs et d’initiation à la programmation
Domaine 4 : Les systèmes naturels et les systèmes techniques : Par le
recours à la démarche d’investigation, les sciences et la technologie
apprennent aux élèves à observer et à décrire, à déterminer les étapes
d’une investigation, à établir des relations de cause à effet et à utiliser
différentes ressources. Les élèves apprennent à utiliser leurs
connaissances et savoir-faire scientifiques et technologiques pour
concevoir et pour produire. (...) Les élèves sont graduellement initiés à
fréquenter différents types de raisonnement. Les recherches libres
(tâtonnements, essais-erreurs) et l’utilisation des outils numériques les
forment à la démarche de résolution de problèmes.

Mathématiques Cycle 3

Chercher : S’engager dans une démarche, observer, questionner,
manipuler, expérimenter, émettre des hypothèses, en mobilisant des
outils ou des procédures mathématiques déjà rencontrées, en
élaborant un raisonnement adapté à une situation nouvelle.
Raisonner : Résoudre des problèmes nécessitant l’organisation de
données multiples ou la construction d’une démarche qui combine
des étapes de raisonnement. Progresser collectivement dans une
investigation en sachant prendre en compte le point de vue d’autrui.
Justifier ses affirmations et rechercher la validité des informations
  dont on dispose.

Communiquer : Utiliser progressivement un vocabulaire adéquat
et/ou des notations adaptées pour décrire une situation, exposer une
argumentation. Expliquer sa démarche ou son raisonnement,
comprendre les explications d’un autre et argumenter dans l’échange.

Cycle 3 : les attendus de fin de cycle

(Se) repérer et (se) déplacer dans l’espace en utilisant
        ou en élaborant des représentations :
● Programmer les déplacements d’un robot ou ceux
  d’un personnage sur un écran.
● Situations d’activités : Situations donnant lieu à des

  repérages dans l’espace ou à la description, au
  codage ou au décodage de déplacements. Travailler
  avec de nouvelles ressources comme les systèmes
  d’information géographique, des logiciels d’initiation
  à la programmation…

Les effets observés sur les
apprentissages des élèves :

●   Stratégies de résolution de problèmes transférables
    dans d'autres disciplines, notamment en utilisant
    « si…, alors... »
●   Recours d’une méthode d'investigation efficiente,
    dans la résolution de problèmes, en s'appuyant sur
    une approche coopérative.
●   Développement d’un raisonnement logique.

Branché , débranché...

●
  Débranché = activité sans électricité
  (pas d’ordinateur, pas de robot…)
●
  Branché avec robot : Thymio ou
  d’autres robots (Beebot, Bluebot,
  Ozobot, Cubetto…)
●
  Branché sur logiciel : Scratch, Scratch
  junior...

Des jeux débranchés

●
  La machine à trier
●
  Unplugged : codage binaire
●
  Le jeu de Nim

Débranché : la machine à trier
●
    Cette activité montre comment les ordinateurs trient à l’aide
    d’un réseau de tri et de centres de calcul

Débranché : la machine à trier
●
    Respect de la règle de départ
●
    Avec des décimaux, des fractions, l’ordre alphabétique (avec une
    même unité u, comparer des bandes ex : 2/3 de u, 3/2 de u…)
●
    Avec des élèves (le plus grand à droite…) des bâtons, des
    masses...
●
    Cercle = centre de calcul
●
    Variantes à tester : avec 5 cartes, avec 6 cartes dont deux
    identiques : prévoir une adaptation de la règle
●
    Combien d’étapes faut-il pour un ordinateur ? S’il fait une chose à
    la fois (12) ou s’il fait plusieurs choses en même temps (ici 5)?

Débranché Unplugged : le codage

●
    Pratiquer différentes écritures de nombres
●
    Comprendre que les ordinateurs codent et
    stockent les informations en binaire (0 ou 1)
●
    Élaborer un algorithme pour expliquer
    l’écriture binaire
●
    Carte coté blanc = 0
●
    Carte coté point = 1

Le codage binaire: à retenir

●
    Les ordinateurs utilisent un système binaire pour
    stocker les informations : 0 ou 1
●
    Chaque 0 ou 1 est appelé un BIT (Binary digiT)
●
    On regroupe les bits par 8 : ce qui représente les
    nombres de 0 à 255. Un groupe de 8 bits s’appelle un
    octet (byte en anglais)
●
    Les bits et les octets sont les seuls éléments dont
    l’ordinateur a besoin pour stocker les informations
●
    1 000 000 octets = un Mo = un Méga octet

Débranché : le jeu de Nim

●
  Règle du jeu : deux joueurs
  ramassent tour à tour 1, 2 ou 3
  allumettes sur une table. Celui qui
  prend la dernière a gagné.
●
   notion d’algorithme comme stratégie
  gagnante pour résoudre un problème
●
    https://pixees.fr/le-jeu-de-nim-comme-algorithme/

Le jeu de Nim

●
    Objectifs : résoudre un problème, découvrir et
    utiliser un algorithme
●
    Règle du jeu de NIM : deux joueurs
    ramassent tour à tour 1, 2 ou 3 bouchons sur
    une table. Celui qui prend le dernier a gagné
●
    Un algorithme = une suite d’opérations qui
    fonctionne à coup sûr pour résoudre un
    problème ou obtenir un résultat
●
    Fiche de préparation
    eduscol :http://cache.media.eduscol.education.fr/file/Mettre_en_oeuvre_son_enseigne
    ment_dans_la_classe/68/3/RA16_C3_ST_jeu_de_nim_N.D_586683.pdf

Le site déficodons

●
    Plateforme de mutualisation de défis et de
    projets des trois circonscriptions d’Annecy
●
    http://www.ac-grenoble.fr/tice74/déficodons/
●
    Possibilité de participer quelque soit le niveau
    de la classe sur des activités débranchées ou
    de programmation (Scratch ou autre / Thymio
    ou autres robots..)

Scratch

Scratch : une définition

●
    C’est un langage de programmation
    graphique
●
    C’est un moteur d’exécution de ce
    langage
●
    C’est un site web qui permet de
    programmer en ligne

Scratch : les avantages et les
inconvénients
Avantages                         Inconvénients
Ne se casse pas                   Difficultés de lecture possibles
                                  pour mal-voyants
Correction directement via le
logiciel                          Utilise uniquement les
                                  couleurs comme discriminant
Plusieurs façons d’arriver à la   (daltonisme)
solution
                                  Repère orthonormé et notions
70 langues différentes            d’angles

Possible sans internet            Scratch ne s’utilise qu’à l’école
                                  et au collège

                                  Nécessite Adobe Air

Comment gérer les groupes ?
●
    5 ou 6 ordinateurs pour 27 élèves
●
    Première possibilité : tous ensemble
●
    Une démarche : le travail en groupe avec des rôles définis et
    une prise de décision consensuelle.
●
    Les rôles tournent à chaque manipulation, séance..
●
    Chacun joue le rôle après définition collective par le groupe de
    l’action à faire. (Distinguer décision et exécution)
●
    Avantage : beaucoup d’échanges
●
    Inconvénients : gestion du niveau sonore, des déplacements

Les rôles dans les groupes (cf Thymio)

 ●
   celui qui prépare le programme sur l'ardoise ou sur le
    cahier: le préparateur
 ●
   celui qui rentre le programme d’un lutin : le
    programmateur de ce lutin
 ●
   Celui qui s’occupe de l’arrière plan
 ●
   celui qui teste le programme: le testeur
 ●
   celui qui prend les notes sur l’avancement du projet: le
    secrétaire
 ●
   celui qui rapporte l'expérience aux autres... le rapporteur
 ●
     Celui qui enregistre le programme : l’enregistreur

Comment gérer les groupes ?

●
    5 ou 6 ordinateurs pour 27 élèves en ateliers
●
    Travailler par binômes et ateliers tournants : 3 ateliers de
    45 minutes
●
    Avantage : gestion plus individualisée des difficultés sur
    l’atelier Scratch
●
    Inconvénients : motivation dans les autres ateliers, où se
    situer ?

Scratch : la page d’accueil

Modifier un lutin

Modifier l’arrière plan

●
    Choisir une image dans la bibliothèque ou importée
●
    Dessiner sur le fond blanc, sur une image de la
    bibliothèque ou sur une image importée

Scratch : les possibilités du logiciel

●
    Déplacer le lutin : avancer de / aller à
●
    Modifier l’arrière plan
●
    Modifier le lutin
●
    Le faire apparaître / disparaître
●
    La fonction écriture : dessiner un carré, changer de
    couleur (cliquer dans le carré puis ailleurs sur la couleur
    voulue)
●
    Les boucles

Scratch : mouvements du lutin
●
    Déplacer le lutin
    → aller à (coordonnées précises)
    → avancer de ( par rapport à sa position actuelle)
●
    Comprendre le principe des coordonnées
●
    Faire tourner le lutin
    → s’orienter en faisant un angle de 90° c’est-à-dire par rapport au
    cercle trigo horizontal à droite
    → tourner de 15° : par rapport à sa position actuelle
●
    SE METTRE DANS LA PEAU DU LUTIN POUR IMAGINER
    L’ORIENTATION VOULUE

Scratch défi : des carrés et des
cercles
●
    Dessiner un carré de 120 de côté à partir de (0;0) avec « avancer
    de » et « tourner de »
●
    Varier la couleur et la taille
●
    Dessiner un autre carré un peu incliné et décentré
●
    En dessiner plusieurs partant du même point
●
    Créer un mandala avec au moins 8 carrés
●
    Dessiner un cercle
●
    Varier la couleur, la taille
●
    En dessiner plusieurs
●
    Créer un mandala avec les carrés et les cercles

Un premier petit programme

●
    Instruction de départ
●
    Effacer tout
●
    Répéter
●
    Cacher (le lutin)

Scratch : des balles rebondissantes

●
  Des balles de tailles variées
  rebondissent sur l’écran.
●
  Répéter indéfiniment ou un certain
  nombre de fois : notion de boucle

Scratch : mon aquarium

●
  Créer un aquarium avec au moins 5
  animaux sous-marins différents qui se
  déplacent
●
  Costumes, déplacements,
  temporisation, montrer, cacher,
  modifier la taille du lutin

Scratch : défi : Bonjour !

●
  BONJOUR !
●
  Choisir deux lutin, un arrière plan
●
  Les 2 lutins arrivent, se disent bonjour
  et repartent chacun de leur côté

Scratch : taper « Salut! »

●
  « salut! » s’affiche dans Scratch
  à chaque lettre que tu tapes
●
  Changer de mot (utiliser le clone
  pour consonne doublée)
●
  Choisir des mots avec des
  lettres toutes différentes

Scratch : défi le magicien

●
  Un lutin transforme un autre lutin en
  objet en disant une formule magique
●
  Montrer, cacher, temporisation,
  envoyer message, dire/penser, jouer
  un son

Créer un film avec Scratch

Un algorithme

Un algorithme = une suite
d’opérations qui fonctionne à
coup sûr pour résoudre un
problème ou obtenir un résultat