Initiation à la �pensée informatique et à la robotique

Maude Maréchal - Tictactoe.be�Source de jouvence, formez vos atouts !

Formation enseignement

#1 Scratch

#1 Scratch

Initiation à la �programmation créative

Découverte <Class’Code> - Formations en ligne et certificats sur Openclassrooms

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• https://pixees.fr/classcode/formations/module1/
• https://openclassrooms.com/courses/decouvrir-la-programmation-creative

#1 Scratch

Objectifs de la formation

Faciliter la formation en ligne de <Class’Code> sur Openclassrooms

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#1 Scratch

Lien vers le studio

• Découvrir/utiliser bases du code
• Création de jeux
• Création d’animation
• Création d’exposés [par et pour les élèves !]
• Créer un projet de groupe
• Certification Class’Code

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#2 Thymio

• Matériel
• Modes programmés
• VPL
• Blockly pour Thymio
• Scratch pour Thymio
• Certification Class’Code

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#1 Scratch

Nos réalisations

https://scratch.mit.edu/projects/215722788/

Coco contre les Dragons

https://scratch.mit.edu/projects/263262034/ (Approximation de pi par la méthode de Monte-Carlo)

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#1 Scratch

> La pensée informatique

Introduction

“Capacité à décomposer en tâches simples et en instruction ce que l'on veut faire faire à une machine.”

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• Digitalisation de notre environnement
• Façon de réfléchir
• Formaliser un processus
• Rendre exécutable par d’autre

#1 Scratch

Qu’est ce qu’un algorithme ?

• Série d'instructions → résoudre un problème
• Algorithme courant : recette de cuisine, instruction du GPS

“Un algorithme est une méthode �décrite de manière non ambigüe, �permettant de résoudre un problème ou d’obtenir un résultat”

#1 Scratch

Qu’est ce qu’un programme ?

“Un programme est un algorithme

qui a été traduit en instructions compréhensibles par la machine.

”

#1 Scratch

Qu’est ce que le langage binaire ?

“langage utilisé par l'ordinateur pour exécuter un programme �0 et 1 (bas niveau)

#1 Scratch

Qu’est ce que le langage de programmation ?

“Permet de formuler des instructions sous forme d'un langage compréhensible par l'homme (haut niveau)

#1 Scratch

Qu’est ce qu’un compilateur ?

“Traduction du langage de programmation (haut niveau) vers le langage binaire (bas niveau)

#1 Scratch

Qu’est ce qu’un bug ?

• Dysfonctionnement informatique
• Erreur dans la programmation
• Ordinateur exécute quand même l’erreur
• Autocorrection

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#1 Scratch

Qu’est ce que l’optimisation de programme ?

• Un objectif = différentes possibilités
• Algorithme le plus efficace

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#1 Scratch

Les bases du code

Découvrir les 4 piliers de la programmation :

• L’instructions et séquence d’instructions
• Les boucles
• Les instructions conditionnelles (tests)
• L’affectation de variables

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#1 Scratch

Exercice sur code.org

https://studio.code.org/hoc/1

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Autres :

• https://blockly-games.appspot.com/bird?lang=fr&level=1

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• https://codemtl.org/

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• http://fadagogo.com/index_codage.html

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• http://castor-informatique.fr/questions/lamap/demo_guide_lamap.html

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#1 Scratch

Les instructions (étapes 1 à 5)

#1 Scratch

Les boucles (étapes 6 à 13)

#1 Scratch

Les conditions (étapes 14 et ...)

#1 Scratch

> Pédagogie

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• Méthodes actives
• Méthode essai-erreur
• Méthode collaborative

#1 Scratch

Pédagogie

Transmettez grâce à la pédagogie de l’erreur

• Environnement valorisant l'erreur
• Etape incontournable dans le processus d'apprentissage
• Tâtonnement expérimental
• Garder des traces des erreurs (réaliser une FAQ par les élèves)
• Chemin de son apprentissage > déductions
• Mises en commun réflexives par les pairs > bienveillance
• Cercle vertueux

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#1 Scratch

Pédagogie

Mise en avant de la pédagogie active

• Créativité > l’apprenant crée ce qu’il souhaite
• Savoir acquis est pérenne si :
• Intériorise les concepts informatiques liés
• Devient acteur de son savoir

Pédagogie collaborative

• Inspirer, copier, améliorer > Collaborer

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#1 Scratch

Travail collaboratif

• Etre respectueux
• Parlez ensemble du travail
• Expliquez ce que vous faites
• Réfléchissez à l'avance et faites une suggestion
• Échangez les rôles
• Ne pas monopoliser le clavier / souris

#1 Scratch

> Découverte

Scratch

Un langage de programmation libre développé par des chercheurs du Media Lab du MIT

• Langage de programmation (MIT)
• Outil de développement → Création
• Projets multimédias interactifs
• Animations, histoires,
• Jeux, …
• En ligne ou hors ligne
• Communauté de partage de projets

#1 Scratch

Installer le programme hors ligne

https://scratch.mit.edu/scratch2download/

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• Choisissez votre OS:Windows
• Téléchargez et installer Scratch Desktop

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#1 Scratch

Créer du contenu en ligne

• https://scratch.mit.edu/
• Se connecter à la communauté

Pour les enseignants

https://scratch.mit.edu/educators

• Création des comptes élèves sans e-mail

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#1 Scratch

L’interface

La scène

Boîte à outils

Espace de travail

#1 Scratch

La scène

Gestion des objets & décors

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• Bibliothèque des arrière-plans

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Images : L 960 px / H 720 px

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• Lutins = objets

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Position :

• x -240 à 240
• y 180 à -180

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1

2

#1 Scratch

Boîte à outils

• CODE = Instructions
• COSTUMES du lutin sélectionné :�Modification, texte, ...
• Bibliothèque et enregistrement �de SONS

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#1 Scratch

Zone de travail

• Pile d’instruction = script
• Cliquer/glisser les instructions
• Boîte à outils > Zone de travail

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#1 Scratch

> Exercices Scratch

Exercices de base

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• Les séquences d'instruction
• Les boucles
• Les conditions (instructions conditionnelles)
• Les synchronisations
• Les contrôles
• Les variables

Lien vers le studio

#1 Scratch

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Exercice 0 - instruction et boucle

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Créer un script qui permet à Gobo de rejoindre la tête du serpent

• Projet sur Scratch :https://scratch.mit.edu/projects/210812508/
• Utiliser : Les boucles et les instructions « Avancer de ‘20’ » �(Une case du quadrillage = 20)

Exercice A

Exercice B

Exercice de base à remixer

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Brut : https://scratch.mit.edu/projects/210812508/

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#1 Scratch

Exercice 1 Boucle, condition et arrière-plan

Création d’une histoire

• Le premier lutin fait basculer un arrière-plan,
• lorsque l'arrière-plan a basculé le deuxième lutin doit faire une action

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Exemples :

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Solution : https://scratch.mit.edu/projects/204778171/

​

Brut : https://scratch.mit.edu/projects/226891568/

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#1 Scratch

Optimisation d’un code

• Il existe plusieurs manières d’écrire un code

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#1 Scratch

Exercice 2 dialogue - Les synchronisations

Dialogue

• Émetteur >< Récepteur �Lorsque le récepteur reçoit le message, alors il provoque une actions.

Histoire interactive

• Ajouter une interaction avec le public

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Exemples :

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Solution : https://scratch.mit.edu/projects/204778939/

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Brut : https://scratch.mit.edu/projects/226890318/

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#1 Scratch

Exercice 3 – boucle + contrôle

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Créer un script qui permet à Gobo de rejoindre la tête du serpent

• Reprenez votre exercice précédent
• Ajoutez-y un contrôle « J’ai touché la ligne brune ».
• Si la bord brun est touché, alors afficher “Aïe”
• Ajoutez-y un contrôle de fin de jeu « J’ai touché la ligne verte ».
• Si la ligne verte est touchée, alors affichez “C’est gagné”

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#1 Scratch

Exercice 3 - Gestion d’évènement

• Utiliser plusieurs script, pour reprendre les informations des touches.
• Flèche haut, bas, gauche et droite

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#1 Scratch

Exercice 4 – Mouvement perpétuel

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Créer un script qui permet à un lutin de se déplacer perpétuellement de manière autonome

• Ajouter un arrière-plan
• Ajouter un lutin

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#1 Scratch

Les fonctions, variables et le parallélisme des processus

#1 Scratch

Jeu : “Fusée”

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Solution : https://scratch.mit.edu/projects/166406470/

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#1 Scratch

JEU “Fusée” : niveau 0

• Créer un plateau de jeu avec les caractéristiques suivantes :
• Un fond (arrière-plan)
• Un héros (lutin = fusée)
• Un objectif (lutin = home)
• Des obstacles (lutins = torpille)
• Placez vos lutins

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#1 Scratch

JEU “Fusée” : niveau 1

• Votre héros se déplace avec les touches directionnelles
• Jusqu’à ce que “HOME” soit touché

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• Animez les obstacles
• Les torpilles se déplacent automatiquement de droite à gauche�et apparaissent de manière aléatoire sur l’axe des y.

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#1 Scratch

JEU “Fusée” : niveau 2

• Animer la fusée > jouer sur les costumes

Autre solution

#1 Scratch

JEU “Fusée” : niveau 3

• Ajouter des contrôles
• Si la fusée touche une torpille afficher “Boum” pendant une seconde
• Si “Home” est touché jouer un son, puis stopper tout

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#1 Scratch

JEU “Fusée” : niveau 4

• Ajouter le lutin “BOUM” et le caché
• Ajouter une variable
• Incrémenter le compteur si la torpille touche la fusée
• Lorsque le compteur est à deux > envoyer un message
• Faire apparaître le lutin “Boum” lorsqu'il reçoit le message

#1 Scratch

Sauts

#1 Scratch

LE JEU DU « BUG »

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Solution : https://scratch.mit.edu/projects/166406470/#player

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#1 Scratch

Jeu du « bug » niveau 0

• Créer un plateau de jeu avec les caractéristiques suivantes :
• Un fond (arrière-plan)
• Un héros = Louise (lutin)
• Une récompense = ancre (lutin)
• Des obstacles = rouages (lutins)
• Placez vos lutins

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#1 Scratch

Jeu du « bug » niveau 1

• Ajoutez le contrôle produisant un “Game Over” si des obstacles sont touchés
• Création d’un état du jeu
• Test si les lutins ‘rouages’ sont touchés
• Dire “Game Over” pendant 2 secondes
• Stopper le jeu
• Ajoutez le contrôle produisant un sons si l’ancre est touchée

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#1 Scratch

Jeu du « bug » niveau 2

• Votre héros se déplace automatiquement de 5
• Jusqu’à ce que le bord soit touché
• Ajoutez-lui la possibilité de le diriger avec les touches
• Ne peut pas faire un demi-tour directement (comme le jeu du snake)

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• Animez les obstacles

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#1 Scratch

Jeu du « bug » niveau 2

#1 Scratch

Jeu du « bug » niveau 3

• Ajouter une friandises pour gagner des points
• Apparaissant de manière aléatoire
• Montrer jusqu'à ce que le héros soit touché
• Augmentant un score au fur et à mesure
• Créer une variable “Score” (Données)�

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#1 Scratch

Jeu du « bug » niveau 3

#1 Scratch

Jeu du « bug » niveau 5

• Ajouter un nouveau fond dès que le score est de 5
• Ce fond comportera des carrés noir de plus
• Le «bug » crie quand il meurt
• La friandise fait un bruit de « plop » quand elle est avalée
• La vitesse du jeu s’accélère au fur et à mesure des dégustations (de 0.5/friandise)

Remarque : Une variable vitesse est nécessaire !

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#1 Scratch

Jeu du « bug » niveau 5

#1 Scratch

Jeu du « bug » niveau 6

• Ajouter une « Bat » comme ennemi
• Elle apparaît dans le coin supérieur gauche quand le score est de 10 et plus
• Elle se déplace de 1 en glissant vers votre « bug »
• Elle bat des ailes

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#1 Scratch

Créer un exposé

[par et pour les élèves !]

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Solution : https://scratch.mit.edu/projects/166919502/

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#1 Scratch

Créer le scénario

• Ajouter des arrière-plans dans la scène�1 pages de l’exposé = 1 créer arrière-plans
• 1 page d’introduction
• des pages pour le contenu
• 1 page pour le quiz

#1 Scratch

Customiser les arrière-plans

• Basculer en Mode vecteur
• Ajouter du texte, des formes
• Ajouter des arrière-plans �de la bibliothèque
• Importer des images
• Nommer les arrière-plans

#1 Scratch

Solution 1

• Il existe une solution très simple, sans utilisation de variables
• Bouton de navigation = lutins
• Ajouter à chaque lutin

#1 Scratch

UN PETIT HACKATHON ?

Création d’un projet en groupe

• Basé sur une discipline scolaire (Science, histoire, géographie,…)
• Nécessairement ludique
• Si possible sortant du cadre propre de l’ordinateur

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#1 Scratch

Scratch en mathématique

#1 Scratch

Ressources

http://fr.calameo.com/read/000302261c97d7db61294 (livre en ligne)

Livres - 1, 2, 3, codez ! - Découvrir le projet

La programmation facile: livrets 1,2,3,4 - Vigot - M Wainewright (dispo sur Amazon)

Initiation aux algorithmes et à la programmation sous Scratch en mathématique à partir du collège de Myriam Gineste (dispo Amazon) (superbe)

J’apprends à programmer avec Scratch - Usborne (dispo Amazon)

Algorithme et programmation au collège - Ellipses (dispo Amazon) et travaux pratiques d’algorithmique et de programmation -Ellipses (dispo Amazon)

Cahiers d’algorithmique et de programmation (cycle 3) (cycle 4) Ed Delagrave + livre professeur et manuels numériques (cycle 4 comprend des exercices Arduino - Mblock)

Autres :

https://wiki.inria.fr/sciencinfolycee/Pour_pr%C3%A9parer,_illustrer_des_cours

https://www.lecampusjunior.fr/#!/

https://blockly-games.appspot.com/

http://www.apmep.fr/Programmer-avec-Scratch

http://projects.codeclubworld.org/fr-FR/

http://technologie.pinault-bigeard.com/html/[CI3-S2-A1]Travail_a_effectuer.htm

vidéos de formation:

https://www.youtube.com/watch?v=pdtMUgnmRa4&list=PLVUDmbpupCaqKLNci7_86rbIt61SMhJPd&index=1

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#1 Scratch

Autres outils associés

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Expériences scientifiques�https://phet.colorado.edu

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