IP-2-3-FE1 – Notions d’algorithme et de programme

Référence au texte officiel

THEME : L’INFORMATIQUE ET LA PROGRAMMATION


Connaissances et compétences associées	Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève
Exprimer sa pensée à l’aide d’outils de description adaptés
Écrire un programme dans lequel des actions sont déclenchées par des événements extérieurs. IP-2-3-FE1 » Notions d’algorithme et de programme. IP-2-3-FE2 » Notion de variable informatique. IP-2-3-FE3 » Déclenchement d’une action par un évènement, séquences d’instructions, boucles, instructions conditionnelles. IP-2-3-FE4 » Systèmes embarqués. IP-2-3-FE5 » Forme et transmission du signal. IP-2-3-FE6 » Capteur, actionneur, interface.	Concevoir, paramétrer, programmer des applications informatiques pour des appareils nomades. Observer et décrire le comportement d’un robot ou d’un système embarqué. En décrire les éléments de sa programmation. Agencer un robot (capteurs, actionneurs) pour répondre à une activité et un programme donnés. Écrire, à partir d’un cahier des charges de fonctionnement, un programme afin de commander un système ou un système programmable de la vie courante, identifier les variables d’entrée et de sortie. Modifier un programme existant dans un système technique, afin d’améliorer son comportement, ses performances pour mieux répondre à une problématique donnée. Les moyens utilisés sont des systèmes pluritechnologiques réels didactisés ou non, dont la programmation est pilotée par ordinateur ou une tablette numérique. Ils peuvent être complétés par l’usage de modélisation numérique permettant des simulations et des modifications du comportement.

Exemple de structuration de connaissances

Fiche élève format image

Format vidéo Mp4

Format vidéo Web-M

Fiche professeur PDF

Exemple d’exploitation pédagogique – 5ème

Pistes de situations déclenchantes	Comment fonctionne une voiture sans conducteur (Mise en marche / arrêt) et comment peut-elle éviter les accidents (détecter un obstacle par exemple) ? Comment détecter la présence d’une personne dans une maison pour allumer les lumières ?
Pistes problèmes technologiques	Comment assurer la mise en route, l’arrêt du véhicule ? Comment tourner, comment accélérer ? Comment avancer sur une distance précise tourner sur un angle précis ? Comment détecter un obstacle et s’arrêter ? Comment détecter un obstacle et l’éviter ? Comment détecter un personne (directement ou indirectement) pour allumer des lumières ?
Ressources Outils à exploiter	Scratch2 / mBlock / Moway world /Picaxe Logicator ou Blockly / Ardublock
Pistes d’activités	Demander aux élèves de : Chercher avec quels langages de programmation sont réalisés les logiciels d’application et quels sont les métiers liés Création de maquettes de ville et évolution d’un robot en milieu urbain. Création d’une maquettes de maisons écologiques et gestion de l’éclairage. Agencement et gestion de l’éclairage d’un conteneur.
Exemples d’objets supports	Robot moway / robot mBot / systèmes embarqués compatibles arduino (dans n’importe quel type de robot) ou picaxe. Tout objet connecté réel ou virtuel (symbolisé dans scratch) Maquettes domotisées.

Exemple d’exploitation pédagogique – 4ème

Pistes de situations déclenchantes	Comment fonctionne une voiture sans conducteur en étant capable d’éviter les accidents et suivre une route ? Comment un robot se déplace dans un environnement dangereux ? Comment gérer l’éclairage d’une maison et allumer les lumières quand c’est nécessaire ? (quand il fait nuit et quand quelqu’un est détecté) Comment rendre autonome une personne à mobilité réduite ? Comment assurer la sécurité dans l’habitat ?…
Pistes problèmes technologiques	Comment suivre une ligne, détecter et éviter un obstacle ? Comment Allumer les lumières en détectant la nuit et la présence d’une personne ? Comment permettre le déplacement d’une personne handicapée dans un fauteuil roulant et gérer l’ouverture des portes automatiquement ?… Comment détecter un intrus dans une maison ?
Ressources Outils à exploiter	Scratch2 / mBlock / Moway world /Picaxe Logicator ou Blockly / Ardublock / home I/O
Pistes d’activités	Demander aux élèves de : Utiliser un environnement de programmation et de développement numérique pour obtenir le comportement attendu d’un système. (Picaxe…..) Création d’une maquette de maison domotisée et intégrant soit : la gestion de l’éclairage La gestion de l’alarme l’ouverture des portes pour personne handicapées. Création d’une voiture autonome dans un milieu urbain complexe. Programmation / création d’un portail automatisé. Robot Rover sur Mars, suivant un itinéraire, évitant des obstacles.
Exemples d’objets supports	Robot moway / robot mBot / systèmes embarqués compatibles arduino (dans n’importe quel type de robot) ou picaxe. Tout objet connecté réel ou virtuel (symbolisé dans scratch) Maquettes domotisées.

Exemple d’exploitation pédagogique – 3ème

Pistes de situations déclenchantes	Comment fonctionne une voiture sans conducteur en étant capable d’éviter les accidents et suivre une route ? Comment un robot peut-il récupérer des échantillons de manière autonome en étant piloté à distance (sur mars) ? Comment un robot peut-il évoluer dans un environnement dangereux en récupérant des matériaux (robot dans une centrale nucléaire.) ? Comment réaliser des prises de vues dans des endroits inaccessibles (drone) ?
Pistes problèmes technologiques	(Réinvestissement des compétences travaillées en 5ème et 4ème). Comment attraper des objets ? Comment compter des objets ? Comment fabriquer une pièce d’un robot pour répondre à un problème technique ?
Ressources Outils à exploiter	Scratch2 / mBlock / Moway world /Picaxe Logicator ou Blockly / Ardublock
Pistes d’activités	Concevoir et utiliser un programme de pilotage d’un objet connecté ( drones, robot, téléphone, capteurs…), tout en alliant observation, imagination, créativité, sens de la qualité, et en sollicitant les savoirs scientifiques et techniques pour obtenir une programmation conforme aux attentes. Créer et programmer un robot Rover martien suivant un itinéraire, évitant des obstacles et récupérant des objet en étant capable de les compter. Création d’une maquette de ville contextualisant une situation problème précise et programmation du robot dans l’environnement créé. Modification d’une partie d’un robot existant et programmation pour résoudre un problème technique. Participations aux challenges de robotiques.
Exemples d’objets	Robot moway / robot mBot / systèmes embarqués compatibles arduino (dans n’importe quel type de robot) ou picaxe. Drones Tout objet connecté réel ou virtuel (symbolisé dans scratch) Maquettes domotisées. Robots permettant de tracer et / ou découper.

Pour aller plus loin

Site support de l’académie de bordeaux autour du pilotage et du codage de l’information avec scratch : http://sti.ac-bordeaux.fr/techno/scratch/
Sites support de Scratch : https://scratch.mit.edu
Site Moway education (robot moway): http://moway-robot.com
Site Makeblock (robot mBot et gamme compatible arduino) : http://learn.makeblock.com
Sites fournisseurs en technologie : A4, Technologie service, Jeulin…

NB : Ces propositions sont mises à disposition pour aider chacun dans sa réflexion mais elles n’ont pas pu être finalisées par manque de temps. Ces fiches seront donc améliorées au cours du début d’année.