Le nouveau programme de l’école priamire prévoit la découverte des logigrammes et des algorithmes en P5. Mais qu’est-ce que ces notions signifient ? Est-ce compliqué à découvrir en classe avec les élèves ? Nous allons tenter d’y voir plus clair dans cet article !
L’algorithme, qu’est-ce que c’est ?
Si on se réfère à une définition officielle, l’algorithme est une méthode générale pour résoudre un type de problèmes, et qui est composée d’instructions et d’opérations réalisées, dans un ordre précis afin de produire un résultat. On parle souvent d’algorithme en informatique car tous les programmes ont un algorithme particulier qui permet de réaliser telle ou telle chose…. Photoshop a des algorithmes de traitement de l’image, Audacity a des algorithmes de traitement du son, … Mais on le retrouve également dans la vie de tous les jours comme par exemple dans les recettes de cuisine qui nous proposent des étapes à suivre dans l’ordre afin d’obtenir le plat souhaité.
Comment l’aborder en classe ?
Transposé à notre cours de numérique, cet algorithme se retrouve très facilement lors du déplacement d’un robot… C’est pour cela que l’on parlera d’algorithme de déplacement… Même si le programme et les référentiels le découvrent en P5-P6, personnellement, j’aborde ces notions dès la P1 à l’aide de jeux connectés et déconnectés. Les algorithmes de déplacements abordent en effet plusieurs attendus tout au long des années primaires, surtout en mathématiques mais également en éveil et en français. C’est donc un apprentissage pluridisciplinaire très riche selon moi. Afin de vous expliquer ma démarche et la progression que j’utilise, voici un exemple concret… prenons le cas d’une élève qui a déposé son cartable dans un quadrillage et qui souhaite aller le rechercher…
Afin de bien faire comprendre aux enfants la logique qu’il y a derrière ce déplacement, je travaille souvent en 3 étapes…
- 1ère étape : l’enfant dit avec ses mots le déplacement à réaliser. Par exemple « j’avance », « je tourne à droite », …;
- 2ème étape : l’enfant synthétise chaque déplacement par 1 seul mot. Par exemple « avancer », « tourner à droite », …;
- 3ème étape : l’enfant symbolise chaque étape avec des flèches.
Grâce à cela, l’enfant met du sens derrière la suite de flèches qui seront utilisées par après avec mTiny, Scratch Jr. ou encore code.org.
Il est également important de faire jouer ces déplacements de façon réelle dans la cour de récréation par exemple, surtout lorsque l’on aborde ces notions avec les plus petits de P1-P2. Je travaille pour cela par groupes de 2, un élève définit un parcours (le programmeur) et l’autre réalise le parcours physiquement (le robot).
Dans un premier temps, les enfants expliquent le parcours eux-même sans consigne particulière. Ils verbalisent donc le chemin et peaufinent grâce aux essais/erreurs la façon la plus claire d’expliquer un déplacement.
Dans un second temps, j’impose de donner des instructions courtes d’un seul mot. Le but recherché est non seulement de guider les enfants vers une simplification des consignes, mais permet également de préparer les enfants à l’étape 3 qui est l’utilisation des flèches.
Dans un troisième temps, je demande aux enfants de réfléchir à comment donner les instructions mais sans parler. Il faut donc passer par écrit. Même si par instinct, les enfants passent par un stade « dessin » où ils tentent de représenter un plan et d’y représenter le parcours voulu, bien vite ils se retrouvent bloqués. En effet, le « robot » a du mal de comprendre le plan, certains détails sont omis, le parcours n’est pas compris, … Bref, très souvent, l’idée des flèches à suivre arrive et s’impose comme LA référence auprès des enfants. Dans cette 3ème étape, les enfants doivent tout d’abord imaginer le parcours, le transcrire en instructions et ensuite l’exécuter. Grâce à ce cheminement, on peut par la suite passer de façon plus abstraite aux robots mTiny, BeeBot ou encore les programmes Scratch Jr. et code.org.
Par temps de pluie, j’ai adapté cette découverte dans la classe. Pour cela, j’ai employé le quadrillage tracé sur une plaque en bois comprenant des dessins, et un petit personnage que l’on déplace à l’intérieur.
Et les logigrammes dans tout ça ?
Le logigramme vient assez facilement à la suite de ce parcours de découverte des algorithmes… En effet, il suffit de transformer notre suite d’opérations de façon logique (d’où le nom de logigramme) Il peut donc facilement être abordé lors de la synthétisation de l’exercice du « robot », lorsque tout le monde a pu expérimenter ces flèches physiquement et de façon abstraite.
Dans un logigramme, il y a 3 formes à retenir à notre niveau :
- Le rectangle qui indique une action (on avance, on tourne, …);
- l’ellipse qui indique le début et la fin du parcours;
- le losange qui indique une question (il n’y en a pas dans le cas présenté ici)
Progression de la P1 à la P6
Il est évident que l’on ne se limite pas à cet exercice du « robot ». Je propose ensuite aux enfants toute une progression tant avec des déplacements de robots (MTiny, Thymio, Spike, Tello) qu’avec des programmes dédiés (Scratch Jr, Scratch, Code.org)
Lien avec le programme :
–> C12 – Concevoir un algorithme pour résoudre un problème simple.
–> C13 – Concevoir un programme pour résoudre un problème simple.
–> Savoir – Programmation et logigramme.
–> Savoir-faire – Lire et écrire un algorithme simple, lire et écrire un programme simple.
–> Identifier des éléments relatifs à la programmation et aux logigrammes
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La différence notable entre la 5e et la 6e étant que les boucles et les conditions ne seront pas abordées en P5, mais approchées en P6. Cela se retrouve dans le dernier savoir-faire de la compétence 13.
En P1-P2
La première étape qui suit le jeu du robot avec des enfants de P1 et P2, est d’essayer de reproduire ces déplacements sur les tablettes grâce à 🔗 Scratch Jr. Avec cette application, les enfants peuvent créer une scène avec 1 ou 2 personnages et les faire bouger comme ils le souhaitent. Ils utilisent pour cela des blocs contenant des flèches comme celles travaillées et découvertes.
Pour cette étape, nous pouvons faire un lien facilement avec le savoir parler, en demandant aux enfants d’inventer une histoire qu’ils racontent oralement dans un premier temps. Ensuite, ils réalisent cette histoire sur Scratch Jr. en faisant les déplacements souhaités.
Ensuite, nous pouvons utiliser le robot MTiny qui reprend les principes de Scratch Jr. mais de manière déconnectée. En effet, les enfants construisent leurs algorithmes de déplacement à l’aide de cartes et de flèches. Pour plus d’infos, vous pouvez consulter 🔗 l’article consacré au Robot MTiny. Une activité déconnectée sans écrans qui permet tout de même de familiariser les enfants avec les algorithmes et les programmes informatiques.
Pour terminer en 1ère et 2ème, nous pouvons aller sur le site 🔗 code.org qui propose des petits exercices de déplacements dans un quadrillage afin que les enfants puissent s’exercer en autonomie.
Nous avons par exemple l’exercice avec 🔗 l’agricultrice, 🔗 L’Age de glace ou encore 🔗 Star Wars.
Plus d’informations 🔗 dans l’article consacré à code.org
En P3-P4
Une fois arrivé en 3e et 4e année, l’enfant peut aborder plus sereinement le programme Scratch. Celui-ci peut s’utiliser sous forme d’application ou de site internet.
Je vous invite à découvrir 🔗 mon article sur Scratch ainsi que celui 🔗 sur les idées de jeux à réaliser en classe.
Après cela, et afin d’aborder la robotique de façon plus précise, on aborde le robot Thymio. Pour cela, 🔗 on découvrira les blocs de Scratch dans un premier temps. Cela permettra en effet de réaliser plusieurs programmes que l’enfant pourra oraliser. L’avantage est que le robot est quelque chose de physique qu’il peuvent tenir, à la différence de code.org où ce ne sont que des images qui se déplacent.
Le site code.org peut très facilement être utilisé afin d’exercer les enfants sur les algorithmes et logigrammes. La progression se fera ici dans la présentation des blocs qui ne sont plus des flèches mais des instructions écrites. Nous nous dirigerons vers des exercices comme 🔗 Angry Bird, ou 🔗 l’aventurier de Minecraft
En P5-P6
Arrivés en P5 et P6, il ne reste « plus » qu’à synthétiser le tout. Normalement après toutes ces étapes, les enfants ont une bonne connaissance des logigrammes, des algorithmes et des programmes séquentiels. Je réalise alors la synthèse sur ls formes utilisées dans les logigrammes et nous réalisons le logigramme d’une recette (afin de comparer)
Au niveau robotique, les enfants se servent de leurs découvertes en P3 et P4 🔗 pour tracer des formes géométriques (et rappeler au passage les propriétés des quadrilatères que l’on traduira en algorithme et en programme) ainsi que 🔗 pour que les enfants puissent écrire leur prénom (et donc traduire chaque lettre en algorithme et en programme… Et pourquoi pas en logigramme 😉)
Le site code.org sera de nouveau utilisé afin d’aborder les boucles et les conditions grâce par exemple aux 🔗 boucles dans l’Age de glace ou encore aux 🔗 si/sinon de l’abeille.
On découvrira également le robot Spike. Il est en effet plus évolué dans sa manipulation et je le réserve donc pour les plus grands. Je vous propose de le découvrir plus en détails 🔗 dans l’article qui lui est consacré.
Et pour terminer, on pourra lancer les enfants dans la « Mission To Mars », une séquence de robotique mêlant Spike et Tello.
Voilà donc ma progression totale sur la découverte des algorithmes, logigrammes et programmes séquentiels. Et vous, comment procédez-vous ? N’hésitez pas à laisser un commentaire !