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1, 2, 3, codez ! – Activités cycle 4 _ Le site de la Fondation La main à la pâte


1, 2, 3, codez ! - Activités cycle 4

En juin 2016 est paru le guide pédagogique 1, 2, 3… codez ! – Enseigner l’informatique à l’école et au collège. Ce guide (tome I) propose une progression pédagogique complète en sciences informatiques pour les cycles d’enseignement 1 à 3, c’est-à-dire de la maternelle à la classe de 6e. Il permet une première approche des grands concepts informatiques, et il est tout à fait accessible à des élèves débutants dans ce domaine. La progression prévue pour le cycle 3 est tout à fait adaptée aux élèves de cycle 4 qui débutent en science informatique.

En publiant en juin 2017 le volume 1, 2, 3… codez ! – tome 2 : 6 projets d’informatique pour le collège, nous anticipons l’élévation du niveau de science informatique que va progressivement engendrer l’introduction depuis la rentrée 2016 de cette discipline dans les programmes d’enseignement du premier et du second degrés. Dans les années à venir, une proportion croissante des élèves de collège aura déjà vécu un projet de science informatique, et sera en mesure – et en demande – d’aller plus loin. Aussi ce tome 2 propose-t-il 6 projets d’informatique indépendants les uns des autres, dont certains sont accessibles à des élèves collégiens quasiment débutants, et d’autres réservés à des élèves plus aguerris.

La diversité de ces projets permet une programmation à l’échelle d’un cycle : un projet tiré du tome I peut servir, en classe de 6e, à introduire les concepts de base de l’informatique, tandis que des projets du tome 2 peuvent permettre un renforcement de ces concepts et un approfondissement, en classes de 5e, 4e et 3e, dans le cadre du cours de mathématiques, du cours de technologie ou à l’occasion d’un EPI.

Six projets clefs en main pour le collège

Les 6 projets pour le collège décrits dans ce guide peuvent être considérés comme « clefs en main » : en effet, leur description est suffisamment détaillée pour permettre à un enseignant, même peu familiarisé avec les sciences informatiques, de s’auto-former avant de conduire son enseignement. Pour chaque séance, on précise la durée de l’activité, le matériel nécessaire, le questionnement initial, les notions abordées, les difficultés potentielles, la conclusion visée…

Les projets ont été conçus par une équipe pluridisciplinaire composée d’enseignants, de formateurs et de scientifiques, puis testés par 16 enseignants dans 13 collèges, auprès d’un total de 23 classes. Parmi les 6 projets proposés dans cet ouvrage, certains sont conçus pour être menés par un professeur de mathématiques, d’autres par un professeur de technologie, d’autres encore ont une forte composante interdisciplinaire et supposent l’implication de plusieurs enseignants (par exemple dans le cadre des EPI). Certains projets sont accessibles à des élèves quasiment débutants en sciences informatiques, alors que d’autres sont réservés à des élèves plus aguerris.

Le premier travail de l’utilisateur de ce guide est donc d’identifier le ou les projets pertinents pour les classes avec lesquelles il souhaite travailler, et de choisir le projet le plus adapté. Ce choix est facilité par :

  •  le tableau synthétique ci-dessous, qui offre une vue d’ensemble des 6 projets ;
  •  le résumé des séances et le scénario conceptuel proposés en pages d’ouverture de chacun des projets.

Encore une fois, dans le cas d’élèves tout à fait débutants, ne pas oublier d’envisager de choisir la séquence Cycle 3 décrite dans le tome I.

Une fois le projet choisi, il est essentiel que le professeur se l’approprie, ce qui suppose qu’il réalise lui-même, à l’avance, les activités proposées. Il est alors en mesure d’adapter le projet, en fonction du temps qu’il souhaite y consacrer et de ses objectifs pédagogiques.
Les projets sont décrits d’une façon à la fois très détaillée et relativement linéaire, qui facilite cette appropriation par le professeur. Mais lors de leur mise en oeuvre concrète dans la classe, il se peut que les élèves partent dans une direction différente de celle prévue. Le professeur doit donc, le cas échéant, adapter la progression aux propositions des élèves.

Présentation générale des 6 projets

Titre Discipline dominante Branché / Débranché Résumé Niveau de difficulté Matériel nécessaire

Projet A : Programmation d’un jeu d’arcade

Mathématiques
OU
Technologie

Conception et programmation d’un jeu vidéo simple (type « jeu d’arcade »). Découverte de nombreux concepts propres à l’informatique : algorithme, langage, variable, événement, séquence, test, boucle, etc.

logiciel Scratch

Projet B : Cryptographie (avec ou sans ordinateur)

Mathématiques

Etude de différentes méthodes de chiffrement et de cryptanalyse, puis familiarisation avec la problématique de l’échange des clés (chiffrement asymétrique).

Découverte des enjeux sociétaux de la cryptographie.

Optionnel : programmation du chiffrement de César et de l’analyse fréquentielle.

(optionnel) logiciel Scratch

Projet C : Domotique avec Arduino

Technologie

Conception et fabrication d’une maquette de maison domotique, assurant la sécurité des biens et des personnes (détection de mouvement, d’ouverture ou de fumée, simulation de présence, bouton « appel d’urgence »…).

Découverte des enjeux sociétaux de la domotique et, plus généralement, des objets connectés.

Carte Arduino + différents capteurs et actionneurs

Logiciel mBlock

Projet D (EPI) : Conception et programmation d’un synthétiseur

Mathématiques
Physique-chimie
Musique
Technologie

Projet pluridisciplinaire proposant de construire et programmer un synthétiseur.

Travail sur des notions de musique (sur les instruments et les partitions), de physique/chimie (sur le son et la notion de signal), de mathématiques (sur la construction des gammes et la programmation) et de technologie (pour la fabrication proprement dite du synthétiseur).

logiciel Scratch

logiciel Audacity

(optionnel) carte Makey-Makey

Projet E : Robotique avec Thymio

Technologie

Simulation d’un trafic routier autour de la problématique de la voiture autonome. Programmation de robots afin de leur faire suivre un parcours, de les rendre capables de détecter des obstacles et de gérer le dépassement d’un véhicule par un autre.

Découverte des enjeux sociétaux de la robotique.

Robot Thymio II

logiciel Aseba Studio
(intégrant Blockly)

Projet F : Programmation d’un jeu de plateformes

Mathématiques

Conception et programmation d’un jeu vidéo de type « jeu de plateforme »). Approfondissement des notions d’algorithmique et de programmation (en particulier la notion de fonction).

Attention : ce projet s’adresse à des élèves ayant déjà de très bonnes bases en programmation.


logiciel Scratch