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Pixel paravent, le retour: apprendre le codage de l’information par le dessin

Introduction

Cette fiche activité présente deux nouvelles variantes d’une activité de codage d’une image à travers un code binaire. L’objectif principal de ces activités est de montrer au public de cette activité qu’il est possible de réduire un objet à un code numérique sans que cela altère l’objet, tout en faisant découvrir le binaire à travers des exemples concrets.

C’est une activité courante souvent présentée avec un “mode d’emploi” (comme ici), et nous la proposons plutôt comme un ensemble d’activités faisant appel à de la résolution de problème.

Ces activités sont donc destinées en premier lieu à des personnes qui ne sont pas familières avec des notions de codage de l’information et de binaire, en particulier pour les enfants à partir de 8 ans.

Activités

Les activités sont décrites pour des groupes constitués d’un·e participant·e et d’un·e encadrant·e. Un exemple de mise en œuvre hypothétique est donné après l’explication du principe de chaque activité. Cependant, nous proposons également une variante pour des binômes dans laquelle les participant·e·s ont un rôle plus actif.

Matériel

Pour toutes les activités, il y a besoin de :

• 25 jetons de couleur rouge d’un côté et blanche de l’autre (ou 25 jetons de chaque couleur) par personne
• 2 plateaux représentant un tableau 5 cases par 5 cases
• Un paravent (ou tout autre élément) permettant de cacher les plateaux de l’autre membre du binôme.

Activité 1 : Comprendre ce qu’est un codage

Principe

Lors de cette activité, l’objectif est de faire transmettre une image dessinée à l’encadrant·e, le tout en ne pouvant dire que des 0 et des 1.

L’activité devrait se dérouler comme suit :

1. Proposer à chaque participant·e de réaliser un dessin sur le tableau à leur disposition. Le tableau ne peut être rempli que par les jetons blancs ou rouges. Ainsi, un dessin complet est constitué de 25 jetons disposés sur une grille. Un exemple de dessin est disponible ci-contre.
   Note : Cette partie peut être passée par manque de temps ou si cela n’intéresse pas les participant·e·s.
2. Une fois que le dessin a été réalisé, indiquer à chaque participant·e qu’il faut faire en sorte que l’encadrant·e fasse le même dessin, avec certaines conditions :
   1. L’encadrant·e ne peut pas voir le dessin à reproduire, mais il est possible de se mettre d’accord au préalable sur une manière de refaire le dessin, avec certaines conditions.
   2. Lorsqu’on veut que l’encadrant·e dessine, il faut lui dire “dessine”. A partir de ce moment, il est interdit de dire autre chose que “0” ou “1” à l’encadrant·e, ainsi que “stop” pour lui dire d’arrêter de dessiner et de montrer son dessin. L’encadrant·e ne peut pas montrer le dessin lors du dessin.
   3. Si le dessin de l’encadrant·e correspond au dessin effectué, alors c’est réussi!

Exemple de mise en œuvre

Lors de l’installation, on installe le paravent entre les participant·e·s et les encadrant·e·s, on distribue un tableau à chacun ainsi que l’ensemble des jetons nécessaires pour dessiner.

Le but de cette activité est de faire en sorte de faire refaire un dessin à quelqu’un sans que la personne ne voit le dessin. Avant de commencer, il faut donc un dessin à faire refaire !

Le dessin à transmettre est distribué, ou bien on propose à ce moment aux participant·e·s de faire le dessin de leur choix, en complétant leur grille avec des jetons blancs ou des jetons rouges.

Maintenant que c’est fait, il faut que votre partenaire puisse refaire le dessin sans le voir. Alors, on pourrait lui dire exactement ce qu’on a fait, mais on va aller encore plus loin. Lorsqu’on commence à faire le dessin, on ne peut plus dire rien d’autre que 0 ou 1. Il faut bien se mettre d’accord en avance pour trouver un moyen de redessiner avec seulement deux mots ! Quand vous voulez commencer à dessiner, il faut dire “dessin”, et vous pouvez dire “stop” pour arrêter le dessin, le regarder, puis en recommencer un autre.

Laisser les binômes se mettre d’accord sur une méthode pour transmettre l’information jusqu’à ce que les dessins aient été transmis. Il peut être bien également de les guider vers l’adoption d’une convention de nommage.

Adaptation à un binôme de participant·e·s

On peut donner le rôle tour à tour de participant·e et d’encadrant·e à tou·te·s les participant·e·s de l’activité. Les deux membres de chaque binôme font simplement l’activité tour à tour en prenant un rôle puis l’autre. Le problème éventuel de l’activité est que la convention de codage proposée lors de la première transmission sera probablement gardée pour la deuxième transmission, ce qui fait que les rôles ne seront pas exactement symétriques. Pour laisser chaque participant·e choisir sa propre convention, il peut être intéressant, dans le cadre d’une classe par exemple, de changer la composition des binômes. Deux membres issus de deux groupes différents n’ayant pas forcément la même convention de nommage, la discussion sur la convention de codage devrait être faite une nouvelle fois. Cette variante permet également de donner une illustration de l’importance d’une convention de codage, qui est justement fixée dans l’activité suivante.

Activité 2 : Convention de codage

Principe

Cette activité a pour but d’imposer une convention de codage dans le sens de lecture des participant·e·s (dans la suite, c’est donc le sens de lecture de gauche à droite puis de haut en bas). C’est une activité de transition entre les deux autres activités : elle sert à la fois à imposer une convention (pour que celle-ci soit brisée dans l’activité 3), synchroniser plusieurs binômes sur la même convention de partage d’information, et expliquer le principe d’une convention de codage (voir section Et l’informatique alors ?).

1. Expliquer la convention de codage pour la transmission des dessins aux participant·e·s.
2. Leur proposer de transmettre un autre dessin avec la convention donnée.
   Note : Encore une fois, il est possible de les laisser choisir leur dessin ou bien leur donner un autre dessin comme celui proposé ci-contre.
3. La transmission cette fois ne peut être effectuée qu’avec les deux mots autorisés à savoir “0” ou “1”. L’encadrant·e ne connaît toujours pas le dessin, mais maintenant que la convention est posée, il n’est plus nécessaire de se mettre d’accord. Évidemment, il faut pouvoir indiquer qu’on fait commencer le dessin avec “dessine” et qu’on l’arrête avec “Stop” pour le voir et vérifier. Si le dessin est reproduit, c’est gagné !

Exemple de mise en œuvre

Dans la suite, on donne aux encadrant·e·s le rôle de martiens plutôt que de robots, voir la section “Et l’informatique alors ?”

Pour continuer l’activité, cette fois-ci vous allez devoir transmettre le dessin à un·e martien·ne. Cependant, les martien·ne·s ne connaissent qu’une seule manière de comprendre votre suite de 0 et de 1 : Les martien·ne·s dessinent toujours à partir de la case en haut à gauche, ligne par ligne de gauche à droite, en parcourant toutes les lignes de haut en bas. On peut donner un petit exemple en guise d’illustration.

Distribuer un dessin à transmettre ou leur proposer de refaire un nouveau dessin.

Votre objectif cette fois est de faire refaire le dessin aux martien·ne·s avec les 4 seuls mots qu’ils et elles connaissent : “Dessine”, “0”, “1” et “Stop”!

Laisser les participant·e·s effectuer la transmission du dessin.

Adaptation à un binôme de participant·e·s

Une fois que la convention de codage est imposée, le principe de l’activité est qu’il est impossible de dire autre chose que les 4 mots autorisés. Les deux membres d’un binôme peuvent donc effectuer l’activité tour à tour sans problème en tant que martien·ne et humain·e. Il est encore une fois possible d’échanger les binômes, pour que les participant·e·s puissent se rendre compte de la simplification de la mise en place quand une convention de nommage est déjà prête.

Et l’informatique, alors ?

En lien sur cette image un article de popularisation sur le codage de l’information.

Durant la présentation de l’activité, le rôle “martien·ne” a délibérément été choisi à la place de “robot” pour éviter en particulier de permettre d’associer le robot à une “compréhension sentiente”, en particulier pour l’activité 2.

Cependant, pour parler d’informatique, dès qu’on a montré la possibilité de transmettre des images avec des 0 et des 1, on peut commencer à parler de la transmission d’informations avec le binaire, en particulier de la généralisation à autre chose que des dessins. Tout ce qui est convention de codage devient alors encore plus important pour l’informatique, car celle-ci est indispensable pour que des ordinateurs différents puissent s’échanger des informations.

Pour aller plus loin

L’activité 1, en montrant par l’exemple la nécessité d’avoir une convention de nommage, sollicite des compétences de résolution de problème. Celles-ci sont explorées plus en détail dans une troisième activité nommée Cœur de pixel qui montre les problèmes qui peuvent être causés par des conventions de codage différentes ! Cette activité peut donc être réalisée à la suite des deux premières pour aller plus loin sur l’importance des conventions dans la communication. De plus, cette activité portant sur la résolution de problèmes peut vous permettre de participer à la recherche ayant pour but une meilleure compréhension de notre apprentissage.

Axel Palaude, Doctorant Inria, action exploratoire AIDE.

Ce billet est co-publié avec le site bricoleur-scientifique.pixees.fr

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