Programme : cycle 3 et 4 : Au cycle 3, une initiation à la programmation est faite à l'occasion notamment d'activités de repérage ou de dép





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Propositions de progressions

Autour du thème E : Algo et programmation

Cycle 3 et 4

Groupe Maths et numérique,

Juin 2016

Académie de Grenoble




  1. Introduction : Scratch, quelques infos

  • Quoi ? Scratch est un langage de programmation visuel open source. Il facilite la création d’histoires interactives, de dessins animés, de jeux, de compositions musicales, de simulations numériques et leur partage sur le Web.




  • Qui ? Ce logiciel a été développé par le groupe de recherche Lifelong Kindergarten aux États-Unis à l’Institut de Technologie du Massachusetts (MIT), en vue de permettre à des enfants dès 8 ans de programmer.




  • Comment ? Avec Scratch, un programme se construit par glisser/déposer de blocs de couleurs qui s’assemblent. Des tutoriels des aides et des astuces sont disponibles sur le site : http://scratchfr.free.fr/




  • Où ? Le logiciel peut s’installer sous Windows, Mac, Linux : lien de téléchargement du logiciel. Il peut aussi s’utiliser en ligne.




  • Textes officiels : Dans le cadre de la réforme du collège et des nouveaux programmes de Mathématiques et de Technologie, Scratch est le logiciel qui est préconisé par l'inspection générale et qui servira de support très certainement à l'un des exercices du brevet 2017.

Algorithmique et programmation (Document ressource du site Eduscol)


  • Algo quoi ? Un dessin animé, L’aventure des Sépas, sur le site Universciences.tv, pour introduire la notion d’algorithme. Avant de programmer avec Scratch, nous conseillons de proposer aux élèves des activités  « d’algorithme débranché » pour permettre de découvrir de manière ludique les notions au cœur de l'informatique sans ordinateur ! Des exemples en vidéos sur la page de Martin Quinson avec l’aide de l’INRIA de Nancy : et des vidéos réalisée par Marie DUFLOT (Maître de conférence l’université de Lorraine).



  • Programme : cycle 3 et 4 : Au cycle 3, une initiation à la programmation est faite à l'occasion notamment d'activités de repérage ou de déplacement, ou d'activités géométriques. Au cycle 4, les attendus de fin de cycle pour le thème E sont : « Ecrire, mettre au point et exécuter un programme simple ».



  • Des idées de progressions : Nous vous proposons ci-dessous des exemples de progressions à mener tout au long du cycle 3 (6ème) et cycle 4. Ces exemples prennent en compte les obligations liées aux programmes, même ils doivent être adaptés aux réalités du terrain et aux choix de démarches pédagogiques. La réflexion menée a été axée sur deux problématiques : quelles  compétences algorithmiques développent les activités réalisées et comment mettre en place au collège un apprentissage progressif de l'algorithmique et de la programmation ? Il est possible de proposer moins de TP et davantage de projets collectifs, élaborées sur plusieurs séances.




  • Notation des « connaissances et compétences » utilisées dans les progressions :

CC 1

CC 2

CC 3

CC 4

CC 5

Structurer un programme. Reconnaître des schémas.


Ecrire, tester, corriger et exécuter un programme  en réponse à un problème donné.

Des actions sont déclenchées par des évènements extérieurs

Séquences d’instructions

Boucles




CC 6

CC 7

CC 8

CC 9 (Non exigible)

Instructions conditionnelles

Variable informatique

Programmer des scripts se déroulant en parallèle.

Notion de message échangé entre objets

  1. Progression N° 1 : à partir des ressources mises en ligne sur Planète Maths

    Période de l’année

    Cycle 3

    6ème

    Cycle 4

    Niveau 1

    Cycle 4

    Niveau 2

    Cycle 4

    Niveau 3

    Trimestre 1

    Activité 1 : Sortir d’un labyrinthe

    CC1- CC2 – CC4- Jeu- Création

    Activité 1 : Construire un triangle équilatéral.

    CC1- CC2 – CC4- Dessin

    Activité 1 : Scratch au collège-TP 1 : création labyrinthe

    CC1- CC2 –CC3- CC4 – CC5 – CC6- Jeu- Création

    Activité 1 : Le parallélogramme avance et se transforme (Translation -Académie de Reims) - CC1- CC2 – CC4

    Dessin-Création

    Activité 2 : Construction et tracé d’un carré

    CC1- CC2 – CC4 – CC5- Dessin

    Activité 2 : Déplacement dans un labyrinthe

    CC1- CC2 – CC4- Jeu- Création

    Activité 2 : Constructions de figures géométriques

    CC1- CC2 – CC4 – CC5- Dessin

    Activité 2 : Littéralement scratch (double distributivité)

    CC1- CC2 – CC4 – CC6 – CC7

    Calcul

    Activité 3 :

    Créer un circuit de voiture sans chronomètre

    CC1 – CC2 – CC4 – CC6- Jeu- Création

    Activité 3 : séance de calcul mental (défi : calcul astucieux)

    CC1 – CC2 – CC4 – CC6- CC7- Calcul

    Activité 3 : Tour de magie et algorithme d’Euclide avec Scratch

    CC1- CC2 – CC4 – CC5 – CC7- Calcul

    Trimestre 2

    Activité 3 : Faire marcher un personnage

    CC1 – CC2 – CC4 – CC5- Jeu- Création

    Activité 4 : séance de calcul mental (sans défi)

    CC1 – CC2 – CC4 – CC6 – CC7- Calcul

    Activité 4 : Tracer des polygones réguliers (hexagone)

    CC1- CC2 – CC4 – CC5- Dessin

    Activité 4 : Tracer des polygones n côtés et diamant)

    CC1- CC2 – CC4 – CC5 – CC7

    Dessin

    Activité 4 : Découverte du code

    Académie de Renne

    CC1 – CC2 – CC4 – CC6-CC7-Calcul-Création


    Activité 5 : Jeu de Pong

    CC1 – CC2 – CC4 – CC5 – CC6 – CC8- Jeu- Création

    Activité 5 : Scratch au collège-TP 3 : Géotortue

    CC1- CC2 – CC4 – CC5

    Dessin

    Activité 5 : Simulation lancé de deux dés

    CC1 – CC2 – CC3 – CC4- CC5 – CC7 - CC8- Calcul

    Activité 6 : Score et chronomètre (TP chat et souris)

    CC1 – CC2 – CC3 – CC4- CC5 – CC6 – CC7 – CC8 - Jeu

    Activité 6 : Créer un circuit de voiture avec chronomètre

    CC1 – CC2 – CC4 – CC5- CC6 – CC9- Jeu- Création

    Activité 6 : Simuler un jouet « Télécran »

    CC1 – CC2 – CC3 – CC4- CC5 – CC6 - CC8 - Dessin-Jeu

    Trimestre 3

    Activité 5 : Tracer des polygones réguliers

    CC1- CC2 – CC4 – CC5- Dessin

    Activité 7 : Construction d’une spirale

    CC1 – CC2 – CC4 – CC5 – CC7

    Dessin

    Activité 7 : Scratch au collège-TP 4 : spirales

    CC1- CC2 – CC4 – CC5 – CC7- Dessin

    Activité 7 : 1, 2, 3 et but !

    CC1 – CC2 – CC3 – CC4- CC5 – CC6 – CC7 – CC8 –CC9- Jeu - repérage

    Activité 6 : film personnage et bus

    CC1 – CC2 – CC4 – CC8- Jeu- Repérage

    Activité 8 : Construire un circuit (sans défi)

    CC1 – CC2 – CC4 – CC5– CC6

    Jeu- Création

    Activité 8 : Construire un circuit, (avec défi : équations résoudre)

    CC1 –CC2 – CC4 – CC5– CC6 – CC7- Calcul

    Activité 8 : Marche aléatoire (TP rochers)

    CC1 – CC2 – CC3 – CC4- CC5 – CC6- Jeu - repérage


    Activité 9 : Amédée et Gugusse : Défi 6 (Trouver un nombre qui se transforme en papillotes)

    CC1 –CC2 – CC4 – CC5– CC6 – CC7- Calcul – Algo débranché

    Activité 9 : Simulation de tirage aléatoire

    CC1 – CC2 – CC3 – CC4– CC6- Calcul

    Activité 9: simulation des mouvements des planètes du système solaire

    CC1 – CC2 – CC3 – CC4- CC5 – CC6 – CC7- CC8 – CC9- Jeu – Repérage- Dessin

  2. Progression N° 2 : à partir de ressources disponibles dans d’autres académies

Les activités de cette progression viennent des travaux menés par les groupes participant aux travaux académiques mutualisés (TraAM) 2015-2016 (académie de Créatil, Amiens, Nantes, Rennes, Reims).


Période de l’année

Cycle 3

6ème

Cycle 4

5ème

Cycle 4

4ème

Cycle 4

3ème

Trimestre 1

Activité 1 : tracer un carré, un parallélogramme.

Dessin

Activité 1 : Quelques constructions géométriques.

CC1 – CC2 – CC4 – CC5- Dessin

Activité 1 : Le labyrinthe

CC1- CC2 – CC3 – CC4 – CC6- Jeu

Activité 1 : Algorithme de Kaprekar

CC1- CC2 – CC4 – CC5 – CC6 - CC7- algo débranché

Activité 2 : Lancer un dé, se déplacer avec des flèches.

Jeu

Activité 2 : Le robot qui saute

CC1 – CC2 – CC4 – CC5- Jeu-Création

Activité 2 : Le circuit de formule 1

CC1- CC2 – CC3 – CC4 – CC5 – CC6 – (CC8- CC9)

Dessin

Activité 2 : Années bissextiles 

CC1- CC2 – CC4 – CC6 - CC7

Calcul

Activité 3 : De la cour de récréation à l’ordi

CC1 – CC2 – CC4 – CC5

Dessin- repérage

Activité 3 : Programme d’algorithme sans ordinateur

CC1- CC2 – CC4 – CC5 – CC6 – CC7-algo débranché

Activité 3 : Silence ca tourne (rotation)

CC1- CC2 – CC3 - CC4 – CC5 - CC7- Dessin

Trimestre 2

Activité 3 : Labyrinthe à plusieurs niveaux

Jeu

Activité 4 : Infra-rouge

CC1 – CC2 – CC4 – CC5- CC6 – CC7- Jeu-Dessin

Activité 4 : Tableau de fil (étoiles d’araignée)

CC1- CC2 – CC4 – CC5 – CC7- Dessin

Activité 4 : Pong-Chasse

CC1 – CC2 – CC4 – CC5– CC6

Jeu-Création

Activité 4 : activités géométriques (TP 3 : motif déco)

Dessin

Activité 5 : Code César

algo débranché


Activité 5 : Dichotomie

CC1 – CC2 – CC4 – CC5– CC6 – CC7- Jeu- Calcul

Activité 5 : Passe ou muraille

CC1- CC2 – CC3 -CC4 – CC5 -CC6–CC7 –CC8- Jeu-Création

Activité 6 : Commande au restaurant

CC1- CC2 – CC4 – CC6 – CC7 –CC8- Calcul

Activité 6 : Le caméléon

CC1- CC2 – CC3 -CC4 – CC5 -CC6 – CC7 – CC8 Jeu- Repérage

Activité 6 : Mur et pavage

CC1- CC2 – CC4 – CC5 – CC8

Dessin

Trimestre 3

Activité 5 : activités géométriques (TP 4 : motif maison)

Dessin

Activité 7 : Déplacements linéaires (souris)

CC1 – CC2 – CC3 – CC4 – CC5 – CC7- Jeu

Activité 7 : Projet Manhattan

CC1- CC2 – CC3 -CC4 – CC5 -CC6 – CC8 – CC9- Jeu- Repérage

Activité 7 : somme de plusieurs entiers consécutifs


CC1- CC2 – CC4 – CC6 – CC7

Calcul

Activité 6 : Pavage avec des carrés

Dessin

Activité 8 : Introduction à la symétrie centrale

CC1- CC2 – CC4 –CC8- Dessin

Activité 8 : Somme de 2 dés

CC1- CC2 – CC3 -CC4 – CC5 -CC6 – CC7 –CC8 – CC9- Calcul

Activité 8 : Ces couleurs me font tourner la tête

CC1- CC2 – CC3 -CC4 – CC5 -CC6 – CC7 –CC8- Jeu

Activité 9 : Le lièvre et la tortue

CC1- CC2 – CC3 - CC4 – CC5 - CC6 – CC7 –CC8- Calcul

Activité 9 : Jeu type Pac Man

CC1- CC2 – CC3 -CC4 – CC5 -CC6 –CC7 –CC8- Jeu-Création-Repéage

Activité 9 : La fourmi de Langton

CC1- CC2 – CC3 -CC4 – CC5 -CC6 – CC7 –CC8 – CC9- Jeu

  1. Progression N° 3 : pour favoriser la pédagogie de projet, active et collaborative

_ Le document ressource sur le thème « Algorithme et programmation » précise les compétences développées dans ce nouveau thème E :

« Cet enseignement permet d’acquérir des méthodes qui construisent la pensée algorithmique et développe des compétences dans la représentation de l’information et de son traitement, la résolution de problèmes, le contrôle des résultats. Il fournit également l’occasion de mettre en place des modalités d’enseignement fondées sur une pédagogie de projet, active et collaborative. »
_ Nous vous proposons donc une autre progression en deux temps :

  • Tout d’abord, des séances plutôt courtes qui mettent en place les concepts de programmation. Ce travail peut se faire en en mode débranché, c’est-à-dire sans utilisation d’un dispositif informatique, individuel ou en groupe, en salle informatique ou en salle banale, sur tablette ou sur ordinateur.

  • Puis des séances plus longues qui mêlent une démarche de projet active et collaborative, une démarche de création, et une démarche interdisciplinaire. Une restitution orale ou écrite terminera le projet.


_ Les exemples d’activités peuvent se trouver dans les deux progressions ci-dessus, dans les manuels de mathématiques, sur le site de Geotortue pour la partie géométrie, sur le site Planète Maths ou sur d’autres sites académiques.


Période de l’année

Cycle 3

6ème

Cycle 4

5ème – 4ème – 3ème

Trimestre 1

Activité 1 : Déplacements

  • Jeu-Création

  • Programmer les déplacements d’un robot ou ceux d’un personnage sur un écran.




Activité 1 : Création d’un labyrinthe

  • CC1- CC2 - CC4 – (CC5) – Jeu – Création - Repérage

  • découvrir et manipuler les différents éléments de Scratch

  • écrire un premier algorithme formé d'une seule séquence

Activité 2 : Activité géométrique

  • Dessin

  • Réaliser une figure simple.




Activité 2 : Constructions de figures géométriques

  • CC1- CC2 - CC4 - CC5 – (CC7) – Dessin - Création

  • découvrir la fonction «tortue»

  • utiliser une boucle

Activité 3 : Simulation de tirage aléatoire

  • CC1- CC2 - CC4 - CC6 – (CC7) - Calcul - Repérage

  • utiliser une instruction conditionnelle

  • simuler une loi de probabilité simple

Trimestre 2

Activité 3 : Création d’un labyrinthe

  • Jeu - Création

  • Décrire la conception d’un labyrinthe.

  • Réaliser ce labyrinthe avec Scratch.

Activité 4 : Simuler un jouet pour enfant « Télécran »

  • CC1- CC2- CC4 – CC5- CC6 –CC7 – Jeu – Repérage

  • découvrir les différents événements disponibles en Scratch

  • programmer un projet constitué de plusieurs scripts pour un même lutin

Activité 4 : Activité géométrique

  • Dessin - Création

  • Réaliser une figure composée de de figures simples.




Activité 5 : Score et chronomètre

  • CC1- CC2- CC4 – CC5- CC6 –CC7 - CC8 – Jeu – Création

  • découvrir et utiliser les variables, le chronomètre

  • utiliser des opérateurs

Activité 6 : Marche aléatoire

  • CC1- CC2- CC4 – CC5- CC6 –CC7 - CC8 – Jeu – Création

  • utiliser une boucle conditionnelle

  • simuler une situation complexe

  • construire un script par raffinements successifs

Trimestre 3

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