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Étiquette : algorithmes

Donnez du sens au code avec le TI-Innovator Hub

Texas Instruments a lancé en France, à l’occasion d’EduSpot, le 08 mars dernier, sa nouveauté pour les classes de maths : le TI-Innovator Hub. Explications en images avec Carlos Coelho, Business Development Manager France Portugal, qui vous fait découvrir comment ce petit boîtier va révolutionner vos cours de maths !

Le TI-Innovator Hub est un boîtier de programmation qui a la spécificité d’être simple, autonome et simple « Plug and Play », directement avec la calculatrice.

Les programmes actuels posent la question de l’algorithmique et de la programmation ; comme l’a rappelé la Ministre de l’Education Nationale, Najat Vallaud-Belkacem, il est nécessaire de « donner du sens au code« .
Texas Instruments a fait le pari de rendre cet enseignement plus « concret » et plus proche des réalités sociétales.

Pour exemple, avec le TI-Innovator Hub, les élèves pourront simuler le fonctionnement de l’éclairage public.
« En reliant le hub à la calculatrice, on va pouvoir exécuter des algorithmes et mettre en contexte« , explique Carlos Coelho dans la vidéo ci-contre. On demande aux élèves de se poser la question de comment l’éclairage urbain se met en route en fonction de la luminosité extérieure.

« Ils vont coder leurs lignes sur la calculatrice et, avec le TI-Innovator, ils vont pouvoir tester leurs programmes ».

Le TI-Innovator Hub est en fait un produit industriel qui a été adapté pour l’enseignement. Il dispose d’un haut-parleur, de plusieurs diodes et d’un capteur de lumière ; « ce qui permet, déjà, de monter un certain nombre de projets sans ajout complémentaire« , souligne Carlos Coelho. « L’exemple de l’éclairage urbain se fait avec le Hub, simplement« .

Mais on peut également aller plus loin puisqu’il existe plusieurs connectiques au boîtier : des connectiques « In » qui vont permettre d’associer des capteurs pour recueillir des données que le Hub et la calculatrice vont pouvoir traiter ; et des connectiques « Out » pour ajouter des actionneurs, comme un moteur, par exemple.

« A partir de là, c’est la créativité des enseignants et des élèves qui entrent en jeu. Place à l’imagination ! »

« Avec le TI-Innovator Hub, on peut, dans une salle de classe traditionnelle, sans infrastructure complexe, expérimenter des situations sociétales, depuis la calculatrice et en utilisant l’algorithme qui est généré par celle-ci« .

Plus d’infos :
Le TI-Innovator Hub fonctionne avec les calculatrices graphiques Texas Instruments, la TI 83 Premium CE et la TI-nspire CX CAS, au sein d’un écosystème. Des formations sont proposées aux enseignants, en présentiel ou en vidéoconférence, « sur un rythme de un webinar par semaine sur l’usage de nos produits ».

Des ressources en ligne sont également dédiées aux enseignants comme le site www.lestutosmaths.fr.

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14 mars 2017
Initier les collégiens à la programmation informatique : exemple d’une expé dans les Yvelines

Les enfants sont confrontés de plus en plus tôt à l’informatique, par le biais d’Internet le plus fréquemment. L’école a son rôle à jouer pour les préparer à l’usage de cet outil.

La réforme du collège 2016 prévoit l’initiation à la programmation dans le cadre du programme de mathématiques.
Au programme : notions de variables, algorithmes, évènements,… mais aussi, documenter et partager ses programmes.

Sur ce point, le collège de Feucherolles a répondu présent avec l’accord des parents d’élèves pour mener une expérimentation en anticipation de la mise en place de cette réforme.

En novembre dernier, le collège a mis en place un projet d’initiation à la programmation informatique auprès d’un groupe d’une vingtaine d’élèves de 4ème volontaires pour mener cette activité en plus de leurs cours habituels. Ce groupe a, durant cinq séances, travaillé à la personnalisation d’un jeu (alunissage), chaque élève ayant la possibilité de faire évoluer les paramètres de son jeu et de mettre en place des algorithmes de son choix, en intervenant directement sur le code javascript du jeu.

Cet apprentissage s’est fait sur la plateforme Jeu-Code mise à disposition du collège par la société MaguiStudio pour cette expérimentation. Sous la conduite des professeurs de mathématiques, les adolescents ayant participé à ces ateliers ont pu travailler de façon concrète sur des notions comme les constantes et les variables, les séquences d’instruction, les boucles et les instructions conditionnelles.

C’est après une présentation d’une heure de l’outil et d’une mise à disposition de celui-ci quelques jours avant le premier atelier (l’outil étant accessible de n’importe quel poste ayant une connexion internet) que les professeurs, même sans formation préalable aux techniques de programmation, ont pu animer en toute sérénité cette première série d’ateliers.

A l’issue de leur travail en atelier, les élèves ont eu la possibilité de présenter leur production à leurs parents et amis et les faire jouer sur leur propre jeu. Le dernier atelier s’est prolongé par un échange entre les élèves et un intervenant de la société MaguiStudio sur les métiers de l’informatique et les chemins pour y arriver.

Source : PhileasCode

25 janvier 2016
Algorithmes, code et robotique dans les programmes officiels de 2016
Article par Sébastien Menvielle, sur algothymio.blogspot.fr

Le 26 novembre 2015, le ministère de l’Education nationale a publié le B.O.spécial, les nouveaux programmes pour les élèves des cycle 2, 3 et 4 pour la rentrée de 2016.
Nous présentons ici les extraits concernant l’apprentissage des Algorithmes, code et robotique.
A partir de la rentrée 2016, le socle commun s’articulera en cinq domaines de formation définissant les connaissances et les compétences qui doivent être acquises à l’issue de la scolarité obligatoire et dont l’apprentissage du Code via l’algorithmie et le robotique est transversal :
- les langages pour penser et communiquer ;
- les méthodes et outils pour apprendre ;
- la formation de la personne et du citoyen ;
- les systèmes naturels et les systèmes techniques ;
- les représentations du monde et l’activité humaine.
investigation : mener une activité d’observation et de réflexion répondant à une démarche scientifique ;
décomposition : analyser un problème complexe, le découper en sous-problèmes, en sous-tâches ;
reconnaissance de schéma : reconnaître des schémas, des configurations, des invariants, des répétitions, mettre en évidence des interactions ;
généralisation et abstraction : repérer les enchaînements logiques et les traduire en instructions conditionnelles, traduire les schémas récurrents en boucles, concevoir des méthodes liées à des objets qui traduisent le comportement attendu ;
conception d’algorithme : écrire des solutions modulaires à un problème donné, réutiliser des algorithmes déjà programmés, programmer des instructions déclenchées par des événements, concevoir des algorithmes.

Cycle 2

« Mettre en oeuvre un algorithme de calcul posé pour l’addition, la soustraction, la multiplication »
« Au CP, la représentation des lieux et le codage des déplacements se situent dans la classe ou dans l’école, puis dans le quartier proche, et au CE2 dans un quartier étendu ou le village. Dès le CE1, les élèves peuvent coder des déplacements à l’aide d’un logiciel de programmation adapté, ce qui les amènera au CE2 à la compréhension, et la production d’algorithmes simples. »

Réaliser des déplacements dans l’espace et les coder pour qu’un autre élève puisse les reproduire. Produire des représentations d’un espace restreint et s’en servir pour communiquer des positions. Programmer les déplacements d’un robot ou ceux d’un personnage sur un écran.

Cycle 3

Pratiquer des langages
- Exploiter un document constitué de divers supports (texte, schéma, graphique, tableau, algorithme simple).
- Utiliser différents modes de représentation formalisés (schéma, dessin, croquis, tableau, graphique, texte).
- Expliquer un phénomène à l’oral et à l’écrit.
« En CM1 et CM2 on se limitera aux signaux logiques transmettant une information qui ne peut avoir que deux valeurs, niveau haut ou niveau bas. En classe de sixième, l’algorithme en lecture introduit la notion de test d’une information (vrai ou faux) et l’exécution d’actions différentes selon le résultat du test. »

« Les élèves apprennent à connaître l’organisation d’un environnement numérique. Ils décrivent un système technique par ses composants et leurs relations. Les élèves découvrent l’algorithme en utilisant des logiciels d’applications visuelles et ludiques. Ils exploitent les moyens informatiques en pratiquant le travail collaboratif. Les élèves maitrisent le fonctionnement de logiciels usuels et s’approprient leur fonctionnement. »

Initiation à la programmation

Une initiation à la programmation est faite à l’occasion notamment d’activités de repérage ou de déplacement (programmer les déplacements d’un robot ou ceux d’un personnage sur un écran), ou d’activités géométriques (construction de figures simples ou de figures composées de figures simples).

Au CM1, on réserve l’usage de logiciels de géométrie dynamique à des fins d’apprentissage manipulatoires (à travers la visualisation de constructions instrumentées) et de validation des constructions de figures planes.

À partir du CM2, leur usage progressif pour effectuer des constructions, familiarise les élèves avec les représentations en perspective cavalière et avec la notion de conservation des propriétés lors de certaines transformations.

La notion de signal analogique est réservée au cycle 4. On se limitera aux signaux logiques transmettant une information qui ne peut avoir que deux valeurs, niveau haut ou niveau bas. En classe de sixième, l’algorithme en lecture introduit la notion de test d’une information (vrai ou faux) et l’exécution d’actions différentes selon le résultat du test.

Matériaux et Objets techniques

Repérer et comprendre la communication et la gestion de l’information
Environnement numérique de travail.
Le stockage des données, notions d’algorithmes, les objets programmables.
Usage des moyens numériques dans un réseau.
Usage de logiciels usuels.
Les élèves apprennent à connaitre l’organisation d’un environnement numérique. Ils décrivent un système technique par ses composants et leurs relations. Les élèves découvrent l’algorithme en utilisant des logiciels d’applications visuelles et ludiques. Ils exploitent les moyens informatiques en pratiquant le travail collaboratif.

Cycle 4

L’éducation aux médias et à l’information fait connaitre et maitriser les évolutions technologiques récentes des produits médiatiques.

« Les sciences aident à se représenter, à modéliser et appréhender la complexité du monde à l’aide des registres numérique, géométrique, graphique, statistique, symbolique du langage mathématique. Elles exercent à induire et déduire grâce à la résolution de problèmes, aux démarches d’essais-erreurs, de conjecture et de validation. Elles contribuent à former le raisonnement logique par le calcul numérique ou littéral, la géométrie et l’algorithmique. »

L’enseignement informatique n’a pas pour objectif de former des élèves experts, mais de leur apporter des clés de décryptage d’un monde numérique en évolution constante.

« Il 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 est également l’occasion de mettre en place des modalités d’enseignement fondées sur une pédagogie de projet, active et collaborative. Pour donner du sens aux apprentissages et valoriser le travail des élèves, cet enseignement doit se traduire par la réalisation de productions collectives (programme, application, animation, sites, etc.) dans le cadre d’activités de création numérique, au cours desquelles les élèves développent leur autonomie, mais aussi le sens du travail collaboratif. »

L’informatique et la programmation

La suite à découvrir sur algothymio.blogspot.fr

Image : source pixabay.com
15 janvier 2016
Apprendre à programmer ou être programmé : tel est l’enjeu citoyen aujourd’hui

Sophie Pène, professeure à l’université Paris Descartes et membre du Conseil national du numérique (CNNum) s’inquiète : « si on ne transmet pas la culture informatique nécessaire équitablement, on bloque le pouvoir d’agir des citoyens, on les laisse être dominés par la machine dans un illettrisme numérique ».

Comprendre les conséquences des puissants algorithmes de Facebook et Google sur nos vies, mais aussi éclairer les élèves aux grands systèmes complexes (énergie, transports, communications…) qui sous-tendent le fonctionnement de la société, sont des objectifs fondamentaux à l’enseignement de l’algorithmie et donc d’une éducation à la citoyenneté.

C’est autour de cette problématique que nous avons décidé d’élaborer un parcours numérique de la maternelle au collège en structurant notre progression qui débute avec les algorithmes pour aller jusqu’à la robotique.

Fabrice Melnyk, professeur de mathématiques en collège et Sébastien Menvielle, professeur des écoles/coordinateur réseau, ont décidé de travailler ensemble afin d’avoir une vision la plus large possible des différentes pratiques de classe de l’école primaire jusqu’au collège.

Nous nous sommes associés avec l’ESPE pour travailler un plan de formation, puis avec M. Lebbe de CANOPÉ GIRONDE afin de diffuser nos pratiques pédagogiques et didactiques. Didier Roy de l’INRIA nous a permis de questionner nos intentions pédagogiques en robotique, et David Weinachter nous a développé l’outil d’apprentissage du code avec son support KIDSCOD.IN que nous avons expérimenté avec des CP/CE1 lors d’ateliers croisés, où nous avons pu extraire les notions de programmation conditionnelle ( si…faire…sinon… / répéter tant que ou jusqu’à …. )

Progression de la réflexion

C’est une éducation qui a débuté par des activités débranchées afin de comprendre les structures, puis des réalisations à travers l’apprentissage du code, pour enfin les concrétiser à travers la robotique.

Ces activités débranchées nous ont permis d’explorer les concepts informatiques du traitement de la donnée comme dans la cryptologie et le jeu des cadenas où nous avons sensibilisé les élèves au transfert des données dans les réseaux.

Mais aussi au langage binaire et la factorisation de l’information, ce qui induit une compréhension du codage des informations en informatique.
Puis des activités impliquant le corps dans la modélisation du tri, classement et la syntaxe de l’algorithmie.

Nous enseignons la logique des connecteurs booléens par le biais de jeux extérieurs et la formulation d’algorithmes à travers certains jeux, comme le jeu de Nim ou le voyageur de commerce ou même une recette de cuisine dans laquelle nous modifions une variable afin de constater la différence du résultat au final.

Cet enseignement induit une modification profonde des pédagogies. Naturellement, nous avons mis en place des pédagogies par projet à long terme.

D’où la nécessité d’élaborer une progression sur plusieurs cycles en lien avec le collège en lien avec les programmes officiels de l’Education Nationale que nous interprétons.

La confrontation des élèves aux supports numériques a permis de lever de nombreuses appréhensions et surtout de réhabiliter le statut de l’erreur à l’école, avec la notion de Bug qui devient un véritable levier de réflexion, une ouverture pour les élèves en difficultés.
En effet, un programme est bien moins intéressant lorsqu’il fonctionne du premier coup.
L’erreur/bug permet d’amorcer les questionnement sur la pertinence de certains choix ; notamment en robotique où nous avons vu des grandes parties des séances occupés à discuter de l’affinement d’une procédure.

Support et ressources

Nous avons réalisé une série de nombreux ateliers du Cycle 2 jusqu’au prochain Cycle 4 du collège, dont nous rendons compte sur la plateforme ressource algorithmio.blogspot.fr. ; plateforme qui est aussi un référencement théorique de la littératie numérique en lien avec les programmes officiels de l’Education Nationale.

Plusieurs onglets sont autant d’entrées différentes :
⁃ « nos ateliers » qui sont le récit des expériences faites en classes
⁃ « algorithmie » qui reprend les grandes lignes de l’apprentissage de l’algorithmie et donne les clefs de lecture et des liens vers des approfondissements.
⁃ « code » qui donne les intentions et la structure de l’apprentissage du code à l’école, mais aussi décrit différents outils/langage pédagogiques.
⁃ « citoyenneté » qui expose les enjeux de ces enseignements pour la formation des futurs citoyens éclairés
⁃ « activités débranchées » qui décrit le fondement des activités débranchées pour décontextualiser la compréhénsion des structures du système informatique en général.
⁃ « robotique » qui questionne et justifie l’emploi de robots pédagogiques.
⁃ « les programmes officiels » qui sont la base de travail.

En conclusion…

Ce croisement de la théorie et de la pratique sont les supports de l’élaboration de ce parcours numérique nécessaire à un éveil citoyen, objectif premier de l’Ecole.

Retour d’usages et article rédigé par Sébastien Menvielle.

30 novembre 2015