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Programme cycle 4 : informatique et programmation
Attendus de fin de cycle :
- Comprendre le fonctionnement d’un réseau informatique.
- Écrire, mettre au point et exécuter un programme.
Analyser le comportement attendu d’un système réel et décomposer le problème posé en sous-problèmes afin de
structurer un programme de commande. Écrire, mettre au point (tester, corriger) et exécuter un programme commandant un système réel et vérifier le comportement attendu. Écrire un programme dans lequel des actions sont déclenchées par des événements extérieurs.
- Notions d’algorithme et de programme.
- Notion de variable informatique.
- Déclenchement d'une action par un événement,
- séquences d'instructions,
- boucles,
- instructions conditionnelles.
- Systèmes embarqués.
- Forme et transmission du signal.
- Capteur, actionneur, interface.
Concevoir, paramétrer, programmer des applications informatiques pour des appareils nomades. Observer et décrire le comportement d’un robot ou d’un système embarqué. En décrire les éléments de sa programmation. Agencer un robot (capteurs, actionneurs) pour répondre à une activité et un programme donnés. Écrire, à partir d’un cahier des charges de fonctionnement, un programme afin de commander un système ou un système programmable de la vie courante, identifier les variables d’entrée et de sortie. Modifier un programme existant dans un système technique, afin d’améliorer son comportement, ses performances pour mieux répondre à une problématique donnée. Les moyens utilisés sont des systèmes pluri-technologiques réels didactisés ou non, dont la programmation est pilotée par ordinateur ou une tablette numérique. Ils peuvent être complétés par l’usage de modélisation numérique permettant des simulations et des modifications du comportement.
Repères de progressivité
- En 5ème :
traitement, mise au point et exécution de programme simple avec un nombre limité de variables d’entrée et de sortie,
développement de programmes avec des boucles itératives.
traitement, mise au point et exécution de programme simple avec un nombre limité de variables d’entrée et de sortie,
développement de programmes avec des boucles itératives.
- En 4ème :
traitement, mise au point et exécution de programme avec introduction de plusieurs variables d’entrée et de sortie
traitement, mise au point et exécution de programme avec introduction de plusieurs variables d’entrée et de sortie
- En 3ème :
introduction du comptage et de plusieurs boucles conditionnels imbriqués, décomposition en plusieurs sous-problèmes
ÉCRIRE, METTRE AU POINT ET EXÉCUTER UN PROGRAMME
- Des activités débranchées clé en main pour créer le décalage intellectuel par rapport à la machine. Ainsi « décomposer un problème en sous-problèmes afin de structurer un programme » avec par exemple le crépier psycho-rigide ou jeu de nim, ou « reconnaître des schémas » (algorithmes comme la dichotomie comme proposé ici) se fera de manière plus ludique et plus équitable envers les jeunes qui ont ou peu un bon usage des outils numériques.
- C’est bien entendu Scratch qui est la plateforme idéale pour apprendre à programmer, on dispose d’une ressource éprouvée pour bien démarrer avec scratch et s’initier aux concepts informatiques, ainsi que de multiples exemples de programmes pour par exemple « sortir d’un labyrinthe », « jeu de pong », faire sentir la complexité algorithmique, prendre la mesure des coordonnées du plan, etc.. Sur https://scratch.mit.edu/explore les ressources semblent sans limite.
- Au niveau de la simulation numérique la plateforme Snappy: qui relie programmation graphique et textuelle permet de développer des activités très simplement qui tournent sur tablette comme sur ordinateur. Au delà un enseignant met à disposition un ensemble de ressources pour apprendre la programmation avec les outils et langages standards disponibles.
COMPRENDRE LE FONCTIONNEMENT D’UN RÉSEAU INFORMATIQUE
- Connaissances et compétences associées
- Composants d’un réseau, architecture d’un réseau local, moyens de connexion d’un moyen informatique.
- Notion de protocole, d’organisation de protocoles en couche, d’algorithme de routage, Internet.
Le « Manuel ISN » dans son chapitre 16 dédié exactement à ces sujets, complètement accessible à l’enseignant, contient aussi des exercices réutilisables en version simplifiée.
- Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève
- Observer et décrire sommairement la structure du réseau informatique d’un collège, se repérer dans ce réseau : se retrouve dans le chapitre 16 du manuel ISN, et dans cette activité pour Comprendre les bases de fonctionnement d’un réseau
- Exploiter un moyen informatique diversifié dans différents points du collège : pourra aussi se généraliser à l’utilisation des URL à travers Internet comme discuté dans ce document de propositions.
- Simuler un protocole de routage dans une activité déconnectée : Le jeu de l’orange : acheminement et blocage dans les réseaux y est dédié, mais aussi La ville embourbée : travail sur les arbres couvrants.
Une fois l’apprentissage de la programmation acquis, de multiples activités liées à l’utilisation des réseaux comme faire communiquer deux ordinateurs en utilisant Processing sont possibles. Le point clé est que l’on peut commencer à comprendre sans avoir un haut niveau de programmation.
COMPRENDRE, S’EXPRIMER EN UTILISANT LES LANGAGES MATHÉMATIQUES, SCIENTIFIQUES ET INFORMATIQUES
Il s’agit de relier les connaissances scientifiques et techniques aux autres sujets du socle commun, donc de partager une culture sur ces sujets.
- Un poly-jeu de plateau pour partager des éléments de culture scientifique (version en ligne, création du jeu de plateau ou utilisation directe des questions).
- Des éléments sur l’histoire de l’informatique dont un livret sur l’histoire de l’informatique qui est réutilisable clé en main.
- Des ressources liées à numérique et société dont un jeu sérieux qui permet de découvrir des ressources sur, par exemple, les réseaux et la liberté d’expression, l’identité numérique, …
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