Apprentissage du code

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Algorithmique et codage en cycle 4

Programme et documents officiels :

Extraits du B.O. du 26 Novembre 2015

Technologie

En outre, un enseignement d’informatique, est dispensé à la fois dans le cadre des mathématiques et de la technologie.  .
Celui-ci 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.

Compétences travailllées
Concevoir, créer, réaliser

Imaginer, concevoir et programmer des applications informatiques nomades.

Pratiquer des langages
  • Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, la structure et le comportement des objets.
  • Appliquer les principes élémentaires de l’algorithmique et du codage à la résolution d’un problème simple.
Mobiliser des outils numériques
  • Simuler numériquement la structure et/ou le comportement d’un objet.
  • Organiser, structurer et stocker des ressources numériques.
  • Lire, utiliser et produire des représentations numériques d’objets.
  • Piloter un système connecté localement ou à distance.
  • Modifier ou paramétrer le fonctionnement d’un objet communicant.
Thématique : Les objets techniques, les services et les changements induits dans la société
Exprimer sa pensée à l'aide d'outils de description adaptés
Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d'activités

et de ressources pour l'élève

Exprimer sa pensée à l'aide d'outils de description adaptés :

croquis, schémas, graphes, diagrammes, tableaux.

-  Croquis à main levée.

-  Différents schémas.

-  Carte heuristique.

-  Notion d'algorithme.

Environnements numériques de travail.

Progiciels de présentation.

Logiciels de mindmapping.

Croquis, schémas, graphes, diagrammes, tableaux.

Logiciels de CAO.

Thématique : L’informatique et la programmation

La technologie au cycle 4 vise à conforter la maîtrise des usages des moyens informatiques et des architectures numériques mises à la disposition des élèves pour établir, rechercher, stocker, partager, l’ensemble des ressources et données numériques mises en œuvre continuellement dans les activités d’apprentissage.

Cet enseignement vise à appréhender les solutions numériques pilotant l’évolution des objets techniques de l’environnement de vie des élèves. Les notions d’algorithmique sont traitées conjointement en mathématiques et en technologie.

Dans le cadre des projets, les élèves utilisent des outils numériques adaptés (organiser, rechercher, concevoir, produire, planifier, simuler) et conçoivent tout ou partie d’un programme, le compilent et l’exécutent pour répondre au besoin du système et des fonctions à réaliser. Ils peuvent être initiés à programmer avec un langage de programmation couplé à une interface graphique pour en faciliter la lecture. La conception, la lecture et la modification de la programmation sont réalisées au travers de logiciels d’application utilisant la représentation graphique simplifiée des éléments constitutifs de la programmation.

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève

Comprendre le fonctionnement d’un réseau informatique

  • 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.

Observer et décrire sommairement la structure du réseau informatique d’un collège, se repérer dans ce réseau. Exploiter un moyen informatique diversifié dans différents points du collège.
Simuler un protocole de routage dans une activité déconnectée.

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.

En 4ème : 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


Mathématiques

Thème E : Algorithmique et programmation

Au cycle 4, les élèves s’initient à la programmation, en développant dans une démarche de projet quelques programmes simples, sans viser une connaissance experte et exhaustive d’un langage ou d’un logiciel particulier. En créant un programme, ils développent des méthodes de programmation, revisitent les notions de variables et de fonctions sous une forme différente, et s’entraînent au raisonnement.

Attendus de fin de cycle

  • Écrire, mettre au point et exécuter un programme simple

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève

Décomposer un problème en sous-problèmes afin de structurer un programme ; reconnaître des schémas.

Écrire, mettre au point (tester, corriger) et exécuter un programme en réponse à un problème donné.

Écrire un programme dans lequel des actions sont déclenchées par des événements extérieurs.

Programmer des scripts se déroulant en parallèle.

  • Notions d’algorithme et de programme.

  • Notion de variable informatique.

  • Déclenchement d'une action par un événement, séquences d'instructions, boucles, instructions conditionnelles.

Jeux dans un labyrinthe, jeu de Pong, bataille navale, jeu de nim, tic tac toe.

Réalisation de figure à l'aide d'un logiciel de programmation pour consolider les notions de longueur et d'angle.

Initiation au chiffrement (Morse, chiffre de César, code ASCII...).

Construction de tables de conjugaison, de pluriels, jeu du cadavre exquis...

Calculs simples de calendrier.

Calculs de répertoire (recherche, recherche inversée...).

Calculs de fréquences d’apparition de chaque lettre dans un texte pour distinguer sa langue d’origine : français, anglais, italien, etc.

Repères de progressivité :

En 5ème, les élèves s'initient à la programmation événementielle. Progressivement, ils développent de nouvelles compétences, en programmant des actions en parallèle, en utilisant la notion de variable informatique, en découvrant les boucles et les instructions conditionnelles qui complètent les structures de contrôle liées aux événements.


Documents d'accompagnement EDUSCOL

Technologie -Programmer un objet

Séquence programmer un mini-robot

Séquence piloter un objet technique avec un smartphone

Séquence - Comment adapter un éclairage urbain dans son contexte ?

Séquence - Comment travailler à la place de l'homme dans un milieu hostile ?

Mathématiques – Algorithmique et programmation

Dossier complet

TraAM : Bilan de l'action nationale autour de l'algorithmique


Cours m@gistère

Mathématiques : https://magistere.education.fr/ac-montpellier/course/view.php?id=3959

Cible : Les enseignants de mathématiques ayant en charge des classes du cycle 4 en premier lieu mais aussi tous les enseignants intéressés par la programmation et l'algorithmique. Aucune connaissance technique n’est requise.




Concours et autres pratiques autour de l’algorithmique et de la programmation au cycle 4

Concours Al-kindi :

Les associations Animath et France IOI renouvellent le concours Alkindi pour cette année.

Cette compétition de cryptanalyse s'adresse aux classes de seconde, de troisième et quatrième. Le concours sera composé de trois tours en ligne et d'une finale à Paris avec les meilleures équipes de chaque grande académie.

Si vous le souhaitez, l'affiche de promotion du concours est disponible en téléchargement sur le site internet Alkindi à l'adresse :
 www.concours-alkindi.fr.

De plus, les exercices du premier tour de l'édition précédente sont en ligne et accessibles à tous à l'adresse : http://epreuve.concours-alkindi.fr/

Concours astroPI : https://proxima.cnes.fr/

AstroPi, défi de programmation, à destination des jeunes en classe de CM1 à 1ère. Le même défi sera proposé dans plusieurs pays européens.

Concours Castor Informatique : http://castor-informatique.fr/

Le concours Castor vise à faire découvrir aux jeunes l'informatique et les sciences du numérique.

Le concours est organisé tous les ans, vers le début du mois de novembre. Il se déroule sous la supervision d'un enseignant, en salle informatique.

L'édition 2016 a eu lieu du samedi 5 novembre à 8h au samedi 19 novembre à 20h, heure de Paris.

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Cartographie des DSDEN de l'académie

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