Curriculum Code Jumper : Leçons, Leçon 19 Logique booléenne

Objectifs de la leçon

Dans cette leçon, les élèves seront initiés aux valeurs et à la logique booléennes. Le système Booléen est un système qui permet de créer des instructions Vrai/Faux. Il y a plusieurs Opérateurs booléens. Ces leçons seront axées sur AND (ET), OR (OU) et NOT (NON).

Résultats attendus

Les élèves :

• Tous les élèves : pourront utiliser la valeur non booléenne
• La plupart des élèves : seront capables d’utiliser les valeurs booléennes et la logique pour déterminer la valeur correcte
• Certains élèves : seront capables d’expliquer ce qu’est une valeur booléenne et de la mettre en œuvre dans un programme

Structure du plan de la leçon

• Activité déconnectée
• Activité guidée Code Jumper
• Exploration
• Normes et évaluation de la compréhension

Vocabulaire clé

• Valeur booléenne : Un groupe de données qui n’a que deux valeurs – vrai ou faux
• AND (ET) : Une instruction où les deux conditions doivent être vraies ou les deux doivent être fausses
• OR (OU) : Une instruction où l’une ou l’autre des conditions peut rendre l’ensemble de l’instruction vraie ou fausse
• NOT (NON) : Une instruction renversant l’expression de vrai à faux ou de faux à vrai

Objectif

Dans cette activité, les élèves seront initiés aux valeurs et à la logique booléennes. le système booléen est un système qui permet de créer des instructions Vrai/Faux. Il y a plusieurs Opérateurs booléens. Ces leçons seront axées sur AND (ET), OR (OU) et NOT (NON).

Matériel

• Journal d’informatique
• Trousse Code Jumper
• Activité guidée 1 Cartes d’instruction
• Clé de réponse

Instructions

1. Revoir le concept de valeurs booléennes.
2. Demandez aux élèves de retirer le Concentrateur et les huit périphériques d’audio de la trousse Code Jumper.
3. Demandez aux élèves de se préparer à enregistrer des données dans leur journal d’informatique.
4. La première tâche consiste à regarder au mot AND (ET). Nous utilisons le mot AND (ET) en parlant ou en écrivant pour signifier un ajout de plus de choses ou d’options. Par exemple, je veux le chocolat et le biscuit. En booléen, AND (ET) signifie en fait que vous avez moins de choix. Par exemple, lorsque vous choisissez une saveur de crème glacée et que vous voulez qu’elle soit à la fois chocolat et menthe, vous réduisez vos choix à moins de saveurs car la glace doit contenir les deux caractéristiques.
5. Dans la langue, le mot OU (OR) nous donne moins de choix. Par exemple, vous avez le choix entre la soupe ou la salade. Vous ne pouvez pas avoir les deux, vous devez donc en choisir une. En booléen, OU (OR) produit le contraire : Il nous permet de choisir parmi un plus grand nombre d’options. Par exemple, si vous voulez du chocolat ou de la menthe dans votre crème glacée, il y a beaucoup plus de choix, comme le chocolat nature, le chocolat beurre de cacahuètes, la menthe, la menthe vanillée. Vous pouvez choisir une glace avec l’une des deux saveurs ou les deux, au lieu d’être obligé d’avoir les deux.
6. Le dernier mot que nous allons examiner est le mot NOT (NON). En se basant sur ce dont nous avons parlé à propos des crèmes glacées, demandez aux élèves d’essayer à prédire comment le mot NOT (NON) serait interprété par un ordinateur. (Réponse attendue : La saveur de la crème glacée, NOT (NON) les noix supprimerait toutes les saveurs qui contiennent des noix.)
7. En utilisant des valeurs booléennes, nous pouvons écrire des instructions qui nous aident à choisir la bonne valeur.
8. Distribuez l’exemple 1 aux élèves, (situé à la fin de la leçon)
9. Examinez ensemble les exemples suivants pour démontrer les instructions AND (ET), OU (OR) et NOT (NON).
   1. Configurez l’application Code Jumper avec un périphérique d’audio attachée au Concentrateur.
   2. Sélectionnez l’ensemble des sons de nature.
   3. Passez lentement en revue chacun des sons de l’ensemble des sons pour familiariser les élèves avec les sons.
   4. Demandez aux élèves combien de sons il y a dans l’ensemble des sons de la nature (8).
   5. Lisez à voix haute la première instruction de l’exemple 1.
   6. Demandez aux élèves de prédire le résultat.

      Exemple 1 :

      • Nous cherchons un autre ou plusieurs sons d’animaux qui sont mouillés AND (ET) qui se produisent durant un orage (Réponse : Pluie).
      • Nous cherchons un autre ou plusieurs sons d’animaux qui sont mouillés OU (OR) qui se produisent durant un orage (Réponses : Vagues, pluie, éclaboussement et tonnerre).
      • Rien qu’en changeant l’Opérateur booléen, nous changeons quelles valeurs sont correctes pour l’instruction. Encouragez les élèves à trouver les résultats qui se produisent dans l’exemple 2 et discutez des résultats.

      Exemple 2 :

      • Nous recherchons un ou plusieurs animaux qui mangent des insectes AND (ET) des mouches (réponse : oiseaux, mouettes, grillons)
      • Nous recherchons un ou plusieurs animaux qui mangent des insectes or (OU) des mouches (réponse : oiseaux, mouettes, grillons, grenouilles)
   7. Le fait de changer l’Opérateur booléen en NOT (NON) va également changer notre résultat, en excluant des options de notre ensemble de sons. Encouragez les élèves à trouver les résultats qui se produisent dans l’exemple 3 et discutez-en.

      Exemple 3 :

      • Nous recherchons un ou plusieurs sons dans l’ensemble des sons de la nature qui sont mouillés et NOT (NON) du ciel (vagues, éclaboussures, NOT (NON) la pluie)
      • Nous recherchons un ou plusieurs sons dans l’ensemble des sons de la nature qui pépie NON (NOT) croasse (grillons et oiseaux, NOT (NON) des grenouilles)

Objectif

Les élèves apprendront comment AND, OR, NOT (ET, OU, NON) sont utilisés en informatique

Matériel

• Carte d’instruction pour l’exploration des valeurs booléennes
• Journal d’informatique
• Clé des réponses pour la carte d’instruction de l’activité guidée 2 sur les valeurs booléennes

Instructions

1. Distribuez la carte d’instructions pour l’activité guidée 2 sur les valeurs booléennes et remplissez les instructions sur la carte ou dans les journaux informatiques. Vous pouvez utiliser la carte d’instruction vierge sur l’exploration des valeurs booléennes à la fin de la leçon.
2. Pour chaque instruction, les élèves ajouteront un périphérique d’audio et tourneront le sélecteur de son pour identifier le son correct. S’il y a plus d’une possibilité, l’élève peut choisir n’importe lequel des sons à jouer sur le périphérique.
3. À partir de l’ensemble de sons des animaux, déterminez quels sons complètent chaque instruction. Si aucun animal ne correspond à l’instruction, utilisez un périphérique de pause pour indiquer qu’aucun animal ne correspond.

Clé des réponses pour la carte d’instruction de l’activité guidée sur les valeurs booléennes

Aperçu

Les élèves pourront créer des instructions en utilisant les Opérateurs booléens AND (ET), OR (OU) et NOT (NON).

Matériel

• Trousse Code Jumper
• Journal d’informatique
• Modèle de carte d’instruction pour l’exploration des valeurs booléennes

Instructions

1. Les élèves devraient baser leurs déclarations sur un ensemble de sons dans Code Jumper.
2. Dans leur journal d’informatique, les élèves doivent générer au moins cinq instructions, puis utiliser leurs opérateurs booléens pour construire un programme dans Code Jumper.
3. Proposez aux élèves de se mettre en équipe de deux et d’écrire ensemble au moins cinq instructions en utilisant les Opérateurs booléens, y compris les réponses qu’ils ont écrites dans leur journal d’informatique.
4. Une fois que tous les groupes ont terminé, répartissez les élèves en nouvelles équipes et demandez-leur d’échanger les instructions et de créer le programme dans Code Jumper.
5. Une fois que les élèves auront les cinq ensembles de sons, demandez-leur de faire écouter le programme aux auteurs originaux du programme pour voir s’il est correct.
6. Les auteurs originaux doivent retracer le code et indiquer quels sont les sons corrects et incorrects. N’oubliez pas qu’il peut y avoir plus d’une bonne réponse pour une instruction. Il est important que les auteurs enregistrent tous les résultats possibles de leur instruction.
7. Les élèves peuvent ensuite réfléchir à ce qui s’est bien passé et à ce qui ne s’est pas bien passé dans l’activité.

CSTA K-12 Normes informatiques*

• CL.L2-03 Collaborer avec des pairs, des experts et d’autres personnes en utilisant des pratiques collaboratives telles que la programmation en binôme, le travail en équipes de projet et la participation à des activités d’apprentissage actif en groupe
• CT.L1:6-01 Comprendre et utiliser les étapes de base dans la résolution de problèmes algorithmiques
• CT.L1:6-02 Développer une compréhension simple d’un algorithme en recourant à des exercices sans ordinateur
• CPP.L1:6-05 Construire un programme sous forme d’un ensemble d’instructions étape par étape à mettre en œuvre

Curriculum national d’Angleterre** :

Étape clé 1 :

• Comprendre ce que sont les algorithmes ; la façon dont ils sont mis en œuvre en tant que programmes sur des appareils numériques ; et que les programmes s’exécutent en suivant des instructions précises et sans ambiguïté
• Créer et déboguer des programmes simples
• Utiliser un raisonnement logique pour prédire le comportement de programmes simples
• Utiliser la technologie intentionnellement pour créer, organiser, stocker, manipuler et récupérer du contenu numérique
• Identifier certaines applications communes des technologies de l’information en dehors de l’école
• Utiliser la technologie de façon sécuritaire et respectueuse, en gardant les renseignements personnels confidentiels ; identifier les ressources pour obtenir de l’aide et de l’assistance en cas de préoccupations au sujet de contenus ou de contacts sur Internet ou d’autres technologies en ligne

Étape clé 2 :

• Concevoir, écrire et déboguer des programmes qui accomplissent des objectifs spécifiques, y compris le contrôle ou la simulation de systèmes physiques ; résoudre des problèmes en les décomposant en petites parties
• Utiliser la séquence, la sélection et la répétition dans les programmes ; travailler avec des variables et différentes formes d’entrée et de sortie
• Utiliser le raisonnement logique pour expliquer le fonctionnement de certains algorithmes simples et pour détecter et corriger les erreurs dans les algorithmes et les programmes
• Exploiter efficacement les technologies de recherche, pour mieux comprendre comment les résultats sont sélectionnés et classés, et faire preuve de discernement dans votre évaluation du contenu numérique
• Utiliser la technologie de façon sécuritaire, respectueuse et responsable ; reconnaître les comportements acceptables/inacceptables ; identifier plusieurs moyens de signaler des préoccupations relatives à des contenus ou à des contacts.