Curriculum Code Jumper : Leçon, Leçon 6 Boucles

Objectifs de la leçon

Les élèves :

• Comprendre que la commande de boucle dans les programmes informatiques est une répétition
• Apprendre à créer des programmes à l’aide de la commande de boucle

Résultats attendus

Les élèves :

• Tous les élèves : Expliquer ce qu’est une commande de boucle et pourquoi nous l’utilisons
• La plupart des élèves : Recréer une séquence de programmation à l’aide d’une commande de boucle
• Certains élèves : Créer une séquence originale nécessitant une commande de boucle

Structure du plan de la leçon

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

Vocabulaire clé

Boucle : Moyen d’organiser des commandes dans un programme informatique afin qu’elles répètent une séquence d’instructions un nombre de fois requis. Dans le cas du périphérique de boucle de Code Jumper, la boucle continue à répéter la séquence un nombre défini de fois.

Répétition : Répétition d’un ensemble de commandes dans un programme informatique à l’aide d’une boucle.

Ressources

• Vidéos tutoriels Code Jumper
  • Le concentrateur : https://www.youtube.com/watch?v=KGb51PW9zJQ&lis;=
  • Périphérique d’audio et de pause : https://www.youtube.com/watch?v=446jCw8qcDI&t;=
  • Périphérique de boucle : https://www.youtube.com/watch?v=EFKbKLlD3HI
• Cartes de code

Instructions de configuration

• Exemple de programme mis en place et géré par l’enseignant : Compte à trois boucles
  • Ensemble de sons : Sample Sounds (Échantillons de sons) : Chiffres dans Fil 1

  FIL 1 Chiffres

  BOUCLE EXÉCUTÉE 4 fois

  JOUER Un à 1 point de vitesse

  JOUER Deux à 1 point de vitesse

  JOUER Trois à 1 point de vitesse

  FIN DE LA BOUCLE

  FIN DU FIL

• Programme à exécuter par l’enseignant :

  Ensemble de sons : Sample Sounds (Échantillons de sons) : Percussion dans Fil 2

  FIL 2 Percussion

  BOUCLE EXÉCUTÉE 6 fois

  JOUER Caisse claire à 1 point de vitesse

  JOUER Hi-Hat 2 à 1,5 points de vitesse

  FIN DE LA BOUCLE

  FIN DU FIL

Objectif

Présenter aux élèves le concept de boucle et la façon dont celle-ci peut être modifiée pour répéter une série d’étapes un nombre de fois requis.

Vocabulaire

Boucle : Moyen d’organiser des commandes dans un programme informatique afin qu’elles répètent une séquence d’instructions un nombre de fois requis. Dans le cas du périphérique de boucle de Code Jumper, la boucle continue à répéter la séquence un nombre défini de fois.

Répétition : Répétition d’un ensemble de commandes dans un programme informatique à l’aide d’une boucle.

Matériel

• Journaux informatiques
• Tableaux blancs (un par groupe)/marqueurs de tableaux blancs (un par groupe)
• Ordinateur
• Déterminez les supports d’enregistrement nécessaires pour répondre aux besoins spécifiques de la salle de classe

Instructions

1. Divisez les élèves en groupes de trois à cinq selon la taille de la classe.
2. Demandez aux élèves de s’asseoir ensemble en petits groupes autour du tableau blanc et de choisir une personne dans leur groupe pour prendre note de leurs idées dans l’activité suivante.
3. Expliquez que chaque groupe fera rapport de ses idées à la classe et que l’enseignant enregistrera ensuite les suggestions de chaque groupe en écrivant sur un tableau blanc ou en les projetant sur un écran.
4. Demandez à chaque groupe d’écrire sur leur tableau blanc trois idées de choses qu’il doit faire plusieurs fois de suite. (Exemples : Faire des problèmes mathématiques, distribuer des papiers, poser des tables, sauter à la corde, faire des tours de piste dans la salle de gym, lancer un ballon de basket, pratiquer un morceau de piano.)
5. Une fois que chaque groupe a trois idées, réunissez la classe et demandez à une personne de chaque groupe de faire le rapport des idées du groupe. Enregistrez les idées sur le tableau blanc ou le projecteur.
6. Demandez aux élèves d’écrire dans leur journal d’informatique la liste des idées présentées en classe pour les aider à se souvenir d’exemples de tâches ou de boucles répétitives.
7. Expliquez aux élèves qu’il y a souvent des tâches qu’on nous demande d’accomplir un certain nombre de fois ou jusqu’à ce que le travail soit terminé. Par exemple, s’ils devaient déplacer des boîtes d’un endroit à un autre, après avoir pris une boîte, ils ne s’arrêteraient pas avant d’avoir été informés de déplacer une autre boîte. Au lieu de cela, ils déplaceraient les boîtes jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de boîtes à déplacer.
8. Dites aux élèves que les tâches qu’ils doivent accomplir sont appelées tâches répétitives, ou boucles, en programmation informatique.
9. Expliquez que les ordinateurs sont très bons pour les tâches répétitives parce que les ordinateurs ne s’ennuient pas et ne se fatiguent pas, et qu’ils sont très bons pour faire les choses exactement de la même façon chaque fois qu’on leur dit.

Conclusion

Dites aux élèves qu’en programmation informatique, les tâches répétitives s’appellent des boucles. Lorsque les élèves utilisent une commande de boucle, la séquence continue de se répéter jusqu’à ce qu’on leur demande de s’arrêter, en fonction du nombre de fois qu’ils l’ont programmée pour s’exécuter.

Objectif

Les élèves :

• Identifier les commandes qui se répètent
• S’initier à la commande de boucle et à la façon d’insérer les commandes qui doivent se répéter en boucle

Vocabulaire

Boucle : Moyen d’organiser des commandes dans un programme informatique afin qu’elles répètent une séquence d’instructions un nombre de fois requis. Dans le cas du périphérique de boucle de Code Jumper, la boucle continue à répéter la séquence un nombre défini de fois.

Répétition : Répétition d’un ensemble de commandes dans un programme informatique à l’aide d’une boucle.

Matériel

• Journal d’informatique
• Carte de code Boucles : Compte à trois, Boucle

Instructions

1. Présentez aux élèves l’idée de jouer la même chose plus d’une fois. Expliquez qu’une boucle permet à un programmeur d’effectuer la même action plusieurs fois de suite.
2. Demandez aux élèves de réfléchir et d’enregistrer dans leur journal d’informatique la façon de faire que Code Jumper joue la séquence des chiffres 1, 2, 3, 4 trois fois de suite.
3. Divisez les élèves en groupes de deux à trois. Dans les groupes, demandez aux élèves de retirer tous leurs périphériques d’audio et le concentrateur, puis d’essayer de créer le programme en utilisant seulement les périphériques d’audio.
4. Regroupez les élèves et discutez de leurs conclusions. Demandez aux élèves : Cela a-t-il fonctionné? Avez-vous pu créer le compte jusqu’à 3, quatre fois? Si ce n’est pas le cas, pourquoi pas? De quoi d’autre avez-vous besoin?
5. Présentez le périphérique de boucle. Expliquez qu’une boucle peut être utilisée pour répéter un ensemble de commandes. C’est ce que l’on appelle répétition en programmation.
6. Demandez aux élèves de tenir le périphérique de boucle. Montrez le sélecteur, les cordons et les ports. Expliquez que le cordon le plus court est l’endroit où la boucle se connecte au programme principal. La boucle elle-même commence par le périphérique Commande connecté au port situé sur le côté inférieur droit du périphérique de boucle, et la boucle se termine par le périphérique de commande connecté au cordon le plus long du périphérique de boucle. Expliquez que le programme principal reprend avec le périphérique de commande connecté au port situé dans le coin supérieur droit du périphérique de boucle. Expliquez que le sélecteur du périphérique de boucle vous permet de choisir le nombre de répétitions de la boucle.

7. 

9. Demandez aux élèves de créer le programme Compter jusqu’à quatre à l’aide du périphérique de boucle. Demandez aux élèves de déterminer le nombre de périphériques d’audio dont ils auront besoin lors de la création d’un programme à l’aide d’une boucle. Poussez le reste des périphériques d’audio sur le côté.

   

   

10. Déterminez l’ordre dans lequel les élèves vont connecter les périphériques pour que chacun puisse travailler à son tour. Indiquez que la boucle fonctionne dans le sens des aiguilles d’une montre, en commençant par le bouton jaune. Le programme sort du port dans le coin inférieur droit, passe par les périphériques d’audio, retourne au cordon le plus long du périphérique dans le coin inférieur gauche et revient au sélecteur. Il répète cette opération autant de fois qu’indiqué par le sélecteur sur le périphérique de boucle. Quand il a terminé avec les boucles, le programme continue à jouer tout ce qui suit le port dans le coin supérieur droit.
11. Une fois tous les périphériques connectés, exécutez le programme et déboguez-le, si nécessaire.
12. Demandez aux élèves de lire le code dans l’application Code Jumper ou en appuyant sur les boutons Exécuter et Arrêt du concentrateur. Demandez aux élèves : Comment savez-vous que les commandes d’exécution se trouvent à l’intérieur de la boucle? En quoi le code diffère-t-il de la présence de périphériques d’audio seulement? (Réponse attendue : Ils se situent entre les instructions Boucle et Fin de la boucle.)
13. Les élèves peuvent à présent créer seuls un programme au moyen d’une boucle. Demandez aux élèves de créer une boucle à l’aide de l’un des ensembles de sons ou d’enregistrer une chanson locale ou une chanson qui dispose de répétitions.
14. Posez la question : quel est le plus grand nombre de fois où nous pouvons jouer en boucle avec le périphérique de boucle? Faites-leur savoir que d’autres programmes informatiques peuvent répéter des commandes des millions de fois!

Conclusion

• Demandez aux élèves d’expliquer ce qu’est la répétition et de donner un exemple de la façon dont ils l’ont utilisée dans cette leçon.
• Demandez aux élèves ce qu’ils pensent être l’avantage d’utiliser une boucle. (Réponse attendue : Elle permet de créer un programme qui utilise moins de commandes.)

Objectif

Les élèves créeront un programme au moyen de huit périphériques d’audio, ils pourront régler les sons sur chaque périphérique, ainsi qu’exécuter et tracer le programme.

Vocabulaire

Boucle : Moyen d’organiser des commandes dans un programme informatique afin qu’elles répètent une séquence d’instructions un nombre de fois requis. Dans le cas du périphérique de boucle de Code Jumper, la boucle continue à répéter la séquence un nombre défini de fois.

Répétition : Répétition d’un ensemble de commandes dans un programme informatique à l’aide d’une boucle.

Matériel

Carte de code Exploration : Percussion

Instructions

1. Demandez aux élèves d’écouter l’exemple de programme : Carte de code Exploration : Percussion
2. Posez aux élèves les questions suivantes. Vous devrez peut-être répéter le programme une fois les questions posées pour la première fois.
   1. Le programme utilise-t-il une boucle? (Oui)
   2. Combien de fois les notes sont-elles répétées dans la boucle? (6 fois)
   3. Quel est l’ordre des notes dans la boucle? (Caisse claire puis Hi-Hat 2)
3. Demandez aux élèves d’écrire ou de saisir le code de ce programme dans leur journal d’informatique.
4. Demandez aux élèves de créer un programme en fonction du code qu’ils ont écrit. Demandez-leur ensuite de déboguer leurs programmes, si nécessaire.
5. Demandez aux élèves de faire un deuxième exercice en utilisant un échantillon plus compliqué.
6. Une autre activité consiste à demander aux élèves de créer leur propre programme à l’aide d’un ensemble de sons, ou de créer un ensemble de sons personnalisé et de créer un programme avec boucle.

Conclusion

Demandez aux élèves d’enregistrer leur programme dans leur journal d’informatique et de réfléchir à d’autres situations où ils pourraient utiliser des boucles.

CSTA K-12 Normes informatiques*

• 1B-AP-08 : Comparer et affiner plusieurs algorithmes pour la même tâche et déterminer celui qui est le plus approprié.
• 1B-AP-10 : Créer des programmes qui incluent des séquences, des événements, des boucles et des conditions.

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
• Utiliser de façon efficace les technologies de recherche, apprécier la façon dont les résultats sont sélectionnés et classés, faire preuve de discernement en matière d’évaluation de 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.

Carte de code Boucles : Compte à trois, Boucle

Exemple de programme mis en place et géré par l’enseignant : Compte à trois boucles

• Ensemble de sons : Sample Sounds (Échantillons de sons) : Chiffres dans Fil 1

  FIL 1 Chiffres

  BOUCLE EXÉCUTÉE 4 fois

  JOUER Un à 1 point de vitesse

  JOUER Deux à 1 point de vitesse

  JOUER Trois à 1 point de vitesse

  FIN DE LA BOUCLE

  FIN DU FIL

Carte de code Exploration : Percussion

Ensemble de sons : Sample Sounds (Échantillons de sons) : Percussion au Fil 2

FIL 2 Percussion

BOUCLE EXÉCUTÉE 6 fois

JOUER Caisse claire à 1 point de vitesse

JOUER Hi-Hat 2 à 1,5 points de vitesse

FIN DE LA BOUCLE

FIN DU FIL

Carte de code Exploration : Piano

Ensemble de sons : Instruments MIDI : Piano au Fil 3

FIL 3 Piano

BOUCLE EXÉCUTÉE 3 fois

JOUER C5 pendant 1/2 temps

JOUER D5 pendant 1/2 temps

JOUER E5 pendant 1/2 temps

JOUER F5 pendant 1/2 temps

FIN DE LA BOUCLE

FIN DU FIL