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.

Dans la suite de ce document, nous allons d’abord présenter le logiciel de présentation SCRATCH 3, puis détailler les objectifs de la séance et les ressources pédagogiques utilisées. Nous proposerons ensuite une analyse de cette séance.

II. Présentation du langage de programmation SCRATCH

SCRATCH est un langage de programmation à but éducatif, manipulable et exécutable. est conçu pour être accessible aux débutants de tous âges. Il utilise un langage simple et intuitif qui permet aux utilisateurs d'expérimenter rapidement et de voir les résultats de leurs actions.

L'utilisation de Scratch, du contenu généré par l'utilisateur et des supports d'assistance est autorisée sous la licence Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.0 ; C’est donc une ressource sous licence libre et gratuite, (vérifié dans les conditions d’utilisation) et donc utilisable dans le cadre scolaire.

De plus, télécharger et/ou utiliser le logiciel SCRATCH ne nécessite pas de créer un compte utilisateur. En conséquence, SCRATCH ne collecte ni n’utilise des données à caractère personnel (DCP).

Ce serait le cas si on demandait par exemple aux élèves de créer un compte sur le site Scratch en ligne, mais ici on travaille sur l’application hors ligne.

En conséquence, dans le cas de l’utilisation de SCRATCH, nous n’avons nul besoin de demander le consentement des élèves, même âgés de moins de 15 ans, comme le stipule le chapitre II - article 6 du Règlement Général sur la Protection des Données (RGPD).

Les travaux des élèves seront ensuite enregistrés et stockés sur une clef USB personnelle, ainsi que sur leur espace personnel de leur Environnement Numérique de Travail (ENT), sécurisé par un identifiant et un mot de passe, et ne seront pas diffusés en dehors de l’ENT.

III. Objectifs pédagogiques de la séance

1. Découvrir l’application scratch3 et ses premières fonctionnalités, en lien avec le tracé de figures géométriques (triangle équilatéral et carré)

2. Produire et exécuter un algorithme permettant de tracer des pointillés, un triangle équilatéral, un carré et une maison (carré + triangle isocèle rectangle)

IV. Ressources pédagogiques :

Dans le but d’atteindre les objectifs que nous nous sommes fixés, nous avons utilisé :

Documents papier : un document pour présenter le logiciel et l’activité. Un autre document, distribué à la séance suivante, présentant le corrigé qui a également fait office de trace écrite pour institutionnaliser les apprentissages réalisés.

Support numérique : l’application SCRATCH 3 utilisée pour la réalisation des exercices en salle informatique.

V. Déroulé de la séance

A. Lors d’une séance précédant l’activité

1.Réactivation des prérequis : exercices sur la somme des angles dans un triangle, et portant sur la nature des triangles (isocèle rectangle en particulier).

2. création d’un dossier MATH, et d’un sous-dossier SCRATCH, sur l’espace personnel (ENT) et sur la clef USB de chaque élève (en collaboration avec le professeur de technologie)

B. Séance de TP

Organisation pédagogique :

La séance se déroule en demi-groupes, afin de faciliter le suivi individuel des élèves, en particulier des élèves à besoins éducatifs particuliers (différenciation).

Phase de découverte du logiciel (en lien avec le document papier distribué aux élèves)
Recherche : entraînement pour produire et exécuter des algorithmes permettant de tracer des figures géométriques
Représentation des figures mathématiques (tracé à l’aide d’un algorithme issu de Scratch).

C. Après la séance

Il est important d’institutionnaliser les apprentissages réalisés pendant la séance en salle informatique, par trace écrite, en classe entière.

Un corrigé papier des exercices effectués est distribué aux élèves et collé dans le cahier de leçon.

Ces apprentissages seront ensuite réactivés et réutilisés dans d’autres contextes lors de questions flash dans des séances ultérieures, puis lors d’évaluations écrites, sous forme d’exercices en mode débranché (hors ligne, par écrit).

VI. Analyse du déroulé de la séance

Outre les problèmes liés à l’ouverture des sessions informatiques, la séance s’est bien passée.

Les élèves, de par l’utilisation de l’outil informatique et du caractère ludique du logiciel ont montré de l’intérêt.

L’utilisation de l’outil informatique pour introduire les bases de la programmation apparaît nécessaire mais pas suffisant.

En effet, la séance en salle informatique, pour être réussie, c’est-à-dire pour que les objectifs fixés soient atteints, nécessite un travail de préparation en amont (voir chapitre IV-A). Lors de cette phase préparatoire, l’outil informatique n’est pas utile. De même, pour que les élèves acquièrent ce nouveau savoir et ces nouvelles compétences, il est absolument nécessaire de capitaliser en revenant sur ces apprentissages ultérieurement, de manière spiralaire.

Quels sont les avantages liés à l’utilisation de l’outil informatique dans le cas de cette séance d’introduction ?

- l’élève est acteur/producteur/réalisateur de ses apprentissages

- un feedback immédiat : si l’algorithme est juste, le programme s’éxécute correctement et l’élève visualise le tracé de sa figure directement sur l’écran du PC. Dans le cas contraire, il peut apporter les corrections nécessaires (en autonomie ou avec l’aide de l’enseignant si besoin) et réévaluer ensuite en exécutant à nouveau son programme.

Aussi , quelques inconvénients peuvent être mis en avant :

- le travail en demi-groupe demande plus de temps de séance (ou mobilise davantage d’enseignants, ce qui revient au même). Ce temps de travail avec l’outil numérique doit être préparé en amont et l’objectif doit être clairement établi.

- Nous avons constaté également que certains élèves avaient du mal à se concentrer sur l’outil informatique, qui peut être source de distraction (test de commandes non utiles pour l’activité, utilisation de logiciels sans rapport avec l’activité, etc.)

- Enfin, l’enregistrement des travaux sur clé USB peut permettre aux élèves de ré-investir à la maison les connaissances acquises. Pour cela, un ordinateur est nécessaire, ce qui n’est pas le cas de tous les élèves. Cela peut engendrer une inéquité en lien avec les inégalités sociales.

Guillaume Gosse

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