Trois articles pour aborder la pensée informatique en cycle 3, de façon débranchée.
Trois articles pour aborder la pensée informatique en cycle 3, de façon débranchée.
La pensée informatique en définitions
Un algorithme est la description d’une suite d’étapes permettant d’obtenir un résultat, à partir d’éléments fournis en entrée.
Par exemple, une recette de cuisine est un algorithme permettant d’obtenir un plat à partir d’ingrédients. (Définition de la CNIL)
La pensée informatique est une démarche intellectuelle qui permet d’aborder un problème de manière structurée et efficace. Elle consiste à analyser une situation complexe, à en extraire les éléments essentiels, à repérer les régularités, puis à concevoir une suite d’étapes logiques qui permettent d’aboutir à des solutions.
- Concevoir un algorithme : formaliser la solution sous forme d’une suite d’étapes claires, ordonnées et testables.
- Décomposer une tâche complexe
- Repérer les motifs (les répétitions)
- Abstraire : construire un modèle qui peut être généralisé
Une activité débranchée pour comprendre – présentation du crêpier robot (niveau 1)
Cette activité est construite à partir du « crêpier psychorigide », présentée ici par étape pour l’adapter à des élèves de CM1 et CM2. (Les crêpes peuvent être représentées par des piles de livres de tailles différentes.)
L’histoire :
Un crêpier-robot a devant lui une pile de crêpes de tailles différentes. Il doit organiser la pile, et ranger les crêpes de la plus grande en bas à la plus petite en haut.
Pour cela, il dispose de son bras-spatule et ne sait faire qu’un seul mouvement : il peut glisser la spatule sous une ou plusieurs crêpes et les retourner, toujours sur la même pile. Il peut répéter son geste plusieurs fois.
Les missions : après avoir joué au robot (et peut-être réussi à ranger les crêpes !)
- Trouver une méthode pour placer la plus grande crêpe en bas de la pile. Tester cette méthode plusieurs fois. Puis écrire la méthode et la tester plusieurs fois. On aura un algorithme qui ressemble à :
Glisser la spatule sous la crêpe la plus grande.
Retourner le tas de crêpes.
Glisser la spatule sous le tas de crêpes.
Retourner le tas de crêpes.
- Trouver une méthode pour placer la 2e plus grande crêpe au-dessus de la 1re. Tester cette méthode plusieurs fois. Puis écrire la méthode et la tester plusieurs fois. On aura un algorithme qui ressemble à :
Glisser la spatule sous la 1re crêpe la plus grande.
Retourner le tas de crêpes.
Glisser la spatule sous le tas de crêpes non rangées.
Retourner le tas de crêpes.
Glisser la spatule sous la 2e crêpe la plus grande.
Retourner le tas de crêpes.
Glisser la spatule sous la pile de crêpes non rangées.
Retourner le tas de crêpes.
Le crêpier robot (niveau 2)
Une face des crêpes est un peu brûlée. Le crêpier-robot doit toujours ranger les crêpes de la plus grande à la plus petite, mais cette fois-ci en mettant toujours la jolie face au-dessus. (Les crêpes peuvent être représentées par des piles de livres de tailles différentes, et la 1re de couverture est la jolie face.)
- En utilisant l’algorithme précédent, repérer quand le nouveau problème se pose.
Il se pose quand la crêpe ciblée se retrouve en haut de la pile la jolie face vers le haut. En retournant la pile, la jolie face se retrouve face à la table.)
- Ajouter une règle à l’algorithme en utilisant la formule « Si la crêpe… alors… sinon… »
Si la crêpe est joli face en haut, alors je glisse la spatule dessous et je la retourne. Sinon, je ne fais rien.
On aura un algorithme final qui ressemble à :
Glisser la spatule sous la 1re crêpe la plus grande.
Retourner le tas de crêpes.
Si la crêpe du dessus a sa jolie face en haut, alors je glisse la spatule dessous et je la retourne. Sinon, je ne fais rien.
Glisser la spatule sous le tas de crêpes non rangées.
Retourner le tas de crêpes.
La 1re crêpe est rangée.
Glisser la spatule sous la 2e crêpe la plus grande.
Retourner le tas de crêpes.
Si la du dessus a sa jolie face en haut, alors je glisse la spatule dessous et je la retourne. Sinon, je ne fais rien.
Glisser la spatule sous la pile de crêpes non rangées.
Retourner le tas de crêpes.
La 2e crêpe est rangée.
Conclusion
À l’énoncé du problème dans son ensemble, nous percevons son caractère complexe, qui ne se résout pas par une opération, une équation ou une réponse chiffrée. Puis l’observation ou l’action nous amène à percevoir les variables (la taille des crêpes, la face des crêpes), un ordre possible (commencer par la plus grande), une hiérarchie possible (traiter la taille avant la face). L’écriture de l’algorithme demande d’avoir pleinement conscience de tous les choix que nous devons effectuer. Ce raisonnement illustre la pensée informatique.