Les conseils de Wouf
Beaucoup d’élèves entrant au lycée ont en effet des difficultés à manipuler les fractions, les racines carrées, les puissances, à factoriser des expressions… Ces notions, apprises au collège, sont mal assimilées, et le programme des classes de lycée ne prévoit pas de les retravailler en profondeur.
Cet ouvrage propose une remédiation pas à pas. Un code simple et mnémotechnique est associé à chacune des règles et rappelé dans toutes les corrections d’exercices. Il permet de se repérer et de comprendre ses erreurs.
La richesse consiste bien plus dans l'usage qu'on en fait que dans la possession.
Aristote
I. Qu'est-ce qu'un algorithme ?
A. L'élève robot:
Instructions: Prog 1 Avance de 1 pas Répète tout 5 fois Inconvénient : On rigole quand l'élève est trop près du tableau ! Prog 2 Regarde devant Si tu peux avancer d'un pas alors : Avance de 1 pas Répète tout 5 fois
Ainsi, on peut voir un algorithme comme une suite d'instructions répétitives en interaction avec le monde extérieur.
B. Des exemples d'algorithmes :
- 1. La respiration est un algorithme lancé à la naissance par le cerveau reptilien, qui gère le fonctionnement de notre corps.
- INSPIRER
- SOUFFLER
- REPETER si nous sommes hors de l'eau
- Les machines distributrices de carburant
- etc.
II. Pseudo code et représentation visuelle d'un algorithme (Logigramme.)
Reprenons l'exemple de l'élève robot. Pseudo-code :
Debut : l'élève Robot tq repeter 5 fois avancer d'un pas fin_tq fin
Dans cette écriture standardisée on peut remarquer :
- La première ligne et la dernière délimitent le programme en lui-même
- tq (pour tant que) est suivi plus loin d'un fin_tq et délimite une structure répétitive
- "avancer_d'un pas" est une instruction.
Logigramme
Avec le temps ce type de pseudo code devient lisible et compréhensible. Pourtant une représentation graphique de ce pseudo code aide encore à gagner en lisibilité :
Reprenons l'exemple de l'élève robot2. Pseudo-code :
Debut : l'élève Robot2 tq repeter 5 fois regarder devant si tu peux avancer avancer d'un pas fin_si fin_tq fin
Logigramme
C'est à vous de jouer !
Avec les deux exemples ci-dessus vous savez beaucoup de choses sur le pseudo code et les les logigrammes.
Les tant que et les si doivent être ouverts avant d'être fermés
Dans les logigrammes il y a 4 symboles importants:
- Les rectangles arrondis pour le debut et la fin d'un programme
- Les rectangles classiques pour les instructions
- Les parallèlogrammes pour les E/S (entrées_sortie : le programme communique avec l'extérieur)
- Les losanges pour les tests ou les répétitions
Des connecteurs fléchés indiquent le sens de lecture et de déroulement de l'algorithme
Le petit rond noir en fin de "si" ou de "tant que" matérialise la branche de sortie : Le test n'est plus ou pas vérifié
Votre Mission
Soit le pseudo-code suivant:
Debut : Le clou tq le clou ne tient pas dans la planche faire : tapoter au marteau fin_tq si le clou n'est pas tordu tq le clou n'est pas enfoncé faire: taper au marteau fin_tq fin_si fin
Sur une feuille blanche réalisez le logigramme correspondant !
Le programme sur lequel vous avez travaillé permet d'enfoncer le clou si celui-ci ne se plie pas (pendant la première étape). Dans la réalité il pourrait se plier à chaque coup de marteau (même dans l'étape suivante). Votre mission est de créer un logigramme qui répond au cahier des charges suivants:
- Vous disposez d'un nombre de clous infini.
- Vous devez en planter un complétement (pas tordu !) et arréter
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
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.
Exemples de situations, d'activités et de ressources pour l'élève
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 5e, 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.
Robot Blue-Bot
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NEWS
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« Du jeu “saute-mouton” à l’algorithmique moderne »
Quand un jeu de 1980 contenait déjà les bases de l’algorithmique actuelle
Depuis plusieurs années, je conserve précieusement une collection de la revue Jeux & Stratégie. Ces magazines, publiés au début des années 1980 (J'avais à peine 13 ans), témoignent d’une époque charnière où les mathématiques, les jeux et l’informatique commençaient à se rencontrer dans le grand public.
On y parle aussi bien d’échecs que de logique, de probabilités, de programmation… parfois sur de simples calculatrices programmables.
En feuilletant un numéro de janvier 1980, je suis retombé sur un article qui mérite, à mon sens, une seconde vie :
Texte extrait de la revue Jeux & Stratégie, janvier 1980 (Jean-Jacques Dhenin).
Hier, l’ordinateur était un monstre d’un prix vertigineux que seuls des spécialistes pouvaient utiliser. Aujourd’hui, un amateur passionné peut s’acheter un « micro » pour quelque 6 000 francs et dialoguer avec lui après quelques heures d’entraînement. Totalement vulgarisé, l’ordinateur sera demain dans tous les foyers. Comptable, gardien ou secrétaire infatigable, on a assez dit qu’il s’acquittera de toutes les tâches ingrates. Nous préférons ici l’envisager comme un élément de loisir et, bien sûr, un partenaire de jeu.
En attendant qu’un large public dispose d’un tel matériel, nous vous présenterons dans cette rubrique des programmes de jeux pour des calculatrices de poche évoluées. Nous avons choisi pour l’instant des machines « haut de gamme » : la Hewlett-Packard HP-67 et la Texas Instruments TI-59. Encore chères, de 1 500 à 2 000 francs, elles offrent en effet de très larges possibilités et notamment des cartes magnétiques qui permettent de se constituer une bibliothèque de programmes.
Nous vous proposons même ici un programme pour la dernière née de Hewlett-Packard, la HP-41C, qui présente déjà de nombreux avantages propres aux ordinateurs, dont une imprimante et un affichage alphanumérique (lettres et chiffres).
À présent, à vous de jouer. Nous espérons que vous deviendrez vite des experts en « ludotique » et nous attendons avec impatience vos remarques… et vos programmes.
Jouez à saute-mouton
Comment faire passer les moutons de gauche à droite, et les moutons de droite à gauche ? Un mouton peut avancer sur une case vide ou sauter par-dessus un autre mouton de manière à retomber sur une case vide. Il ne peut en aucun cas reculer ni sauter par-dessus plusieurs moutons.
Pour cette première rubrique, vous ne jouerez pas vraiment contre les programmes, mais ils vous permettront de vous exercer agréablement à un joli casse-tête : le « saute-mouton ».
À votre gauche, les trois « 1 » représentent trois moutons bien maigres. À votre droite, les trois « 2 » sont des moutons bien gras. Chaque zéro indique une place vide, juste suffisante pour un mouton.
Ces petites bêtes se sont retrouvées face à face sur un sentier de montagne ; les trois moutons de gauche allant vers la droite et leurs congénères dans le sens opposé. Depuis l’histoire de Panurge, si ce n’est plus tôt, on sait leur caractère : ils peuvent avancer, sauter… mais jamais reculer.
Il vous appartient de permettre aux moutons de passer leur chemin sans encombre. Pour cela, il vous suffira d’indiquer le numéro de la case où se trouve le mouton que vous voulez voir se déplacer. En cas de manœuvre illégale, le programme redonne l’affichage de la situation sans modification.
La suite de l’article présentait le programme complet pour calculatrices programmables, que je n’ai volontairement pas reproduit ici.
Ce qui frappe à la lecture de cet article, plus de quarante ans plus tard, ce n’est pas seulement le matériel utilisé TI 59 ou HP 67, mais la démarche. Derrière ce jeu de moutons se cachent déjà des notions très modernes : état, règle de transition, coup légal, situation gagnante ou bloquée. Autrement dit, de l’algorithmique à l’état pur.
Logigramme généré automatiquement par logigw
Et le code
Une fois le fonctionnement du jeu formalisé sous forme de logigramme, sa traduction en code devient presque naturelle.
Dans les années 1980, cette logique était déjà mise en œuvre sur des calculatrices programmables, avec une mémoire limitée et un affichage minimal, ce qui imposait une écriture extrêmement rigoureuse.
LBL A ; initialisation 0 STO 0 ; case 0 (bord gauche) 1 STO 1 1 STO 2 1 STO 3 0 STO 4 ; case centrale vide 2 STO 5 2 STO 6 2 STO 7 0 STO 8 ; case 8 (bord droit) RTN
Aujourd’hui, en Python, la représentation de l’état du jeu par une simple liste permet un code lisible et proche du raisonnement humain.
# 0 : case vide # 1 : mouton allant vers la droite # 2 : mouton allant vers la gauche etat = [0,1, 1, 1, 0, 2, 2, 2,0]
En JavaScript, la même logique s’applique, avec en plus l’interaction directe à l’écran. Les outils ont évolué, mais l’algorithme reste le même : seule sa traduction change selon le support.
// 0 : case vide // 1 : mouton allant vers la droite // 2 : mouton allant vers la gauche let etat = [1, 1, 1, 0, 2, 2, 2];
Cliquez sur l'image pour jouer avec cette application sur le site2wouf.fr :
Et regardez moi jouer !
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