algorithmique - Académie de Strasbourg
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ALGORITHMIQUE ALGORITHMIQUE Pourquoi de l'algorithmique ? n Quels sont les objectifs du programme ? n Comment la mettre en œuvre dans nos classes ? n Algorithmique et programmation ? n Comment évaluer ? n Qu’est ce qu’un algorithme ? n Programme n « Un algorithme est une procédure bien précise pour résoudre un problème en un nombre fini d’étapes.» « Au collège, les élèves ont rencontré des algorithmes : algorithmes opératoires, algorithme des différences, algorithme d’Euclide, algorithmes de construction en géométrie» Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Pourquoi l'algorithmique ? L'algorithmique est une démarche mathématique active ! n Certains domaines des mathématiques nécessitent l’utilisation d’algorithmes n C’est un terrain idéal pour travailler le raisonnement et la logique n Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Que dit le programme ? Programme n « Les capacités attendues dans le domaine de l’algorithmique d’une part et du raisonnement d’autre part, sont transversales et doivent être développées à l’intérieur de chacune des trois parties ...signalées, précédées du symbole ◊ » Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Programme 1. Fonctions « ◊ Même si les logiciels traceurs de courbes permettent d’obtenir rapidement la représentation graphique d’une fonction définie par une formule algébrique, il est intéressant, notamment pour les fonctions définies par morceaux, de faire écrire aux élèves un algorithme de tracé de courbe. » « ◊ Encadrer une racine d’une équation grâce à un algorithme de dichotomie.» Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Programme 2. Géométrie « ◊ Le cadre de la géométrie repérée offre la possibilité de traduire numériquement des propriétés géométriques et permet de résoudre certains problèmes par la mise en œuvre d’algorithmes simples. » Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Programme 3. Statistiques et probabilités « ◊ Mettre en place des instructions conditionnelles dans un algorithme. ◊ La répétition d’expériences aléatoires peut donner lieu à l’écriture d’algorithmes (marches aléatoires). » Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Comment démarrer ? De la progressivité avant tout n Une séance d'introduction à l'algorithmique peut être intéressante n Clairement à ne pas faire : n De la virtuosité dans la programmation n Commencer par la dichotomie n Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Comment démarrer ? Répondre à un problème Exemple 1 : Fonction à deux variables IMC, indice de masse corporelle Écrire un algorithme permettant de calculer l’IMC d’une personne à partir de son poids (en kg) et de sa taille (en m). Enoncé Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Comment démarrer ? Faire dérouler un algorithme pour comprendre la notion de variable Exemple 2 : Enoncé Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Quel travail avec les élèves ? Exemple 3 : Interprétation d'un algorithme par les élèves, puis analyse de productions avec recherche d’erreurs Se placer en O Pour i entier de 1 à 5 faire Avancer de i cases Tourner de 90° vers la droite Avancer de i cases Fin du pour 3 4 O O Enoncé 1 O O O O 5 O O 2 6 O O 7 O O Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg O O Quel travail avec les élèves ? Exemple 4 : Complexification d'un algorithme pour répondre à un problème 1 Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Quel travail avec les élèves ? Exemple 4 : Complexification d'un algorithme pour répondre à un problème 2 Enoncé Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Quel travail avec les élèves ? Les exercices devraient être issus de problèmes concrets Exemple 5 : Enoncé Ecriture dans différents langages Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Où se situent les difficultés pour les élèves ? Identifier le problème n Déterminer les données n Déterminer ce qu’il faut obtenir n Trouver une méthode pour le traitement n Découper la méthode en opérations élémentaires n Faire la différence entre variable et texte n Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Ressources pour la classe de seconde Quel langage ? 1 Calculatrice ou logiciel, par exemple Maxima, Python, Sage, Scilab, Scratch, Wiris, XCas… « Nombreux sont les logiciels qui peuvent être utilisés : des logiciels dédiés aux logiciels de programmation ou liés au calcul scientifique en passant par les logiciels de calcul formel» Nécessité d'une réflexion d'équipe n Choix nécessaire d’un ou deux logiciels n Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Quel langage ? Calculatrices Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg 2 Quel langage ? Algobox Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg 3 Quel langage ? Scratch Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg 5 Quel langage ? 4 Python Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Quel langage ? Xcas Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg 6 Ressources pour la classe de seconde Quel langage ? 7 Correspondance entre langages Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Ressources pour la classe de seconde Évaluation des pratiques 1 « L'évaluation des pratiques en algorithmique peut s’organiser autour d’une évaluation par compétences qui ne conduira pas nécessairement à une note spécifique chiffrée. » Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Ressources pour la classe de seconde Évaluation des pratiques 2 « Les compétences liées aux trois modalités fondamentales de l'activité en algorithmique qui sont : n analyser le fonctionnement ou le but d’un algorithme existant ; n modifier un algorithme existant pour obtenir un résultat précis ; n créer un algorithme en réponse à un problème donné. » Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Quel type d’évaluation ? 3 n n n Evaluer les différentes compétences oralement, par exemple dans des activités du type « épreuve pratique » Demander des algorithmes ou programmes en devoir maison Faire réaliser un projet personnel aux élèves par petits groupes Des thèmes possibles : n Etudier la fluctuation d’échantillonnage pour 100 tirs sur une cible n Construire des « jeux » : nombres à deviner… Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg En conclusion Le document d’accompagnement est très riche en exemples et en recommandations : n L’introduction de chaque nouvel élément (variable, boucle, itération, etc.) devrait apparaitre lors de la résolution de problèmes n Mettre en œuvre un algorithme ne signifie pas programmer n Pas de virtuosité n Et pourquoi pas une séance orale type « épreuve pratique » pour l’évaluation… Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg Ressources A partir du site académique : http://www.ac­strasbourg.fr/disciplines/mathematiques/ n Le nouveau programme de seconde (EDUSCOL) n n Les ressources pour la classe de seconde (EDUSCOL) n n http://media.education.gouv.fr/file/30/52/3/programme_mathematiques_seconde_65523.pdf http://eduscol.education.fr/D0015/Doc_ress_algo_v25.pdf Les documents de cette journée Journées d'animations pédagogiques 2009, Strasbourg
