3
e
année – Matière et énergie
Résumé de la leçon : Les élèves créeront une histoire animée qui démontre différentes forces de contact et forces à
distance.
Attentes du programme-cadre : Ces attentes ont pour but de souligner les nombreuses façons dont cette leçon peut
soutenir le programme-cadre. Il n’est ni attendu ni nécessaire que le personnel enseignant satisfasse à toutes ces
attentes en même temps. Les enseignantes et enseignants sont encouragés à sélectionner les attentes les plus
pertinentes en se basant sur leur contexte unique et à leurs attentes pour la leçon.
Sciences et technologie
Mathématiques
Français – Écriture
Attentes générales
A2. utiliser le codage pour examiner
et modéliser des concepts, et
analyser l’incidence du codage et des
technologies émergentes sur la vie
quotidienne.
A3. démontrer sa compréhension des
applications pratiques des sciences et
de la technologie, ainsi que des
contributions aux sciences et à la
technologie d’individus ayant vécu
diverses expériences.
C2. démontrer sa compréhension des
façons dont les forces produisent un
mouvement ou un changement dans
les mouvements.
Attentes particulières
A2.1 écrire et exécuter des codes lors
de l’exploration et de la modélisation
de concepts, notamment pour tester,
déboguer et améliorer des
programmes.
A2.2 déterminer et décrire l’incidence
du codage et des technologies
émergentes sur des situations de la
vie quotidienne.
A3.3 analyser des contributions
apportées aux sciences et à la
technologie par diverses
communautés.
C2.1 décrire différents types de
forces de contact et de forces à
distance.
C2.2 décrire différentes façons dont
une force peut être appliquée sur un
objet.
C2.4 énumérer des applications de
diverses forces dans des situations de
la vie quotidienne.
Attentes générales
C3. résoudre des problèmes et créer
des représentations de situations
mathématiques de façons
computationnelles à l’aide de
concepts et d’habiletés en codage.
Attentes particulières
C3.1 résoudre des problèmes et créer
des représentations de situations
mathématiques de façons
computationnelles en écrivant et
exécutant des codes, y compris des
codes comprenant des événements
séquentiels, simultanés et répétitifs.
C3.2 lire et modifier des codes
donnés, y compris des codes
comprenant des événements
séquentiels, simultanés et répétitifs,
et décrire l’incidence de ces
changements sur les résultats.
Décomposition des attentes en matière de codage en sciences et en technologie :
Le programme-cadre de sciences et technologie de 3
e
année contient deux attentes liées au codage :
A2.1 écrire et exécuter des codes lors de l’exploration et de la modélisation de concepts, notamment pour
tester, déboguer et améliorer des programmes.
A2.2 déterminer et décrire l’incidence du codage et des technologies émergentes sur des situations de la vie
quotidienne.
Pour paraphraser ces attentes et les exprimer dans un langage plus clair, on demande aux élèves :
● d’écrire du code pour démontrer un concept lié à la science, en se concentrant sur le test de leur code pour
identifier les problèmes, corriger ces problèmes et améliorer encore leur code
● de montrer l’impact du codage sur nos vies
Ces deux attentes seront prises en compte dans le cadre du projet.
Objectifs d’apprentissage : Nous apprenons à écrire du code pour créer une histoire animée qui démontre les forces de
contact et les forces à distance.
Critères de réussite :
1. Je peux utiliser différents blocs d’événement et blocs de mouvement
2. Je peux utiliser des boucles pour rendre mon code plus efficace
3. Je peux utiliser des costumes de sprites pour créer des effets d’animation
4. Je peux expliquer le processus de test et de débogage dans mes propres mots
5. Je peux montrer différents types de forces de contact et de forces à distance
Profil STIM :
Les effets des forces peuvent être puissants, mais cette puissance peut aussi être
dangereuse lorsque les forces agissent sur les êtres humains. Les commotions cérébrales
(appelées lésions cérébrales traumatiques) provoquées par les sports de contact sont un
exemple courant de l’effet négatif des forces sur les êtres humains. Notre cerveau est
très important, il est donc important de le protéger!
Lyndia Wu est une chercheuse de l’Université de la Colombie-Britannique qui étudie les
causes et les effets des lésions cérébrales traumatiques chez les athlètes, en particulier
chez les femmes. Dans le cadre d’une de ses études, des joueurs de hockey ont porté
des protège-dents de haute technologie afin de mesurer et de suivre l’effet des collisions
sur leur corps.
Comme Lynda, nous partagerons notre connaissance des forces de contact et des forces
à distance pour aider les autres à mieux les comprendre.
Éveiller l’esprit :
1. Les élèves ont des niveaux d’expérience différents en matière de codage.
a. Si les élèves n’ont jamais fait l’expérience du codage, veuillez regarder la vidéo « What is Coding? » (en
anglais).
b. Si les élèves ont déjà fait l’expérience du codage, organisez une discussion rapide au cours de laquelle ils
partagent leur définition du codage. Voici quelques réponses à rechercher :
i. Le codage est le langage que parlent les ordinateurs
ii. Le codage est la façon dont nous parlons aux ordinateurs ou dont nous leur faisons faire ce que
nous voulons
iii. Le codage est les instructions que nous donnons à un ordinateur
2. Introduisez l’idée d’une boucle, qui est une section de code répétitive utilisée pour rendre le code plus efficace; par
exemple, les deux piles de code suivantes font la même chose (c’est-à-dire un sprite dessine un carré). Laquelle est
la plus efficace?
3. À mesure que le code est créé, les processus de test, de débogage et de perfectionnement sont utilisés pour
s’assurer que le projet fonctionne et constitue la meilleure version de lui-même. Ce processus se déroule en trois
étapes :
a. Tests – N’attendez pas que TOUT votre code soit écrit pour commencer à le tester. Testez-le en cours de
route pour détecter les erreurs avant qu’elles ne s’aggravent. De même, assurez-vous de tester TOUT votre
projet dans toutes les combinaisons possibles.
b. Débogage. Lors de l’écriture de code, des erreurs sont commises et les choses ne se déroulent pas toujours
comme prévu. Après que le code a été testé et que les problèmes ont été découverts, le débogage est le
processus qui consiste à identifier l’emplacement des problèmes et à les corriger.
c. Perfectionnement. Il n’y a peut-être pas de problème avec le code, mais il pourrait être simplifié ou rendu
plus efficace. Le perfectionnement est le processus qui consiste à rendre le code aussi simple que possible,
tout en donnant le résultat souhaité.
Discussion : Les élèves peuvent-ils penser à un moment où ils ont utilisé le processus de test, de débogage et de
perfectionnement (en dehors du contexte du codage)?
4. Faites une séance de remue-méninges avec les élèves pour trouver des idées pour leur projet. Cela peut se faire en
petits groupes ou avec la classe entière. Voici quelques exemples de questions :
a. Quels sont quelques exemples de forces de contact et de forces à distance dans la vie quotidienne?
b. Quelles sont les incidences des forces de contact et de forces à distance?
c. Quelle est une situation réelle où ces forces de contact et ces forces à distance peuvent entrer en jeu?
Remarque : L’exemple de code pour ce projet comprend une animation sur le thème du baseball. D’autres exemples liés
au sport seront probablement tout aussi appropriée, mais il ne s’agit pas de la seule approche.
Planification de notre projet :
Fournissez aux élèves le planificateur de projet pour l’histoire animée et encouragez-les à créer entre deux et quatre
scènes ans lesquelles différents types de forces de contact et de forces à distance sont représentées. Les élèves
devraient présenter les grandes lignes de ce qui se passera dans chaque scène en dessinant des images et en écrivant
quelques mots ou phrases, y compris le dialogue qui apparaîtra à l’écran, et commencer à planifier leur code, le cas
échéant. Les enseignantes et enseignants peuvent fournir une liste de mots parmi lesquels choisir, un scribe ou toute
autre technologie d’assistance pour aider les élèves.
Création de notre projet :
Comme le projet de chaque élève est unique, il n’existe pas d’instructions uniques à suivre pas à pas. Toutefois, les
renseignements ci-dessous vous aideront à comprendre le processus général de création d’une histoire animée, ainsi
que les principales caractéristiques que les élèves voudront probablement inclure. Cet exemple de code démontre
davantage comment le projet pourrait fonctionner. Veuillez noter qu’il inclut du code pour chacun des sprites et la
scène. Pour votre référence, Scratch détermine où afficher les sprites et contrôle les mouvements en utilisant un
système de coordonnées cartésiennes, (0,0) étant le centre de l’écran. Il sera peut-être utile d’enseigner ce concept à
l’avance, si les élèves ne le connaissent pas déjà.
1. Choisissez ou créez votre ou vos arrière-plans pour le projet. Si vous en ajoutez plusieurs, ils peuvent tous être
ajoutés maintenant ou plus tard.
2. Supprimez le sprite du chat qui est automatiquement ajouté à votre projet et appuyez sur le bouton « Choisir un
sprite » pour sélectionner un nouveau sprite. Vous pouvez souhaiter ajouter maintenant tous les sprites dont vous
aurez besoin. N’oubliez pas que chaque sprite est programmé séparément. Assurez-vous donc d’avoir sélectionné
le bon sprite avant de commencer à écrire votre code.
3. Votre code doit toujours commencer par un bloc d’événement. Dans ce projet, vous utiliserez probablement le bloc
Quand le Drapeau vert est cliqué. Vous utiliserez probablement aussi le bloc Quand je reçois () en combinaison avec
le bloc Envoyer à tous () dans votre code pour déclencher des événements et créer l’apparence d’interactions entre
vos sprites.
4. Parmi les fonctions clés que vous pouvez utiliser pour définir un « état de départ » pour vos sprites, on peut citer :
a. Aller à x: () y: () vous permettra de définir une position statique pour votre sprite. Ceci peut être utilisé au
début d’une pile de code afin de définir une « position de départ ».
b. Les blocs Montrer et Cacher peuvent être utilisés de manière intermittente dans votre code afin de faire
apparaître les sprites à l’écran ou de les rendre « invisibles » jusqu’à plus tard.
c. Si vous prévoyez de faire pivoter un sprite à n’importe quel moment de votre code, vous devrez également
définir une direction de départ pour vos sprites à l’aide du bloc S’orienter vers ().
Veuillez noter que Scratch ne « réinitialise » pas automatiquement vos sprites lorsque vous réexécutez votre code.
Il est donc souvent nécessaire de définir une position de départ, une direction et l’état montré/caché.
5. Pour rendre votre histoire plus interactive, vous pouvez utiliser certaines des fonctions suivantes :
a. Le bloc Dire () pendant () secondes vous permettra de créer une « bulle » au-dessus d’un sprite pendant
un certain temps.
b. Vous pouvez enregistrer vos propres sons ou choisir parmi les fichiers sonores prêts à l’emploi de Scratch
en utilisant l’éditeur de sons. Utilisez le bloc Jouer le son () jusqu’au bout pour faire jouer le clip sonore
souhaité d’un bout à l’autre.
c. Le bloc Glisser en () secondes à x: () y: () vous permettra de faire glisser votre sprite à l’écran jusqu’à une
certaine coordonnée. Plus le nombre de secondes est élevé, plus le mouvement est lent. Cela permet de
créer l’effet de mouvements plus réalistes.
d. Le bloc Tourner de () degrés peut être utilisé pour créer un effet de « toupie » dans votre code. Vous
pouvez le combiner avec un bloc Répéter () fois ou un bloc Répéter indéfiniment pour utiliser une boucle
et automatiser cet effet.
6. Si vous utilisez les sprites prédéfinis de Scratch, vous pouvez utiliser les costumes pour créer un effet animé plus
intéressant sur vos personnages. Si vous avez conçu vos propres sprites, vous devrez créer vos propres costumes
en utilisant l’éditeur graphique.
a. Vous pouvez utiliser une boucle pour parcourir tous les costumes des sprites l’un après l’autre. Utilisez un
bloc Répéter () fois ou un bloc Répéter indéfiniment et, dans la boucle, ajoutez un bloc
Attendre () secondes. Définissez une durée comprise entre 0,25 et 0,5 seconde (plus la durée est courte,
plus l’animation est rapide). Une durée de 0,5 seconde rend l’animation assez réaliste, sans être trop
rapide.
b. Encore à l’intérieur de la boucle, ajoutez le bloc Costume suivant. Ainsi, à chaque fois que la boucle est
parcourue, elle passe au costume suivant de la série. Si vous avez utilisé un bloc Répéter () fois vous devrez
utiliser le nombre de costumes disponibles pour le sprite pour calculer le nombre de répétitions de la
boucle (par exemple, si votre sprite dispose de quatre costumes, le réglage de la boucle sur 4 correspondra
à une rotation complète de tous les costumes).
7. Vous pouvez utiliser le bloc Demander () et attendre pour demander aux spectateurs de répondre à des questions
pour savoir si ce qu’ils ont vu est un exemple de force de contact ou de force à distance.
8. L’utilisation du bloc Envoyer à tous (), associé au bloc Quand je reçois () peut vous permettre de déclencher certains
événements pour créer une histoire plus intéressante. Veillez à utiliser des noms courts et clairs pour vos messages
afin d’en garder la trace. Regardez l’exemple de code pour voir comment ce bloc peut être utilisé pour faire
progresser l’histoire.
9. Si les élèves souhaitent utiliser de multiples arrière-plans pour leur projet, ils devront utiliser le bloc Basculer sur
l’arrière-plan () pour passer d’un arrière-plan à l’autre. Ils peuvent également utiliser le bloc Quand l’arrière-plan
bascule sur () pour déclencher certains événements lors d’un changement d’arrière-plan.
Extensions
● Les élèves peuvent prendre leurs propres photos qu’ils peuvent utiliser comme arrière-plans ou comme sprites en
utilisant l’éditeur graphique
● Au lieu de dialogue écrit, les élèves peuvent utiliser l’éditeur de sons pour enregistrer leurs propres sons. Les blocs
Jouer le son () et Jouer le son () jusqu’au bout permettront aux élèves d’insérer ces fichiers dans leur code.
Partage de notre travail/Consolidation : Les élèves peuvent partager leurs projets Scratch en suivant ces étapes.
1. Les élèves devraient avoir le temps de partager leurs projets avec d’autres et d’effectuer une autoévaluation et une
évaluation par les pairs. Cela peut se faire sous différentes formes, notamment une visite de galerie, une
présentation à l’ensemble de la classe ou un « échange » de leur projet avec un autre élève. Les élèves peuvent
faire des commentaires de différentes façons, y compris par écrit et verbalement. Une variété d’options et de
modèles de commentaires sont disponibles dans l’annexe A.
2. Un aspect important de l’évaluation de la compréhension des élèves consiste à se concentrer sur le processus et
non sur le produit. Bien qu’il soit important d’avoir un produit final qui fonctionne comme prévu, on demande
souvent aux élèves de produire quelque chose dans un délai limité; il est donc possible qu’avec plus de temps, un
élève aurait été capable d’obtenir un produit entièrement fonctionnel.
Pour évaluer l’apprentissage, les enseignantes et enseignants peuvent discuter avec les élèves tout au long de la
création de leurs projets en utilisant les questions anecdotiques de l’annexe B et documenter ces discussions à
l’aide d’un tableau d’observations anecdotiques. Les enseignantes et enseignants sont invités à prendre en compte
les stratégies de résolution de problèmes utilisées par les élèves tout au long du projet, leur capacité à expliquer le
fonctionnement de leur projet et ce qu’elles ou ils pourraient faire différemment à l’avenir.
3. Une grille d’évaluation peut être utilisée pour évaluer le produit final. Cet outil et les autres outils d’évaluation
peuvent être modifiés au besoin.
Modifications pour insuffisance ou absence de technologie :
● Bien qu’il soit idéal d’avoir un appareil par élève, cela n’est pas la réalité dans de nombreuses salles de classe. Si
vous prévoyez de faire travailler les élèves en groupes, nous recommandons un maximum de 2 élèves par groupe
afin de maximiser le temps « pratique » de codage. Si l’accès aux appareils est limité, vous pouvez mettre en œuvre
cette leçon dans le cadre d’une rotation de stations dans votre classe ou utiliser une autre stratégie pour travailler
en petits groupes.
● Si vous n’avez accès à aucun appareil, vous pouvez :
o imprimer les images des blocs Scratch dans le dossier accessible par ce lien, les découper et demander aux
élèves de créer leur code avec les blocs de papier à la place.
o Vous pouvez également imprimer des images de fonds et de personnages pour aider encore plus les élèves
Annexe A : Commentaires sur son propre travail et celui de ses pairs
• Autoévaluation de l’élève
o Bravo!
o Dis, pose, donne
• Évaluation par les pairs
o Deux étoiles et un souhait
o QuEL
Annexe B : Questions anecdotiques
Tout au long de la période où les élèves créent leurs projets, le personnel enseignant est encouragé à circuler et à
s’entretenir avec les élèves pour discuter de leurs projets et de leurs progrès. En ce qui concerne le codage, le processus
est tout aussi important que le produit final, sinon plus : c’est donc essentiel pour vraiment comprendre ce que les
élèves saisissent.
Principaux concepts
Les élèves devraient être capables d’identifier, de nommer et d’expliquer les concepts clés du codage dans leurs propres
mots; par exemple, la séquence peut être décrite comme « l’ordre dans lequel le code est écrit est important ». Les
instructions conditionnelles peuvent être décrites comme « des instructions "si-alors" qui donnent des options à
l’ordinateur ». La formulation peut être différente pour chaque élève, mais ils doivent être capables d’expliquer le
concept.
Questions suggérées :
1. Peux-tu me dire ce que tu sais au sujet de _____?
2. Peux-tu montrer où tu as utilisé _____ dans ton code? Comment est-ce que ça fonctionne?
Application
Il peut arriver qu’un élève trouve « par hasard » la « bonne » réponse dans son code sans comprendre comment il y est
parvenu, tandis qu’une autre élève a un projet qui ne fonctionne pas comme elle le souhaite, mais elle sait exactement
pourquoi et est capable d’énoncer très clairement les étapes qu’elle suivrait pour résoudre le problème, si elle avait
plus de temps. Le fait que le projet d’un élève ne fonctionne pas exactement comme il le souhaite ne signifie pas
nécessairement qu’il ne comprend pas. Il est donc important de prendre le temps de discuter avec les élèves.
Questions suggérées :
1. Peux-tu me dire ce que fait cette section de ton code?
2. Il semble que cette section du code ne fonctionne pas comme tu le souhaites. As-tu une idée pourquoi? Comment
pourrais-tu la corriger?
3. Que se passerait-il si tu changeais _____?
Résolution de problèmes/Débogage
Dans le monde du code, beaucoup d’erreurs sont commises. Non seulement c’est tout à fait normal (et cela arrive tout
le temps aux programmeurs professionnels), mais c’est en fait COMMENT nous apprenons à coder. Pour passer de
l’erreur à l’apprentissage, les élèves doivent développer et utiliser des stratégies efficaces de résolution de problèmes.
Si un élève reste assis à regarder son code pendant une semaine pour essayer de résoudre un problème sans jamais
demander de l’aide, il ne démontre pas des stratégies efficaces de résolution de problèmes. Les stratégies efficaces de
résolution de problèmes que les élèves peuvent démontrer comprennent :
● Lire leur code à haute voix pour essayer d’identifier les erreurs
● Partager son code avec un camarade pour demander de l’aide afin d’identifier une erreur
● Gérer la frustration en faisant une pause
● Faire une recherche sur le Web pour trouver des réponses à leurs questions
Questions suggérées :
1. Peux-tu me parler d’une situation où ton code ne fonctionnait pas comme tu le souhaitais? Qu’as-tu fait pour le
corriger?
2. Il semble que cette section du code ne fonctionne pas comme tu le souhaites. As-tu une idée pourquoi? Comment
pourrais-tu la corriger?
3. Quelles sont quelques erreurs que tu as faites pendant la création de ton projet? Que ferais-tu différemment la
prochaine fois?
