4
e
année – Structures et mécanismes
Résumé de la leçon : Les élèves créeront une histoire animée qui démontre l’incidence des machines sur notre vie
quotidienne ou sur l’environnement (par exemple, ascenseur, bicyclette, corde à linge).
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 et les secteurs liés aux
STIM.
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.
D1. analyser l’incidence de diverses
machines et de leurs mécanismes sur
la société et l’environnement.
D2. démontrer sa compréhension des
principes de base et des fonctions de
diverses machines et de leurs
mécanismes.
Attentes particulières
A2.1 écrire et exécuter des codes lors
de l’exploration et de la modélisation
de concepts, notamment pour
produire différents types de données
de sortie à des fins diverses.
A2.2 déterminer et décrire l’incidence
du codage et des technologies
émergentes sur des situations de la
vie quotidienne et sur des métiers
spécialisés.
A3.3 analyser des contributions
apportées aux sciences et à la
technologie par diverses
communautés.
D1.1 analyser l’incidence de
l’utilisation de machines et de leurs
mécanismes sur la vie quotidienne de
diverses communautés.
D1.2 évaluer les répercussions
environnementales de l’utilisation de
diverses machines ayant la même
fonction.
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, répétitifs et
imbriqués.
C3.2 lire et modifier des codes
donnés, y compris des codes
comprenant des événements
séquentiels, simultanés, répétitifs et
imbriqués, 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 4
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
produire différents types de données de sortie à des fins diverses.
A2.2 déterminer et décrire l’incidence du codage et des technologies émergentes sur des situations de la vie
quotidienne et sur des métiers spécialisés.
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 aux sciences, en se concentrant sur la production de données
de sortie, c’est-à-dire toute information fournie par l’ordinateur à l’utilisateur
● 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 l’incidence
des machines sur notre vie quotidienne ou sur l’environnement (par exemple, ascenseur, bicyclette, corde à linge).
Critères de réussite :
1. Je peux utiliser différents blocs d’événement et blocs de mouvement
2. Je peux utiliser des costumes de sprites pour créer des effets d’animation
3. Je peux utiliser différents blocs d’apparence pour communiquer de l’information dans mon code
4. Je peux expliquer l’incidence des machines sur notre vie quotidienne ou l’environnement.
Profil STIM :
L’une des machines les plus courantes que nous voyons dans nos vies
est la bicyclette! Nous savons que la bicyclette est un mode de transport
durable, mais les bicyclettes électriques peuvent nous aider à rendre ce
mode de déplacement plus efficace pour un plus grand nombre de
personnes. Henry Chong est un inventeur canadien qui a créé la
bicyclette LIFE dans le cadre de son diplôme d’ingénieur industriel. La
bicyclette LIFE est une bicyclette électrique qui peut parcourir jusqu’à
30 km avec seulement 5 cents d’électricité. Le moteur aide à propulser
la bicyclette pour faciliter le pédalage, de sorte que les gens peuvent se
déplacer sur leur bicyclette sans jamais se fatiguer. Grâce à sa grande
légèreté, la bicyclette est également facile à transporter. Après le succès
de sa conception, il a ensuite fondé Revelo Bikes, une entreprise qui se consacre exclusivement aux bicyclettes pliantes.
Comme Henry, nous utiliserons notre connaissance des machines pour aider les autres à comprendre leur incidence sur
notre vie quotidienne.
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 de données de sortie, ou sorties. Pour bien comprendre ce concept, il faut aussi comprendre
l’idée de données d’entrée, ou entrées. Les données d’entrée sont des éléments fournis au programme par
l’utilisateur, tandis que les données de sortie sont des éléments fournis à l’utilisateur par le programme. Une
analogie simple est celle d’un distributeur automatique, l’entrée étant l’argent qui est mis dans le distributeur et la
sortie étant l’aliment que le distributeur libère.
Discussion : Les élèves peuvent-ils penser à d’autres exemples réels d’entrées et de sorties?
3. Faites une séance de remue-méninges avec les élèves pour trouver des idées pour leur histoire animée. Pour ce
projet, les élèves sont encouragés à réfléchir aux utilisations quotidiennes des machines pour nous et notre
environnement. Voici quelques exemples de questions :
o Quelles sont différentes machines que vous utilisez dans votre vie quotidienne?
o Quels mécanismes ces machines utilisent-elles (c’est-à-dire fonctions des machines simples et
composées)?
o En quoi certaines machines pourraient-elles être meilleures pour nous que d’autres (par exemple, faciles
à utiliser, plus rapides, etc.)?
o En quoi certaines machines sont-elles meilleures que d’autres pour l’environnement (pollution créée,
espace utilisé, etc.)?
o Les machines faciles à utiliser pour nous sont-elles différentes de celles qui sont meilleures pour
l’environnement? Pourquoi ou pourquoi pas?
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 qui illustrent la manière dont nos machines nous aident dans notre vie quotidienne. 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
ou fournir d’autres renseignements afin de rendre l’histoire plus interactive.
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.
● Pour en apprendre davantage sur Henry Chong et les machines et mécanismes, les livres et vidéos suivants sont
suggérés :
o Henry Chong’s electric bike keeps winning awards, du Globe and Mail
o Challenging 150 years of Bicycle Design de CBC Arts
o « Simple Machines: Wheels, Levers, and Pulleys » par David A. Adler
o Science Max - Simple Machines - Full Episode de TVOkids
o Machines for Kids - Simple and Complex Machines from Smile and Learn - Anglais
o The Coolest Machine Ever! de SciShow Kids
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?
