C3. Codage :
Mettre en application ses habiletés en codage pour résoudre des problèmes et créer des représentations de situations mathématiques de façon computationnelle à l’aide de concepts et d’habiletés en codage.
Situation d’apprentissage : la chasse aux objets
Durée totale : 75 minutes
Sommaire
Dans cette situation d’apprentissage, l’élève déplace un sprite dans une forêt à l’aide d’un logiciel de programmation par blocs. L'élève utilise aussi ses connaissances des faits numériques afin que chaque déplacement du sprite totalise 10 mouvements.
Cette situation d’apprentissage comprend des activités de codage branché, c’est-à-dire du codage nécessitant un logiciel, une plateforme ou un appareil de codage. Il est possible, cependant, d’adapter les activités afin qu’elles soient débranchées.
| Attentes | Contenus d'apprentissage |
|---|---|
| B2. Sens des opérations Utiliser ses connaissances des nombres et des opérations pour résoudre des problèmes mathématiques de la vie quotidienne. |
B2.2 Se rappeler les faits d’addition de nombres jusqu’à 10 et les faits de soustraction associés, et démontrer sa compréhension de ces faits. |
| C3. Codage Résoudre des problèmes et créer des représentations de situations mathématiques de façon computationnelle à l’aide de concepts et d’habiletés en codage. |
C3.1 Résoudre des problèmes et créer des représentations de situations mathématiques de façon computationnelle en écrivant et en exécutant des codes, y compris des codes comprenant des événements séquentiels. C3.2 Lire et modifier des codes donnés, y compris des codes comprenant des événements séquentiels, et décrire l’incidence des changements sur les résultats. |
| Pratiques pédagogiques à fort impact en mathématiques à privilégier | Description |
|---|---|
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Résultats d’apprentissage, critères d’évaluation et rétroaction descriptive |
Dans cette situation d’apprentissage, les résultats d’apprentissage et les critères d’évaluation pourront être affichés sur une grande feuille, à la vue de toutes et de tous les élèves. Les élèves doivent connaître les résultats attendus ainsi que la façon d’y accéder. Pendant toute la leçon, l’adulte circule, observe, questionne et commente le travail des élèves en leur donnant une rétroaction descriptive axée sur les résultats d’apprentissage et les critères d’évaluation. |
| Outils et représentations | L’utilisation de représentations de faits numériques est importante dans cette situation d’apprentissage. La représentation de 10 à l’aide d’une droite numérique, d’un Rekenrek, d’un cadre à 10 cases, d’une grille de nombres et d’objets, comme des jetons, est utilisée afin que l’élève puisse représenter différents déplacements qui totalisent 10. De plus, l’élève connaît aussi les soustractions associées. |
| Conversations mathématiques | Dès que la mise en situation débute, la conversation débute. Lorsque l’adulte présente aux élèves les illustrations, celles-ci et ceux-ci se questionnent et conversent au sujet de leurs hypothèses et de leurs idées. Tout le long du déroulement, les élèves expliquent leurs déplacements à l’aide de blocs. |
| Connaissances et habiletés préalables |
|---|
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| Compétences | Critère(s) d’évaluation |
|---|---|
| Connaissance et compréhension |
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| Habiletés de la pensée |
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| Communication |
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| Mise en application |
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Résultats d’apprentissage
À la fin de cette situation d’apprentissage, l’élève pourra :
- connaître les faits numériques d’addition et de soustraction jusqu’à 10 pour faire des déplacements;
- créer des codes d’événements séquentiels;
- modifier des codes pour en faire des codes séquentiels efficaces.
Matériel requis
- cadre à 10 cases
- Rekenrek
- droite numérique
- cubes ou tout autre objet pour compter
- droite perlée
- jetons bicolores
- logiciel de programmation par blocs
- annexe (Mise en situation)
Note : Les exemples dans cette situation d’apprentissage ont été créés à partir de Scratch Jr.
Vocabulaire mathématique
faits numériques, sprite, code, bloc, événement séquentiel
Mise en situation
Durée : 15 minutes
L’évaluation peut se faire par les…
Présenter aux élèves les illustrations ci-dessous.
Pistes de questionnement
- Que vois-tu?
- Combien de doigts dois-tu ajouter pour en avoir 10?
- Combien d’arbres vois-tu?
- Combien d’arbres dois-tu ajouter pour en obtenir 10?
Présenter aux élèves du matériel de manipulation, comme le cadre à 10 cases, des jetons bicolores, un Rekenrek et une droite perlée.
Demander aux élèves de trouver différentes façons de représenter 10.
Circuler parmi les élèves et observer ce qu’elles et ils font.
| Observations possibles | Pistes d’intervention |
|---|---|
| L’élève a de la difficulté à représenter 10. | Proposer à l’élève d’utiliser les jetons bicolores et de les placer dans le cadre à 10 cases.
 Rappeler à l’élève que l’on peut représenter 10 avec des objets, des opérations, des symboles et des dessins. Donner à l’élève un exemple pour le nombre 5.
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Déroulement
Durée : 45 minutes
L’évaluation peut se faire par les…
Présenter aux élèves les flèches ci-dessous. Leur demander de se lever et de faire les déplacements.
Pistes de questionnement
- Combien de pas as-tu faits?
- Combien de flèches dois-tu ajouter pour faire 10 pas en tout?
- Observe les flèches ci-dessous. Combien de déplacements, vers la gauche, dois-tu effectuer pour avoir un total de 8?
Proposer aux élèves de créer des déplacements dans un logiciel de programmation par blocs. Les déplacements du sprite doivent représenter les faits d’addition jusqu’à 10 ou les faits de soustraction associés.
Présenter aux élèves le code suivant.
Pistes de questionnement
- Que va faire la grenouille?
- Combien de mouvements dois-tu ajouter pour qu’elle fasse 10 déplacements en tout?
- Qu’est-ce qui manque au code pour qu’il soit fonctionnel?
Guider la discussion et amener les élèves à proposer un code fonctionnel qui comporte 10 déplacements.
Réponse possible
Voici maintenant le code pour que la grenouille fasse 10 déplacements. L’élève suggère d’ajouter 1 flèche vers le haut, 3 flèches vers la droite et 1 flèche vers le bas. L’ajout du bloc de départ et de celui d’arrêt est aussi nécessaire pour que le code fonctionne.
Voici la position de la grenouille avant les déplacements :
Voici la position de la grenouille après les déplacements :
- Faire ressortir les événements séquentiels du code.
- Demander aux élèves s’il y a une façon de modifier le code pour qu’il soit plus efficace. (Dans ce contexte, «plus efficace» pourrait être interprété comme l’utilisation de moins de blocs pour en arriver au même but.)
Voici un exemple de code plus efficace. Il faut ajouter des variables en-dessous des blocs. Le code demeure une série d’événements séquentiels.
- Proposer aux élèves de créer d’autres déplacements de leur grenouille dans la forêt à l’aide d’un logiciel de programmation par blocs.
- Mentionner aux élèves que les déplacements de la grenouille doivent représenter des faits d’addition ou de soustraction du nombre 10.
Réponses possibles
L’élève peut alors ajouter un bloc vert 
dans lequel elle ou il dicte sa réponse; par
exemple, l’élève dit : « Neuf plus un égalent dix.»
L’élève met la grenouille sur la grille quadrillée à 10. Elle ou il crée le code ci-dessous pour que la grenouille se trouve à 4.
| Observations possibles | Pistes d’intervention |
|---|---|
| L’élève ne réussit pas à faire fonctionner son code. | Quel bloc dois-tu utiliser pour commencer ton code?  |
| L’élève utilise plusieurs blocs plutôt que de changer la variable de son bloc. | Que peux-tu faire pour rendre ton code plus efficace? Remarques-tu des répétitions dans les blocs de
ton code?  |
| L’élève fait des déplacements qui ne représentent pas 10. | Combien de déplacements la grenouille a-t-elle faits vers le haut? Représente ceux-ci en te servant des
billes du Rekenrek. Combien de déplacements la grenouille a-t-elle faits vers la droite? Représente ceux-ci en
utilisant les billes du Rekenrek.  Est-ce que le total des déplacements de la grenouille représente 10 billes, soit une rangée complète du Rekenrek? Sinon, combien de billes dois-tu ajouter? |
Objectivation
Durée : 15 minutes
L’évaluation peut se faire par les…
Demander aux élèves de présenter leur code au groupe-classe. Inviter les autres élèves à les essayer.
Observer les codes avec les élèves et faire ressortir les événements séquentiels dans les codes.
Revoir avec les élèves les blocs et leur signification.
Consolidation
Proposer aux élèves de faire une chasse au trésor d’objets en utilisant des robots tels que Bee-Bot, Sphero, Ozobot ou autre. Si aucun appareil robotique n’est disponible, des versions interactives en ligne existent pour plusieurs robots éducatifs.
Liens avec les autres domaines mathématiques (événements séquentiels)
Nombres
B2.2 Se rappeler les faits d’addition de nombres jusqu’à 10 et les faits de soustraction associés, et démontrer sa compréhension de ces faits.
En utilisant une variété de combinaisons de mouvements qui font 10, l’élève peut faire déplacer un sprite à des endroits précis. La soustraction peut être représentée par des déplacements dans le sens inverse (par exemple, 10 pas vers la gauche et 4 pas vers la droite, c’est un déplacement de 6 pas, ce qui représente 10 – 4 = 6).
Algèbre
C1.2 Créer des suites à l’aide de mouvements, de sons, d’objets, de formes géométriques, de lettres et de nombres, et représenter les suites de différentes façons.
L’élève peut créer une suite à motif répété en utilisant les blocs dans le logiciel de codage, puis faire part de son code à une ou à un camarade de classe afin qu’elle ou il puisse déterminer la règle et prolonger la suite.
Données
D1.1 Trier et classer des ensembles de données portant sur des personnes ou des objets en fonction d’un attribut et décrire les critères de classement utilisés.
L’élève peut avoir une collection de sprites sur son écran et les classer selon leurs attributs en utilisant une séquence de déplacements afin que chaque sprite ait son endroit désigné.
Sens de l’espace
E1.5 Donner et suivre des directives pour se déplacer d’un endroit à un autre.
En utilisant le vocabulaire associé aux blocs de déplacement (à gauche, à droite, au haut, au bas), l’élève crée un parcours pour un sprite comportant une séquence de déplacements.
Différenciation pédagogique et conception universelle de l’apprentissage
- Donner une copie des blocs aux élèves et leur demander de résoudre le problème en codage débranché.
- Fournir un exemple déjà fait à l’élève afin qu’elle ou il puisse s’en inspirer.
- Proposer aux élèves d’utiliser leurs 10 déplacements afin d’amener le sprite à atteindre divers objets dans la forêt.
- Proposer aux élèves d’ajouter des pages à leur projet afin de faire déplacer leur sprite d’une page à l’autre.
Source : Guide d’enseignement efficace des mathématiques, Codage, p. 51-59.