(Francais) Dash et Dot: Étape par étape (3e et 4e années)

3e année - Mathématiques

Contenu

• Construction de formes 3D
  

Compétences curriculaires

• Utiliser les technologies pour explorer les mathématiques
  
• Développer, démontrer et appliquer la réflexion mathématique par le jeu, l'enquête et la résolution de problèmes.

Niveau K-3 - Conception, compétences pratiques et technologies

Contenu

Les élèves doivent mettre à contribution les normes d'apprentissage K-3 pour les compétences curriculaires du module Conception, compétences pratiques et technologies (ADST) en combinaison avec le contenu adapté au niveau d'autres domaines d'apprentissage dans des activités inter-curriculaires en vue de développer une pensée fondamentale et des compétences en réflexion conceptuelle.

Compétences curriculaires

3e année – Langue

Écriture

1.1 identifier le sujet, le but, l'auditoire et la forme d'écriture

1.2 soumettre des idées de sujets potentiel en utilisant une variété de stratégies et de ressources

1.5 identifier et mettre en ordre les principales idées et détails connexes en les regroupant en unités qui serviront à développer des paragraphes courts et simples en utilisant des organisateurs graphiques.

4e année – Langage

Écriture

1.1 Identifier le sujet, le but et l'auditoire pour diverses formes d'écriture

1.2 Soumettre des idées de sujet potentiel et identifier celles qui sont les plus appropriées au but visé.

3e et 4e années - Science

Planification et performance

200-3 Faire des prédictions à partir des patrons observés

202-2 Placer les matériaux et les objets dans une séquence ou dans des groupes en fonction d'un ou de plusieurs attributs

203-2 Identifier les objets et les événements usuels en utilisant une terminologie et un langage que les autres peuvent comprendre

3e année - Mathématiques

Formes et espace

SCO: SS3: Démontrer une compréhension de la mesure des longueurs (cm, m) en:

- sélectionnant et justifiant les référents des unités démesurées cm et m

- modélisant et décrivant les relations entre les unités en cm et en m

- estimant les longueurs à l'aide de référents

- mesurant et enregistrant les longueurs, largeurs et hauteurs.

Formes et espace

SCO: SS7: Classer les polygones réguliers et irréguliers, y compris :

- les triangles

- les quadrilatéraux

- les pentagones

- les hexagones

- les octogones

en fonction du nombre d leurs côtés.

4e année - Science

Planification et performance

205-1 Réaliser des procédures pour explorer un problème donné et tester de façon probante une idée proposée en contrôlant les principales variables

3e et 4e années ELA

GCO: Les élèves doivent écouter et discuter afin d, explorer, de poursuivre, de préciser et de réfléchir sur leurs idées, émotions et expériences.

SCO: Décrire, partager et discuter des pensées, émotions et expériences et évaluer les idées des autres.

GCO: Les élèves seront capables de communiquer l'information et les idées efficacement et de façon claire, et de répondre de façon personnelle et critique.

SCO: Participer aux discussions en petits groupes et en grands groupes; savoir quand parler et quand écouter.

3e année – Mathématiques

FORME ET ESPACE (objets en 3D et formes en 2D)

6. Décrire des objets en 3D selon la forme de leurs faces et le nombre de leurs côtés et de leurs sommets [C, CN, PS, R, V].

FORME ET ESPACE (mesure)

3. Démontrer une compréhension de la mesure des longueurs (cm, m) en :

[C, CN, ME, PS, R, V] ???

3e année (Division 1) - Technologies de l'information et des télécommunications

Opérations fondamentales, connaissances et concepts

F1 - 1.2 Appliquer la terminologie appropriée aux technologies utilisées pour la division

F1 - 1.3 Démontrer une capacité à gérer l'utilisation des technologies et à obtenir les résultats désirés

F3 - 1.3 Démontrer la capacité à prendre soin de l'équipement technologique

F3 - 1.4 Reconnaître la propriété du matériel électronique

F6 - 1.1 Réaliser les opérations informatiques de base qui peuvent différer selon l'environnement, y compris le démarrage, l'insertion de disques, le déplacement du curseur, le clic sur une icône, l'exécution de menus déroulants, l'exécution de programmes, l'enregistrement de fichiers, l'extraction de fichiers, l'impression, l'éjection de disques et la mise hors tension.

Description

Chaque tâche que nous effectuons comprend une série d'étapes réalisées dans un ordre précis. Dans cette leçon, les élèves apprendront que Dash et Dot fonctionnent de cette façon en utilisant les algorithmes que nous leur donnons.

Objectif

• Comprendre ce que signifie le terme algorithme et lier les algorithmes informatiques aux tâches quotidiennes
• Subdiviser une tâche en diverses étapes logiques et dans le bon ordre
• Concevoir une série d'étapes permettant d'effectuer une tâche ou de réaliser un événement

Robots et accessoires

Autres fournitures

• Feuille Étapes des algorithmes
• Ciseaux
• Feuille de travail Téléphone (deux copies)
• Grosses guimauves
• Spaghettis non cuits
• Objets pour créer une course à obstacles
• Règle
• Tablettes - (liste des appareils compatibles)

Accroche

Ouvrir en parlant de recette en cuisine.

• Expliquer aux élèves comment la réalisation d'une recette se fait étape par étape en vue d'obtenir un résultat précis.
• Demander aux élèves de penser à leur plat préféré. Si en réalisant la recette on saute une étape, obtiendra-t-on un résultat différent ? Et si l'on change l'ordre des étapes, obtiendra-t-on le même résultat ?

Activité sans tablette : séquences brouillées

Diviser la classe en groupes de 2 à 4 élèves.

Remettre à chaque groupe un exemplaire de la feuille Étapes des algorithmes 1 : la méthode scientifique.

Demander aux élèves de découper les diverses étapes de la méthode scientifique et de les placer dans le bon ordre, soit :

• Poser une question
• Faire une recherche sur cette question
• Poser une hypothèse à partir du résultat de la recherche
• Tester l'hypothèse en réalisant une expérience
• Analyser les données recueillies durant l'expérience et tirer une conclusion
• Rapporter les résultats

Cet ordre est le seul possible dans le cadre de la méthode scientifique. Par exemple, on ne peut faire une recherche sur une question si on n'a pas posé une question, et on ne peut poser une hypothèse avant d'avoir effectuer une recherche, etc.

Demander à un groupe de présenter sa solution à la classe.

Demander aux autres élèves de dire s'ils sont d'accord avec l'ordre proposé par le groupe. Demander à ceux qui ne sont pas d'accord d'expliquer leur point de vue.

Lorsque toute la classe se sera entendue sur un ordre précis des étapes de la méthode scientifique, remettre à chaque groupe un exemplaire de la feuille Étapes des algorithmes 2 : routine matinale.

Demander aux élèves de découper les diverses étapes pour se préparer à aller à l'école et de les placer dans le bon ordre.

Un ordre possible est le suivant :

• Se réveiller
• Se lever
• Prendre une douche
• S'habiller
• Se coiffer
• Prendre le petit déjeuner
• Se brosser les dents
• Préparer le lunch
• Mettre son manteau et ses souliers
• Marcher jusqu'à l'arrêt de bus
• Monter à bord du bus
• Arriver à l'école

Un ordre différent peut également convenir. Par exemple, on pourrait décider de se brosser les dents avant de prendre le petit déjeuner, ou encore de préparer son lunch avant de prendre sa douche. N'importe quelle séquence peut convenir si elle suit un raisonnement logique.

Demander à un autre groupe que lors de la première activité de présenter la solution à laquelle il est arrivé.

• Demander aux autres élèves s'ils sont d'accord avec cette séquence et sinon, d'expliquer pourquoi une étape leur semble illogique.
• Agir comme modérateur de la discussion.
  • S'assurer que les élèves comprennent qu'il y a plusieurs solutions possibles pour bien ordonner les étapes. Si un élève propose une séquence qui n'est pas logique, expliquer pourquoi cette séquence n'est pas correcte.
  • S'assurer que les élèves comprennent que toutes les séquences ne sont pas correctes. Par exemple, on ne peut pas marcher jusqu'à l'arrêt de bus si on ne s'est pas habillé, ni mettre son manteau et ses souliers avant d'avoir pris sa douche.

Vocabulaire et discussion

Une séquence regroupe un ensemble d'éléments reliés entre eux et se déroule dans un ordre précis.

Un algorithme est une séquence regroupant diverses étapes qui doivent être placées dans un certain ordre en vue d'obtenir un résultat précis.

• Pour pouvoir réaliser une tâche, un ordinateur doit suivre un algorithme.

Demander aux élèves de décrire quelques algorithmes qu'ils utilisent dans leur vie quotidienne.

• Demander aux élèves de donner des exemples liés aux travaux scolaires, comme l'algorithme pour réaliser une addition en mathématiques, ou le cycle de l'eau en science, etc.
• Demander aux élèves de donner des exemples de leur vie à la maison, comme l'algorithme pour faire un sandwich, s'habiller, etc.

Comment un ordinateur « pense-t-il » ?

Débuter cette leçon en demandant comment « pense » un ordinateur.

Pour réaliser une tâche, quelle qu'elle soit, un ordinateur suit un algorithme.

Demander aux élèves ce qui arrive lorsqu'un ordinateur ne «comprend » pas une étape d'un algorithme.

L'ordinateur produit alors un message d'erreur ou arrivera à un résultat totalement inattendu.

Activité sans tablette : Le téléphone arabe

Diviser la classe en 8 groupes.

Imprimer 2 exemplaires de la feuille Construction Telephone et découper les images. Remettre dune image à chaque groupe.

Demander aux élèves de décrire les diverses étapes pour reproduire uneimage donnée en utilisant des guimauves et des spaghettis non cuits.

Dire aux élèvesde ne pas montrer leur image aux autres groupes.

Demander aux élèves d'écrire leurs instructions de la façon la plus simple, mais aussi la plus précise possible. Par exemple, les instructions pour l'image 1 pourraient être :

• 1. Faire un cube en utilisant 8 guimauves et 12 spaghettis.
• 2. Relier les deux guimauves libres par un spaghetti.
• 3. Repérer la guimauve à l'arrière gauche sur la face supérieure du cube.
• 4. Insérer dans la guimauve de l'étape précédente un spaghetti en position verticale vers le haut.
• 5. Repérer la guimauve à l'arrière droit sur la surface supérieure du cube.
• 6. Insérer dans la guimauve de l'étape précédente un spaghetti en position verticale vers le haut.
• 7. Planter les spaghettis des étapes 4 et 6 dans les guimauves de l'étape 2.
• 8. Repérer la guimauve de gauche à l'étage supérieur de la construction.
• 9. Relier les guimauves des étapes 8 et 5 par un spaghetti.

Demander à chaque groupe de cacher sa construction et remettre la liste des instructions de ce groupe à un groupe à qui on a remis une image différente.

Distribuer à chaque groupe le nombre de guimauves et de spaghettis requis en leur demandant de créer un objet en suivant les instructions figurant sur la liste de l'autre groupe.

Les élèves ne sont pas autorisés à demander de l'aide ou des précisions au groupe qui a élaboré les instructions. Ces dernières devraient être suffisamment claires.

Lorsque tous les groupes ont terminé leur travail, demander aux élèves du groupe qui a élaboré ses instructions de partager leur image avec les autres groupes.

Si la construction diffère de l'image, demander aux élèves de trouver l'explication. Est-ce que les instructions étaient suffisamment claires ? Ou est-ce plutôt qu'elles n'ont pas été correctement suivies ? Comment pourrait-on modifier les instructions pour qu'elles soient plus claires ?

Vocabulaire

Commencer la leçon en ré-expliquant ce qu'est un algorithme.

Un algorithme est une séquence regroupant diverses étapes qui doivent être placées dans un certain ordre en vue d'obtenir un résultat précis.

Pour pouvoir réaliser une tâche, un ordinateur doit suivre un algorithme.

Défi : concevoir une course à obstacle

Diviser la classe en groupes de 4 élèves, en remettant à chaque groupe :

· 1 robot Dash

· 1 robot Dot (optionnel)

· 1 appareil compatible avec Blockly

· 1 règle

Demander aux élèves de créer une course à obstacle et, pour ce faire, d'utiliser Blockly pour programmer Dash.

Les élèves doivent d'abord recueillir le matériel qui servira à concevoir la course à obstacle.

Pour concevoir leur course à obstacle, les élèves doivent être incités à utiliser des objets que l'on trouve dans la salle de classe comme des cahiers, des blocs de construction, des chaises, des bureaux, etc.

Demander aux élèves de concevoir une course à obstacle que Dash peut réussir.

· Dire aux élèves que la course à obstacle doit avoir un début et une fin précis.

· Encourager les élèves à faire preuve de créativité en créant leur course; par exemple, ils pourraient inclure des panneaux Arrêt ou des panneaux Virage à gauche interdit.

· S'il y a un nombre suffisant de robots Dot, demander aux élèves d'en placer le long du parcours de la course et de programmer Dash pour qu'il réagisse à la vue de Dot.

· Dire aux élèves qu'ils pourront apporter des modifications au parcours si Dash s'avère incapable de poursuivre la course pour quelque raison que ce soit.

Lorsque les élèves ont fini de créer la course à obstacle, leur demander de décrire en leurs propres mots comment Dash pourra réaliser le parcours.

· Dans chaque groupe, un élève joue le rôle de Dash et fait le parcours pendant qu'un autre élève décrit ce que fait Dash et qu'un troisième élève écrit ce que l'autre élève décrit. Le quatrième élève a comme tâche de superviser l'opération et de s'assurer que la description finale est correcte.

· Encourager les élèves à être créatifs et à ajouter au codage des actions que doit faire Dash autres que se déplacer et tourner.

Lorsque les élèves ont terminé leur description, leur demander de séparer le tout en étapes que devra suivre Dash pour compléter la course.

· Rappeler aux élèves que Dash ne peut faire qu'une seule action à la fois.

· Encourager les élèves à mesurer les distances que doit parcourir Dash et inclure ces distances dans les diverses étapes correspondantes.




Un exemple simple :

· Avancer de 30 cm

· Effectuer un virage à gauche de 90 degrés

· Avancer de 40 cm

· Effectuer un virage à droite de 90 degrés

· Avancer de 120 cm

· Effectuer un virage à droite de 90 degrés

Avancer de 100 cm
• Effectuer un virage à droite de 90 degrés
• Avancer de 60 cm
• Effectuer un virage à droite dec90 degrés
• Avancer de 50 cm
• Effectuer un virage à droite de 90 degrés
• Avancer de 50 cm

En utilisant Blockly, Dash ne peut se déplacer que sur des distances qui sont des multiples de 10 cm. Les élèves devront donc adapter leur course à obstacle si des distances plus précises sont requises pour Dash.

Lorsque les élèves ont fini d'écrire les étapes décrivant les actions de Dash, leur demander de transcrire ces étapes en codage pour Blockly.

• Demander aux élèves d'écrire la totalité de l'algorithme avant de l'essayer.

Exemple de codage pour Blockly en fonction des étapes décrites ci-dessus

Permettre aux élèves de faire plusieurs essais pratiques avec l'algorithme afin qu'ils puissent faire les modifications de codage ou de parcours de la course à obstacle s'il y a lieu.

Demander à un élève du groupe d'écrire ses observations sur ce qui se passe réellement durant le déroulement du programme. Il sera ensuite plus facile de modifier le codage ou le parcours en conséquence.

Pendant que les élèves font cette activité, circuler dans la salle de classe pour aider ceux qui pourraient éprouver des difficultés. Par exemple, certains groupes devraient peut-être simplifier le parcours de leur course à obstacle pour être en mesure de relever le défi.

Activité complémentaire

Demander aux groupes de programmer Dash pour qu'il réussisse la course à obstacle créée par un autre groupe.

Rubrique Évaluation

Utiliser cette feuille pour évaluer les élèves.