Stage de science enfant : Initiation au codage

Public : Enfants non accompagnés

Durée : Une journée (de 10h à 17h30)

Objectifs 

Partie 1) Programmation physique avec une carte électronique

Pendant cette séquence, les participants appliquent les bases de l'algorithmique à un objet physique avec la carte électronique programmable micro:Bit.
La carte micro:Bit est un petit appareil électronique créé par la BBC dans le but de faciliter l’apprentissage de l’électronique et de la programmation pour les jeunes.
Cette carte électronique dispose de nombreux composants intégrés (matrice de LEDs 5x5, deux boutons poussoirs, accéléromètre/gyroscope, magnétomètre, buzzer, antenne radio, capteur tactile, …), qui permettent aux élèves de ne pas avoir besoin de créer des circuits avec des câbles, et de se concentrer sur l’aspect “programmation” lors des activités.
L’interface de programmation utilisée est le logiciel Make Code, qui permet de programmer avec des blocs graphiques contenant les instructions.
Ce logiciel possède un simulateur, qui pré visualise les résultats de leur code, et télécharge le code sur la carte programmable pour en voir les effets en réel.
Dans l’activité, plusieurs activités de programmation de la carte électronique, de complexité et intérêt croissants, sont proposées aux participants:
- utilisation de la matrice de LED pour afficher un texte;
- utilisation de l’accéléromètre et de la matrice de LED pour faire un “dé à 6 faces” virtuel;
- utilisation des boutons et des LED pour créer un mini-jeu qui permet de déplacer un point lumineux sur la matrice des LED
- utilisation des boutons et des LED pour créer un mini-jeu de réactivité
- utilisation du capteur de luminosité pour mesurer la luminosité ambiante,
enregistrer l’information et adapter l’intensité lumineuse de la matrice de LED.
Pour commencer, nous expliquerons les fondamentaux d’une carte électronique programmable, et les notions d’entrée / sortie ; ensuite, il/elle présente l’outil Make Code, et fait une démonstration de chargement du code dans la carte micro:Bit.
Ensuite, nous présentons le défi aux participants, en mettant en avant les différents éléments qui participent à sa réalisation : les participants sont donc invités à décrire oralement l’algorithme à réaliser.
Les participants sont invités ensuite à réaliser individuellement les codes demandés, avec l’assistance de l’animateur / trice si besoin.
Régulièrement, au cours de l’atelier, les participants sont invités à quitter leur ordinateur, pour se réunir autour de tableau blanc et du vidéoprojecteur, et réfléchiren groupe à la prochaine étape.
Cette phase de verbalisation des algorithmes est essentielle et oblige les participants à réfléchir et construire ensemble la structure de leur code, avant de l’implémenter sur l’ordinateur.
A la fin de l’atelier, l’animateur/trice explique aux participants comment obtenir l’environnement de programmation, et se procurer la carte micro:Bit, afin de continuer les découvertes chez soi.

Partie 2) Découverte de Python

Les inscrits apprennent à créer un programme avec le langage Python.
Dans l’activité, un projet d’animation (type jeu vidéo) est proposé aux participants : on fait usage de la bibliothèque pygame pour la gestion des éléments graphiques, et on écrit le code dans l’environnement de programmation appelé Thonny, particulièrement adapté aux débutants.

Initialement, nous présenterons une version complète du jeu vidéo aux participants, afin de les motiver à reproduire un jeu similaire, en mettant en avant les différents éléments qui participent à l’animation et leur fonctionnement : les participants sont donc invités à décrire oralement ce que fait chaque élément du jeu (personnage principal / ennemis / arrière-plan / bonus…).
Ensuite, la création du jeu procède étape par étape, en proposant aux élèves de choisir leur propre graphisme et le fonctionnement des éléments du jeu.

Les participants suivent toutefois une structure commune, qui permet à l’animateur/trice de mieux suivre l’avancement de chacun, et de passer d’une étape à l’autre sans que certains participants prennent trop de retard ou d’avance.

Régulièrement, au cours de l’atelier, les participants sont invités à quitter leur ordinateur, pour se réunir autour de tableau blanc et du vidéoprojecteur, et réfléchir en groupe à la prochaine étape du développement de leur jeu.
Nous en profiterons pour expliquer, étape par étape, les éléments de base de la syntaxe de Python en affichant des exemples au vidéo-projecteur (assignation de variables, structures conditionnelles, boucles…).
A la fin de l’atelier, nous expliquerons aux participants comment installer un environnement de programmation Python sur un ordinateur, afin de continuer le développement du jeu, ou entamer le développement d’autres jeux, chez soi.

Les participants reçoivent aussi un livret décrivant les étapes de création du jeu, et une clé USB sur laquelle leur travail est enregistré.

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