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Le labyrinthe - Phase 3 : Sortir du labyrinthe en économisant de l’énergie

Un scénario d'une durée de 45 minutes proposé par Pôle numérique de la DSDEN 72 (projet 2+4Kids), composé de 5 tâches distribuées en 5 temps et s'adresse à un public de CM1 / CM2

Résumé : Cette séquence pédagogique est composée de 3 phases d’activités débranchées durant lesquelles les élèves écrivent une suite d’instructions pour permettre à un robot de sortir d’un labyrinthe : construction d’un langage commun, vérification et discussion de solutions, optimisation des programmes.
Matériel necessaire pour toutes les tâches
Fiche de labyrinthe, fiche 2 annexe, un pion-figurine représentant le robot, papier crayon, un pion-figurine représentant le robot, séquence d’ordre produite par un autre élève/groupe et la sortie à atteindre,
Références externes / bibliographie :
Annexe, Fiche 2 Annexe, Fiche avec labyrinthe, La fiche 2 annexe, La fiche 2: Annexe, La fiche avec le labyrinthe,
Compétences pour ce scénario
  • Attendus disciplinaires mathématiques : (se) repérer et (se) déplacer dans l’espace en utilisant ou en élaborant des représentations
  • Piaf : c 2.4 : définir une séquence d’actions pour atteindre un objectif complexe c 5.1 : représenter des objets ou séquences d’actions au moyen d’une représentation formelle
  • C 1.4 : décrire le résultat d’une séquence d’actions c 6.1 : vérifier si une séquence d’actions atteint un objectif donné
  • C 4.2 : comparer deux séquences d’actions selon un critère donné c 6.2 : repérer des erreurs dans une séquence d’actions c 6.3 : corriger une séquence d’actions pour atteindre un objectif donné
  • Réaliser une courte présentation orale en prenant appui sur des notes ou sur diaporama ou autre outil (numérique par exemple)
  • Prérequis pour l'enseignant : Connaître les notions d’instruction, de séquence et d’algorithme (voir lexique)
  • Prérequis pour l'élève : Se repérer et se déplacer dans l’espace
  • Prérequis pour l'enseignant : Connaître les notions d’instruction, de séquence et d’algorithme (voir lexique)
  • Prérequis pour l'élève : Se repérer et se déplacer dans l’espace
  • Prérequis pour l'enseignant : Connaître les notions d’instruction, de séquence et d’algorithme
  • Prérequis pour l'élève : Se repérer et se déplacer dans l’espace
  • Prérequis pour l'enseignant : Connaître les notions d’instruction, de séquence et d’algorithme (voir lexique)
  • Prérequis pour l'élève : Se repérer et se déplacer dans l’espace
Objectifs du scénario
  • Principal: Lancer le scénario et faire comprendre aux élèves ce qu’ils vont devoir faire
  • Principal: Ecrire une suite d’instructions (algorithme) pour permettre au robot de sortir du labyrinthe le plus rapidement possible
  • Principal: Lire, comprendre et exécuter une suite d’ordre produit par un autre élève (groupe)
  • Principal: Partager, expliquer sa solution et analyser celle des autres groupes
  • Principal: Construire une synthèse à partir des activités réalisées
SOMMAIRE
DETAILS
UP
N°1
Intro à la situation problème labyrinthe
~ 5 minutes En Classe / Mise en situation
Organisation spaciale :

Chaque élève à sa place

Matériel necessaire : Fiche de labyrinthe, fiche 2 annexe,
Références externes / bibliographie :
Fiche avec labyrinthe, Annexe,
Objectif(s) :
  • Principal: Lancer le scénario et faire comprendre aux élèves ce qu’ils vont devoir faire
Consignes données aux élèves :

“Vous allez devoir programmer votre figurine-robot pour qu’elle sorte du labyrinthe le plus vite possible. Mais attention ! Elle a besoin de passer sur une case « Énergie » (matérialisée par des ampoules) pour se recharger au bout de 6 ordres. Le réservoir d’énergie ne peut pas dépasser 6. Vous pouvez utiliser l'action « saut et avancer» autant de fois que vous le souhaitez mais cette action « compte » pour deux ordres donc 2 énergies. Vous vérifierez votre programme en le testant avec la figurine avec un autre groupe.”

Conseils :



Description :


UP
N°2
Réalisation de la situation problème
~ 10 minutes En Groupes / Recherche
Organisation spaciale :

En îlot

Matériel necessaire : un pion-figurine représentant le robot, papier crayon,
Références externes / bibliographie :
Fiche 2 Annexe, La fiche avec le labyrinthe,
Compétence(s) pour cette tâche
  • Attendus disciplinaires mathématiques : (se) repérer et (se) déplacer dans l’espace en utilisant ou en élaborant des représentations
  • Piaf : c 2.4 : définir une séquence d’actions pour atteindre un objectif complexe c 5.1 : représenter des objets ou séquences d’actions au moyen d’une représentation formelle
  • Prérequis pour l'enseignant : Connaître les notions d’instruction, de séquence et d’algorithme (voir lexique)
  • Prérequis pour l'élève : Se repérer et se déplacer dans l’espace
Objectif(s) :
  • Principal: Ecrire une suite d’instructions (algorithme) pour permettre au robot de sortir du labyrinthe le plus rapidement possible
Consignes données aux élèves :

“Sur une feuille, écrivez les ordres de déplacements pour permettre à la figurine de sortir du labyrinthe le plus rapidement possible en utilisant l’énergie nécessaire”.

Solutions :

Exemple pour la sortie hexagone : avancer 2 fois, tourner à gauche, sauter et avancer d’une case, ENERGIE, sauter et avancer d’une case, avancer, ENERGIE,  sauter et avancer d’une case, avancer 2 fois, tourner à droite, avancer, ENERGIE, sauter et avancer d’une case, tourner à gauche, avancer 2 fois

Exemple pour la sortie triangle : avancer 2 fois, tourner à gauche, sauter et avancer d’une case, tourner à droite, ENERGIE, avancer 2 fois, sauter et avancer d’une case, tourner à droite, avancer, ENERGIE, tourner à gauche, avancer, tourner à droite, avancer 2 fois



Ce que doivent produire les élèves :

Activité attendue des élèves :

Discussion entre les membres du groupe sur les symboles et vocabulaire à adopter

Définir la séquence d’instructions solution au problème

Vérifier la séquence


Points de vigilance :
  • Elève bloqué : Comment réagir face à une difficulté rencontrée par un élève?
    Alors : Si un élève place les symboles sur le labyrinthe, veiller à ce que la suite d’instructions soit écrite sur une autre feuille. Faire chercher la suite d’instructions la plus courte
UP
N°3
Vérification d’une solution
~ 10 minutes En Groupes / Analyse
Matériel necessaire : un pion-figurine représentant le robot, séquence d’ordre produite par un autre élève/groupe et la sortie à atteindre,
Références externes / bibliographie :
La fiche avec le labyrinthe, La fiche 2: Annexe,
Compétence(s) pour cette tâche
  • C 1.4 : décrire le résultat d’une séquence d’actions c 6.1 : vérifier si une séquence d’actions atteint un objectif donné
  • Prérequis pour l'enseignant : Connaître les notions d’instruction, de séquence et d’algorithme (voir lexique)
  • Prérequis pour l'élève : Se repérer et se déplacer dans l’espace
Objectif(s) :
  • Principal: Lire, comprendre et exécuter une suite d’ordre produit par un autre élève (groupe)
Consignes données aux élèves :

“Récupérez une liste d’actions d’un autre groupe et vérifiez si le pion atteint bien la sortie du labyrinthe du groupe en question.”


Ce que doivent produire les élèves :

Activité attendue des élèves :

Lire et comprendre les symboles/vocabulaire de la séquence

Exécuter la séquence et repérer les éventuels problèmes

Prendre note des réflexions en vue d’une restitution
UP
N°4
Mise en commun des solutions
~ 10 minutes En Classe / Analyse
Organisation spaciale :

Chaque élève à sa place habituelle

Références externes / bibliographie :
La fiche 2 annexe, La fiche avec le labyrinthe,
Compétence(s) pour cette tâche
  • Réaliser une courte présentation orale en prenant appui sur des notes ou sur diaporama ou autre outil (numérique par exemple)
  • C 4.2 : comparer deux séquences d’actions selon un critère donné c 6.2 : repérer des erreurs dans une séquence d’actions c 6.3 : corriger une séquence d’actions pour atteindre un objectif donné
  • Prérequis pour l'enseignant : Connaître les notions d’instruction, de séquence et d’algorithme
  • Prérequis pour l'élève : Se repérer et se déplacer dans l’espace
Objectif(s) :
  • Principal: Partager, expliquer sa solution et analyser celle des autres groupes
Consignes données aux élèves :

“Chaque groupe va présenter sa solution en évoquant les réussites, les difficultés rencontrées. Les autres groupes écoutent puis expriment leurs points de vue sur les solutions présentées ”
UP
N°5
Synthèse
~ 10 minutes En Classe / Synthèse
Organisation spaciale :

Chaque élève à sa place habituelle

Compétence(s) pour cette tâche
  • Prérequis pour l'enseignant : Connaître les notions d’instruction, de séquence et d’algorithme (voir lexique)
  • Prérequis pour l'élève : Se repérer et se déplacer dans l’espace
Objectif(s) :
  • Principal: Construire une synthèse à partir des activités réalisées
Consignes données aux élèves :

“Nous allons résumer et noter les éléments importants à retenir"

Solutions :

Il y a des choix stratégiques à faire à différents niveaux : choix de la sortie du labyrinthe, choix des bornes « Energie », choix des sauts à effectuer 

Plusieurs programmes sont possibles, mais le plus efficace est le programme le plus court en ligne de code.




Ce que doivent produire les élèves :

Production attendue des élèves à l’issue de l’activité : 

Correction / optimisation des solutions proposées






Description :

Nous allons résumer et noter les éléments importants à retenir