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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

- Configuré pour être facilement imprimable avec saut de page par tâche -

Description générale du scénario :

Titre : Le labyrinthe - Phase 3 : Sortir du labyrinthe en économisant de l’énergie
Niveau scolaire : CM1 / CM2
Auteur : Pôle numérique de la DSDEN 72 (projet 2+4Kids)
Ressources :

Résumé du scénario :

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.

SOMMAIRE

Tâche n°1. Intro à la situation problème labyrinthe (5 min)

Titre : Intro à la situation problème labyrinthe
Durée : 5 minutes
Tâche(s) prérequise(s) :
Ressources particulières : Fiche avec labyrinthe, Annexe,
Objectifs opérationnels :


Type : / Mise en situation
Compétences visées pour les élèves :
Pré-requis de connaissances pour l’enseignant :
Pré-requis de connaissances pour les élèves :
Matériel à préparer : Fiche de labyrinthe, fiche 2 annexe,
Choix de l’activité :
Consigne donnée 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.”
Production attendue des élèves à l’issue de l’activité :
Modalité de travail : Classe
Organisation spatiale :

Chaque élève à sa place
Activité attendue des élèves :
  • Principal: Lancer le scénario et faire comprendre aux élèves ce qu’ils vont devoir faire
Activité de l'enseignant :



Illustrations :
Solution :

Tâche n°2. Réalisation de la situation problème (10 min)

Titre : Réalisation de la situation problème
Durée : 10 minutes
Tâche(s) prérequise(s) : 1
Ressources particulières : Fiche 2 Annexe, La fiche avec le labyrinthe,
Objectifs opérationnels :
Type : / Recherche
Compétences visées pour les élèves :
  • 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
Pré-requis de connaissances pour l’enseignant :
  • Connaître les notions d’instruction, de séquence et d’algorithme (voir lexique)
Pré-requis de connaissances pour les élèves :
  • Se repérer et se déplacer dans l’espace
Matériel à préparer : un pion-figurine représentant le robot, papier crayon,
Choix de l’activité :
Consigne donnée 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”.
Production attendue des élèves à l’issue de l’activité :

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
Modalité de travail : Groupes
Organisation spatiale :

En îlot
Activité attendue des élèves :
  • Principal: Ecrire une suite d’instructions (algorithme) pour permettre au robot de sortir du labyrinthe le plus rapidement possible
Activité de l'enseignant :
Illustrations :
Solution : 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

Tâche n°3. Vérification d’une solution (10 min)

Titre : Vérification d’une solution
Durée : 10 minutes
Tâche(s) prérequise(s) : 2
Ressources particulières : La fiche avec le labyrinthe, La fiche 2: Annexe,
Objectifs opérationnels :
Type : / Analyse
Compétences visées pour les élèves :
  • C 1.4 : décrire le résultat d’une séquence d’actions c 6.1 : vérifier si une séquence d’actions atteint un objectif donné
Pré-requis de connaissances pour l’enseignant :
  • Connaître les notions d’instruction, de séquence et d’algorithme (voir lexique)
Pré-requis de connaissances pour les élèves :
  • Se repérer et se déplacer dans l’espace
Matériel à préparer : un pion-figurine représentant le robot, séquence d’ordre produite par un autre élève/groupe et la sortie à atteindre,
Choix de l’activité :
Consigne donnée 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.”
Production attendue des élèves à l’issue de l’activité :

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
Modalité de travail : Groupes
Organisation spatiale :
Activité attendue des élèves :
  • Principal: Lire, comprendre et exécuter une suite d’ordre produit par un autre élève (groupe)
Activité de l'enseignant :
Illustrations :
Solution :

Tâche n°4. Mise en commun des solutions (10 min)

Titre : Mise en commun des solutions
Durée : 10 minutes
Tâche(s) prérequise(s) : 3
Ressources particulières : La fiche 2 annexe, La fiche avec le labyrinthe,
Objectifs opérationnels :
Type : / Analyse
Compétences visées pour les élèves :
  • 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
Pré-requis de connaissances pour l’enseignant :
  • Connaître les notions d’instruction, de séquence et d’algorithme
Pré-requis de connaissances pour les élèves :
  • Se repérer et se déplacer dans l’espace
Matériel à préparer :
Choix de l’activité :
Consigne donnée 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 ”
Production attendue des élèves à l’issue de l’activité :
Modalité de travail : Classe
Organisation spatiale :

Chaque élève à sa place habituelle
Activité attendue des élèves :
  • Principal: Partager, expliquer sa solution et analyser celle des autres groupes
Activité de l'enseignant :
Illustrations :
Solution :

Tâche n°5. Synthèse (10 min)

Titre : Synthèse
Durée : 10 minutes
Tâche(s) prérequise(s) : 4
Ressources particulières :
Objectifs opérationnels :

Nous allons résumer et noter les éléments importants à retenir
Type : / Synthèse
Compétences visées pour les élèves :
Pré-requis de connaissances pour l’enseignant :
  • Connaître les notions d’instruction, de séquence et d’algorithme (voir lexique)
Pré-requis de connaissances pour les élèves :
  • Se repérer et se déplacer dans l’espace
Matériel à préparer :
Choix de l’activité :
Consigne donnée aux élèves :

“Nous allons résumer et noter les éléments importants à retenir"
Production attendue des élèves à l’issue de l’activité :

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

Correction / optimisation des solutions proposées
Modalité de travail : Classe
Organisation spatiale :

Chaque élève à sa place habituelle
Activité attendue des élèves :
  • Principal: Construire une synthèse à partir des activités réalisées
Activité de l'enseignant :
Illustrations :
Solution : 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.