Généralités sur l algorithmique INTRODUCTION DE L ALGORITHMIQUE EN SECONDE

Documents pareils
Document d aide au suivi scolaire

Rappels sur les suites - Algorithme

NOM : Prénom : Date de naissance : Ecole : CM2 Palier 2

Travaux pratiques. Compression en codage de Huffman Organisation d un projet de programmation

Définitions. Numéro à préciser. (Durée : )

Algorithme. Table des matières

1 I ) Une première approche de l algorithme en seconde, saison 2010 _ Antoine ROMBALDI

INITIATION AU LANGAGE C SUR PIC DE MICROSHIP

Découverte du logiciel ordinateur TI-n spire / TI-n spire CAS

Algorithmique et programmation : les bases (VBA) Corrigé

Continuité et dérivabilité d une fonction

Algorithmique I. Algorithmique I p.1/??

Anne Tasso. Java. Le livre de. premier langage. 10 e édition. Avec 109 exercices corrigés. Groupe Eyrolles, , ISBN :

Initiation à la programmation en Python

Découverte du tableur CellSheet

Complément d information concernant la fiche de concordance

Bases de programmation. Cours 5. Structurer les données

1/24. I passer d un problème exprimé en français à la réalisation d un. I expressions arithmétiques. I structures de contrôle (tests, boucles)

UEO11 COURS/TD 1. nombres entiers et réels codés en mémoire centrale. Caractères alphabétiques et caractères spéciaux.

Algorithmique et structures de données I

FONCTIONS DE PLUSIEURS VARIABLES (Outils Mathématiques 4)

Raisonnement par récurrence Suites numériques

Priorités de calcul :

SOCLE COMMUN - La Compétence 3 Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique

Attestation de maîtrise des connaissances et compétences au cours moyen deuxième année

Cours 1 : Introduction Ordinateurs - Langages de haut niveau - Application

Synthèse «Le Plus Grand Produit»

Sciences de Gestion Spécialité : SYSTÈMES D INFORMATION DE GESTION

Introduction à MATLAB R

Les formations de remise à niveau(!) l'entrée des licences scientifiques. Patrick Frétigné CIIU

Tâche complexe produite par l académie de Clermont-Ferrand. Mai 2012 LE TIR A L ARC. (d après une idée du collège des Portes du Midi de Maurs)

EXERCICES DE REVISIONS MATHEMATIQUES CM2

t 100. = 8 ; le pourcentage de réduction est : 8 % 1 t Le pourcentage d'évolution (appelé aussi taux d'évolution) est le nombre :

Architecture des Systèmes d Information Architecture des Systèmes d Information

Programme de la formation. Écrit : 72hdepréparation aux épreuves d admissibilité au CRPE

Algorithmes récursifs

Cours d algorithmique pour la classe de 2nde

AC AB. A B C x 1. x + 1. d où. Avec un calcul vu au lycée, on démontre que cette solution admet deux solutions dont une seule nous intéresse : x =

Éditorial. Tangente ÉDUCATION. Scratch, AlgoBox, Python. Trimestriel - n 15 - janvier 2011 Numéro spécial 16 activités TICE pour le lycée

TP 1. Prise en main du langage Python

TSTI 2D CH X : Exemples de lois à densité 1

Grandes lignes ASTRÉE. Logiciels critiques. Outils de certification classiques. Inspection manuelle. Definition. Test

TOUT CE QU IL FAUT SAVOIR POUR LE BREVET

LIVRET PERSONNEL DE COMPÉTENCES

Comparer l intérêt simple et l intérêt composé

= constante et cette constante est a.

MINISTERE DE LA COMMUNAUTE FRANCAISE ADMINISTRATION GENERALE DE L ENSEIGNEMENT ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

Chap 4: Analyse syntaxique. Prof. M.D. RAHMANI Compilation SMI- S5 2013/14 1

majuscu lettres accent voyelles paragraphe L orthographe verbe >>>, mémoire préfixe et son enseignement singulier usage écrire temps copier mot

Informatique Générale

Cours 1 : Qu est-ce que la programmation?

LES REPRESENTATIONS DES NOMBRES

Représentation d un entier en base b

Exercices types Algorithmique et simulation numérique Oral Mathématiques et algorithmique Banque PT

Glossaire des nombres

EVALUATIONS MI-PARCOURS CM2

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SESSION 2012 OBLIGATOIRE MATHÉMATIQUES. Série S. Durée de l épreuve : 4 heures Coefficient : 7 ENSEIGNEMENT OBLIGATOIRE

Indications pour une progression au CM1 et au CM2

Corrigé des TD 1 à 5

Durée de L épreuve : 2 heures. Barème : Exercice n 4 : 1 ) 1 point 2 ) 2 points 3 ) 1 point

EVALUATION Nombres CM1

Le chiffre est le signe, le nombre est la valeur.

Seconde Généralités sur les fonctions Exercices. Notion de fonction.

UNE EXPERIENCE, EN COURS PREPARATOIRE, POUR FAIRE ORGANISER DE L INFORMATION EN TABLEAU

LES CARTES À POINTS : POUR UNE MEILLEURE PERCEPTION

S3CP. Socle commun de connaissances et de compétences professionnelles

1 de 46. Algorithmique. Trouver et Trier. Florent Hivert. Mél : Florent.Hivert@lri.fr Page personnelle : hivert

Listes de fournitures du secondaire pour la rentrée

Activités numériques [13 Points]

S entraîner au calcul mental

S ORIENTER DANS UNE GARE

Présentation du langage et premières fonctions

Résolution de systèmes linéaires par des méthodes directes

RÉSUMÉ DES NORMES ET MODALITÉS D ÉVALUATION AU SECONDAIRE

Équipe Académique Mathématiques

I- Définitions des signaux.

Dérivation CONTENUS CAPACITÉS ATTENDUES COMMENTAIRES

Organigramme / Algorigramme Dossier élève 1 SI

Exo7. Calculs de déterminants. Fiche corrigée par Arnaud Bodin. Exercice 1 Calculer les déterminants des matrices suivantes : Exercice 2.

La fonction exponentielle

Programmes des classes préparatoires aux Grandes Ecoles

OPTION SCIENCES BELLE-ISLE-EN-TERRE

LES NOMBRES DECIMAUX. I. Les programmes

Manipulateurs Pleinement Parallèles

Bac Blanc Terminale ES - Février 2011 Épreuve de Mathématiques (durée 3 heures)

Compter à Babylone. L écriture des nombres

L école maternelle et le socle commun de connaissances et de compétences

Logiciel SCRATCH FICHE 02

Info0101 Intro. à l'algorithmique et à la programmation. Cours 3. Le langage Java

6 ème. Rallye mathématique de la Sarthe 2013/ ère épreuve de qualification : Problèmes Jeudi 21 novembre 2013

DÉRIVÉES. I Nombre dérivé - Tangente. Exercice 01 (voir réponses et correction) ( voir animation )

Physique Chimie. Utiliser les langages scientifiques à l écrit et à l oral pour interpréter les formules chimiques

Des conditions d accueil privilégiées au lycée Couperin

F7n COUP DE BOURSE, NOMBRE DÉRIVÉ

CRÉER, ROUTER ET GÉRER UNE NEWSLETTER, UN ING

Bilan tablettes. Ecole Hélène BOUCHER Circonscription de Dreux 1 29 mars - 20 juin 2013

Fonctions de deux variables. Mai 2011

Programmation C. Apprendre à développer des programmes simples dans le langage C

LE PROCESSUS ( la machine) la fonction f. ( On lit : «fonction f qui à x associe f (x)» )

Transcription:

I DES ALGORITHMES PARTOUT II DES ALGORITHMES MATHEMATIQUES III ALGORITHMIQUE ET ENSEIGNEMENT IV INTRODUCTION DE L ALGORITHMIQUE EN SECONDE ANNEXE 1 TEXTES DE REFERENCE ANNEXE 2 ALGORITHMIQUE ET INFORMATIQUE ANNEXE 3 PROPOSITION DE FICHE D EVALUATION Généralités sur l algorithmique Page 1 sur 14 GRAL Aix Marseille Novembre 2009

I DES ALGORITHMES PARTOUT QUESTION : «Qu y a-t-il de commun aux actions de la liste ci-dessous?» Chercher une définition dans le dictionnaire Utiliser un index Acheter un billet de train à une borne interactive Payer son parking Déclencher l ABS lors d un freinage d urgence RÉPONSE : Structure commune des algorithmiques Entrées Traitements Sorties EXERCICE : Analyser les actions suivantes à l aide de la structure ci-dessus Remplir un chèque Payer par carte bancaire Faire le plein d essence à une pompe automatique Utiliser le régulateur de vitesse d une automobile Programmer une cuisson sur la cuisinière Échanger les contenus de deux bouteilles - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - II ALGORITHMES MATHEMATIQUES HISTOIRE : Des algorithmes anciens, d autres plus récents Papyrus Rhynd Méthode de Héron pour le calcul de la racine carrée Catalogue de méthodes pour des équations particulières du second degré (Al Kwarismi) Méthode du pivot RECHERCHE : Modèles et simulations Modèles d évolution Équations aux dérivées partielles - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Généralités sur l algorithmique Page 2 sur 14 GRAL Aix Marseille Novembre 2009

III ALGORITHMIQUE ET ENSEIGNEMENT SCOLAIRE : Des algorithmes manuels dès l école élémentaire Opérations posées Tracés aux instruments (ex : méthodes du losange) LOGICIELS D ENSEIGNEMENT Géométrie dynamique : o Les procédures intégrées permettent de comprendre les liens entre les objets indépendants (entrées) et les objets dépendants construits (sorties). Utilisées régulièrement au collège, elles seraient une bonne préparation à l enseignement de l algorithmique au lycée. o Les procédures crées par l utilisateur (assistance à la création intégrées au logiciel) enrichissent le logiciel (ex : centre du cercle circonscrit) Cabri macro-constructions : objets initiaux, objets finaux Géogebra nouvel outil : objets initiaux, objets finaux Géoplan prototype : antécédents, résultants o Calcul symbolique : Généralités sur l algorithmique Page 3 sur 14 GRAL Aix Marseille Novembre 2009

LOGICIELS D ENSEIGNEMENT Tableurs : présentation spatiale d un algorithme Généralités sur l algorithmique Page 4 sur 14 GRAL Aix Marseille Novembre 2009

Généralités sur l algorithmique Page 5 sur 14 GRAL Aix Marseille Novembre 2009

Généralités sur l algorithmique Page 6 sur 14 GRAL Aix Marseille Novembre 2009

IV INTRODUCTION DE L ALGORITHMIQUE EN SECONDE : ACTIVITES PROPOSEES AUX STAGIAIRES DU 10/11/09 A LUYNES 1. Exemple d algorithme ne contenant que des instructions impératives : Coordonnées du milieu a. Analyse orale du problème et formalisation en langage naturel Quelles données fournir à un automate et quelles instructions lui donner pour qu il renvoie les coordonnées de deux points connus par leurs coordonnées dans un plan? Données : Instructions : les deux coordonnées de chaque point. demi-somme des abscisses pour l abscisse du milieu demi-somme des ordonnées pour l ordonnée du milieu b. Compréhension et analyse d un algorithme existant Écrire «Cet algorithme calcule les coordonnées du milieu I de [AB]» Lire xa, ya, xb, yb Donner à xi la valeur (xa + xb)/2 Donner à yi la valeur (ya + yb)/2 Écrire «I a pour coordonnées :», (xi, yi) Intervention de l utilisateur Vocabulaire : Entrées, Variables Vocabulaire : Traitement Vocabulaire : Sortie c. Exécutions «à la main» à l aide d un tableau de suivi des variables d. Modification d un algorithme existant. A l oral puis à l écrit Modifier cet algorithme pour qu il renvoie les coordonnées de B symétrique de A par rapport à I. Entrées : Traitement : Texte de l algorithme : Généralités sur l algorithmique Page 7 sur 14 GRAL Aix Marseille Novembre 2009

e. Évaluation (voir fiche en ANNEXE 3) f. Prolongements Autres symétries ; Composée de symétries, Parcours de l indécis (avec boucle) g. EXERCICE Autres idées d algorithme de ce type Échange des valeurs de deux variables, Permutation circulaire 2. Exemple d algorithme contenant des instructions impératives et conditionnelles : Alignement a. Compréhension et analyse d un algorithme existant version Scratch b. Modification d un algorithme existant Modifier cet algorithme pour utiliser d autres critères d alignement. c. Évaluation (voir fiche en ANNEXE 3) d. EXERCICE Modifier cet algorithme pour qu il effectue une interpolation ou une extrapolation linéaire. Écrire un algorithme qui détermine si deux droites, données par leurs équations, sont sécantes ou parallèles 3. Exemple d algorithmes contenant des instructions impératives et répétitives a. Compréhension et analyse d un algorithme existant (Programme en langage TI) Les Instructions particulières à un langage sont explicitées. Clrlist L 1 Effacement de la liste L 1 0 I I reçoit la valeur 0 Input «N =»,N Lire la valeur de N N P While P>0 While = tant que P 10*int(P/10) C int = partie entière Int(P/10) P I+1 I Généralités sur l algorithmique Page 8 sur 14 GRAL Aix Marseille Novembre 2009

End C L 1 (I) Le Ième élément de la liste L 1 reçoit C Fin de la boucle While b. Prolongement : Somme des chiffres d un naturel, somme alternée, critères de divisibilité Calcul d un décimal à partir de sa décomposition en chiffres (problème inverse c. EXERCICE Algorithme de la bulle Algorithme d Euclide 4. Algorithmes contenant les trois types d instructions(impératives, conditionnelles, répétitives) Détermination de la plus grande valeur d une liste de nombre (algorithme du max) Objectif : sensibilisation aux notions de variable, d affectation et de boucle Mise en œuvre : sur une liste dictée de nombres Description : langage naturel Prolongements : maximum d un fonction sur un intervalle, Simulations diverses : Objectif : instructions répétitives Mise en œuvre : Prolongements : échantillonnage Trouver l ordre de grandeur d un naturel, Généralités sur l algorithmique Page 9 sur 14 GRAL Aix Marseille Novembre 2009

Autres idées en vrac o Codage affine o Théorie des jeux : questions de stratégie (jeu du «qui dira 20») o Dénombrement d une catégorie dans une population nombreuse (combien de DP dans le fichier base élèves) o Tri o Choix d une fenêtre d affichage o Il ne faut pas confondre l intérêt pratique d écrire un programme (calculs lourds et répétitifs) avec l intérêt intellectuel et pédagogique de concevoir l algorithme correspondant. Si on réfléchit à un algorithme permettant de tracer un segment ou une courbe représentative de fonction, on continuera, pour une utilisation régulière, d utiliser les outils fournis en standard par le logiciel ou la calculatrice. Par ailleurs, l intérêt spéculatif (le défi) n est pas le même pour un enseignant et un élève. L élève a l habitude d utiliser des algorithmes complexes mais cachés. La formation en technologie reçue au collège ne l a qu incomplètement préparé à expliciter un algorithme. Pour une même opération, on trouve différents algorithmes de plus en plus puissants. Par exemple, chercher un mot : Dans un texte Dans un dictionnaire Dans les pages du web Généralités sur l algorithmique Page 10 sur 14 GRAL Aix Marseille Novembre 2009

ANNEXE 1 TEXTES DE REFERENCE Texte du programme http://www.maths.ac-aix-marseille.fr/spip/img/pdf/pgm2nde2009.pdf Document ressource algorithmique en seconde http://www.maths.ac-aix-marseille.fr/spip/img/pdf/doc_ress_algo_v25.pdf Algorithmique en 1 ère et Terminale de la série littéraire Activités algorithmiques Le programme donne aux élèves diverses occasions de rencontrer des algorithmes. Ce paragraphe ne doit pas faire l objet d un exposé théorique isolé. Ces notions sont à travailler progressivement et à mobiliser dans toutes les parties du programme sur l ensemble du cycle terminal. Les élèves seront entraînés : - à décrire des algorithmes en français ; - à en réaliser quelques-uns parmi les plus simples, à l aide d un tableur ou d une calculatrice (ce qui permettra de les contrôler) ; ou d un logiciel adapté - à interpréter des algorithmes plus complexes (c est-à-dire à identifier ce qu ils "produisent"). Compétences attendues des élèves : - identifier le résultat mathématique sur lequel s appuie l algorithme ; - savoir se restreindre à n utiliser que les opérations autorisées ; - déclarer un format d entrée, un format de sortie, une boucle, un test logique. L utilisation des fonctions logiques du tableur est l occasion de compléter le travail fait dans le domaine de la logique. On évoquera les problèmes de vitesse et de utilisés par les moteurs de recherche sur Internet. Autre ressource possible : cours du collège de France sur le contrôle des erreurs de programmation. Il s'agit d'un cours mis en ligne depuis la rentrée (les enjeux de la réflexion sont bien expliqués dans les 10 premières minutes de la vidéo) http://www.dailymotion.com/video/xas8tp_a-la-chasse-aux-bugsla-verificatio_tech Généralités sur l algorithmique Page 11 sur 14 GRAL Aix Marseille Novembre 2009

ANNEXE 2 ALGORITHMIQUE ET INFORMATIQUE Variables informatiques usuelles (sur quels objets opère un algorithme) Les nombres (différents types : entier court, entier long, flottant, double précision, etc.) Les caractères et les chaînes de caractères Les variables indexées (listes ; tableaux ; boîtes, etc.) Les booléens etc. Pour la gestion de la mémoire, on distingue parfois les constantes des variables. Les différents types d instructions impératives conditionnelles itératives Ce que sait faire un ordinateur Actions élémentaires : Affectation d une valeur à une variable réservation d un emplacement mémoire (dont la taille dépend de la nature de la donnée) création d un identificateur qui pointe vers la zone mémoire réservée Évaluation d une expression Test d un booléen Branchement Utilisation des routines opératoires internes. Valeur VRAI ou FAUX d une proposition Saut à un emplacement mémoire Actions évoluées : Branchement conditionnel Itération (répétition) Saut à un emplacement mémoire selon la valeur logique d un booléen Nombre de répétitions fixé au départ Avec test d arrêt (différents cas) Généralités sur l algorithmique Page 12 sur 14 GRAL Aix Marseille Novembre 2009

Description du code d un programme informatique Selon les langages de programmation, certains des éléments ci-dessous peuvent ne pas apparaître Présentation : texte expliquant ce que fait le programme Liste des constantes Déclaration des variables, nature de ces variables Entrées Traitement des données Sorties des résultats Par ailleurs, chaque élément du programme peut être documenté Généralités sur l algorithmique Page 13 sur 14 GRAL Aix Marseille Novembre 2009

ANNEXE 3 PROPOSITION DE FICHE D EVALUATION On peut envisager d évaluer chaque compétence avec 4 niveaux : AS (acquis solide) AC (acquis à consolider) AF (acquis fragile) NA (non acquis) ANALYSER Reconnaître les éléments principaux (entrées, sorties, traitement) Reconnaître les types d instruction utilisés (impératives, conditionnelles, itératives) Décrire les effets de l algorithme (nature des objets traités, éléments renvoyés) MODIFIER ET AMELIORER La qualité de la documentation La clarté de l interface utilisateur L efficacité La lisibilité CREER COMMUNIQUER A L ORAL OU A L ECRIT SUR O E La finalité Les objets traités Les types d instructions Les références mathématiques L arrêt de l algorithme Généralités sur l algorithmique Page 14 sur 14 GRAL Aix Marseille Novembre 2009