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Pensée informatique et programmation

Données et probabilités Cours de mathématiques de 5e (cinquième) · chapitre 20 · Instructions, entrées, sorties et variables · Écrire une formule avec des blocs · Répéter une séquence d'instructions

Version interactive : dans l'application, les points des figures se déplacent, les figures se construisent pas à pas à la règle et au compas et un quiz s'invente à chaque essai.

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menu_book Le cours

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Instructions, entrées, sorties et variables

Définitions
Un programme est une séquence d'instructions exécutées dans l'ordre.
Les entrées sont les données fournies au programme (par exemple la réponse tapée par l'utilisateur) ; les sorties sont les résultats qu'il produit (un nombre affiché, un dessin…).
Une variable est une « boîte » qui porte un nom et contient une valeur. Avec le bloc « demander … », la réponse saisie est rangée dans la variable réponse, que le programme peut ensuite lire.

Exemple : repère les entrées et la sortie de ce programme.

quand le drapeau est cliquédemander « Quel est ton âge ? »dire réponse + 10
  • Entrée : l'âge tapé par l'utilisateur (rangé dans la variable réponse).
  • Sortie : le nombre dit par le lutin, l'âge dans 10 ans. Si on tape 12, il dit 22.
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Écrire une formule avec des blocs

Règle
Une formule s'écrit en emboîtant des blocs opérateurs (verts). Un bloc placé à l'intérieur d'un autre est calculé en premier : il joue le rôle des parenthèses.

Exemple : le périmètre P d'un rectangle de longueur L et de largeur l est P = 2 × (L + l).

demander « Longueur ? »mettre L à réponsedemander « Largeur ? »mettre l à réponsemettre P à 2 × L + ldire P
  • Le bloc « L + l » est à l'intérieur du bloc « 2 × … » : il est calculé d'abord.
  • Prévoir avant d'exécuter : avec L = 7 et l = 3, le programme dira 2 × (7 + 3) = 20.
3

Répéter une séquence d'instructions

Règle
La boucle « répéter n fois » exécute la séquence d'instructions qu'elle contient exactement n fois, puis le programme continue après la boucle.

Exemple : que dit ce programme ?

mettre total à 0
répéter 4 fois
ajouter 5 à total
dire total
Étapetotal
Départ0
Tour 15
Tour 210
Tour 315
Tour 420

Le programme dit 20 : ajouter 5 quatre fois revient à calculer 4 × 5. Si on change le paramètre 4 en 10, il dit 50.

draw Méthode

Dans l'application, cette méthode est animée étape par étape (règle, équerre, compas, rapporteur).

M

Prévoir, exécuter, modifier un programme

Choisis un programme. Les nombres dans les cases blanches sont ses paramètres : tu peux les modifier. Donne les entrées, écris ce que tu prévois, puis exécute le programme instruction par instruction.

quand le drapeau est cliquédemander « Longueur ? » → Ldemander « Largeur ? » → lmettre P à 2 × L + ldire P

edit Exercices et rédaction

Rédaction type : « Prévoir la sortie d'un programme »

Entrées : ...On repère ce que l'utilisateur donne.
Tableau de suivi : une ligne par instruction exécutée (et par tour de boucle), avec la valeur de chaque variable.On exécute « à la main », dans l'ordre.
Sortie : le programme dit ....Conclusion.

Exercices

Exercice 1
demander « Choisis un nombre »mettre x à réponsemettre y à x × 3 − 4dire y
a) Quelles sont l'entrée et la sortie de ce programme ? b) Que dit-il si on tape 5 ? si on tape 0 ? c) Écris la formule qui donne y en fonction de x.
Exercice 2
L'aire d'un triangle est A = (b × h) ÷ 2. Écris un programme par blocs qui demande b et h, puis dit l'aire. Quels blocs faut-il emboîter ? Que dit-il pour b = 6 et h = 5 ?
Exercice 3
mettre n à 3
répéter 4 fois
mettre n à n × 2
dire n
Présente l'exécution dans un tableau de suivi. Que dit le programme ? Modifie un seul paramètre pour qu'il dise 96.
Exercice 4
Léa veut afficher le carré d'un nombre saisi. Elle écrit « dire réponse × 2 ». Explique son erreur et corrige le bloc.
Exercice 5
Avec l'outil « Programmation par blocs » du site (menu S'entraîner), programme le lutin pour qu'il trace un carré de côté 100 avec une boucle « répéter ». Modifie ensuite un paramètre pour tracer un hexagone régulier.

history_edu Un peu d'histoire

history_edu Un peu d'histoire

Les premiers ordinateurs, dans les années 1940, se programmaient en branchant des câbles ou en perforant des cartes. En 1957, l'équipe de John Backus chez IBM crée Fortran, l'un des premiers langages où l'on peut écrire une formule presque comme en mathématiques : P = 2*(L+W). C'est l'ancêtre des blocs « mettre P à … » de ce chapitre.

Dans les années 1950, Grace Hopper, mathématicienne et officière de la marine américaine, invente le premier compilateur : un programme qui traduit des instructions écrites avec des mots en langage machine. Elle popularise aussi le mot bug, après la découverte d'un papillon de nuit coincé dans un relais d'ordinateur en 1947.

La boucle « répéter » existe depuis les tout premiers langages : c'est ce qui permet à un ordinateur de faire des millions de fois la même opération sans qu'on ait à l'écrire des millions de fois.

Pour s'entraîner : quiz générés à chaque essai, figures manipulables et constructions animées.

Faire le quiz