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Initiation à Scratch par l'équipe Squeaki http://squeaki.recitmst.qc.ca Version

Initiation à Scratch par l'équipe Squeaki http://squeaki.recitmst.qc.ca Version du 9 avril 2008 Copyright (c) 2008 RÉCIT MST Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2 or any later version published by the Free Software Foundation; with no Invariant Sections, no Front-Cover Texts, and no Back-Cover Texts. A copy of the license is included in the section entitled "GNU Free Documentation License". Initiation à Scratch 1 Table des matières Scratch......................................................................................................................... .........4 Un langage de programmation interdit aux grands..................................................................4 Pourquoi apprendre avec Scratch? ........................................................ ...................................5 Quelques notes pédagogiques autour des défis à relever avec Scratch ..........................................7 Pourquoi programmer au lieu de consommer une simulation?...................................................7 On commence par quoi?......................................................................... .............................7 Choix du défi....................................................................................................... ...............7 Recherche sur les concepts.................................................................. ................................7 Tempêtes d'idées autour de la programmation............................................................ ............8 Communication du projet.......................................................................................... ...........8 Les compétences disciplinaires en science et technologie.........................................................8 Compétences en mathématique.............................................................................. ..............9 Savoirs essentiels en mathématique.................................................................. ..................10 Compétences transversales (voir cette page).............................................................. ..........10 Quelques idées de projets en science et technologie à réaliser avec Scratch ................................11 Des défis pour le primaire ................................................................. ................................11 Le jour et la nuit ........................................................................... ...............................11 Le cycle de l'eau ......................................................................................................... ..11 La foudre .................................................................................... ................................11 Système Soleil-Terre-Lune .............................................................................. ...............11 Circuit électrique ......................................................................................... .................11 Transformation de l'énergie ........................................................... ................................12 Attraction électrostatique ................................................................ ..............................12 La photosynthèse ........................................................................................ .................12 La chaîne alimentaire ............................................................................................ ........12 Arbre généalogique ..................................................................... .................................12 Petit chaperon rouge .................................................................................................... .12 Défis pour le secondaire ....................................................................................... .............13 Atome et molécules ................................................................................... ...................13 Habitat .................................................................................... ...................................13 Phénomènes astronomiques ............................................................. .............................13 Autres exemples d'utilisation ............................................................... ..............................13 Où trouver Scratch et comment l'installer ............................................................................ ....14 Installation et configuration rapide......................................................... .............................14 Premiers pas avec Scratch .................................................................................................. ...16 La scène:.................................................................................................... .....................16 Réaliser un script:......................................................................................... ....................17 Ajoutons des objets ................................................................................................... ...........22 Faire parler un objet....................................................................................... ...................24 Des effets sur l'image.................................................................................. ......................25 Ajouter du son................................................................................................... ...............26 Un peu d'animation................................................................................ ...........................27 Animation simple d'objet ............................................................................................. ..........29 Jeu simple .................................................................................................................. .........36 Interactivité sur l'image ................................................................................ ........................38 Animation et déplacement .......................................................................................... ...........41 Glissement d'un objet .......................................................................................... .................44 Utilisation de variables ............................................................................................. .............46 Un bouton surprise ................................................................................................... ............53 Créer un bouton .............................................................................................................. .....55 Dessiner des polygones ........................................................................................................ .60 Commençons par un simple carré....................................................................................... .60 Création de deux variables: côté et angle.................................................................. ...........61 Initiation à Scratch 2 Améliorons le tout... ........................................................................................ .................63 Les contrôles du clavier ...................................................................................................... ...66 Suggestions pour aller plus loin ..................................................................................... .....67 Simuler le lancer d'un dé .................................................................................................... ...68 À propos de ce document........................................................................................... ............70 L'équipe Squeaki MST.................................................................................... ....................70 Annexe 1: Zone de travail............................................................................. .........................71 Initiation à Scratch 3 Scratch Un langage de programmation interdit aux grands... Scratch est un nouvel environnement de programmation visuelle et multimédia basé sur Squeak destiné à la réalisation et à la diffusion de séquences animés sonorisées ou non, et plus généralement à l'apprentissage de la programmation. L'intégration de Scratch peut se faire rapidement au premier cycle du primaire permettant ainsi aux élèves de développer rapidement l'apprentissage de la programmation. Fruit d'un long travail, Il a été développé par le Media Lab du MIT en collaboration avec le KIDS research group de l'UCLA (University of California, Los Angeles). Scratch illustre véritablement les potentialités pédagogiques et ludiques de Squeak. Il existe de nombreux outils interactifs de manipulations d'images et de sons destinés à visualiser et produire des séquences multimédia animées. Mais, la plupart du temps la visualisation de ces animations est passive – hormis à cliquer et cliquer encore - et il est impossible de les modifier. Quant à les produire ! les outils sont souvent préformatés ou d'un accès parfois difficile, voire les deux. Scratch change radicalement la donne. Il offre une interface intuitive – y compris pour les plus jeunes - de dessin en bitmap, de manipulation d'images, de photos, de sons, de musiques, etc. et surtout de programmation visuelle de tous ces éléments. Avec Scratch, il est facile de créer des personnages, de changer leur apparence et de les faire interagir les uns avec les autres. Il est aussi possible, conseillé même, de publier ses productions afin que d'autres puissent en bénéficier voir s'en servir dans leur propres travaux. Plus précisément, Scratch trouve son intérêt le plus évident comme support d'apprentissage de la programmation informatique. Coder avec Scratch est beaucoup plus simple qu'avec un langage traditionnel, créer un script consiste à assembler des briques de contrôles, de variables, de test, etc. Ce script constituera lui-même une nouvelle brique et viendra grossir le lot de celles qui existent déjà. On retrouve ici le modèle constructiviste de Logo ou des E-Toys de Squeak. Scratch est disponible sous Windows, Mac OS X et Linux et est diffusé sous une licence libre MIT. Initiation à Scratch 4 Pourquoi apprendre avec Scratch? Qu'est-ce que les élèves apprennent quand ils créent des histoires interactives, des animations, des jeux, de la musique et de l'art avec Scratch ? Entre autres, ils apprennent plusieurs concepts mathématiques et informatiques qui se trouvent bien intégrés dans Scratch. Pendant que les élèves créent des programmes dans Scratch, ils apprennent des concepts de base en informatique tels que les processus itératifs (les boucles par exemple) et les critéres conditionnels (si, alors, sinon). Ils acquièrent également les concepts mathématiques importants tels que les coordonnées (repère dans le plan), les variables et les nombres aléatoires. De façon significative, les élèves apprennent ces concepts dans un contexte signicatif et motivant. Quand les élèves en apprennent sur les variables dans un contexte traditionnel d'enseignement de l'algèbre, ils se sentent habituellement peu attiré par ce concept quelque peu abstrait. Mais quand ils ont à utiliser des variables dans un projet créé dans Scratch, ils ont à employer des variables immédiatement dans un contexte fort significatif: pour contrôler la vitesse d'une animation, ou pour maintenir le score dans un jeu qu'ils sont à créer par exemple. Pendant que les élèves travaillent sur leurs projets dans Scratch, ils en apprennent également beaucoup sur le processus de la conception. Typiquement, le projet d'un élève commence par une idée. Il crée un prototype fonctionnel (un modèle), il apporte et expérimente lui-même ses solutions, les corrige quand les choses ne fonctionnent pas comme prévu. Par la suite, il tente d'obtienir la rétroaction de ses pairs, puis il met à jour selon les retours obtenus et généralement, il remodèlise. C'est une spirale continue: avoir une idée, créer un projet, qui mène aux nouvelles idées, qui mènent à de nouveaux projets, et ce, indéfiniment. Ce processus de conception de projet sollicite et développent plusieurs compétences nécessaires aux jeunes du 21e siècle qui désirent avoir du succès plus tard dans leur vie: pensée créative, communication claire, bonne analyse systématique, collaboration efficace, conception réflexive itérative, apprentissage continu. Créer des projets avec Scratch aide également les élèves à développer un niveau plus profond de maîtrise de la technologie numérique. Que voulons-nous dire par « maîtrise » ? Afin d'être considéré « fluent » dans langue anglaise, espagnole, ou autre, vous devez apprendre non seulement à lire mais aussi à écrire; c'est aussi savoir comment s'exprimer avec la langue. De même, pour être à l'aise (« fluent ») avec la technologie numérique, vous devez apprendre non seulement à utiliser, à interagir avec l'ordinateur mais aussi apprendre à créer avec l'outil. Naturellement, la plupart des étudiants ne deviendront pas tous des programmeurs professionnels, tout comme la plupart d'entre eux ne deviendront pas des auteurs professionnels. Mais apprendre à programmer offre des avantages à chacun: il permet à des élèves de s'exprimer de façon pleinement créative, les aident à se développer en tant que penseurs logiques, et les aident à comprendre les fonctionnements des nouvelles technologies qu'ils rencontrent quotidiennement dans leur vie. Initiation à Scratch 5 Lifelong Kindergarten Group, MIT Media Lab Références: Rethinking Learning in the Digital Age: http://www.media.mit.edu/~mres/papers/wef.pdf Partnership for 21st Century Skills: http://www.21stcenturyskills.org/ Initiation à Scratch 6 Quelques notes pédagogiques autour des défis à relever avec Scratch Pourquoi programmer au lieu de consommer une simulation? On apprend ce qu'on fait. Voilà ce sur quoi nous nous basons pour faire faire à l'élève la programmation de ses projets au lieu de seulement les voir quelque part sur le web (les consommer). Je suis toujours surpris de rencontrer des jeunes gens de 20 ans qui ne savent pas programmer. Je crois qu'il leur manque une qualité essentielle pour percevoir la merveilleuse simplicité du monde. L'informatique devrait être une matière fondamentale au même titre que les langues ou les mathématiques. Nous devrions tous savoir écrire, compter et programmer, sinon nous ne pouvons plus comprendre le monde et nous y épanouir. Pour moi, écrit le mathématicien Gregory Chaitin, vous ne comprenez quelque chose que si vous êtes capable de le programmer. (Vous, et personne d'autre !) Autrement, vous ne le comprenez pas vraiment, vous pensez seulement que vous le comprenez. Thierry Crouzet (Le peuple des connecteurs, p.98, Bourin éditeur, 2006) On commence par quoi? Avant de débuter un défi avec Scratch, on doit d'abord avoir quelques bases du logiciel. On peut alors suivre quelques activités de cette page d'initiation. Par la suite, on peut faire réaliser un petit projet (voir lesidées de projets) aux élèves sur un sujet déjà vu uploads/Ingenierie_Lourd/ livre-initiation-scratch.pdf