De l’algorithme au programme
Algorithme : suite finie d’instructions non ambiguës, indépendante de toute machine et de toute langue.
Algorigramme : le même contenu dessiné par symboles normalisés. Programme : la traduction exécutable par la machine.
Fiche mémoire · cours no 18 · technologie
Programmer par blocs avec Scratch
Classe de 5e · à relire avant l’évaluation
L’idée centrale
Comment un objet technique reçoit-il ses ordres ?
Une machine ne complète rien : elle exécute ce qui est écrit, non ce qui est voulu. Programmer, c’est donc énoncer une suite d’actions assez précise pour que l’interprétation devienne impossible : l’algorithme. Traduit en blocs, il devient un programme. Les blocs suppriment les fautes d’écriture et laissent intactes les fautes de raisonnement : ce que le programmeur n’a pas décidé sera décidé par le hasard.
Les notions clés
La scène, les lutins, les scripts
Scène : 480 pas sur 360, origine au centre. Lutin : objet posé sur la scène, avec position, direction, costumes.
Script : pile de blocs attachée à un lutin. L’état d’un lutin survit à l’arrêt du projet.
Les six formes de blocs
Tête : démarre un script. Empilement : exécute une action. En C : commande ce qu’il contient. Valeur : fournit un nombre ou un mot. Booléen : répond vrai ou faux. Fin : arrête le script. La forme dit la place autorisée.
La chaîne d’information
Trois organes reliés par des interfaces : le capteur qui prend l’information, le traitement qui décide, l’actionneur qui agit.
Sur un carrefour : le bouton, l’armoire de commande, les lampes. Scratch en donne une simulation.
Comment cela fonctionne
1
Nous énonçons l’algorithme avant d’assembler le moindre bloc.
Pourquoi : la machine ne complète rien. Ce qu’un camarade devine, elle l’ignore : elle exécute ce qui est écrit, non ce qui est voulu.
2
La séquence exécute les instructions une fois, dans l’ordre écrit.
Pourquoi : l’ordre porte du sens. Changer de costume sans laisser le temps s’écouler ne se voit pas : la durée fait partie du programme.
3
La boucle répète un groupe d’instructions, appelé son corps.
Pourquoi : un feu qui tourne une journée demanderait des milliers de blocs. Trois boucles se distinguent par leur arrêt : un nombre de tours annoncé, l’arrêt du projet, une condition devenue vraie.
4
L’événement déclenche un script.
Pourquoi : une suite d’instructions ne part pas d’elle-même. Un projet compte autant de départs que de blocs de tête, sans hiérarchie entre eux, et un système technique passe l’essentiel de son temps à attendre.
5
La condition et les capteurs donnent au programme de quoi choisir.
Pourquoi : sans eux, le carrefour déroulerait son cycle, rue déserte ou rue pleine. Le capteur transforme un fait en signal, la condition tranche entre vrai et faux, la variable retient la demande.
Valeurs et repères
| Repère | Valeur | Ce qu’il faut en retenir |
|---|---|---|
| Formes de blocs | six | la forme dit la place autorisée |
| Portée d’une variable | deux | tous les lutins, ou ce lutin uniquement |
| Scène | 480 sur 360 | origine au centre ; départ vers la droite |
| Polygone à n côtés | 360 ÷ n | 90° pour le carré, 120° pour le triangle |
| Rafraîchissement | 30 par seconde | la simultanéité est apparente |
| Repères historiques | 1843 · 1947 · 2007 | note G de Lovelace, le mot débogage, Scratch |
Savoir-faire et confusions à éviter
Ce qu’il faut savoir faire
- Écrire l’algorithme avant les blocs : énoncer chaque action et chaque décision en français, puis vérifier qu’une lecture littérale suffirait à l’exécuter.
- Tracer un algorigramme : un seul début, lecture du haut vers le bas, et les deux sorties de chaque losange étiquetées « oui » et « non ».
- Calculer une rotation : pour un polygone régulier à n côtés, programmer 360 divisé par n, l’angle dont le lutin pivote.
- Synchroniser deux scripts : diffuser un message au moment où le fait se produit, plutôt que régler deux chronomètres qui finiront par se décaler.
Les confusions à éviter
- L’algorithme n’est pas le programme. Le premier énonce la méthode hors de toute machine ; le second la traduit dans un langage exécutable.
- Une séquence n’est pas une boucle. La séquence exécute chaque instruction une fois ; la boucle répète le même groupe d’instructions.
- Une condition n’est pas un événement. La condition fait choisir, l’événement fait partir.
- La variable n’est pas sa valeur. La variable est la boîte et son nom ; la valeur est le contenu, qui se remplace.
- Un bogue n’est pas une panne. Le bogue est une faute dans le programme ; la panne atteint un organe. Un capteur encrassé ne se corrige pas par une relecture du script.
Les mots à connaître
Actionneur. Organe qui transforme un ordre en action sur le monde réel.
Algorigramme. Schéma normalisé ISO 5807 de l’enchaînement des opérations.
Algorithme. Suite finie d’instructions non ambiguës traitant un problème donné.
Bogue. Faute dans un programme. Sa recherche méthodique s’appelle le débogage.
Booléen. Se dit d’une valeur qui vaut vrai ou faux, sans autre possibilité.
Boucle. Structure qui répète un groupe d’instructions, appelé son corps.
Capteur. Organe qui transforme un fait physique en signal exploitable.
Chaîne d’information. Capteur, traitement, actionneur, reliés par des interfaces.
Condition. Affirmation vraie ou fausse, qui commande un choix du programme.
Événement. Fait extérieur dont la survenue déclenche l’exécution d’un script.
Interface. Organe qui adapte un signal entre deux étages de la chaîne.
Lutin. Objet posé sur la scène, avec sa position, sa direction et ses costumes.
Message. Signal nommé qui annonce un fait, diffusé à tout le projet.
Portée. Partie du programme autorisée à lire et à modifier une variable.
Programme. Traduction d’un algorithme dans un langage que la machine exécute.
Scène. Rectangle où se déroule l’action, de 480 pas sur 360.
Script. Pile de blocs attachée à un lutin. Un lutin peut en porter plusieurs.
Simulation. Reproduction par un modèle : elle éprouve une logique, non une fiabilité.
Traitement. Étage où le programme décide de la suite à donner aux informations.
Variable. Emplacement nommé de la mémoire dont le contenu peut être remplacé.
Fiche mémoire · technologie, classe de 5e · cours no 18. Le détail, les récits et les exercices restent dans le cours.