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Scratch

Brevet 2018

Collège – 3e

 

Sommaire de cette page

>>> Programme à interpréter

>>> Élaboration du programme

>>> Pour poursuivre

>>> Bilan

 

 

 

 PROGRAMMATION SCRATCH

Épreuve du brevet 2018

 

L'exercice n°6 de l'épreuve de mathématique du Brevet des collèges de 2018 demandait d'interpréter un programme Scratch.

Occasion d'en donner un corrigé suivi de la méthode pour élaborer un tel programme sur votre ordinateur.

 

 

 

Programme à interpréter

Programme proposé à droite =>

L'expression "s'orienter à 90" signifie que l'on s'oriente vers la droite.

Note: 90 veut dire 90°

 

 

Quelle est la figure obtenue en exécutant ce programme?

 

 

Remarques préliminaires sur ce programme

Nous observons la présence trois blocs:

*    le programme principal (à gauche) qui commence par l'ordre d'éxécution symbolisé par le drapeau vert.

*    deux programmes commençant par "définir". Ils définissent la réalisation d'un carré ou d'un trinagle dont la dimension est variable, précisée par la valeur que l'on donne au paramètre "longueur".

Au départ, le crayon se positionne au centre de la zone de dessin (x=0, y=0).

Il  est orienté pour écrire vers la droite et l'unité de mesure "longueur" est fixée à 150 pixels.

Le programme carré est exécuté: il répète quatre fois (pour quatre côtés) une progression unitaire et tourne d'un quart de tour. Le crayon retrouve sa position de départ.

Le programme triangle (équilatéral) prend le relais avec trois itérations et cette fois une rotation de 120°.

 

On vous propose une suite à ce programme …

L'instruction indiquée est ajoutée en fin de programme.

Quelle est la position du stylo après exécution ?

 

En fin de dessin du triangle, après une rotation de 120°, le stylo est orienté à 90, donc vers la droite.

Il va progresser de 150/6 = 25  pixels sur la ligne du bas du carré.

 

Pour obtenir la figure indiquée, il faut modifier la longueur précisant la longueur des nouveaux côtés.

Quelle est cette longueur?

 

Il s'agit de la longueur initiale L = 150 dont on retire 1/6 de chaque côté.

La nouvelle longueur vaut:   4/6 de 150 = 100.

La suite du programme est indiquée ci-contre.

 

Le programme va dessiner le carré et le triangle, mais avec une longueur de côté égale à 4/6 de L, soit 4/6 de 150 = 100.

 

Parmi les transformations suivantes: translation, homothétie, rotation, symétrie axial, quelle est la transformation géométrique qui permet d'obtenir le petit carré à partir du grand carré ? préciser le rapport de réduction.

Quel est le rapport entre les aires?

On se souvient qu'homothétie est un mot des maths qui veut dire: zoom ou agrandissement.

Nous avons bien un carré plus petit que l'original, donc une homothétie.

La dimension du côté est maintenant de 100 au lieu de 150, soit un rapport = 100/150 = 2/3 = 0,666…

 

L'aire du carré est égal à L², soit 100² pour le petit et 150² pour le second. Le rapport entre les deux est: 100² / 150².

En fait, c'est le carré du rapport des longueurs: (2/3)² = 4/9 =0,444…

 

 

 

 

Élaboration du programme

Obtenir le logiciel Scratch.

 

Demander le téléchargement sur Internet. Il est gratuit.

 

En ouvrant le logiciel Scratch, vous avez ce type de page, avec le chat au centre.

 

Nous souhaitons le substituer par un crayon

D'abord cliquez-droit avec la souris sur le chat en bas pour avoir le menu contextuel indiqué.

Cliquez "supprimer" (flèche rouge).

 

Cliquez sur le lutin (flèche bleue) pour ouvrir la bibliothèque des dessins de lutins (lutin est à prendre dans un sens très large: objets)

Choisir "choses", cliquez sur le crayon (pencil) puis sur OK.

Mettre le crayon au centre en ouvrant l'onglet "costumes" et en cliquant le bouton indiqué en rouge.

Déplacez le croisillon sur la pointe du crayon.

Cliquez sur le bouton de rétrécissement pour le sélectionner et cliquez autant de fois que nécessaire pour obtenir un crayon de la taille qui vous convient.

Vous êtes prêt à dessiner les carrés et les triangles.

 

Repassez en mode "Scripts".

 

 

Saisissez les éléments dans la palette en ayant choisi la bonne couleur pour reproduire le modèle ci-contre.

*      Un clic sur le drapeau vert lancera l'exécution du programme;

*      On efface l'écran de tout travaux antérieurs;

*      On place le crayon en position initiale. Les zones rondes ou ovales blanches permettent de saisir les valeurs que vous voulez;

*      Le crayon est baissé, prêt à écrire; et

*    Il est orienté pour partir vers la droite.

Création de la variable "longueur"

*      Cliquez "Données;

*      Mettre le nom de la variable dans la fenêtre; et

*      Cliquez sur Ok

C'est fait, c'est simple!

 

Nous disposons d'une variable à laquelle nous donnerons la valeur que nous souhaitons.

Justement, donnons-lui la valeur 150.

Note: la zone de travail s'étend de -240 à + 240 en horizontal et -180 à + 180 en vertical

 

Création du bloc "carré".

Les programmeurs disent "procédure" ou "sous-programme".

Quant aux mathématiciens, ils diraient: "fonction".

 

*    Cliquez sur "ajoutez un bloc";

*      Saisir le nom du bloc: ici, Carré; et

*    Faire OK.

Recopiez les instructions ci-contre.

*    Répétez quatre fois, comme les quatre côtés du carré à dessiner;

*    à chaque fois, avancer. La distance parcourue sera celle définie par la valeur mise dans "longueur":

*    et, tourner de 90°, prêt à se lancer pour dessiner le prochain côté.

Appelé avec une valeur dans longueur, le programme dessine les quatre côtés et repasse la main au programme principal.

Même mode opératoire pour créer le bloc "Triangle".

Cette fois les angles du triangle équilatéral valent 60° et leur complément à 180° vaut 120°.

Nous avons terminé le programme complet.

 

Vous pouvez ajouter une temporisation pour ralentir l'exécution du dessin.

 

Pour disposer de ce programme: >>>

 

 

Pour poursuivre

Il est possible d'étoffer ce programme à loisir.

Les fonctions carrés et triangles sont utilisables autant de fois que l'on veut. Ici, le dessin est reproduit quatre fois avec une réduction de 2/3 à chaque fois.

Toutes les instructions ajoutées montrent comment gérer le crayon.

En fin de programme, on demande au crayon de sortir du dessin.

 

 

Programme qui dessine des polygones.

Sur le même principe, au lieu de dessiner un polygone spécifique, il est possible de faire un bloc polygone en précisant le nombre de côtés avant de l'appeler

On calcule l'angle dans le bloc en fonction du nombre de côtés.

L'exécution de ce programme donne ce dessin des polygones du carré au décagone.

 

 

 

Pour disposer de ce programme: >>>

 

 

Bilan

Vous connaissez les commandes, la manipulation des variables, la définition des blocs (programmes écrits une seule fois et utilisés à loisir).

Tout est laissé à votre créativité.

Des exemples de programmes sont disponibles via Internet.

 

 

 

 

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Sites

*         Voir liste en programmation

*           Programmer avec Scratch en s'amusant – Derek Breen – Pour les Nuls – 2015

*         Scratch – S'initier à la programmation par le jeu – Sarah Lacaze – ENI Éditions – 2016

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http://villemin.gerard.free.fr/aInforma/Brevet18.htm