Initiation à la pensée informatique

Dans ce cours, nous allons apprendre ce qu’est une instruction en informatique, puis à lire et écrire une suite d’instruction. Enfin, nous verrons comment utiliser ces instructions dans un logiciel de programmation.

Les instructions en informatique

Définition

Un programme informatique est le regroupement de consignes que l’on donne à un ordinateur pour effectuer une tache.

Une instruction est une étape d’un programme informatique, c’est-à-dire une action simple que l’ordinateur doit effectuer avant de passer à la suivante.

Pour écrire un programme, il faut être très précis, car l’ordinateur fait tout ce qu’on lui dit, et seulement ce qu’on lui dit.

REMARQUE

Le tout premier algorithme a été écrite par Ada Lovelace, en 1842, c’est-à-dire bien avant l’invention de l’ordinateur !

Aujourd’hui, avec l’Intelligence Artificielle (IA), un ordinateur est capable d’apprendre tout seul. Mais sans l’IA, il faut donner soit même toutes les informations nécessaires à l’ordinateur en les détaillant.

Produire et exécuter une séquence d’instructions

Réaliser une séquence d’instruction

Voici un lot de billes :

Si l’on demande à une classe de faire un collier avec les billes, on pourra obtenir un des résultats suivants, et tous seront conforme à la consigne.

Si l’on veut maintenant que tous les élèves fassent les mêmes colliers, on peut leur donner une suite d’instructions précises (qu’on appelle aussi un algorithme) :

• Sur le fil, mettre une bille bleue, puis une bille jaune, puis une bille rouge.
• Recommencer jusqu’à ce qu’il ne reste plus de bille.

Tous les élèves auront alors le même collier.

Écrire une séquence d’instruction

Écrire une séquence d’instructions, c’est donner toutes les étapes nécessaires à la réalisation d’une tâche pour que la personne ou l’ordinateur qui le lit puisse faire la tache en entier.

Pour écrire une séquence d’instructions, il faut :

• Détailler chaque étape une par une
• Donner tous les éléments nécessaires à la réalisation de l’étape

Exemple

Dans un programme de calcul pour effectuer ce trajet :

L’instruction « Avance de 30 pas » n’est pas suffisante : le bonhomme peut avancer de 30 pas dans n’importe quelle direction !

La bonne instruction sera : « Avance de 30 pas en direction du nord-est »

Pour réaliser une séquence d’instructions, il faut :

• Lire une instruction à la fois
• L’exécuter complétement avant de passer à la suivante.

Exemple

Dans un programme de calcul :

• Choisir un nombre
• Le multiplier par 2
• Ajouter 3

Si l’on choisit le nombre 6 au départ, en suivant les instructions dans l’ordre, on obtient 15 :

• Choisir un nombre : 6
• Le multiplier par 2 : $ 6 \times 2 = 12$
• Ajouter 3 : $12 + 3 = 15$

Mais si l’on change l’ordre des instructions, on obtient 18 !

• Choisir un nombre : 6
• Ajouter 3 :$ 6 + 3 =9 $
• Le multiplier par 2 : $ 9 \times 2 = 18$

Programmer la construction d’un chemin simple avec Scratch

Pour utiliser une séquence d’instruction avec un ordinateur, il faut avoir un langage que l’ordinateur comprend, et un logiciel pour transmettre ce langage.

Dans cette partie, nous utiliserons le logiciel Scratch : les instructions sont pré-écrites dans des blocs que l’on met ensemble pour créer la séquence d’instruction.

Tu peux accéder gratuitement au logiciel en ligne ici : https://scratch.mit.edu/

Présentation de Scratch

Dans Scratch, le personnage qui se déplace s’appelle un lutin. Il suit les instructions données dans les blocs.

Les blocs sont rangés par catégorie pour les retrouver plus facilement, chaque catégorie a une couleur.

Au début de chaque programme, il faut commencer avec un bloc d’initiation :

Ensuite, on « accroche » les blocs entre eux pour faire une séquence d’instruction.

Bonne pratique nbsp;: en dessous du bloc de départ, toujours rajouter un bloc.

Cela permet de repartir d’une page blanche avant de commencer.

Les déplacements du lutin

Pour déplacer le lutin, on va utiliser les blocs bleus de la catégorie « mouvement ».

Pour voir les déplacements, on va demander au logiciel de les tracer en utilisant le bloc.

Exemple

Voici un programme de déplacement, et le résultat du programme.

(© CC BY-SA 2.0)

REMARQUE

Dans tous les blocs qui ont une bulle blanche, on peut changer la valeur à l’aide du clavier.

Les répétitions

La suite d’instructions précédente trace un carré, en répétant 4 fois les mêmes instructions. Pour simplifier le programme, on peut utiliser une boucle avec la fonction répéter (dans la catégorie « Contrôle ») et en plaçant à l’intérieur les instructions à répéter.

Dans ce cours, nous avons vu que :

• Une consigne simple donnée à un ordinateur s’appelle une instruction.
• Une instruction doit contenir toutes les informations nécessaires à cette réalisation.
• Une suite d’instruction permet à un ordinateur de réaliser une tâche.
• Il n’y a pas besoin d’un ordinateur pour écrire une suite d’instructions.