MOI, J’AIME CODER!

Programmation avec Hopscotch

Diane Boulanger

LES PROGRAMMEURS SONT LES "ROCK STARS"

D’HIER ET DE DEMAIN!

Il y a près de 800 ans, Al-Jazari créait le premier automate, l’équivalent de nos robots actuels. Al-Jazari est l’un des plus grands ingénieurs de l’époque médiévale islamique dont l’histoire est peu connue. Dans son livre (Livre de connaissance des procédés mécaniques), il décrit près de 50 machines différentes dont les dispositifs sont à la base du génie moderne. L’horloge éléphant est l’une de ses inventions les plus connues (image de Wikipédia).

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Sans la programmation, Neil Armstrong n'aurait pas marché sur la Lune et le Canada n'aurait pas construit le Canadarm manipulé par le Colonel Chris Hadfield. Comme la vidéo de code.org le montre bien, sans la programmation, Steve Jobs n'aurait pas pu développer la compagnie Apple, Bill Gates Microsoft. Il va de même pour Facebook, Twitter, et j'en passe énormément. Notre économie, les banques, la médecine, notre sécurité et défense, les images à infrarouges, les moteurs de recherche, les communications, le téléphone, les livres électroniques, les jeux et sports électroniques, l’architecture, le journalisme, les médias, la publicité, le domaine de l’énergie et le monde des arts cinématographiques sont tous basés sur la programmation!

Il n'y a pas beaucoup d'écoles qui enseignent la programmation, comment coder, même si c'est le fondement de l'innovation technologique. Savoir comment coder est l'élément essentiel qui permet de construire toutes innovations technologiques. D'où va provenir la prochaine génération de programmeurs si l’on ne l'enseigne pas? Où nos jeunes vont apprendre à innover si l’on ne l'enseigne pas. Les programmeurs sont en très grande demande et sont très bien rémunérés. Voulons-nous leur donner les moyens de trouver de l'emploi plus tard?

La programmation, aussi appelée coder, consiste à donner les directives à l'ordinateur pour que celui-ci sache quoi faire. C'est tout. Il existe beaucoup de langages de programmation, tous avec un but différent, des structures différentes, des ordinateurs différents. Certains sont très simples et d'autres très complexes. L'apprentissage de la programmation permet à court terme d'apprendre à résoudre des problèmes, des concepts mathématiques et à comprendre ce qu'est la technologie. Un enfant de 3e année peut apprendre avec un langage simple comme Hopscotch. C'est une habitude de penser qui vaut bien un coup d'œil.

HOPSCOTCH

En 2014, Hopscotch a gagné le prix KAPi pour la meilleure appli en technologie de l’enseignement. Présentement, Hopscotch est un environnement de programmation disponible seulement sur le iPad. Il permet aux enfants du niveau primaire d'apprendre à programmer tout en s'amusant. C'est vrai. De mon expérience, beaucoup d'enfants s'amusent à programmer. Ils le font volontairement à la maison, le midi dans mon club d'ordinateurs, parce que c'est vraiment intéressant.

L'ENVIRONNEMENT HOPSCOTCH

Voici l'image de l'environnement Hopscotch. On y voit un singe, une grille avec des positions « x » et « y », une liste des types de commandes disponibles et un endroit où placer les instructions.

La grille représente l'écran du iPad. Elle est divisée avec des coordonnées cartésiennes « x » et « y » positives. Sur la grille on voit les coordonnées X de 0 à 800 et Y de 0 à 1100. Lorsque le singe est déplacé avec le doigt sur la grille, les coordonnées x et y affichées sous la grille changent avec la position du singe.

Le singe ou les autres animaux ou objet comme le robot, la pieuvre ou le balai, se déplacent sur la grille ou l'écran du iPad selon les instructions qu'on lui donne. Le singe peut seulement suivre les instructions que le programmeur donne. Les instructions qu'on peut inclure sont dans les dossiers en haut à gauche sous les rubriques Mouvement, Dessin, Contrôle, Apparence, Variables et Math. Il est possible d'avoir plusieurs animaux ou objets qui travaillent en même temps. On ajoute un autre objet ou animal en tapant sur le ‘+’ à-côté du singe. Les instructions pour le comportement du singe sont placées sous le rectangle "Quand Jouer est touché". L’environnement est très simple à utiliser et permet de créer des programmes très intéressants.

LES COMMANDES HOPSCOTCH

À quoi ressemblent les commandes Hopscotch? En voici une liste de la version la plus récente.

Les commandes suivantes permettent au singe et autre objet de bouger.

se déplacer permet d'avancer dans la direction que fait face l'objet.

tourner change la direction relative de l'objet.

modifier x par change la valeur de la coordonnée X.

modifier y par change la valeur de la coordonnée Y.

faire la rotation spécifier la direction de l'objet.

spécifier une position change la position de l'objet à un endroit X et Y précisé.

régler la vitesse change la vitesse de croisière de l'objet.

Les commandes suivantes permettent de dessiner sur l'écran du iPad.

laisser une trace. Seulement les commandes placées à l'intérieur de cette commande vont être écrites sur l'écran.

définir la couleur de la ligne permet de dessiner des lignes de 6 couleurs différentes.

définir la largeur de la ligne permet de changer la taille de la ligne.

effacer enlève toutes les lignes dessinées sur l'écran.

Les commandes suivantes permettent de contrôler à quel moment débutera toutes les instructions ci-dessous.

Quand iPad est secoué. Les instructions incluses vont se dérouler à chaque fois que l’on secoue le iPad.

Quand la scène est touchée. Les instructions incluses vont se dérouler à chaque fois que l’écran du iPad est touché.

Quand iPad est incliné vers le bas. Les instructions incluses vont se dérouler à chaque fois que le iPad est incliné vers le bas.

Quand iPad est incliné vers la gauche. Les instructions incluses vont se dérouler à chaque fois que le iPad est incliné vers la gauche.

Quand iPad est incliné vers la droite. Les instructions incluses vont se dérouler à chaque fois que le iPad est incliné vers la droite.

Quand iPad est incliné vers le haut. Les instructions incluses vont se dérouler à chaque fois que le iPad est incliné vers le haut.

Quand <Singe> est touché. Les instructions incluses vont se dérouler à chaque fois que l’animal ou l’objet est touché.

Quand iPad détecte un son. Les instructions incluses vont se dérouler à chaque fois qu’un bruit extérieur est détecté par le iPad.

Quand <Singe> entre en collision avec … le bord. Les instructions incluses vont se dérouler quand l’objet touche le bord.

Quand <Singe> entre en collision avec …<autre Objet>. Les instructions inclues vont se dérouler quand le singe touche un autre objet.

répéter permet de refaire les instructions inclues plusieurs fois

attendre permet d’attendre quelques millisecondes avant de continuer le déroulement

Les instructions suivantes permettent de changer l’apparence de l’objet ou animal sur l’écran.

modifier l’échelle par change la taille de l’objet du pourcentage spécifié.

définir l’opacité permet rendre un objet invisible. 100% est complètement visible et 0% est invisible.

changer de costume permet de changer l’apparence des objets.

mettre au premier plan fait apparaitre cet objet devant tous les autres.

envoyer à l’arrière fait apparaitre cet objet derrière tous les autres.

Mettre un texte permet de changer le texte écrit des objets textes.

Il y a deux commandes sous Variables et une sous Math.

poser la variable permet de créer une variable.

modifier la variable permet de changer la valeur de la variable.

aléatoire permet de choisir un nombre entre deux autres nombres spécifiés tout à fait au hasard.

Une variable est un symbole qui représente une quantité. Cette quantité peut être changée en cours du déroulement du programme.

Pour ajouter un autre animal, on appuie sur le ‘+’ juste à côté du singe. L’autre animal peut travailler en même temps le singe.

Il y a aussi les commandes de manipulation des programmes Hopscotch. Pour créer un nouveau programme Hopscotch, on utilise la commande + dans le menu. Sauvegarder le programme Hopscotch sur le iPad se fait automatiquement. Partager permet d’envoyer une copie d’un programme par courriel ou de partager ses programmes avec d’autres gens avec AirDrop.

Plusieurs des programmes discutés dans ce manuel ont un lien avec le code. Vous pouvez télécharger les programmes sur votre iPad en tapant sur chaque lien depuis votre iPad. Une image de Hopscotch apparait. Vous n’avez qu’à taper sur le singe et à appuyer sur Ouvrir. Vous aurez le message le projet charge et voilà! Vous avez mon code.

1ER PROGRAMME : PEUX-TU FAIRE UNE LIGNE?

Vashti ne sait pas dessiner. Son papier blanc ressemble à un ours polaire dans une tempête de neige. Son professeur sur lui demande de dessiner une ligne, mais elle ne peut pas. Elle fait donc un point. Elle pense qu'elle peut faire mieux. Elle dessine tout de sortes de points. Après quelque temps, Vashti a toute une collection de dessins de points digne d'une exposition (Reynolds, 2003). Même si le livre n’existe seulement en anglais, j’utilise les images du livre et j’explique l’histoire à mes élèves.

Le processus pour apprendre à programmer est tout à fait semblable. On apprend petit à petit, tout en s'amusant. On commence avec une ligne. Premièrement, on fait une ligne invisible. Peu de temps après, on apprend à rendre la ligne visible, de plusieurs couleurs et de toutes les longueurs et largeurs. Finalement, on peut créer notre premier programme fait de toutes sortes de lignes. Le résultat est incroyable. C’est aussi simple. En peu de temps, on sait programmer!

Voici le code pour faire une ligne invisible lorsque l’on incline le iPad vers la gauche ou la droite. On a besoin de seulement quatre commandes pour faire ceci. Nous allons voir le singe se déplacer vers la gauche ou vers la droite selon la position du iPad.

Avez-vous essayé?

Lien du code du premier programme : http://hop.sc/1fEulL1

LES LIGNES AUTOUR DU MONDE

Les programmes les plus simples à écrire

consistent à dessiner seulement des lignes. Pour des étudiants venant du monde entier, dessiner son drapeau d’origine était tout naturel pour un premier programme et aussi très personnalisé. C’était aussi un bon moment pour une recherche d’une autre culture.

Le premier drapeau, le plus simple, était le drapeau polonais. Mes étudiants polonais ont trouvé l’idée tout à fait géniale.

Le drapeau consiste à dessiner une ligne horizontale sur un fond déjà blanc. Pour la première ligne, on doit spécifier l’endroit où l’animal, le singe dans ce cas-ci, doit commencer la ligne : x=0, y=200. On indique que la ligne est rouge et que la largeur de la ligne est de 400 unités. Par la suite, on écrit la ligne en se déplaçant. Tout ce qui est dessiné doit être inclus dans la commande laisser une trace. On rend le singe invisible avec la commande définir l’opacité de 0. On appuie sur le bouton jouer et nous obtenons le drapeau.

Lien du code de la Pologne : http://hop.sc/1fECjUs

Puisque nous apprenons le français, certains étudiants ont voulu dessiner le drapeau de la France. C’est aussi simple, mais on utilise deux lignes verticales sur un fond déjà blanc.

Chaque ligne dessinée est identique sauf pour la couleur, la position de départ et l’orientation du singe. Premièrement, je rends le singe invisible pour qu’il n’apparaisse pas sur l’image du drapeau. Nous allons dessiner des lignes d’une largeur de 400 unités. Et ce qui est essentiel est d’indiquer que le singe va se déplacer verticalement en le tournant vers le haut. Pour ce faire, on tourne le singe de 90 degrés en utilisant la commande fixer la commande aux degrés 90. On écrit chaque ligne en se déplaçant. Ce qui apparait sur l’écran est à l’intérieur de la commande laisser une trace.

La première ligne de couleur bleue commence à la position x=100, y=0. La deuxième ligne de couleur rouge commence à la position x=900, y=0.

Lien du code de la France : http://hop.sc/1fEGIa4

Le drapeau du Japon était aussi tout simple. Sur un fond blanc, on dessine une toute petite ligne rouge d’une largeur de 200 et d’une longueur de 1 unité au milieu de l’écran. La courte ligne rouge est en fait un cercle puisque les lignes ont les bouts ronds.

Avec ces combinaisons de lignes, il est possible de faire une très grande majorité des drapeaux du monde. Mes élèves de troisième année ont par exemple créé facilement des drapeaux du Niger, de la Côte d’Ivoire, du Liban, de la Finlande, du Bénin et de la Chine.

Dans notre classe de français, on apprenait aussi comment écrire des paragraphes. Une fois le drapeau terminé, il devient aussi possible d’écrire à propos de la façon dont le programme a été écrit, d’écrire une histoire liée à son travail ou de faire une recherche sur le pays en question. Ceci devient une autre forme d’écriture qui peut être incluse dans une autre appli comme BookCreator. BookCreator permet de créer des livres à partir d’images, de texte et permet aussi d’enregistrer la voix.

LES CLAVIERS DU IPAD

Il est possible d’avoir les accents français, des images et l’alphabet de plusieurs langues avec Hopscotch. Dans la fonction Réglages / Général / Clavier du iPad, il est possible d’ajouter le clavier français et arabe par exemple. Ceci permet d’avoir accès aux lettres françaises et arabes. Le clavier Emoji permet d’afficher une grande sélection de dessins.

En Amérique latine, les adultes illettrés apprenaient à lire en lisant les grands titres des journaux afin de pouvoir s’informer et d’en apprendre plus sur le monde (Freire, 1970). Il est possible d’apprendre une deuxième ou troisième langue de la même façon. Il y a des sites gratuits comme http://www.aljazeera.com/ qui permettent d’apprendre l’anglais ou l’arabe de cette façon. En suivant cet exemple, nos élèves peuvent coder avec l’alphabet de beaucoup de langues internationales.

On peut choisir le singe comme objet ou le gorille, mais aussi un Objet Texte qui peut être un poisson ou une fleur. L’objet texte peut être un mot français ou un mot arabe. Chaque objet est codé indépendamment et travaille en parallèle avec les autres objets.

Avec les dessins, il devient très facile de décorer un programme avec un grand choix d’icônes. Le singe peut être remplacé par une fleur, un poisson, ou des lunettes.

Dans ce programme, le premier objet est une fleur. Elle a été agrandie avec la commande modifier l’échelle par pour cent et placée à une position x et y sur l’écran. Le deuxième objet est le mot fleur en arabe positionné à un endroit différent. On peut penser qu’il serait possible de créer par exemple un petit programme pour apprendre quelques mots d’une langue étrangère.

Lien du code des différents claviers : http://hop.sc/1ky01W3

LES FORMES GÉOMÉTRIQUES

Les premiers programmes peuvent être planifiés sur papier. Penser à la logique de ce qu’on veut accomplir et pouvoir tout visualiser avec du papier quadrillé peut rendre coder beaucoup plus facile. Pour coder un carré, on pense à tracer un côté à la fois et à tourner de 90 degrés entre chaque ligne. Si le code est légèrement différent, ce ne sera pas un carré. Et pour coder un rectangle, les longueurs doivent être légèrement différentes à des endroits spécifiques. Afin de développer ce genre de programme, nous avons discuté de carré, de rectangle, des différences entre les deux, de la façon dont le singe se déplace, comment il doit tourner, des angles à utiliser, ce qui arrive si on choisit un angle différent. La discussion mathématique entre les groupes d’étudiants peut devenir très élaborée. Krpan (2013) encourage beaucoup la discussion mathématique afin de développer une culture mathématique qui est souvent très négative surtout chez les filles. Ses stratégies ont le but de promouvoir l’équité chez tous les élèves et de développer une culture mathématique. Je pense qu’utiliser Hopscotch est une autre façon d’exprimer des concepts mathématiques, une autre façon de parler mathématique qui est accessible à tous.

Après discussion, on arrive à ceci.

laisser une trace ( déplacer 100; tourner 90 degrés; se déplacer 100; tourner 90 degrés

se déplacer 100; tourner 90 degrés; se déplacer 100; tourner 90 degrés )

Une fois écrit, on peut tester le programme avec Hopscotch. Mes élèves ont codé leurs instructions avec ont obtenu le résultat qu’ils voulaient.

Lien du code du pentagone : http://hop.sc/19oR5hD

En se déplaçant et en tournant, il est possible de coder toute sorte de formes en 2 dimensions ou d’apparence de 3 dimensions. Ce processus est très amusant quand on apprend à coder. Il y a plusieurs exemples dans le livre les formes et motifs ou avec une simple recherche avec Google Images : ‘formes géométriques’. Une leçon fondamentale que l’élève va apprendre ici est que l’ordinateur fait seulement ce qu’on lui dit de faire avec le code.

LES RÉPÉTITIONS

Pour coder de façon efficace, il est important d’apprendre à coder les répétitions. On va voir la différence entre coder chaque instruction, l’élégance de coder simplement avec les répétitions et la puissance des répétitions. Voici le code pour un carré simple.

On remarque que les instructions se déplacer 100 et tourner degrés 90 sont répétées quatre fois. On peut rendre le code beaucoup plus simple en écrivant ces instructions seulement une fois et les répéter quatre fois avec la commande répéter.

Lien du code des carrés : http://hop.sc/JSD69J

Si on veut maintenant voir la puissance de la répétition, on peut par exemple coder plusieurs carrés de plusieurs largeurs aléatoires et de plusieurs couleurs aléatoires. En ajoutant des répétitions de répétitions, on voit ceci.

Lien du code du carré répétitif. http://hop.sc/1ftt0Hw

La répétition la plus interne est un carré. Dans la deuxième répétition, on change la couleur du carré et la longueur de chaque carré et on en dessine 4 dans les 4 positions que vous voyez. Par la suite, on répète 50 fois. Nous voyons ainsi 200 carrés de différentes couleurs et largeurs. Sans répétition, ce code serait interminable à écrire!

Voici un autre exemple de

répétition. Les étoiles ne sont

qu’une ligne répétée 36 fois

à un endroit au hasard et

d’une couleur choisie au

hasard. Le code

recommence à chaque fois

que le iPad détecte un son.

Lien du code des étoiles :

http://hop.sc/JwrpG6

LES VARIABLES

Lien du code de la spirale : http://hop.sc/1dpN2jM

Les variables ne sont qu’un endroit où l’on peut garder la valeur d’un nombre. La valeur de ce nombre peut changer lors du déroulement du programme. Par exemple, on peut créer une variable DISTANCE avec la valeur de 2. Si on se déplace de DISTANCE, on va se déplacer de 2 unités. Si on modifie la valeur de DISTANCE par 3, ce sera 2+3. La valeur de DISTANCE devient 5. Si maintenant on se déplace de DISTANCE, on va se déplacer de 5 unités. Chaque commande effectuée avec une variable se fera avec la valeur actuelle de la variable. La spirale n’est qu’écrire une ligne de plus en plus longue de façon répétitive en tournant un peu à chaque fois.

APPRENDRE À CODER AVEC L’ART Lien du code de l’arbre :http://hop.sc/1ftsN79

Savoir comment coder est différent d’enseigner comment coder à une classe. Quand j’ai voulu montrer en classe comment coder à mes élèves, il n’y avait pas de livre, d’instructions ou de gens à qui parler qui pouvaient m’expliquer comment faire. L’idée m’est venue d’une tasse à motif en mosaïque que j’avais achetée à l’exposition sur la ville de Petra au Musée canadien de la civilisation à Gatineau au Québec. Pétra, situé en Jordanie, est l’une des sept merveilles du monde.

Pour apprendre la logique de comment coder, nous avons premièrement utilisé l’art et le papier pour répliquer avec nos mains comment se déroule un programme. Nous avons dessiné l’arbre avec du papier quadrillé. Par la suite, nous avons collé des petits papiers, un par un, de gauche à droite, une ligne à la fois. Nous avons fait le collage de la même façon qu’il serait fait plus tard avec Hopscotch. Nous avons collé tous les papiers de la ligne noire, de gauche à droite. Les élèves n’avaient pas la permission de procéder différemment. Par la suite, ils ont collé les autres lignes orange, brunes et vertes qui représentent les couches du sol. Ils ont dessiné le tronc de l’arbre, les 4 lignes pour les feuilles de l’arbre, puis le ciel et une petite ligne pour le soleil. Les élèves ont eu une bonne idée de comment procéder. Ils savaient comment penser avant de toucher le iPad. Il suffisait par la suite d’apprendre les commandes Hopscotch pour répliquer ce processus.

CODER DES CONCEPTS AVEC DES HISTOIRES

Lien du code de l’autobus magique : http://hop.sc/1b6b4Of

Les histoires peuvent être une excellente source d’idées de projets à coder. Il est possible de développer plusieurs projets Hopscotch à partir de livres et d’histoires. J’ai toujours aimé l’autobus magique et la classe à l’eau. On y mentionne dans le livre que le corps humain est fait de deux tiers d’eau. Le programme Hopscotch consiste à montrer cette quantité en proportion dans un cercle. Et pour s’amuser, il y a les enfants dans les gouttes d’eau qui descendent comme dans le livre. Le texte français, les enfants et les gouttes d’eau sont créés avec le clavier Emoji.

BYOD, LES ÉLÈVES ET LEUR PASSION

Lien pour le code de l’horloge : http://hop.sc/1hbSKZr

Nous avons dans notre école un groupe de iPads qui sont partagés avec des groupes d’élèves. Nous avons aussi une politique BYOD (Bring Your Own Device) où les élèves ont la permission d’apporter leur propre appareil électronique qu’ils peuvent utiliser en classe. Plusieurs élèves apportent leur propre iPad en classe. Ils l’utilisent en classe et à la maison. Ils me montrent souvent de nouveaux projets qu’ils ont faits à la maison.

Une fois que les élèves commencent à coder, beaucoup deviennent passionnés et continuent à la maison avec leur propre iPad. Bien que j’aie confiance dans mes compétences, les élèves exploraient à la maison et m’ont appris plusieurs détails que je n’avais pas encore découverts. Nous avons littéralement travaillé ensemble. Le professeur partageait ses idées et les élèves aussi et nous avons appris les uns des autres.

Cette idée est de l’un de mes élèves de 4e année. Il est arrivé un matin et a dit : ‘Madame, Madame, regardez ce que j’ai fait!’ Il est doué en mathématiques et il a fait un programme comme celui-ci pendant une fin de semaine. J’étais vraiment surprise. L’aiguille des secondes fonctionne vraiment. On voit comment les enfants peuvent apprendre à coder rapidement quand c’est une de leur passion.

LES JEUX

Les élèves sont passionnés par les jeux. Ils aiment jouer à des jeux vidéos et ils peuvent facilement apprendre à coder ces jeux vidéos. L’industrie des jeux vidéos emploie aussi beaucoup de gens. Plusieurs élèves aiment créer des jeux. Ils ont essayé des jeux de course, des labyrinthes, des surprises. Voici des exemples de jeux qu’il est possible de faire avec Hopscotch.

Dans ce jeu, la souris tourne en rond, le chien se déplace de long en large et le chat se déplace avec le mouvement du iPad. Lorsque le chat touche l’arbre, il se déplace légèrement. Lorsque le chat touche la souris, des « mm » sont écrits dans la couleur orange et lorsque le chat rencontre le chien, il y a des lignes grises qui apparaissent, car le chat a peur du chien. Souvent les élèves vont essayer de refaire un élément de leur jeu favori comme super Mario ou Minecraft.

Personne ne peut dire que leurs élèves ne peuvent pas apprendre à coder parce qu’ils ne savent même pas leur table de multiplication. Les élèves peuvent créer en seulement deux lignes de codes pour chaque multiplication un petit jeu pour apprendre la table de multiplication.

Mes élèves ont vite appris, sans mes instructions qu’il est possible de partager des jeux avec d’autres élèves qui utilisent Hopscotch. Ils ont aussi appris qu’il est possible de télécharger des jeux déjà programmés et d’y jouer ou de les modifier. Beaucoup d’élèves apprennent à coder des jeux en modifiant les jeux des autres. Il existe une collection intéressante de programmes Hopscotch à explorer sur le réseau de Hopscotch. On peut y télécharger plusieurs programmes déjà écrits.

LES SIMULATIONS ET RÉSULTATS SCIENTIFIQUES

Lien du code du volcan : http://hop.sc/19oR4tY

Il y a plusieurs phénomènes scientifiques qui peuvent facilement être modelés en codant. Les élèves peuvent montrer leur compréhension des phénomènes scientifiques en codant un modèle. Ici par exemple, il y a un modèle d’un volcan. Le magma est sous la Terre et il y a une éruption volcanique lorsque le iPad est secoué. Le magma monte à la surface et la lave sort. Un de mes élèves a fait un projet de science sur le cycle des roches. Il a fait une recherche, il a codé un volcan et a inclus une photo du modèle du volcan dans son projet qu’il a présenté avec BookCreator. Coder le volcan n’était qu’une petite partie de son projet.

Puisque certaines roches sont des éléments solides, l’étude des éléments du tableau périodique était directement reliée à mon curriculum sur les roches et minéraux. Nous avons étudié certains éléments comme l’aluminium, le carbone, le fer qu’ils ont tous entendu parler. Plusieurs de mes élèves ont par la suite pris goût de lire régulièrement mon livre Atomes (Grey, 2013) ou la version sur le iPad en classe qui est tout à fait captivante. Atomes très vite devenu le livre le plus lu de ma bibliothèque personnelle. Cela m’a donné l’idée de coder un atome de carbone pour les encourager dans leur exploration de lecture volontaire de la chimie.

Lien du code de l’atome de carbone : http://hop.sc/1fttnBP

Mes élèves de troisième année ont fait une expérience pour démontrer la photosynthèse avec une plante aquatique. Après quelques jours au soleil, on pouvait apercevoir des bulles en haut du contenant. Nous avons déduit qu’il s’agissait d’oxygène produit de la photosynthèse. Les élèves ont utilisé Hopscotch pour démontrer leur compréhension des résultats. Lorsqu’on indique sucre sur la feuille, on peut discuter d’une erreur courante de la part des élèves. La photosynthèse est bonne pour nous (les plantes sont les poumons de la planète), mais aussi pour la plante elle-même qui doit fabriquer sa nourriture (Driver, 1994).

L’ENVIRONNEMENT : LA CAUSE DES ABEILLES

Il y a plusieurs animaux en danger, dont les abeilles. On peut lire à propos des abeilles dans les livres, les revues et vidéos de National Géographique qui donnent beaucoup d’information à ce sujet. J’ai aussi vu un atelier très intéressant sur la disparition des abeilles à la Biosphère au Musée de l’Environnement tout près de La Ronde à Montréal. C’est un endroit magnifique et pittoresque pour apprendre tout en s’amusant des idées importantes sur la préservation de notre environnement.

Les abeilles ont une façon particulière de communiquer. Ils font une danse pour indiquer aux autres abeilles la position des fleurs en relation avec le soleil. Le code montre la danse de l’abeille.

Lien du code de l’abeille : http://hop.sc/JujCc0

COMPRENDRE LES BESOINS EN ÉNERGIE.

Al Gore dans ses présentations et son grand nombre de livres a fait connaitre le réchauffement climatique et les alternatives énergétiques vers lesquelles nous pouvons nous diriger en tant que société. Comprendre les formes d’énergies et leur effet sur l’environnement et notre société afin de prendre une bonne décision lors d’un scrutin est une grande partie du curriculum de 5e année. Le programme Hopscotch de l’ouragan est un symbole puissant du réchauffement climatique. Que l’on parle de décisions à prendre pour construire de nouveaux oléoducs ou de forer de nouveaux puits de pétrole, la compréhension est essentielle.

Inside Education (http://www.insideeducation.ca/) offre plusieurs ressources et vidéos expliquant le fonctionnement des sables bitumineux de l’Alberta qui peut donner un bon point de départ pour la compréhension du fonctionnement des technologies pétrolières. Il est aussi possible de coder un programme par la suite pour sonder les intentions de vote pour votre problème préféré ou actuel.

LES SONDAGES

Ce type de programme permet de créer un sondage ou un vote auprès des étudiants. On peut l’utiliser pour introduire un bon livre, interroger les élèves sur une question de compréhension, faire un sondage sur des idées fausses, voter à propos de questions importantes ou tout simplement sur des questions amusantes. Dans cet exemple, il s’agit du premier mythe du livre Think Again. Est-ce que les humains ont toujours le même nombre d’os? Pour passer au vote, les élèves qui pensent que c’est vrai appuient sur le singe et ceux qui pensent que c’est faux appuient sur la pieuvre. Les votes sont enregistrés dans une variable. Pour obtenir les résultats, on appuie sur le gorille et la hauteur des points indique ce qu’ils pensent. Les résultats sur l’image indiquent une erreur commune: les enfants pensent que le nombre d’os des humains est toujours le même.

LE PETROLE VERT

En 1985, le trou dans la couche d’ozone a fait frémir la communauté internationale. Les images sont disponibles grâce à la NASA. On a remarqué les effets néfastes de certains produits chimiques sur la couche d’ozone de la Terre. Suite à cette découverte, le protocole de Montréal, un accord international, a été créé afin d’éliminer les substances nocives de l’atmosphère.

Dans la même ligne d’idées, le pétrole vert vise à offrir de l’énergie renouvelable tout en éliminant les gaz à effet de serre qui causent le réchauffement climatique. Le processus s’inspire de la nature.

BFS a été la première compagnie à faire cette recherche. Les microalgues marines contiennent une grande quantité d’acides gras qui ressemble à du pétrole. On a identifié les algues de qualité industrielle et on les cultive au grand soleil. En s’associant à des industries polluantes comme les cimenteries, on collecte leur CO2 pour nourrir les algues. Les algues produisent la biomasse qui est par la suite transformée en biocombustible.

Le Code Hopscotch montre à quoi ressemblent les photobioréacteurs qui cultivent les microalgues. La construction verticale permet une grande surface où les algues sont exposées au soleil.

Les acides gras produits par les microalgues ressemblent beaucoup au pétrole fossile. Les premiers tests démontrent que le pétrole vert est assez puissant pour faire voler un petit avion. On peut utiliser les mêmes autos, les mêmes moteurs. On a besoin de ne rien changer.

De plus, la production de pétrole vert a un effet positif sur l’atmosphère puisqu’il élimine une tonne de CO2 pour chaque baril de pétrole utilisé. On utilise deux tonnes de CO2 pour produire un baril de pétrole et on libère une tonne de CO2 dans sa combustion. L’effet net est d’enlever une tonne de CO2 pour chaque baril de pétrole.

Il s’agit peut-être d’une solution, parmi d’autres, pour l’énergie du futur.

L’ ADN

Les Centres des Sciences dont celui de l’Ontario peut aussi donner beaucoup d’exemples d’idées de projets. Par exemple, dans la section de la Terre vivante, il y a un babillard qui a attiré mon attention. Des études d’ADN on permit de découvrir une nouvelle espèce de chat sauvage au Brésil. La photo a été prise dans le noir avec une caméra infrarouge. Cet animal est en danger et on l’a découvert juste en regardant un peu. L’article indiquait ce que nous ne savons pas que les animaux existent, comment pouvons-nous les protéger? À quoi ressemble l’ADN? Watson et Crick ont reçu de prix Nobel de médecine pour leur découverte de l’ADN. C’est ce que montre le code.

L’étude de l’ADN et des gènes peut inspirer nos futurs scientifiques vers les thérapies médicales du futur. Par exemple, on vient tout récemment de trouver un moyen prometteur de ralentir la progression du virus VIH en utilisant une thérapie génétique. (Futura Science, 2014)

LA SANTÉ

Saviez-vous que 80% des infections sont transmises par les mains? (http://www.lavetesmains.net/) On oublie peut-être souvent de se laver les mains. Le programme Hopscotch nous le rappelle.

Notre corps a la puissance d’autoguérison. L’effet placebo y atteste quand on utilise l’homéopathie. L’affiche montre comment fonctionne l’homéopathie comme nous donne l’explication à une émission de Radio-Canada. (http://ici.radio-canada.ca/emissions/medium_large/2013-

2014/chronique.asp?idChronique=314706)

DES PROJETS QUI FONT DU BIEN

Avec Hopscotch, il est possible de dessiner toutes sortes de formes. On peut faire des cartes de la cour d’école avec les points cardinaux, ou créer des bleus en architecture est aussi très possible. Mes élèves de 5e année ont auparavant créé des modèles d’édifices en 3 dimensions qui utilisent l’énergie renouvelable. Avant de construire un modèle en 3D, il est possible de créer un modèle avec Hopscotch en premier en 2D. Dans la revue Science et Vie junior de décembre 2013, on discute un édifice qui est climatisé avec des algues. Un modèle inspirant pour le futur.

Lien pour le code de l’édifice efficace : http://hop.sc/JSEb1g

Un autre article de la revue a attiré mon attention. On y parlait d’un projet fait au Japon où le programmeur en réalité virtuelle a codé des lunettes qui permettent de maigrir. Les lunettes changent la perception de la taille des aliments. On les voit plus gros ce qui incite à manger moins, sans même s’en rendre compte.

LES SORTIES ET L’ESPACE La majorité des élèves n’ont pas la chance de voir

un ciel sans pollution lumineuse. Ce qu’ils voient est la lune, le soleil et quelques étoiles. Les élèves peuvent sortir de la ville et voir un ciel sans pollution lumineuse. Nos élèves font chaque année une excursion de trois jours au centre Mansfield ou il est possible d’observer le ciel la nuit, loin des lumières de la ville. Si voir le ciel loin des lumières de la n’est pas possible, il y a toujours les planétariums comme celui du Centre des Sciences de l’Ontario où l’on peut voir une représentation plus détaillée des étoiles. Enfin, il y a les images de la NASA.

Lien du code de l’espace : http://hop.sc/1fzOx0z

Voici le code d’un modèle de l’espace fait avec Hopscotch. On y voit la Terre, le soleil et la lune qui circule autour de la Terre. Regardez les ombres de la lune. Quels sont les problèmes avec ce modèle de l’espace? Pouvez-vous créer un meilleur modèle?

CODER ET L’ACTUALITÉ

À l’automne 2013, nous avons reçu les nouvelles de la comète ISON qui s’approchait du soleil. Elle n’a pas pu continuer après son approche du soleil. Certains de mes élèves de 4e année en avaient entendu parler. Pour un de leurs projets, ils avaient le choix de créer n’importe quoi. Un de mes élèves a créé la comète qui s’approche du soleil avec des étoiles dernières. Il y avait aussi dans l’actualité des nouvelles de la sonde Cassini de la NASA avec une photo de Saturne au-dessus de la planète. On la voit ici avec sa forme octogonale. Cette nouvelle a donné d’idée de ce code. Il y a beaucoup de choses qui se passe partout qui peut fasciner et passionner nos élèves, des Olympiques, aux compétitions de golf, de basketball. L’éventail de possibilités est énorme.

RÉPONDRE AUX QUESTIONS DES ÉLÈVES

Que nos élèves voient les dinosaures au Musée, les roches datant plus de 6 milliards d’années au Centre des Sciences ou qu’ils demandent: qu’est-ce qui vient en premier, la graine ou la plante? Les élèves ont beaucoup d’intérêt sur l’histoire de la Terre.

Le livre Terre donne un aperçu de l’histoire de la Terre. Une question typique serait de faire une ligne de temps représentant la vie de la planète. Dans le programme Hopscotch, lorsqu’on appuie sur chaque image, la description de l’événement en suit.

QUAND LA NATURE INSPIRE LA SCIENCE

De l’invention des avions au velcro, la nature est une source d’inspiration constante pour les scientifiques. Jeanine Benyus (1997), a écrit à propos du concept de biomimicry où les sociétés, le commerce et la technologie sont invités à regarder la nature comme source d’inspiration pour leur développement futur. Le livre d’enfant de Mat Fournier (2011) en parle aussi de l’histoire des inventions inspirées de la nature. Dans le premier exemple, l’arbre fontaine prend l’eau des nuages de sa cime et elle coule continuellement vers sa base. Les gens venaient récolter cette eau. De la même façon, le filet placé au sommet d’une montagne peut récolter de l’eau des nuages afin de la redistribuer dans des endroits secs. On peut penser aussi aux couleurs de la nature : le rouge de la coccinelle qui envoie le message danger aux oiseaux. Le rouge du feu de circulation est visible de loin.

L’IMAGE DU PROGRAMMEUR

Si les scientifiques, les ingénieurs ou les programmeurs avaient une publicité différente, s’ils étaient connus différemment, peut-être que la science et la technologie seraient plus populaires. Quand on demande aux étudiants de dessiner un scientifique ou in ingénieur, ils dessinent souvent ce qu’ils ont vu à la télévision. Les images de femmes qui savent coder sont presque inexistantes. Il y a Chloé dans la série 24 heures Chrono ou Lisbeth dans le film Les Hommes qui n'aimaient pas les femmes donnent un modèle de la femme qui sait coder. Est-ce que nos filles veulent devenir comme ces modèles? Il y a peut-être Ève, du film Wall-E, qui est intéressant, mais elle est un robot. En grande majorité, les élèves n’ont que le professeur qui peut leur donner une image différente de la profession. Ils doivent créer une nouvelle image d’eux-mêmes, avec Hopscotch. En utilisant le lien suivant de l’Institut Périmètre comme modèle de ce que les scientifiques auraient pu avoir comme logo, mes élèves de 4e ont créé un logo pour une compagnie qu’ils pourraient fonder plus tard.

Une bonne expérience de la programmation peut leur permettre d’apprécier ce que font les ingénieurs et les informaticiens.

Voici les sentiments de mes élèves, une chanson que nous avons écrite en classe avec l’air de YMCA.

https://www.youtube.com/edit?o=U&video_id=-7pPrQRhS1A

Moi, j’aime coder!

Hé toi, nous travaillons ensemble

C’est amusant avec Madame Boulanger

C’est amusant parce qu’on nous donne la chance

De coder avec Hopscotch

Hé toi, il y a une place pour toi

C’est amusant pour les filles et garçons

Je suis certaine qu’il y aura du travail

Et c’est intéressant!

Moi, j’aime coder!

Moi, j’aime coder!

Madame nous dit comment faire

On s’amuse tous les jours

Et je sais que c’est vraiment important.

Moi. J’aime coder.

L’ART CRITIQUE AVEC LES MOTS

Il est aussi possible de faire de l’art critique avec les mots. Le site de Wordle par exemple donne un exemple de l’art avec les mots. Nous pouvons insérer un texte et par la suite avoir plusieurs images artistiques de mots faites en utilisant les mots du texte choisi. En utilisant la traduction française de la présentation TED avec Jonathan Trent à propos du biocarburant fabriqué avec des algues, on peut coder des mots importants de façon artistique. (http://www.ted.com/talks/jonathan_trent_energy_from_floating_algae_pods.html )

On pourrait aussi placer les mots à l’intérieur d’un diagramme de Venn ou toute autre représentation schématique. Dans l’autre image, un étudiant a dessiné les lettres tout simplement, sur un fond représentant l’espace. Il s’agit aussi d’un exercice intéressant pour introduire des concepts ou pour évaluer des connaissances.

De plus, il pourrait être intéressant de coder des lettres chinoises ou les hiéroglyphes de l’Égypte ancienne tout en étudiant les contributions des civilisations anciennes. C’est une partie intégrale du curriculum des études sociales. L’œil de Horus de l’Égypte ancienne représentée ci-haut représentait la protection et était utilisé pour compter les fractions.

LES ÉTUDES SOCIALES

Il serait impossible de travailler dans une classe où les élèves, les professeurs et la communauté scolaire ne se respectent pas. Le livre ‘La classe en harmonie ‘ donne plusieurs stratégies à utiliser pour arriver à ces fins. Une de ces stratégies discute de l’intimidation. À partir d’une situation, d’ un livre ou d’un article, et dessine avec un cercle, un triangle et un carré les participants dans une situation d’intimidation.

Le journal Le Devoir et plus récemment la revue Les Débrouillards discutent de la situation de Malala

http://www.ledevoir.com/international/actualites-internationales/370031/malala-veut-poursuivre-sa-lutte-pour-le-droit-des-filles-a-l-education

Malala Yousafzai a été attaquée par les talibans pour avoir défendu le droit des filles au Pakistan d’avoir une éducation. Elle a été suggérée pour le prix Nobel de la Paix à cause de ses efforts. La communauté occidentale, touchée par son histoire a créé le fond Malala pour aider les jeunes filles à aller à l’école. Suivant la stratégie d’identification des participants dans une situation d’intimidation, on peut écrire le code qui montre qui est la victime, qui fait l’intimidation et qui est le témoin.

PÉDAGOGIE DIFFÉRENTIÉE: DONNER LE CHOIX

Nos élèves ne progressent pas tous à la même vitesse et n’ont pas tous les mêmes aptitudes et intérêts. En utilisant la pédagogie différenciée, nous pouvons changer notre style d’enseignement et être plus à l’écoute des besoins de nos élèves. Une des meilleures stratégies de la classe différenciée est de donner beaucoup de choix aux élèves afin de personnaliser leur éducation et de leur permettre d’avoir plus de contrôle sur leur succès (Hume, 2008; edu.gov.on). Les élèves peuvent avoir le choix du contenu et de la façon de produire leur travail. Pour coder avec Hopscotch, il n’est pas nécessaire de changer complètement notre programme de français, de sciences, de mathématiques ou d’art. Il suffit peut-être de donner plus de choix d’activités possibles. Par exemple, dans le cadre d’une lecture guidée dans la classe de 3e année, nous avons lu et discuté d’un texte à propos des téléphones d’hier et d’aujourd’hui. Par la suite, les élèves ont eu la chance de créer une affiche à propos des téléphones. Ils n’étaient pas obligés d’utiliser le papier avec des crayons de couleur. Ils ont pu utiliser le iPad avec Hopscotch. Ils ont pu choisir de créer une affiche à propos d’un téléphone qui les intéresse ou de toute l’évolution des téléphones jusqu’à présent et des inventions futures. Chaque élève apporte sa créativité, ses intérêts et ses habilités personnelles. Les élèves avec des difficultés d’apprentissage aux élèves surdoués ont pu créer des affiches tout à fait originales avec Hopscotch.

Dans les exemples ci-dessus, j’ai beaucoup aimé le téléphone qui va sous l’eau puisque l’idée était tout à fait originale. Nous ne l’avions pas discuté en classe. Le téléphone qu’elle avait imaginé n’avait même pas besoin d’enveloppe protectrice. Dans l’autre exemple, l’élève a utilisé les idées discutées en classe et elle a ajouté un motif en forme de S pour mettre l’emphase sur le téléphone dans son affiche. Ce code est complexe pour un élève de 3e année. Le dernier exemple provient d’un élève en difficulté. Il aime les téléphones et l’a indiqué avec deux images et un texte qu’il n’a pas pu tout à fait terminer avec le temps alloué. Il a quand même pu réussir son travail.

POUR ALLER PLUS LOIN

Afin d’introduire Hopscotch à d’autres élèves et professeurs intéressés, il est possible de participer à HourOfCode dans l’école et en ligne avec #HourOfCode sur Twitter. C’est organisé par Code.org qui afin d’encourager les professeurs et élèves à apprendre à coder. C’est organisé au début décembre pendant la semaine de l’informatique (Computer Science). http://csedweek.org/. Notre école a participé et nous avons partagé en ligne sur Twitter. Avec le mot-clic #HourOfCode, on peut voir qui sont les gens qui participent à travers le monde et ce qu’ils ont fait. On peut aussi suivre les gens qui nous intéressent le plus en ligne et apprendre d’eux sans jamais les avoir rencontrés.

Une fois que l’on comprend les principes de comment coder, on peut apprendre avec n’importe quel langage de programmation puisque la structure du code peut changer, mais la logique reste la même. En utilisant Hopscotch, vous donnerez une très bonne base de programmation à vos élèves qui y auront pris goût et pourront poursuivre par eux même.

Hopscotch fonctionne très bien sur le iPad. Il y a aussi Scratch, un langage provenant de MIT qui permet de programmer des histoires, des jeux, et des animations. Scratch est une application accessible de l’Internet qui fonctionne sur le iPad si l’on inclut l’accès à Flash en utilisant le navigateur Internet Puffin. Les élèves qui ont maîtrisé Hopscotch continuent par la suite avec Scratch dans mon club d’ordinateurs. Beaucoup d’étudiants parmi mes élèves travaillent à la maison avec Hopscotch ou Scratch parce qu’ils adorent coder.

Dans notre école, nous avons plusieurs iPads et aussi un ordinateur de Apple afin de synchroniser tous les iPads. Si vous avez un élève surdoué au primaire, il est tout à fait concevable d’utiliser cet ordinateur pour coder des robots construits avec Raspberry Pi. Il y a plusieurs livres disponibles pour expliquer comment procéder. La présentation de TEDx suivante (en anglais) montre ce que des filles de niveau intermédiaire ont pu faire avec un Raspberry Pi, un ordinateur de la taille d’une carte de crédit.

https://www.youtube.com/watch?v=0zJyTY9DMYE

L’organisation Black Girls Code (http://www.blackgirlscode.com/) encourage les filles de couleur à apprendre à coder. Une de leurs idées est que les filles veulent apprendre des gens qui leur ressemblent. S’il y a des modèles de femme qui codent, les filles vont vouloir coder auss i. L’organisation offre des vidéos et blogues qui parlent de leur succès.

Khan Academy est un site web gratuit (https://www.khanacademy.org/) et une appli qui offre des cours de mathématiques et d’apprentissage du langage de programmation Python. Les vidéos ont été créés par des volontaires.

La revue anglophone HelpKidsCode (https://www.helpkidscode.com/) offre beaucoup de ressources et d’idées pour apprendre aux élèves de dix ans et plus comment coder. De plus le gouvernement de Grande-Bretagne a mis au point un nouveau curriculum pour guider les enseignants avec l’utilisation de la technologie. Apprendre à coder fait une grande partie de cette nouvelle entreprise. ( http://www.computingatschool.org.uk/)

Au secondaire, il est possible de coder des applications que l’on peut installer sur un iPad. Avec les MOOCs (Massive Open Online Courses) il est possible de trouver des cours de niveau très avancés en programmation pour coder tout de sortes de langages. Thierry Karsenti (2013) a écrit un article très intéressant sur ce sujet.

Par exemple, ce cours de programmation de l’Université de Standford donne les outils pour apprendre à coder de nouvelles applications sur les iPads.

https://itunes.apple.com/ca/course/developing-ios-7-apps-for/id733644550

Si vous voulez rencontrer des gens sur Twitter qui discutent de coder avec les jeunes, vous pouvez regarder la discussion au mot-clic #KidsCanCode.

Le concept de la classe inversée ou à l’envers (voir le document de l’Université de Sherbrooke) est très utile pour apprendre à la maison à propos de la technologie et ses applications. Il y a des émissions télévisées complètement dédiées à trouver des façons de bénéficier profiter le monde tout en codant. L’émission Life App de la station d’Al-Jazeera en fait partie. Le but de l’émission est de motiver son auditoire à créer des applications qui peuvent changer des vies.

http://www.aljazeera.com/programmes/life-apps/2013/11/world-apps-20131124143631150625.html

L’émission TechKnow de la station Al-Jazeera America offre aussi beaucoup de nouvelles idées sur les applications de la technologie. TechKnow est aussi offert sur Twitter à @AJTechKnow

http://america.aljazeera.com/topics/topic/categories/technology.html

L’organisation Computer Science Teacher Association (CSTA) offre beaucoup d’articles, de ressources et d’idées afin d’enseigner l’informatique.

http://www.csta.acm.org/

L’organisation Re/code offre aussi beaucoup d’articles intéressants sur la technologie. Elle organise des conférences où les dirigeants de grandes entreprises de technologie sont les invités. On peut y apprendre les nouvelles directions de cette industrie.

http://recode.net/

Je l’espère beaucoup pour vous, si vous ou votre équipe faites des projets éducationnels très innovateurs, vous pouvez les partager sur le domaine international à la conférence WISE de Qatar. Ils partagent régulièrement les activités innovatrices en éducation du monde entier.

http://www.wise-qatar.org/

J’ai personnellement appris à coder très jeune et de même que tous les informaticiens et ingénieurs que je connais. On y prend goût et l’on apprend en s’amusant. Pour ceux qui commence jeune, coder c’est jouer.

RÉFÉRENCES

AlJazeera network. http://www.aljazeera.com/

AlJazeera, LifeApp. http://www.aljazeera.com/programmes/life-apps/2013/11/world-apps-20131124143631150625.html

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