STIC:STIC I - exercice 3 (Yoshi)

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STIC

Introduction

Cet exercice introduit le développement de page/application web interactives avec JavaScript.

Connaissances/compétences envisagées

À l'issue de cet exercice vous devez avoir acquis les connaissances/compétences suivantes :

• Consolider les bases de la programmation et ses composantes principales (variables, types de données, structure de contrôle, etc.)
• Avoir des notions de base sur la computation et l'intérêt de l'automatisation
• Connaître les principes fondamentaux de l'interaction d'un point de vue "bottom-up"
• Comprendre l'implémentation de JavaScript dans un navigateur web et sur des pages web dynamiques (i.e. modification programmée du DOM) grâce à l'accès à l'objet window et window.document en particulier
• Identifier des mécanismes de Input/Output et les rapporter à des actions de l'utilisateur, du système, etc.
• Reconnaître un gestionnaire d'événements et le type d'événement déclencheur
• Créer des interactions simples à travers la combinaison gestionnaire d'événement + manipulation du DOM

Prérequis

Contenu à maîtriser

• Introduction à la programmation
• Premiers pas avec JavaScript

Lectures conseillées pour se préparer au cours en présence

• Computation avec JavaScript, sections 1 à 3
• Interactivité avec JavaScript, sections 1 à 3

La lecture complète et la maîtrise des contenus est prévue pour la période à distance.

Logiciels utilisés pendant l'activité en salle de classe :

• Brackets / Visual studio code
• Outils de développement Google Chrome

Activité en salle de classe

Programme

• 09:00 - 09:30 : Présentation/Démo JavaScript (fonctionnement du langage)
• 09:30 - 10:10 : Activité/Workshop JavaScript de base
• 10:10 - 10:30 : Synthèse sur les principes de base de computation et automatisation des processus
• -- pause --
• 11:00 - 11:30 : Démo JavaScript côté-client (interactivité)
• 11:30 - 12:10 : Activité/Workshop JavaScript côté-client
• 12:10 - 12:30 : Synthèse sur les principes de base de l'interactivité avec JavaScript

Présentation/Démo JavaScript

• Retour sur Introduction à la programmation : questions ? remarques ?
• Brève introduction à JavaScript en tant que langage (histoire, cadre d'utilisation, ...)

  

  Les trois niveaux du code JavaScript.

• Live-coding session
  • Le concept de donnée et type de donnée
  • Présentation des caractéristiques du langage (syntaxe)
  • Illustration des composantes principales (cf. Introduction à la programmation)
  • Les Objets natifs
• Introduction à la console JavaScript (voir plus bas dans le workshop)

Workshop JavaScript de base

Fichiers à télécharger :

• MALTT-STIC/stic-1-javascript-essentials

Utilisation de la Console JavaScript

Pour tester le code, faites du copier/coller dans la console du navigateur

Pour utiliser la Console :

• Internet Explorer : Menu Outils > Outils de développement (ou F12)
• Firefox : le scratchpad (SHIFT F4), sinon la console (F12) qui permet d'entrer une ligne.
• Chrome : Menu Outils > Console JavaScript (ou F12)
• Safari : D'abord dans les Options > Avancées cocher la case "Afficher le menu Développement dans la barre des menus", puis CTRL+Alt+I ou CTRL+Alt+C
• Opera: Menu Page > Outils de Développement > Opera Dragonfly (ou CTRL+Shift+I)

Console des erreurs en Google Chrome

La console JavaScript est un endroit très utile pour tester du code JavaScript pour deux raisons :

1. On peut saisir directement du code dans la console et l'évaluer. Dans l'image suivante, les lignes précédées par > sont des lignes avec du code, et les lignes précédées par <- proposent le résultat de l'évaluation du code.

   

   La console du navigateur évalue directement du code.

2. On peut communiquer avec la Console JavaScript. Par exemple la notation console.log() permet d'écrire un message dans la Console. Pour ceux qui ont utilisé Flash, cette instruction est similaire à la fonction trace() de Flash. Voici un exemple :

   for(var i = 0; i < 5; i++) {
       console.log("Cycle actuel : " + i);
   }
   

   Le résultat de ce script dans la console JavaScript est le suivant :

   

   La méthode log() de l'objet Console permet d'afficher des messages dans la console JavaScript.

Synthèse des principes de base de computation et automatisation des processus

Programmer signifie traduire les intentions du développeur de manière que la machine les exécutes conformément aux attentes. Adaptation de Denning & Martell (2015, p. 90, Fig. 5-3)

• Faire le trait d'union entre l'Introduction à la programmation et Computation avec JavaScript
• Pensée symbolique et processus de traitement de l'information
• Programme = Algorithme + Données
• Fonctionnement technique de l'interprète JavaScript

  

  Lecture du code source du point de vue de l'interprète qui décompose le code source à la recherche de pattern qu'il reconnaît.

• Avantages de l'automatisation :
  • Rendre les processus plus vite (sur le moyen terme !)
  • Rendre les processus plus fiables (si le code est bon !)
  • Répliquer les processus par d'autres personnes (e.g. problème de réplicabilité des Sciences Sociales)

À retenir, programmer en JavaScript correspond à :

1. Réduire la complexité d'un problème ou d'un besoin à une suite d'instructions automatisées.
2. Traduire ces instructions en code JavaScript, afin que l'interprète puisse les computer de manière correspondante aux attentes.

Démo JavaScript côté-client

Fonctionnement de JavaScript côté-client :

• Retour sur Premiers pas avec JavaScript : questions ? remarques ?
• Présentation interactive
• Téléchargement des instructions avec le <script>...</script> JavaScript
• La notion de Application Programming Interface (API) : JavaScript côté-client = JavaScript de base + Web API
  • Accès (limité) de JavaScript au navigateur web avec l'objet window
  • Accès (presque illimité) de JavaScript au DOM de la page web avec l'objet window.document
• Ambivalence du DOM :
  1. Définit la structure de votre interface utilisateur (paragraphe, bouton, image, ...)
  2. Définit la structure de vos "données", e.g. :
     • <p class="instructions">Cliquer sur ce bouton</p>

       Le paragraphe représente la donnée instructions à donner à l'utilisateur

     • <p class="feedback">la réponse est correcte !</p>

       Le paragraphe représente la donnée feedback à donner à l'utilisateur

     • <span id="score">100</span>

       Le span représente la donnée score de l'utilisateur

• Le script JavaScript peut agir sur les deux versants :
  1. Modifier la structure de l'interface graphique
     • Application sur la lecture qui cache le mot après 200ms
     • Brain lobes (exercice 2)
  2. Modifier la structure des "données"
     • Application sur la lecture qui affiche un mot différent (i.e., une donnée différente) au même endroit
     • Simple compteur sur base 10
     • Simple compteur sur base 2

Analyse techniques des deux applications pour la lecture présentées en P1 :

• esrever
   : entraînement de la voie d'assemblage (construction des mots à travers le déchiffrage des lettres)
  • L'algorithme permet d'afficher les lettres qui composent un mot à l'inverse, de cette manière on ne peut pas utiliser la forme du mot.

    /**
     * Code pour construire une simple application interactive qui affiche aléatoirement un mot à l'envers depuis une liste
     */
    
    //Liste de mots
    var wordList = [
      "maison",
      "chien",
      "chat",
      "avion",
      "lettre",
      "marionette",
      "chaise",
      "école",
      "mathématique",
      "livre",
      "français",
      "géographie",
      "cahier",
      "stylo"
    ];
    
    //Fonction pour enverser le mot
    function reverseWord(init) {
      //Renvoyer le mot inversée en utilisant l'aglorithme que nous avons créé
      return init
        .split("")
        .reverse()
        .join("");
    }
    
    //Fonction pour récupérer un mot aléatoire
    function getRandomWord() {
      var randomIndex = Math.floor(Math.random() * wordList.length);
      return wordList[randomIndex];
    }
    
    //Ajouter le gestionnaire d'événement au bouton
    document.querySelector("#randomWordBtn").addEventListener("click", function() {
      var randomWord = getRandomWord();
      var reverse = reverseWord(randomWord);
      document.querySelector("#targetWord").textContent = reverse;
    });
    

• Mot clignotant
   : entraînement de la voie d'adressage (reconnaissance des mots par leur "forme")
  • L'algorithme affiche le mot seulement pour 200ms, de cette manière on n'a pas le temps de construire le mot lettre par lettre.

    /**
     * Code pour construire une simple application interactive qui affiche aléatoirement un mot à l'envers depuis une liste
     */
    
    //Liste de mots
    var wordList = [
      "maison",
      "chien",
      "chat",
      "avion",
      "lettre",
      "marionette",
      "chaise",
      "école",
      "mathématique",
      "livre",
      "français",
      "géographie",
      "cahier",
      "stylo"
    ];
    
    //Fonction pour récupérer un mot aléatoire
    function getRandomWord() {
      var randomIndex = Math.floor(Math.random() * wordList.length);
      return wordList[randomIndex];
    }
    
    //Ajouter le gestionnaire d'événement au bouton
    document.querySelector("#randomWordBtn").addEventListener("click", function () {
      //Sélectionner un mot aléatoire
      var randomWord = getRandomWord();
    
      //Associr le mot aléatoire au placeholder
      var targetWord = document.querySelector("#targetWord");
      targetWord.textContent = randomWord;
    
      //Afficher le mot s'il est caché
      var wordContainer = document.querySelector(".showWord");
      wordContainer.style.display = "block";
    
    
      //Démarrer un timer qui cache le mot après 200ms
      setTimeout(function () {
        wordContainer.style.display = "none";
      }, 200)
    });
    

Liens vers le repository avec les fichiers des exemples : MALTT-STIC/stic-1-app-examples

Workshop JavaScript côté-client

Fichiers à télécharger :

• MALTT-STIC/stic-1-javascript-client-side

Utilisation de la Console JavaScript

Utilisez encore une fois la console pour repérer des erreurs. Cela doit devenir une habitude : contrôlez toujours la console lorsque vous testez vos dispositifs !

Synthèse des principes de base de l'interactivité avec JavaScript

Trois caractéristiques d'une application interactive qui utilise une interface utilisateur.

• Faire le trait d'union entre l'Introduction à la programmation et Interactivité avec JavaScript
• Interactivité = inputs générés par les utilisateurs
• Fonctionnement de JavaScript côté-client : l'utilisateur télécharge les instructions avec le contenu de la page
  • JavaScript a accès à la page grâce à l'objet global window et au DOM grâce à l'objet window.document
  • Tout élément d'une page peut être rendu interactif avec la même démarche :
    1. Identifier l'élément parmi tous les éléments
    2. Lui appliquer un gestionnaire d'événements
    3. Appliquer à l'intérieur du gestionnaire une règle qui génère une modification

    

    Structure d'une interaction, adaptation de What is a microinteraction de Saffer (2014)

• Possibilité d'animer le DOM (Animation avec JavaScript)
• Accès à travers le navigateur à d'autres API (e.g. Canvas (HTML5), Géolocalisation, Webcam, ...)
  • Lien avec exercice 4 : HTML5 audio et video
• Importance du guidage pour suggérer les interactions attendues par l'application et orienter l'attention au(x) bon(s) endroit(s)
  • « Tout le monde sait ce qu’est l’attention. C’est la prise de possession par l’esprit, sous forme claire et vive, de l’un parmi ce qui semble plusieurs objets ou trains de pensée simultanément possibles. La focalisation, la concentration de la conscience, participent de son essence. Elle implique un retrait de certaines choses afin de traiter efficacement les autres (…) » (William James, Principes de psychologie, 1890, p.404).

À retenir :

L'interactivité avec JavaScript consiste dans le changement programmé du DOM à travers les instructions contenues dans un ou plusieurs scripts. Ces changements se reflètent dans la mise à jour de l'interface utilisateur affichée par le navigateur.

Projet 3 / Tâche

Voici de suite la description détaillée de la tâche et le matériel de support à votre disposition pour compléter l'exercice pendant la période à distance.

Lectures et matériel de support

Ces articles proposent les contenus utiles aux finalités pédagogiques du cours. Pour compléter l'exercice ou atteindre les objectifs spécifiques à votre dispositif (voir plus bas), d'autres ressources peuvent être nécessaires.

• Interactivité avec JavaScript
   : aspects théoriques et pratiques, lecture commune avec exercice 4, niveau des exemples à calibrer en fonction de vos besoins et intérêts
• Computation avec JavaScript
   : aspects théoriques et pratiques, niveau des exemples à calibrer en fonction de vos besoins et intérêts.

Dispositif

Imaginez un design pédagogique interactif dans lequel l'utilisateur puisse déterminer des modifications par rapport au contenu initial.

• Créez une page HTML5/CSS qui contient des éléments interactifs (e.g. click, mouseover, etc.)
• Ajoutez une ou plusieurs manipulations du DOM suite à un événement (e.g. afficher un feedback, remplacer une image, etc.)
• Le tout doit servir à un objectif déclaré dans votre rapport (pas juste votre objectif d'apprentissage !)

Vous pouvez adapter/revisiter tous les exemples disponibles dans le matériel de support, voir également :

• SVG avec JavaScript

si vous voulez rendre un dessin SVG interactif en continuité avec l'exercice 2. Mais ne répétez pas simplement le principe de la Flash card !

Contraintes

• Contenu de la page selon vos envies, mais en rapport avec une thématique MALTT
• Vous devez inclure un fichier JavaScript externe
• Vous devez créer au moins une action interactive déclenchée par l'utilisateur qui modifie le contenu de la page en modifiant le DOM
  • C'est-à-dire gestionnaire d'événement + règle de comportement + feedback à l'interface
  • Pas de drag&drop (on le verra en P3)
• Votre code doit contenir au moins l'une de ces caractéristiques (à choix) :
  • Une structure de contrôle de type if... else...
  • La génération d'un élément aléatoire
  • L'utilisation d'une boucle for... ou while
• Vous pouvez utiliser du clipart (SVG ou autre) fait par d'autres, mais citez la source dans le rapport et dans la page de votre dispositif
• Vous pouvez vous appuyer sur des exemples vus en cours ou disponibles dans le matériel pédagogique, mais il faudra au moins adapter le code JavaScript (pas simplement changer/adapter le contenu HTML)
• Vous ne pouvez pas combiner sur la même page les exercices 3 et 4
  • Mais vous pouvez utiliser le même sujet (e.g. mini-site avec deux pages)

Pour les plus ambitieux

En général, si vous maîtrisiez bien JavaScript, concentrez-vous sur les aspects interactifs/ergonomiques/pédagogiques de l'application : il ne suffit pas de savoir coder pour créer un bon dispositif !

Critères d'évaluation

Malus

• Mauvais liens (fichier JavaScript, CSS)
• Copier/coller d'un snippet de code présenté au cours ou tiré d'internet sans aucune modification
• Agencement de la page approximatif
• Interaction pas claires/pas bien indiquées

Bonus

• Code bien organisé et "élégant"
• Documentation du code (raisonnable : pas plus de commentaires que de code...)
• Utilisation de techniques de programmation (cycles, structure de contrôle, etc.)
• Indications pertinentes sur les interactions disponibles (e.g. guidage, texte descriptif, ...)
• Design graphique soigné (e.g. bonne utilisation CSS)
• Pour une très bonne note : l'application peut être "réutilisable" (e.g. génération aléatoire, bouton "start again", etc.)
  • Essayez d'aller au-delà de "poser une seule question et donner un feedback juste/faux"
  • Dans l'idéale, cherchez d'exploiter la capacité de l'ordinateur à faire des choses automatiques

Rapport

Faites un rapport selon les guidelines habituelles :

• voir STIC:Rapport STIC I et II

En particulier pour cet exercice, essayez d'expliquer :

• En quoi les interactions que vous avez créées soutiennent vos objectifs d'apprentissage/d'utilisation

Contribution Wiki

Contribution libre comme d'habitude :

• STIC:Contribution Wiki

Quelques suggestions :

• Ajouter/améliorer Review de ressources pour débuter JavaScript
• Mettre à jour/contrôler les Liens JavaScript
• Cherchez des pages liées à JavaScript mais qui ne sont pas dans la Category:JavaScript
• Corrections/améliorations des pages JavaScript, Tutoriel JavaScript de base, Tutoriel JavaScript côté client
• Passer en SVG les schémas des pages de l'Initiation à la pensée computationnelle avec JavaScript qui sont en png

Délai

Dimanche 18 novembre, 21:00

Ressources

Théoriques

• Introduction à la programmation
• Pensée computationnelle
• JavaScript
• Computation avec JavaScript
• Interactivité avec JavaScript

Techniques

Exemples

• Collection de simples exemples sur Codepen.io

Références de base

• Tutoriel JavaScript de base
• Tutoriel JavaScript côté client
• SVG avec JavaScript
• Review de ressources pour débuter JavaScript
• JavaScript sur Mozilla Developer Network (ressources pour plusieurs niveaux)
• Tutoriel JavaScript sur W3schools
• JavaScript and HTML DOM reference on W3Schools
• Il existe des dizaines de tutos sur le web et des livres mais attention : contrôlez qu'il s'agit de ressources récentes, si non il y a le risque de suivre des pratiques obsolètes.

Références plus avancées

• Animation avec JavaScript
• Canvas (HTML5) - API pour déssiner
• Géolocalisation sur MDN ou W3Schools
• Speech Recognition (very experimental)
• Vidéo sur le fonctionnement des événements en JavaScript par Philip Roberts (en anglais, environ 25min.)

Bibliographie

Livres pour débutants/intermédiares avec aussi de la théorie (free on the web/pay printable version)

• Haverbeke, M. (2018). Eloquent JavaScript. A modern Introduction to Programming. Third Edition. San Francisco, CA: No Starch Press. Accès libre depuis internet: http://eloquentjavascript.net/
• Simpson, K. (2015). You Don’t Know JS: Up & Going. O’Reilly Media. Accès libre à la version non editée de toute la série de livres https://github.com/getify/You-Dont-Know-JS

Livre sur les microinteractions (pas de code)

• Saffer, D. (2014). Microinteractions. Designing with details. Sebastopol, CA: O’Reilly Media.

Livres sur informatique/codage (pas de code)

• Denning, P. J., & Martell, C. H. (2015). Great Principles of Computing. Cambridge, MA: MIT press.
• Petzold, C. (2000). Code. The Hidden Language of Computer Hardware and Software. Redmond, WA: Microsoft Press.

Aide

Discussion de cette page

Utilisez la page discussion de cette page pour poser des questions. Pour insérer un nouveau titre, utilisez simplement le "+".

Important: Si vous cliquez sur l'étoile ("Ajouter cette page à votre liste de suivi"), le wiki vous enverra un mail après chaque modification de la page.

Journée de Support Libre

Exceptionnellement pour cette période, la Journée de Support libre est déplacée d'une semaine. Elle sera donc jeudi 15 novembre.

La présence d'au moins un assistant/moniteur spécifiquement pour STIC est garantie de 10h à 12h s'il y a assez d'étudiants qui ont manifesté leur présence.

• voir Journée de Support Libre pour plus d'informations et pour annoncer votre présence à la journée

Quelques conseils

Voici quelques conseils pour cet exercice :

• Ne vous lancez pas tout de suite dans votre projet d'application. Essayez d'abord des exemples, donnez-vous un petit objectif atteignable (e.g. faire marcher un bouton) et gagnez confiance dans la compréhension du code.
• Commentez votre code, pas seulement/forcément en fonction de ce que le code fait, mais surtout pour la raison (quelle est l'intention du code?)
• Référez vous aux concepts constitutifs de la pensée computationnelle
• Par exemple, utilisez console.log("...") pour décomposer votre code et identifier la source du problème. Imaginez d'avoir un bouton qui déclenche une fonction quelconque. Vous cliquez sur le bouton et ça ne marche pas. Votre problème peut-être :
  1. Le gestionnaire d'événement associé au bouton ne marche pas
  2. La fonction déclenchée ne marche pas

var myBtn = document.getElementById("clickMe");
//Gestionnaire d'événement
myBtn.addEventListener(function () {
  //Mettez ici un console.log pour être sûr que votre événement est déclenché
  console.log("Le bouton clickMe marche!");
  //Puis votre fonction quelconque
  doSomething();
});

//Définissez votre fonction
function doSomething() {
  //Mettez ici un console.log pour être sûr que la fonction est invoquée
  console.log("doSomething a été invoquée!");
  //suite de votre code...
}

Avec ce type de décomposition vous pouvez savoir si le problème est dans le gestionnaire d'événement ou dans la fonction. Quand tout marche correctement, pensez à enlever les console.log().

Erreurs dans Brackets

À partir de la version 1.11 de Brackets, vous pouvez obtenir des alerts ou des erreurs du type :

• ERROR: 'document' is not defined. [no-undef]
• ERROR: 'console' is not defined. [no-undef]

À ce propos voir : Débug JavaScript sur la page de Brackets

Si vous souhaitez un éditeur plus puissant, cette période est la plus indiquée pour faire le switch vers Visual studio code.