STIC:STIC I - exercice 2 (Xerneas)

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Cette page fait partie des cours STIC I et STIC II

STIC

Introduction

Ce deuxième exercice du cours STIC I introduit les premiers concepts de programmation et computational thinking à travers la création d'une première application interactive avec Scratch, un logiciel développé par le MIT.

Connaissances/compétences envisagées

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

  • Développer une perspective critique sur la pensée computationnelle et le rôle de l'informatique à l'école
  • Comprendre les grands principes de la programmation (variables, structures de contrôles, boucles, ...)
  • Comprendre les grands principes des applications interactives et savoir identifier des liens potentiels avec l'apprentissage
  • Utilisation de Scratch en tant qu'outil de développement, mais également de transfert de connaissance sur la programmation

Prérequis

Lecture obligatoire :

Activité en salle de classe

Programme

  • 09:00 - 10:00 Présentation du cours
  • 10:00 - 10:30 Hands-on Scratch + explication de l'exercice
  • -- Pause --
  • 11:00 - 12:30 Introduction à JavaScript

Présentation du cours

Thématiques

Introduction à STIC I :

  • Perspective du cours
  • Pensée Computationnelle (Computational Thinking)
  • Interactivité/Interaction et apprentissage

Support

Support utilisé :

Hands-on Scratch

Showcase :

Environnement de développement graphique de Scratch 2.0

Introduction à JavaScript

Introduction à la programmation

Retour sur les éléments principaux de l'Introduction à la programmation :

  • Notion d'algorithme
  • Composition d'instructions simples
  • Règles syntaxiques

Syntaxe de JavaScript

Survol des éléments fondamentaux du langage JavaScript :

  • Syntaxe : règles pour écrire/organiser le code source
    • Variables : var cours = "STIC I";
    • Types de données : (1) primitives (i.e. string, number, boolean, null, undefined); (2) objects (objects, arrays, functions)
    • Opérateurs : (1) mathématiques (+, -, /, *, %), (2) logiques (&&, ||, ==, !=, ..), (3) autres (...)
    • Structure de contrôle (if... else if... else, switch)
    • Boucles (for, while)
    • Built-in objects (String, Math, Number, ...) -> properties (i.e. variables) & methods (i.e. functions)
  • Instructions
    1. Expressions : éléments individuels du langage, e.g. var, +, ., ...
    2. Statements : composition d'expressions, e.g. var cours = "STIC" + " I";
    3. Bloc de code : composition de statements qui partagent le même scope, e.g. function () { ... }
  • Deux types d'instructions :
    1. Modifier l'état de la logique de l'application (i.e. "write")
    2. Récupérer le résultat d'une manipulation/l'état d'un élément à un moment donné dans la logique de l'application (i.e. "read")

Références :

Exemple analysé

Problème : je veux obtenir l'inverse d'un mot. E.g. STIC --> CITS

Démarche :

  1. Avec quelle type de données on a à faire ? Une suite de caractère --> String
  2. Existe-t-il une fonctionnalité du langage qui fait ce que je veux ?
  3. Existe-t-il quelque chose qui pourrait être utile ?
    • La méthode split() sépare une suite de caractère et en fait une liste indexée, i.e. un array (référence)
    • Donc je peux passer de "STIC" à ["S", "T", "I", "C"]
  4. Maintenant je me retrouve avec un array. Existe-t-il une fonctionnalité du langage qui permet d'inverser un array?
  5. Maintenant je me retrouve avec un array qui a les lettres dans le bon ordre. Existe-t-il une fonctionnalité du langage qui permet de passer d'un Array à un String?
    • Contrôler à nouveau la liste des propriétés/méthodes associés aux Array (vour plus haut)
    • La méthode join() s'occupe exactement de cela (référence)
    • Donc je peux passer de ["C", "I", "T", "S"] à "CITS"
  6. Résolution du problème

Même passage en code : 

//Déclarer une variable avec le mot que je veux inverser
var init= "STIC"; //--> "STIC"

//Commencer par le traduir en array
var singleLetters = init.split(""); //--> ["S", "T", "I", "C"]

//Inverser l'ordre des éléments
var reverseLetters = singleLetters.reverse(); //--> ["C", "I", "T", "S"]

//Unire les lettres dans l'ordre inverse
var end = reverseLetters.join(""); //--> "CITS"

Dans cet exemple de code on a utilisé beaucoup de variables qui en fait ne servent pas. Donc on peut améliorer le code (i.e. faire du refactoring) : 

var init = "STIC"; //--> "STIC"
var end = init.split("").reverse().join(""); //--> "CITS";

À ce point on a un meilleur algorithme, mais si on voulait connaître l'inverse de "ERGO", il faudrait écrire à nouveau les mêmes passages juste avec une nouvelle valeur associée à la variable init. On peut faire mieux, on peut créer une fonction : 

//Déclarer une fonction avec un argument. Ce sera le mot initial
function reverseWord(init) {
  //Renvoyer le mot inversée en utilisant l'aglorithme que nous avons créé
  return init.split("").reverse().join("");
}

//Maintenant il sera suffisant d'invoquer cette fonction et lui passer le mot en tant qu'argument pour obtenir l'inverse
var sticReverse = reverseWord("Sciences et Technologies de l’Information et de la Communication");
var ergoReverse = reverseWord("Design centré utilisateur et ergonomie");

Workshop / Activité complémentaire pour P2

Workshop files from GitHub :

Attention : exemples à terminer/résoudre avant P2 !

Projet 2 / Tâche

Dispositif

Imaginez une première application interactive liée à un contenu d'apprentissage et développez-la avec Scratch :

  • Créez un projet avec Scratch 2.0
  • Déterminez l'architecture de l'application à travers les blocs de code de Scratch
  • Incorporez (i.e. embed) l'application dans une page HTML5 sur le serveur tecfaetu.unige.ch (nb pas dans votre page du rapport)
  • L'application doit servir à un objectif déclaré dans votre rapport (pas juste votre objectif d'apprentissage !)

Contraintes

  • Contenu selon vos envies, mais en rapport avec une thématique MALTT
  • Vous devez utiliser dans votre application au moins les éléments suivants :
    • 2 blocs de type Événements (e.g. quand drapeau vert est cliqué + autre à votre choix)
    • 1 bloc de type Contrôle > Si... alors ou Si... alors... sinon
    • 1 bloc de type Contrôle > répéter (e.g. répéter X fois ou répéter jusqu'à)
  • Vous avez le droit d'utiliser tous les éléments graphiques/sons/etc. mis à disposition directement par Scratch
    • Si vous utilisez d'autres éléments, faites très attention qu'ils soient libres de droits et citez la source dans votre rapport
  • Créer une page HTML5 valide/bien formatée qui incorpore l'application avec quelques informations en plus (e.g. introduction, consignes, ...)

Critères d'évaluation

Selon la Grille d'évaluation : cliquer sur le devoir dans l'espace Moodle du cours pour voir les critères.

Malus
  • Application ne marche pas
  • Stage désorganisé et/ou graphisme confus (e.g. difficile à identifier les objets)
  • Interaction sans finalité (e.g. cliquer pour activer simple message "hello")
  • Utilisation d'éléments graphiques/sons/etc. pas libre de droits
  • Lien vers l'application directement sur Scratch (pas incorporé dans une page HTML5)
Bonus
  • Stage bien organisé et/ou graphisme cohérent
  • Interaction facile à comprendre/initialiser
  • Complexité des blocs de script (e.g. utilisation de variables, broadcast, ...)
  • Page HTML5 qui contient l'application bien structurée, avec informations complémentaires

Rapport

Faites un rapport selon les guidelines habituelles :

En particulier pour cet exercice, essayer de :

  • Identifier clairement les objectifs/public cible de votre application
    • Soyez raisonnables dans vos attentes : identifier un objectif simple et précis
  • Essayez de justifier en quoi l'interaction proposé soutienne vos objectifs d'apprentissage/d'utilisation

Contribution Wiki

Contribution libre sur l'ensemble de ce wiki (ou wiki anglais) :

Quelques suggestions en rapport avec l'exercice :

Délai

Dimanche 20:00 avant la semaine des cours présentiels P2

Ressources

Théoriques

Techniques

Scratch

JavaScript

Attention : limitez-vous aux aspects de syntaxe, on verra l'application de JavaScript dans les pages web en P2.

Bibliographie

Computational Thinking

  • Aho, A. V. (2012). Computation and computational thinking. Computer Journal, 55, 833–835.
  • Denning, P. J. (2016). Remaining Trouble Spots With Computational Thinking. Cacm, 60, 33–39.
  • Wing, J. M. (2006). Computational thinking. Communications of the ACM, 49, 33–35.

Scratch

  • Resnick, M., Maloney, J., Monroy-Hernández, A., Rusk, N., Eastmond, E., Brennan, K., … Kafai, Y. (2009). Scratch: Programming for All. Communications of the ACM, 52, 60–67.

JavaScript

Aide

Discussion de cette page

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Séminaire de codage

Le lundi après la semaine des cours en présence (i.e. le lundi suivant le cours STIC du vendredi), un séminaire de codage est organisé par TECFA.

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