Les notions d'algorithme et de programme
Un algorithme est une liste ordonnée d'instructions. Un programme est un algorithme écrit dans un langage compréhensible par une machine.
Algorithme
Un algorithme est une liste ordonnée d'instructions permettant d'effectuer une tâche, de résoudre un problème.
Les recettes de cuisine sont des algorithmes permettant d'obtenir un plat.
Programme
Un programme est un algorithme écrit dans un langage compréhensible par une machine (ordinateur, calculatrice, etc.).
Un algorithme peut être écrit en langage naturel ou traduit, dans un langage de programmation, sous la forme d'un programme exécutable par un ordinateur ou une calculatrice.
Le logiciel Scratch
Le logiciel Scratch est un logiciel de programmation par blocs utilisé au collège pour découvrir la programmation avec une interface attrayante et un format plutôt ludique. Les différents types de blocs sont regroupés dans des catégories afin de les retrouver plus facilement. Un de ces blocs correspond aux variables.
Les blocs Scratch
Parmi les blocs disponibles sur Scratch, ceux-ci sont les plus utiles : mouvement, événements, contrôle, opérateurs et variables.
Voici certains des blocs disponibles parmi ceux qui sont les plus utiles en mathématiques :
- mouvement ;
- événements ;
- contrôle ;
- opérateurs ;
- variables.
Les variables
Une variable contient une information que l'algorithme repère par son nom et utilise : l'information correspond à la valeur que l'on donne à cette variable.
Variable
Une variable est une « boîte » contenant une information que l'algorithme va repérer par son nom et utiliser.
Il existe plusieurs types de variables. On utilise en classe de 5e des variables numériques (contenant des nombres) ou textuelles (contenant du texte).
Dans le programme suivant, la variable « nombre » est numérique.
Elle contient le double du nombre choisi par l'utilisateur.
Affecter une valeur à une variable
Affecter une valeur à une variable, c'est donner une valeur à cette variable.
On souhaite affecter à A la valeur 5.
Dans le logiciel Scratch, on utilisera le bloc suivant :
On peut affecter à une variable une valeur numérique, une chaîne de caractères, la valeur d'une autre variable, ou encore une réponse donnée par l'utilisateur suite à une question.
On affecte à la variable A la réponse saisie par l'utilisateur :
Les instructions conditionnelles
Lors de l'écriture d'un programme, on effectue souvent des actions en fonction d'une condition : c'est ce que l'on appelle une « instruction conditionnelle ».
Instruction conditionnelle
Lorsqu'un programme effectue des actions en fonction d'une condition, l'instruction contenant la condition est appelée « instruction conditionnelle ».
Dans le programme ci-dessous, l'instruction conditionnelle est :
Si réponse > 0, alors on affiche le message « Votre nombre est bien strictement positif ».
Une instruction conditionnelle peut également contenir une instruction dans le cas où la condition n'est pas vérifiée.
Dans le programme ci-dessous, l'instruction conditionnelle est :
Si réponse > 0, alors on affiche le message « Votre nombre est bien strictement positif ».
Sinon, on affiche le message « Votre nombre n'est pas strictement positif ».
Les instructions conditionnelles peuvent également être utilisées dans des programmes de tracés de figure.
Dans le programme ci-dessous, si l'utilisateur répond « droite » à la question, un segment horizontal de longueur 500 pixels est tracé vers la droite.
Sinon, un segment horizontal de longueur 300 pixels est tracé vers la gauche.
Les boucles « répéter ... fois »
Lorsqu'on souhaite écrire un programme, il arrive souvent que l'on doive utiliser une ou plusieurs instruction(s), plusieurs fois de suite. Écrire une « boucle » permet de répéter l'instruction ou le bloc d'instructions un nombre de fois déterminé à l'avance.
Boucle itérative
On appelle « boucle itérative » la répétition d'une instruction (ou d'un groupe d'instructions) un nombre de fois donné.
Une itération est une répétition de cette instruction (ou de ce groupe d'instructions).
Une telle boucle est du type « répéter ... fois » où « ... » est remplacé par un nombre entier naturel.
On peut tracer un carré avec Scratch en répétant une action (tracé et rotation) quatre fois de suite.
Dans une boucle itérative apparaît un compteur qui sert à vérifier à quelle itération de la boucle en est l'algorithme (ou le programme). Le compteur est incrémenté automatiquement au début de chaque itération de la boucle : il augmente de 1 au début de chaque itération de la boucle itérative.