Technologie · 5ème · Algorithmique et Programmation : Les bases du code · 1er Trimestre

Conditions : Prendre des décisions

Utilisation des structures de contrôle conditionnelles pour rendre les programmes réactifs aux événements.

• Programmes Officiels
• MEN: Cycle 4 - Notions d'algorithmique et de programmation
• MEN: Cycle 4 - Gestion des evenements

À propos de ce thème

Les structures conditionnelles constituent le premier mécanisme de prise de décision en programmation. En 5ème, conformément aux attendus du Cycle 4, les élèves apprennent à utiliser « si...alors » et « si...alors...sinon » pour permettre à un programme de réagir différemment selon les données reçues. Un capteur de luminosité qui déclenche un éclairage, un personnage de jeu qui perd une vie en cas de collision : chaque exemple repose sur une condition bien formulée.

L'enjeu principal est la précision de la formulation logique. Une condition mal écrite peut rendre un système totalement inefficace ou dangereux. Les élèves doivent comprendre que la machine évalue une expression booléenne (vrai ou faux) et exécute un chemin ou l'autre sans marge d'interprétation.

Ce sujet se prête particulièrement bien aux approches actives. En simulant physiquement des situations de décision ou en testant leurs conditions sur des programmes réels, les élèves repèrent immédiatement les erreurs logiques. Le retour concret et rapide du programme renforce la compréhension de la structure conditionnelle bien mieux qu'un cours magistral.

Questions clés

1. De quelle manière une machine peut-elle prendre une décision en fonction d'un capteur ?
2. Analysez l'impact d'une condition mal formulée sur le comportement d'un programme.
3. Comparez l'utilisation de 'si...alors' et 'si...alors...sinon' dans différents scénarios.

Objectifs d'apprentissage

• Identifier les conditions nécessaires pour déclencher une action dans un programme simple.
• Expliquer le rôle des opérateurs de comparaison (>, <, =, !=) dans l'évaluation d'une condition.
• Comparer les résultats d'un programme utilisant une structure 'si...alors' par rapport à une structure 'si...alors...sinon' pour un scénario donné.
• Créer un petit programme qui réagit différemment selon deux valeurs d'entrée différentes.
• Analyser l'impact d'une erreur logique dans une condition sur le comportement attendu d'un programme.

Avant de commencer

Variables et affectation

Pourquoi : Les élèves doivent savoir comment stocker et modifier des informations (variables) pour pouvoir les utiliser dans des conditions.

Séquences d'instructions

Pourquoi : Comprendre qu'un programme s'exécute étape par étape est fondamental avant d'introduire des chemins alternatifs basés sur des conditions.

Vocabulaire clé

Condition	Une affirmation qui peut être soit vraie, soit fausse. Elle détermine si une action doit être exécutée ou non.
Structure conditionnelle	Un bloc de code qui permet à un programme de prendre des décisions en exécutant différentes instructions selon que la condition est vraie ou fausse.
Opérateur de comparaison	Un symbole (comme >, <, =) utilisé pour comparer deux valeurs et déterminer la relation entre elles (par exemple, si une valeur est plus grande qu'une autre).
Valeur booléenne	Une valeur qui ne peut être que vraie (vrai) ou fausse (faux). Les conditions évaluent généralement à une valeur booléenne.
Algorithme	Une suite d'instructions logiques et ordonnées pour résoudre un problème ou accomplir une tâche. Les conditions font partie de la construction d'un algorithme.

Attention à ces idées reçues

Idée reçue courante

Une condition 'si' exécute les deux branches à la fois.

Ce qu'il faut enseigner à la place

Les élèves pensent parfois que le programme passe par le 'alors' et le 'sinon' successivement. Les simulations physiques où un élève doit choisir un seul chemin à un carrefour clarifient le caractère exclusif de la structure.

Idée reçue courante

Si la condition n'est pas remplie, le programme s'arrête.

Ce qu'il faut enseigner à la place

Sans le bloc 'sinon', les élèves croient que le programme bloque. En réalité, il continue simplement après le bloc conditionnel. Tester un programme avec et sans 'sinon' en binôme aide à observer cette différence.

Idée reçue courante

L'ordinateur évalue la condition une seule fois au démarrage.

Ce qu'il faut enseigner à la place

Pour une surveillance continue (capteur de température), la condition doit être placée dans une boucle. Les élèves comprennent cette nécessité en observant qu'un programme sans boucle ne réagit qu'une seule fois lors des tests pratiques.

Idées d'apprentissage actif

Jeu de simulation: Le portail automatique

Un élève joue le capteur (annonce une situation : « véhicule détecté »), un autre joue le programme (lit la condition sur sa fiche), un troisième joue l'actionneur (ouvre ou ferme le portail). Le groupe teste différentes conditions et observe l'impact d'une condition mal formulée sur le comportement du système.

25 min·Petits groupes

Penser-Partager-Présenter: Si...alors ou si...alors...sinon ?

L'enseignant propose des scénarios du quotidien (thermostat, alarme incendie, feu tricolore). Chaque élève choisit la structure la plus adaptée, compare avec son voisin et justifie son choix devant la classe.

15 min·Binômes

Cercle de recherche: Le programme qui déraille

En binômes, les élèves reçoivent un programme Scratch contenant des conditions mal formulées. Ils doivent identifier les erreurs, prédire le comportement du programme, puis tester leur hypothèse en l'exécutant.

30 min·Binômes

Galerie marchande: Conditions en domotique

Chaque groupe affiche un schéma fonctionnel d'un système domotique (arrosage automatique, volet roulant, éclairage de sécurité) avec sa condition principale. Les autres groupes vérifient si la condition couvre tous les cas possibles et laissent des suggestions d'amélioration.

25 min·Petits groupes

Liens avec le monde réel

• Les systèmes de feux de circulation utilisent des conditions pour changer de couleur. Par exemple, si le capteur détecte une voiture arrêtée au feu rouge depuis plus de 30 secondes, le système peut déclencher un changement de phase pour fluidifier le trafic.
• Dans les jeux vidéo, les conditions déterminent les réactions des personnages. Si le personnage du joueur entre en collision avec un obstacle (condition), alors il perd des points de vie (action).

Idées d'évaluation

Billet de sortie

Distribuez une fiche avec un scénario simple (ex: 'Si la température est inférieure à 10°C, allumer le chauffage'). Demandez aux élèves d'écrire la condition sous forme de phrase et d'identifier l'action associée. Posez ensuite une question : 'Que se passe-t-il si la température est de 15°C ?'

Vérification rapide

Présentez un petit programme visuel (type Scratch ou Blockly) avec une structure conditionnelle. Modifiez une seule valeur dans la condition et demandez aux élèves de prédire le résultat du programme. Par exemple, si la condition est 'nombre > 5' et que le nombre est 7, le programme dit 'Bonjour'. Si vous changez le nombre à 3, que dira le programme ?

Question de discussion

Posez la question : 'Imaginez que vous programmez un robot pour arroser les plantes. Vous avez deux conditions possibles : 'Si la terre est sèche' ou 'Si la terre n'est pas sèche'. Quelle condition est la plus logique à utiliser pour déclencher l'arrosage ? Expliquez pourquoi.'

Questions fréquentes

Quelle est la différence entre 'si...alors' et 'si...alors...sinon' ?

'Si...alors' exécute un bloc d'instructions uniquement quand la condition est vraie. 'Si...alors...sinon' propose en plus un comportement alternatif quand la condition est fausse. Par exemple, un feu tricolore qui ne gère que le vert nécessite un 'sinon' pour traiter le rouge.

Comment formuler une bonne condition en programmation ?

Une bonne condition est précise et testable : elle compare une valeur à un seuil (température > 25) ou vérifie un état (bouton pressé = vrai). Elle ne doit laisser aucune ambiguïté, car la machine ne peut interpréter que vrai ou faux.

Comment l'apprentissage actif aide-t-il à maîtriser les conditions ?

Les erreurs de logique conditionnelle sont difficiles à repérer dans un cours théorique. En simulant physiquement le rôle du programme, les élèves voient immédiatement les conséquences d'une condition mal écrite. Le travail en binôme sur des programmes « cassés » les oblige à verbaliser leur raisonnement logique, ce qui ancre la compréhension.

Les conditions sont-elles utilisées dans les objets du quotidien ?

Tous les objets automatisés utilisent des conditions. Le lave-linge adapte son cycle selon le poids du linge, le smartphone ajuste la luminosité de l'écran selon la lumière ambiante, et le distributeur de billets vérifie le solde avant d'autoriser un retrait.