L'initiation aux algorithmes dès la maternelle pose les fondations pour de nombreux apprentissages futurs, notamment en mathématiques et en informatique, en particulier dans le domaine du codage. De plus, le balayage visuel et l'analyse nécessaires à sa mise en œuvre en font une compétence importante dans l'apprentissage de la lecture. Cet article propose des ressources et des exemples d'activités à mener avec des enfants autour de la notion d'algorithme en moyenne section.
Qu'est-ce qu'un Algorithme ?
En maternelle, le terme "algorithme" désigne principalement une suite organisée selon un ou plusieurs critères. En moyenne section, il s'agit d'algorithmes simples, où le noyau de base est reproduit sans modification. On parle également d'algorithme répétitif. Des exemples incluent : petit / grand / petit / grand, rouge / jaune / bleu / rouge / jaune / bleu, ou encore fille / garçon / garçon / fille / garçon / garçon.
Un langage formel se distingue d’une langue naturelle par sa spécialisation, son caractère artificiel, le caractère limité de son lexique et la simplicité des règles qui régissent sa grammaire. Un exemple simple est le langage formé de quatre mots : « nord », « sud », « est » et « ouest » et d’une construction, la séquence, qui permet de former des suites de tels mots.
Que disent les Programmes ?
Dans le domaine "Acquérir les premiers outils mathématiques", et plus précisément dans le sous-domaine "formes, grandeurs et suites organisées", les programmes d'enseignement de l'école maternelle évoquent l'algorithme. Dès la petite section, les enfants sont invités à organiser des suites d'objets en fonction de critères de formes et de couleurs. Les premiers algorithmes proposés sont constitués d'alternances simples. Progressivement, ils sont amenés à reconnaître un rythme dans une suite organisée, à continuer cette suite, à inventer des "rythmes" de plus en plus compliqués, et à compléter des manques dans une suite organisée.
Ainsi, une compétence attendue en fin de maternelle est d'« Identifier une organisation régulière et poursuivre son organisation ».
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Activités pour Travailler l'Algorithme en Moyenne Section
Voici quelques activités concrètes pour aborder les algorithmes avec les enfants :
Reproduire et Poursuivre un Algorithme d'après un Modèle Donné
Fournissez un modèle de la structure de base sous forme de photo ou de dessin. Les élèves reproduisent le modèle et le poursuivent. Il peut s'agir d'une alternance de couleurs, de formes ou de tailles. Vous pouvez commencer par donner uniquement le matériel nécessaire, puis inclure des éléments "intrus" dont les élèves n'auront pas besoin. Sous forme de fiche, proposez des alternances d'orientations ou de positions.
Identifier le Noyau de Base de l'Algorithme
Confiez à vos élèves des colliers de perles (noués pour éviter qu'ils ne se défassent) qui suivent un algorithme simple, et demandez-leur de retrouver le modèle de base et de l'isoler. Cette activité peut également être réalisée avec des tours de Lego, en demandant aux enfants de détacher la cellule de base.
Compléter l'Algorithme
Préparez des fiches (photos ou dessins) sur lesquelles sont représentés des algorithmes simples avec au moins trois répétitions du schéma de base. Cachez un élément de la suite que les élèves doivent retrouver.
Copie Transport de l'Algorithme
Sur une table, disposez le matériel nécessaire pour la reproduction des algorithmes (cubes mathématiques, perles, briques de construction). À distance, cachez les modèles à reproduire. La réalisation de l'activité suppose d'identifier la cellule de base et le nombre de réitérations à opérer, ce qui nécessite des compétences pour dénombrer une quantité.
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Pour aider vos élèves dans ces activités, vous pouvez utiliser une petite chanson, en énonçant les critères en suivant un rythme simple et répétitif, pour les aider à mémoriser la suite algorithmique.
Des Algorithmes à Toutes les Sauces
Si les ateliers sont des occasions idéales pour travailler les suites algorithmiques avec du matériel, il existe une multitude d'activités pour les faire vivre aux élèves avec leur corps.
Les Algorithmes en Motricité
La réalisation de certains parcours offre aux élèves la possibilité de vivre l'algorithme. Voici quelques exemples d'installations :
- Se déplacer le long d'une poutre ou d'une suite de blocs : dessus / dessus / en bas / en bas (pieds gauche puis droit sur puis de chaque côté de la poutre).
- Évoluer dans un parcours de haies : avancer en passant au-dessus / au-dessous.
- Avancer sur un chemin de cerceaux : en sautant tour à tour à cloche-pied et pieds joints.
Les possibilités sont infinies : d'un côté / de l'autre de plots, sur / sous un banc, marcher / courir, en avant / arrière, grands pas / petits pas, etc. Explicitez la procédure, nommez l'algorithme, aidez-les à faire le parallèle avec les colliers de perles ou autre matériel que vous avez l'habitude d'utiliser pour les algorithmes en classe.
Les Algorithmes Musicaux
Les comptines et chansons utilisent souvent une structure répétitive qui peut être assimilée à un algorithme : l'alternance couplet / refrain, mais également les phrases rythmiques qui les constituent. Les jeux de pulsations corporelles ou de bruitages sont également l'occasion de mettre en place des algorithmes (ex : le célèbre "We Will Rock You").
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Des Algorithmes dans le Domaine des Arts Visuels
Certaines productions plastiques se prêtent à l'utilisation d'algorithmes : collage alterné de formes, coloriage avec alternance de couleurs, réalisation de suites organisées de motifs graphiques, utilisations de tampons, etc. La réalisation de couronnes à l'occasion de l'Épiphanie, de bijoux pour la fête des mères, ou d'un cadre pour mettre en valeur une production plastique sont des exemples de mise en œuvre.
Des Occasions de Tous les Jours
Le rang ou le regroupement sont des moments durant lesquels vous pouvez organiser le groupe classe ou demander à vos élèves de se ranger en respectant un algorithme simple : un petit / un moyen / un petit / un moyen, une fille / un garçon / une fille / un garçon, deux filles / deux garçons, assis / debout / assis / debout, etc.
Le Jeu du Robot-Idiot
Une autre activité intéressante est le jeu du "robot-idiot". Le but est de faire sortir un "robot-idiot" d'un petit labyrinthe construit avec des tables, des chaises ou dessiné à la craie. On fabrique des petites cartes avec les mots "avancer", "gauche", "droite" et on donne au robot une séquence de ces cartes qui sera son "algorithme". Il devra exécuter cet algorithme sans réfléchir. On peut ensuite complexifier le jeu en introduisant une porte qui peut être ouverte ou fermée, nécessitant l'introduction d'une condition dans l'algorithme : "si la porte est fermée alors [fais le tour]".
Importance des Algorithmes
Travailler les algorithmes en maternelle permet aux enfants d'acquérir des compétences essentielles pour leur futur apprentissage en mathématiques, en informatique et en lecture. Cela les aide à développer leur capacité à identifier des schémas, à suivre des instructions et à résoudre des problèmes de manière logique.
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