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Programmer le système solaire

Par Jennifer O'Driscoll
Niveau
Secondaire 3 à 5 / 9e à 12e année
Disciplines
Science et technologie,
Mathématiques
composants du cadre
  • Programmation
  • Données
Outils et langages
OpenProcessing

Concepts clés en programmation

  • Algorithme 
  • Débogage 
  • Fonction 
  • Boucle 
  • Séquence 

Terminologie

Algorithme
Ensemble d’étapes à suivre pour résoudre un prob

 

Débogage

Recherche et résolution de problèmes ou de « bogues » dans du code.

 

Fonction

Type de procédure ou de routine exécutant une opération particulière. Il y a souvent des fonctions « enchaînées » composées de fonctions qui existent déjà, comme le bloc « sauter ».

 

Boucle

Élément exécutant la même séquence plus d’une fois (par exemple, le bloc « Répéter indéfiniment »).

 

Séquence

Série de consignes essentielles afin de réaliser une tâche. Les ordinateurs et Scratch lisent et exécutent des commandes de haut en bas.

 

Les élèves utiliseront OpenProcessing pour créer un modèle numérique du système solaire. Ils feront appel à leurs connaissances sur la distance entre les planètes et leur diamètre pour créer un modèle à l’échelle.

Prérequis :

  • Les élèves mettront à profit leurs connaissances antérieures sur la structure du système solaire, y compris la distance entre chaque planète et le diamètre de chacune. Cette leçon est idéale à réaliser après un cours sur les propriétés des planètes du système solaire.
  • La leçon « Code-emoji » de Canada en programmation est une introduction à Processing. Il est donc recommandé de la réaliser avant celle-ci.

Technologie :

  • Un ordinateur et un identifiant (compte) pour se connecter à OpenProcessing.

Avant la leçon...

  • Révisez les concepts de programmation et exercez-vous à les expliquer au groupe avec assurance.
  • Préparer et utiliser un projet de départ ou créer un sketch que les élèves pourront remixer (si vous faites des modifications).
  • Réalisez le projet principal de la leçon et assurez-vous de bien comprendre les étapes de création.

Les élèves se connecteront à OpenProcessing et remixeront (fork) le sketch pour le modifier.

Programmez en grand groupe et réalisez les étapes suivantes :

  • Augmenter la taille du sketch afin que le modèle au complet puisse y entrer
  • Redimensionner l'ellipse pour qu’elle soit mise à l’échelle (réduite) par rapport au soleil

Avec les élèves, trouvez un rapport pour mettre le modèle à l’échelle. Expliquez-leur qu’ils utiliseront le même rapport pour mettre à l’échelle le diamètre de toutes les planètes et réaliser le modèle.

Quand les élèves ont bien compris comment créer une ellipse, expliquez-leur qu’ils devront répéter ce processus avec toutes les planètes pour les mettre à la bonne taille.

Présentez aux élèves la documentation de Processing (en anglais). Montrez-leur où trouver des explications pour les ellipses et comment remplir leur forme (colorer) avec des valeurs RVB (en anglais : RGB).

Montrez-leur le sélecteur de couleur de Google et laissez-les choisir les couleurs de leur soleil.

Finalement, discutez de l’utilisation d’un rapport pour mettre à l’échelle et représenter la distance entre chaque planète. Expliquez que les points sur un écran sont mesurés en pixels; nous convertirons donc les kilomètres (km) et les unités astronomiques (au) en pixels. Encouragez les élèves à mettre les distances à l’échelle par eux-mêmes.

Les élèves devront consulter leurs notes ou faire des recherches sur la distance entre chaque planète. Ensuite, ils choisiront une unité de mesure (km ou au) et une échelle qui servira à représenter la distance en pixels sur leur écran. Voici une excellente ressource pour calculer la distance entre les planètes (en anglais).

Critères de réussite

Les élèves sont en mesure de décrire les principales composantes du système solaire et de l’Univers (p. ex., planètes, étoiles, galaxies) en employant la terminologie scientifique et les unités adéquates (unités astronomiques, notation scientifique, années-lumière).
[D1.2]

Les élèves sont en mesure de comparer des propriétés de corps célestes en compilant des données et en les présentant dans un format approprié (p. ex., comparer la taille des planètes). [D2.4]

Les élèves peuvent ajouter d'autres ellipses ou des formes pour créer des éléments comme des couleurs et des dimensions sur leurs planètes (p. ex., la tache rouge de Jupiter).

Ils peuvent aussi ajouter des lunes et des anneaux aux planètes qui en ont à l'aide d'arcs (les séquences sont particulièrement importantes pour réaliser cet exercice).

Modifications

Le personnel enseignant peut créer un projet de départ comprenant les ellipses avec le bon diamètre. Les élèves pourront tout simplement les mettre en ordre et à l’échelle et modifier les couleurs.

Photo d’éclipse lunaire par Johannes Plenio sur Pexels
https://www.pexels.com/photo/lunar-eclipse-1114900/

La documentation de Processing
https://processing.org/reference/

Site « Distance Between Planets »
https://theplanets.org/distances-between-planets/

Enseignez des leçons qui sont liées à votre programme existant! https://bit.ly/ActivitésCLC_FR

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