Fiche pédagogique (I) : cours d'informatique pour un enfant en CM2 (10 ans).

Pour un élève de 10 ans en CM2.

Fiche pédagogique (I) : cours d'informatique pour un enfant en CM2 (10 ans).

Je donne des cours d'info à un jeune homme dont le papa estime, avec raison, qu'il est nécessaire de l'initier à l'informatique le plus tôt possible. Mon élève à 10 ans et est en CM2. Dans ce cours d'environ 1 heure, desactivité manuelles (démontage) alternent avec des temps de réflexion (trier des cartes) et des moments plus ludiques, de discussion.

Voici donc le contenu du premier cours, avec la liste du matériel nécessaire.

Matériel

  • 2 disques durs de tailles différentes, en panne, récupérés chez Chrono Atelier.
    J'en profite pour leur faire une publicité justifiée : c'est un atelier de réparation pour portables PC ou Apple, téléphone portable. Leur accueil est excellent, très sympathique. Ils sont au 35 rue Montgallet, 75012 Paris, à quelques mètres de la sortie de la station Montgallet.
  • Deux tournevis Torx (de bonne qualité, achetés au BHV).
  • Un vieux stéthoscope.
  • Quelques vieux composants avec une fenêtre au dessus de la puce, type eeprom et microcontrôleur.
  • Cartes à jouer.
  • Bloc notes numérique Smartpad Wacom Bamboo Slate.

Les disques durs

Ils servent à stocker les informations, les fichiers, les données, quand l'ordinateur est éteint. Quand on fait "Enregistrer" dans un logiciel, c'est là que les données sont transférées.

On inspecte l'extérieur. Facile à repérer :

  1. les connecteurs. Celui avec les petites broches sert au transfert de données avec l'ordinateur. Celui avec les 4 grosses broches sert à l'alimentation électrique.
  2. la carte contrôleur : elle est relié à quelque chose de rond, ou cylindrique, qui est dans la boite (carter).
  3. on dessine le disque : on le pose sur la palette, on fait le tour avec le stylo, et on dessine ce qu'on voit dessus. On indique sur le plan dessiné les dimensions. On peut parler des unités : cm, mm ou pouces. Décoder ce qui est indiqué sur l'étiquette (Volts, courant continu, marque, modèle, etc.).

On le démonte :

  1. une vis est cachée, il faut la trouver !
  2. on décrit ce que l'on voit : plateaux rotatifs, bras, têtes de lecture, mécanisme de blocage et déblocage des têtes. Information sur la vitesse de rotation (5400 t/m à 15000 t/m) et comment ça fonctionne, c'est à dire que la tête flotte au dessus de la surface, très très près, au dessus d'un coussin d'air. Si elle la touche en dehors de la piste d’atterrissage, c'est un crash disque. Une fois ouvert, le disque est foutu, car de la poussière est rentrée dedans, ce qui provoquera un atterrissage des têtes.

Si on a les moyens de le faire tourner (alimentation) on peut écouter ce qu'il se passe avec le stéthoscope (démarrage du moteur, déplacement des têtes, etc.). Si on a un ordinateur complet on peut coller le stéthoscope dessus et analyser les sons, ventilation, disques dur, et dans quel ordre ils se succèdent au démarrage. Que ce passe t il quand on sauve un document ? Ou quand on recharge très vite tout temps la même page ?

Tri des cartes

On prend 10 cartes de l'as au 10. On les mélange. On les place en ligne devant soit. Elles sont dans n'importe quel ordre. Le but est d'expliquer comment on peut faire pour les trier. On peut laisser faire l’élève une fois, puis la seconde lui demander d'expliquer comment il a fait, la motivation de chaque geste.  Il n'est utile de demander à l’élève de savoir exécuter parfaitement ces algorithmes seul. Le but de l'exercice est qu'il comprenne qu'à l'ordinateur il faut tout préciser pas à pas, il ne "voit" pas les choses, ne sait pas lire, ne sait traiter que des nombres.

Algorithme genre quicksort
On prend la carte du milieu, et on met à sa gauche toutes les plus petites, et à droite toutes les plus grandes.

  1. on prend la carte au milieu des cartes du paquet gauche. On met à sa gauche toutes les plus petites, de l'autre toutes les plus grandes.
  2. puis soit récursivement tout ce coté là, jusqu'à ce que toutes les cartes soient dans l'ordre.
  3. récursivement, toutes les cartes du coté droit.

Il faut faire remarquer à l’élève que la carte choisie ne bougera pas, car on est sur que toutes les plus petites sont d'un coté, (respectivement avec les plus grandes).

Algorithme genre tri à bulles
On pose les cartes verticalement. On déplace un curseur de bas en haut, et on compare les cartes deux à deux. Si celle plus bas est plus grande que celle du dessus, in les permute. La plus grande va monter et se retrouver tout en haut. On recommence. On s’arrête quand il n'y a plus de permutation. On peut utiliser une carte pour maintenir ce drapeau.

Tri à bulles parce que comme les bulles dans l'eau la plus grande remonte.

Si l’élève joue à des jeux video, comment classe-t-il son inventaire ? Par exemple, les armes sous Fortnite : par ordre de facilité d'utilisation.

Algorithme de recherche
Placer les cartes les unes à coté des autre. Demander quelle est la plus grande et où la plus petite. Expliquer comment il a fait.
Faire remarquer le processus de comparaisons successives. Et que c'est long. Comment aller plus vite ? Par exemple i la carte à chercher est près d'un bord, on aurait pu commencer par là.
Mais pour ça, ou pour aller plus vite, il faudrait que la liste soit triée !
Si on a un dictionnaire, on peut lui demander de chercher un mot commençant par A, un autre par Z, et d'autres au milieu, pour voir comment on peut ouvrir le dictionnaire à peu près au bon endroit (estimé).

Inspection des composants électroniques

On voit une puces très régulière pour la mémoire eeprom, alors qu'on voit ça plus une partie plus compliquée pour les microcontrôleurs. Ce qui est régulier c'est la mémoire, ce qui compliqué c'est pour le calcul.

On voit les fils qui relient la puces aux pattes.

Bloc notes numérique Wacom / réseaux

Ce qui est écrit sur le papier posé sur la palette est transféré vers mon smartphone. Comment ça marche ?
Ce n'est pas par internet, c'est un petit réseau entre la palette et mon téléphone.

Mais on ne voit pas de fil, donc ça passe par ailleurs : l'air. C'est un réseau sans fil.

On peut comparer avec le réseau sans fil wifi de la box internet et le réseau filaire de la box elle même.

Essai avec la télécommande de la télé et un écran comme un livre placé devant la télécommande.


Quelques photos

Disque dur ouvert.

eeprom, mémoire morte. On voit les fils entre la puce et les broches.

Processeur avec eeprom.
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