Groupe TraAM mathématiques 2021-2022 de l’académie de Rennes

Niveau et durée : Seconde en SNT, séance d’une heure

Objectif pédagogique : Manipuler la notion de composantes RGB, se repérer sur une image, utiliser des affectations, des instructions conditionnelles et des boucles « for » pour traiter une image.

Migration des canards

La situation-problème : Dans cette activité, on dispose d’une banque de photos de différents canards. On souhaite apprendre à l’ordinateur à reconnaître un canard sur une photo et ensuite compter le nombre de canards sur chacune des photos.

Pré-requis : Les élèves doivent avoir vu les affectations, les instructions conditionnelles et la boucle for sur Python. Pour le traitement d’images, les élèves doivent avoir vu les instructions : open, size, getpixel, putpixel, show et doivent savoir ce que sont les composantes RGB d’un pixel.

Nous avons réalisé préalablement deux séances de découverte de traitement de l’image (environ 3h).

Fichiers Capytale	Traitement d’images
Lien Capytale	https://capytale2.ac-paris.fr/web/c/0457-570552
Document élève de synthèse	Fiche eleve - Traitement de l’image Fiche eleve - Traitement de l’image

Déroulement : L’activité est décomposée en trois parties.

• Dans la partie A, les élèves sont sur table et doivent proposer une méthode pour pouvoir détecter un canard sur une photo.

  

  Partie A - Mise en place d’une méthode

• Dans la partie B, on s’intéresse à quatre couleurs présentes sur les canards et on compte le nombre de pixels de chacune de ces couleurs. Le but est de déterminer le nombre moyen de pixels de chacune de ces quatre couleurs sur une photo de canard. Les élèves se connectent à leur ENT et ouvrent le fichier Capytale ou le fichier Python (sans oublier d’enregistrer les images et le fichier python dans le même dossier).

  

  Partie B - Analyser un canard

• Dans la partie C, on met en place un programme qui permet de compter le nombre de canards sur une photo (plusieurs stratégies sont possibles).

  

  Partie C - Le comptage des canards

Analyse du dispositif : Les élèves ont trouvé l’activité ludique. La partie B n’a posé aucune difficulté aux élèves. Dans la partie C, certains élèves ont eu des difficultés à voir comment utiliser les résultats de la partie B. Plusieurs programmes différents ont été proposés.

Modalités de travail :

Fiche eleve - Migration des canards	Fiche eleve - Migration des canards
Fiche professeur - Migration des canards	Fiche professeur - Migration des canards

En salle informatique, les élèves ont deux possibilités :

• soit ils utilisent les fichiers Python ;

Partie B - Fichiers python

Partie C - Fichiers python

• soit ils utilisent Capytale : pour cela, le professeur aura récupéré les activités (à partir des liens ou de la bibliothèque) ou chargé les fichiers .ipynb en utilisant « charger un notebook » et aura associé les images à chaque partie, les élèves ont alors besoin de leur codes Educonnect pour se connecter à leur ENT (Toutatice ou autre) et avoir accès aux activités.

Partie B - Fichiers capytale

Partie C - Fichiers capytale

• Liens Capytale :

Partie B :	https://capytale2.ac-paris.fr/web/c/3458-567361
Corrigé de la partie B :	https://capytale2.ac-paris.fr/web/c/ba68-567419
Partie C :	https://capytale2.ac-paris.fr/web/c/f838-567491
Corrigé de la partie C :	https://capytale2.ac-paris.fr/web/c/1d95-567496

Dans les programmes :

En SNT

Contenus	Capacités attendues
Affectations, variables Instructions conditionnelles Boucles bornées	Écrire et développer des programmes pour répondre à des problèmes et modéliser des phénomènes physiques, économiques et sociaux.
Traitement d’image	Traiter par programme une image pour la transformer en agissant sur les trois composantes de ses pixels.

En mathématiques

Contenus	Capacités attendues
Variables informatiques de type entier, booléen, flottant, chaîne de caractères Affectation Séquence d’instructions Instruction conditionnelle Boucle bornée (for)	Concevoir et écrire une instruction d’affectation, une séquence d’instructions, une instruction conditionnelle. Programmer, dans des cas simples, une boucle bornée Dans des cas plus complexes : lire, comprendre, modifier ou compléter un algorithme ou un programme.

Parmi les six compétences majeures :

• Modéliser

Utiliser, comprendre, élaborer une simulation numérique ou géométrique prenant appui sur la modélisation et utilisant un logiciel.

• Représenter

Choisir un cadre (numérique, algébrique, géométrique…) adapté pour traiter un problème ou pour représenter un objet mathématique.

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