Niveau et durée : 2^de SNT, 1h à 1h30

Objectif pédagogique : Analyse et traitement d’une image

Manipuler la notion de composantes RGB, se repérer sur une image, utiliser des instructions conditionnelles et des boucles « for » pour traiter une image (introduction aux listes).

La situation-problème : On programme un ordinateur pour jouer à « Bazar Bizarre »

Les règles du jeu : On présente le jeu « Bazar Bizarre » :

C’est un jeu de rapidité qui consiste à saisir en premier une figurine.

Le jeu contient cinq figurines différentes (chaise, bouteille, fantôme, livre et souris) de 5 couleurs différentes et des cartes sur lesquelles sont dessinés deux figurines colorées.

On retourne une carte. Il y a alors deux possibilités :

• La carte contient une figurine de la bonne couleur : il faut attraper cette figurine.

  

  Exemple : Le fauteuil est rouge, il faut l’attraper.

• La carte contient deux figurines qui ne sont pas de la bonne couleur : il faut attraper la figurine qui n’a rien en commun avec la carte : ni la couleur, ni l’objet.

  

  Exemple : Ni le livre, ni la souris ne sont de la bonne couleur. Il faut prendre ni la souris, ni le livre, ni rouge (fauteuil) ni vert (bouteille) : il faut prendre le fantôme blanc.

Le but est de créer un robot capable de jouer tout seul (analyse de la carte et prise de décision).

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, getpixel, 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
Lien Capytale	https://capytale2.ac-paris.fr/web/c/0457-570552
Document élève de synthèse

Déroulement :

Partie A : Analyse des figurines du jeu

Il est possible de faire travailler les élèves à l’aide d’un notebook 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.

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Document élève		Lien Capytale : https://capytale2.ac-paris.fr/web/c/d8a4-595929
Corrigé prof		Lien Capytale : https://capytale2.ac-paris.fr/web/c/1a51-595930

On complète un algorithme qui :

• compte le nombre de pixel d’une image qui ne sont pas de la couleur de l’arrière-plan ;
• récupère le code RVB du pixel central.

On peut alors déterminer l’objet représenté et sa couleur.

Partie B : Le robot apprend à identifier des objets sur une carte du jeu

Le premier programme affiche une carte du jeu. Le second programme a pour objectif de décrire les deux objets sur la carte. Les élèves complètent les parties manquantes du script.

Partie C : Notre robot joue à Bazar bizarre

Le troisième programme a pour objectif de donner l’objet à prendre. Les élèves complètent les parties manquantes du script.

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Documents élève pour les parties B et C :		Notebook Capytale : https://capytale2.ac-paris.fr/web/c/fe63-595926
Corrigé pour le professeur des parties B et C :		Notebook Capytale : https://capytale2.ac-paris.fr/web/c/507a-595927

Analyse du dispositif :

Les élèves ont complété sans trop de difficultés les programmes des parties A et B.

Pour celui de la partie C, la difficulté est liée au travail de logique. La plupart des élèves ont eu besoin de plusieurs essais et/ou d’un coup de pouce pour réussir à compléter le script.

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.

Cliquer ici pour découvrir la synthèse et toutes les activités du groupe TraAM de l’académie.