Idées de séances d’algorithme en classe de grande section
Le travail autour de l’algorithme en grande section, et plus généralement à l’école maternelle ne se résume pas à confectionner de jolis colliers de perles bien réguliers. Les notions inhérentes aux suites algorithmiques sont des bases essentielles aux apprentissages mathématiques que les élèves rencontreront plus tard dans leur scolarité. Découvrez nos conseils pour proposer des activités pertinentes en grande section.
Quel cadre institutionnel pour les algorithmes en grande section ?
Éléments de définition
À l’école maternelle, le terme d’algorithme est essentiellement associé à des suites algorithmiques, c’est-à-dire des suites d’objets organisés selon un ou plusieurs critères.
On distingue deux types d’algorithmes :
- L’algorithme répétitif : il désigne la répétition d’un objet ou d’un groupe d’objets. En respectant le critère d’organisation, l’élève reproduit plusieurs fois et à l’identique le schéma de base qui lui est proposé.
Exemple : bleu/vert/jaune-bleu/vert/jaune-bleu/vert/jaune-bleu/vert/jaune…
C’est une forme simple d’algorithme, mais dont le schéma de base proposé peut être complexe (nombre d’objets, alternance des couleurs, diversité des formes, etc.).
- L’algorithme récursif : il s’agit d’une suite organisée avec itérations successives d’un des termes du schéma de base.
Exemple : 1 bleu/1 jaune-1 bleu/2 jaunes-1 bleu/3 jaunes-1 bleu/4 jaunes… À chaque répétition de la structure précédente, l’élève ajoute un jaune.
À l’inverse, il est également possible de proposer un algorithme où une occurrence d’un des termes est retirée à chaque répétition.
Il s’agit d’une forme d’algorithme complexe, qui requiert également des compétences de numération en grande section.
Travailler la notion d’algorithme en grande section de maternelle pose des bases logiques importantes pour les apprentissages mathématiques à venir en élémentaire, au collège et au lycée. C’est également un socle nécessaire à la compréhension du langage informatique et du codage.
Place dans le programme de cycle 1
Dans le programme de maternelle publié au bulletin officiel de l’Éducation nationale de 2020, la notion d’algorithme se retrouve principalement dans deux domaines d’apprentissage :
- Domaine 4 : « Construire les premiers outils pour structurer sa pensée »
À la fin du cycle 1, les élèves doivent savoir « Identifier le principe d’organisation d’un algorithme et poursuivre son application ». Après avoir découvert des suites organisées simples en petite et moyenne section, les enfants de grande section sont amenés à reconnaître et poursuivre des algorithmes plus complexes. Ils déterminent le rythme de ces suites, les poursuivent, complètent des parties manquantes ou sont invités à en inventer.
- Domaine 5 : « Explorer le monde »
Les notions relatives à la production d’algorithmes en grande section ne sont pas exclusivement liées aux apprentissages mathématiques. Elles peuvent être travaillées de manière transversale et s’avérer utiles dans plusieurs domaines de compétences. Dans la découverte et la construction de l’espace, les suites organisées peuvent être un support indiqué. Les instructions officielles pour l’école maternelle fixent d’ailleurs l’attendu de fin de cycle 1 suivant : « Dans un environnement bien connu, réaliser un trajet, un parcours à partir de sa représentation (dessin ou codage). ». Ainsi, des algorithmes élaborés par les élèves peuvent appuyer l’apprentissage de déplacements orientés dans l’espace. Il peut également s’agir, à l’inverse, de représenter sur papier une suite de déplacements en utilisant un code.
Quelles activités pour travailler l’algorithme en grande section ?
Poursuivre une suite algorithmique complexe
Proposez à vos élèves de continuer des suites algorithmiques de plus en plus complexes. Pour augmenter la difficulté, vous pouvez agir sur le nombre de termes du schéma de base, sur les couleurs et les formes utilisées. En petite section, les élèves reproduisent par exemple des algorithmes avec une alternance simple de deux couleurs. En troisième année de maternelle, les alternances peuvent se complexifier en augmentant le nombre de couleurs dans la suite.
Cependant, les algorithmes en grande section ne sont pas toujours basés sur un critère d’alternance de couleurs. Vous pouvez varier la forme et les supports des suites organisées en proposant par exemple :
- Des quadrillages avec un schéma de base comprenant des cases colorées à reproduire.
- Des dessins à faire évoluer selon un critère observable sur les deux premières occurrences. Par exemple, proposer une suite de dessins de fleurs où colorier, à chaque fois, un seul pétale. Le critère à respecter est que, pour chaque occurrence, il faut colorier le pétale se trouvant à la droite du précédent.
- Des algorithmes à trous. Il s’agit pour l’élève de compléter une suite organisée avec plus ou moins de termes manquants.
- Des sens de lecture non linéaires. Poursuivre un algorithme jusqu’au bout d’une ligne est un exercice auquel les élèves de grande section sont habitués. Proposez-leur de continuer l’algorithme en suivant un chemin représenté, par exemple, par des cases. À la fin de la ligne, le chemin se poursuit à la verticale puis sur la ligne d’en dessous. Le sens de lecture change alors pour se faire de manière inhabituelle, de droite à gauche. La poursuite de l’algorithme dans ce sens se fait donc en miroir.
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Retenir un algorithme et le reproduire
Vous pouvez choisir de différer la réponse des élèves en leur proposant d’observer une suite organisée et de la retenir. Sans le modèle, ils doivent reproduire l’algorithme sur la seule base de leur souvenir. Vous pouvez utiliser des cartes représentant différents rythmes en fonction des ressources matérielles à votre disposition. Composez vous-même des suites organisées avec des objets de la classe (crayons, blocs de construction, etc.), puis prenez-les en photo pour vous créer une banque d’algorithmes. Ainsi, vous pourrez faire évoluer la difficulté en fonction des capacités de chaque élève et proposer une pédagogie différenciée.
Proposer des algorithmes « cachés »
Les notions relatives aux suites organisées sont transversales. Vous pouvez les travailler avec vos élèves dans différents domaines d’apprentissage. Pendant vos séances d’activité physique par exemple, il est possible de demander aux enfants de composer ou de reproduire un enchaînement de mouvements. Les jeux dansés ou les parcours de motricité sont des moments propices à l’invention d’algorithmes en grande section, que les élèves pourront expérimenter avec leur corps. Par ailleurs, les comptines et chansons suivent généralement des rythmes répétitifs. De la simple reprise d’un refrain entre chaque couplet à l’algorithme récursif (notamment les chansons pour apprendre à compter), les formes de suites organisées dans le répertoire des chants enfantins sont nombreuses.
Évaluer les élèves
Lorsque vos élèves sont en phase d’apprentissage, pensez à varier les supports afin de proposer des activités adaptées à tous les profils apprenants qui composent votre classe. Manipulation, déplacements en motricité, chant, exercices rythmiques avec ou sans instruments… De nombreuses mises en situation permettent aux élèves de s’entraîner à la composition et reproduction de suites organisées. Si le travail sur fiche est également un support à exploiter pendant la construction des compétences, il est particulièrement adapté à l’évaluation. Il permet de garder une trace du travail des élèves, pour le montrer ou pour observer leurs progrès.
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Lorsque vous proposez à vos élèves de poursuivre une suite organisée, vous pouvez observer des réponses variées. Si certaines ne vous paraissent pas correctes de prime abord, elles peuvent cependant s’appuyer sur un critère logique simplement différent de celui auquel vous aviez pensé. Par exemple, vous proposez un rythme d’alternance de couleur avec des gommettes jaune/vert/rouge qu’un élève poursuit par violet/rose/orange. Il pourrait avoir interprété l’alternance par un critère de changement de couleur à chaque occurrence. Ces écarts d’interprétations sont généralement dus à la formulation choisie pour la consigne. Veillez donc à proposer des consignes claires et profitez de ces occasions pour demander aux enfants de verbaliser les critères logiques sur lesquels ils se sont basés.
Algorithme grande section : exemples de séances en maternelle pdf
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