Découverte de la programmation avec Scratch

1. Qu’est-ce qu’un algorithme ?

Définition. Un algorithme est une suite d’instructions précises, données dans un ordre déterminé, qui permet de résoudre un problème ou d’accomplir une tâche.

Exemple. La recette d’un gâteau est un algorithme : « Casser 2 œufs, ajouter 100 g de sucre, mélanger, ajouter la farine, verser dans un moule, cuire 30 minutes. » Si on change l’ordre des étapes, ou si on en oublie une, le résultat n’est plus le même.

Vocabulaire. Quand un algorithme est écrit dans un langage compris par un ordinateur, on parle de programme. Programmer, c’est donc écrire un algorithme dans un langage que la machine peut exécuter.

→ S’entraîner : Exercice 1

2. Découvrir l’interface Scratch

Scratch est un langage de programmation par blocs : au lieu d’écrire du texte, on assemble des blocs colorés comme des pièces de puzzle, ce qui évite les erreurs de syntaxe.

L’interface de Scratch comporte trois grandes zones :

• la scène, en haut à droite, où s’affiche le résultat du programme ;
• la liste des lutins (les personnages ou objets que l’on programme) et des arrière-plans ;
• la zone des blocs, classés par catégories (Mouvement, Apparence, Son, Événements, Contrôle, Capteurs, Opérateurs, Variables, Stylo…), que l’on fait glisser dans la zone centrale pour construire un script.

Vocabulaire. Un lutin est le personnage ou l’objet que l’on programme : c’est lui qui exécute les blocs qui lui sont attribués (un projet peut contenir plusieurs lutins, chacun avec ses propres scripts). Un bloc est une instruction prête à l’emploi, représentée par une pièce de puzzle colorée selon sa catégorie ; on empile plusieurs blocs les uns sous les autres pour construire un script.

Définition. Un script est un empilement de blocs qui forme un petit programme exécuté par un lutin.

→ S’entraîner : Exercice 2

3. Dessiner avec le stylo

Constat. Dans un script où le lutin se déplace, rien ne garantit qu’on voie une trace de son parcours sur la scène : par défaut, un lutin qui avance ne laisse aucun trait derrière lui.

Définition. La catégorie Stylo contient les blocs qui permettent de tracer, ou non, le déplacement d’un lutin :

• effacer tout efface tous les traits déjà dessinés sur la scène ;
• stylo en position d'écriture fait en sorte que tout déplacement du lutin laisse une trace visible ;
• relever le stylo fait en sorte que le lutin puisse se déplacer sans rien dessiner.

Exemple. Pour tracer un trait de 100 pas, puis se déplacer de 50 pas sans rien dessiner :

quand [drapeau vert] cliqué
effacer tout
stylo en position d'écriture
avancer de 100
relever le stylo
avancer de 50

Propriété. Pour qu’un script produise toujours le même dessin, même après l’avoir lancé plusieurs fois de suite, on prend l’habitude de le faire commencer par effacer tout, avant de mettre le stylo en position d’écriture.

→ S’entraîner : Exercice 3

4. Une séquence d’instructions

Définition. Une séquence d’instructions est une suite de blocs exécutés les uns après les autres, dans l’ordre où ils sont empilés.

Exemple. Pour faire tracer un carré de côté 100 par un lutin :

quand [drapeau vert] cliqué
effacer tout
stylo en position d'écriture
avancer de 100
tourner de 90 degrés
avancer de 100
tourner de 90 degrés
avancer de 100
tourner de 90 degrés
avancer de 100
tourner de 90 degrés

Remarque. Ce script fonctionne, mais il répète quatre fois presque le même couple d’instructions. On peut l’écrire plus simplement grâce à une boucle (voir partie 5).

→ S’entraîner : Exercice 4

5. Répéter des instructions : la boucle « répéter »

Définition. Une boucle permet d’exécuter plusieurs fois la ou les mêmes instructions, sans avoir à les recopier. Le bloc répéter ... fois de la catégorie Contrôle est une boucle : tout ce qui est placé à l’intérieur de son encoche est répété le nombre de fois indiqué.

Exemple. Le script du carré de la partie 4 peut s’écrire avec une boucle :

quand [drapeau vert] cliqué
effacer tout
stylo en position d'écriture
répéter 4 fois
    avancer de 100
    tourner de 90 degrés

Ce script produit exactement le même dessin, mais avec deux fois moins de blocs de déplacement.

Propriété. Utiliser une boucle rend un script plus court, plus lisible, et plus facile à modifier : pour tracer un carré plus grand, il suffit de changer une seule valeur (100), alors que sans boucle il aurait fallu la changer à quatre endroits.

→ S’entraîner : Exercice 5

6. Utiliser une variable

Définition. Une variable est un espace de mémoire, désigné par un nom, dans lequel un programme peut stocker une valeur (un nombre ou du texte) et la modifier au cours de son exécution.

Dans Scratch, on crée une variable dans la catégorie Variables, en cliquant sur « Créer une variable » et en lui donnant un nom (par exemple score).

Exemple. Un petit jeu où l’on clique sur un lutin pour gagner des points :

quand [drapeau vert] cliqué
mettre score à 0

quand ce lutin est cliqué
changer score de 1

Au démarrage du jeu, score est remis à 0. Chaque clic sur le lutin ajoute 1 à la valeur actuelle de score.

Vocabulaire. « Mettre la variable à » donne une valeur précise (on efface l’ancienne). « Changer la variable de » ajoute (ou retire, avec un nombre négatif) une valeur à celle déjà stockée.

→ S’entraîner : Exercice 7