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<!DOCTYPE html>
<html>
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<title>Modèles de chute</title>
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<!-- If the query includes 'print-pdf', use the PDF print sheet -->
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<div class="slides">
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# Modèles de chute
<div style="text-align: right; font-size: 75%;">Christophe Gragnic, fév. 2016</div>
<div style="text-align: right;">Lycée Mandela à Nantes</div>
<div style="text-align: right; font-size: 75%;"><a href="http://galerie.microalg.info/profgra:peda:chute">Page du TP</a></div>
---
# Qui sommes-nous ?
* Vous
* établissement
* expérience en algorithmique
* logiciel utilisé
* Moi
* prof de maths au lycée Carcouët
* bcp d’informatique (≠ bureautique !) depuis 2005
* joindre maths et info depuis :
* 2009 avec l’algo en seconde
* 2012 avec ISN (spé de terminale S) et BTS SIO (info)
---
# Plan de la présentation
* Présentation rapide de MicroAlg
* Un TP de physique (terminale S)
* mise en place du décor
* Un TP d’algorithmique (tous niveaux)
* prise en main
* algorithmes à compléter
* Conclusion et discussion
---
# MicroAlg
Qu’est-ce ?
* Langage de programmation pour **grands débutants**…
* …et suite d’**outils** pour l’utiliser.
* Créé dans un **but pédagogique**.
* Encore jeune mais déjà capable.
* **Première marche** avant un langage professionnel.
* Sous-première marche : le **Club des Expressions**.
---
# MicroAlg
Quelques fonctionnalités :
* En **français** avec **peu de mots-clefs**
* « Pseudo-code exécutable »
* pseudo-code ?
* Programmable en déplaçant des **blocs**
* comme Scratch
* Version **web** ou **locale**
* [microalg.info](http://microalg.info)
* Intégrable à d’autres sites ou systèmes
---
# MicroAlg
* Système de publication : la « **galerie** »
* [galerie.microalg.info](http://galerie.microalg.info/)
* web, un navigateur connecté suffit
* pour enseignants et apprenants
* pas d’espace privé (pour l’instant)
* diverses configuration des échantillons
* blocs
* graphiques
* code caché
---
# Un TP de physique
* Préalable théorique, le PFD : $\Sigma \vec F = m \vec a$
* projeté sur les axes (horizontal et vertical) :
* $m a_x(t) = 0$
* $m a_y(t) = -P$
* $P = m × a_G$ donc :
* $m a_x(t) = 0$
* $m a_y(t) = -m × a_G$
* c’est-à-dire :
* $a_x(t) = 0$
* $a_y(t) = -a_G$
---
# Un TP de physique
* À résoudre (en temps continu) :
* $a_x(t) = 0$
* $a_y(t) = -a_G$
* intégré une fois (avant le cours de maths !) :
* $v_x(t) = \text{cste} = v_x(0)$
* $v_y(t) = -a_G × t + \text{cste} = -a_G × t + v_y(0)$
* et encore une fois :
* $x(t) = v_x(0) × t$
* $y(t) = -\frac{a_G}{2} × t^2 + v_y(0) × t$
* avec $t = \frac{x}{v_x(0)}$
* $y=-\frac{a_G}{2v_x(0)^2} × x^2 + \frac{v_y(0)}{v_x(0)} × x$
---
# Un TP de physique
* Exploitation du film d’une balle lancée :
# Un TP de physique
# Un TP de physique
# Un TP de physique
# Un TP de physique
# Un TP de physique
# Un TP de physique
---
# Un TP de physique
* Import dans un « super-tableur »
* Generis/Cineris (sinon [Regressi](http://jean-michel.millet.pagesperso-orange.fr/regressi.html)
ou [LATIS-Pro](http://eurosmart.biz/fr/logiciels/8-latis-pro.html))
* Étalonnage des positions
* quel point de l’image est l’origine du repère
* correspondance distance à l’écran / distance réelle
* Recueil des coordonnées du mobile au cours du temps
* Modélisations de $y=f(x)$, de $v_x(t)$, et de $v_y(t)$ par Généris
* on impose un type de fonction (polynôme de degré 2 ou 1)
* $y = -0,92 x^2 + 1,8 x$
* $v_x(t) = 2,22$
* $v_y(t) = -9,1 t + 4,64$
---
# Un TP de physique
<img alt="scan TP élève" width="900"
src="img/modeles-chute/exploitation_1.png" />
---
# Un TP de physique
<img alt="scan TP élève" width="900"
src="img/modeles-chute/exploitation_2.png" />
---
# Un TP de physique
* Extraction et calculs :
* $a_x$ et $a_y$
* $v_x(0)$, $v_y(0)$
* les coefficients de la parabole théorique :
* $y = -\frac{a_G}{2 v_x(0)^2} x^2 + \frac{v_y(0)}{v_x(0)} x$
* Confrontation avec la parabole relevée :
<img alt="scan TP élève" width="800"
src="img/modeles-chute/confrontation-paraboles.png" />
---
# Prise en main de la galerie
* Choix **pseudo**
* parfum de glace (une ou deux boules)
* **Page mère**, que chaque élève copie
* simples boutons
* **Modification mineure** d’un programme
* afficher son pseudo
* <br>
---
# Notifications de la galerie
---
# Algo valeurs recueillies
* Squelette de programme à modifier
* <br><img alt="source squelette valeurs recueillies" width="900" src="img/modeles-chute/src-recueillies.png" />
---
# Algo valeurs recueillies
* À corriger :
* une erreur laissée (qques indices)
* insérer les valeurs recueillies
* ajuster le repère et les points
---
# Algo valeurs recueillies
* Indices au compte-gouttes pour différencier
* Idées d’indices :
* inspecter le déroulement avec des affichages
* inspecter le `Tant_que` avec un affichage
* afficher la variable testée dans le `Tant_que`
* aide sur la syntaxe de MicroAlg
* `Affecter_a`
* addition
* Élèves :
* « faudrait qu’il augmente »
* « de un à chaque tour »
---
# Notifications de la galerie
---
# Ajustement du repère
<img alt="copie écran bornes repère" width="400"
src="img/modeles-chute/graphique-mauvais-repere.png" />
---
# Ajustement du repère
<img alt="copie écran bornes repère" width="400"
src="img/modeles-chute/graphique-mauvaise-taille-cercles.png" />
---
# Taille cercles
<img alt="copie écran taille cercles" width="400"
src="img/modeles-chute/graphique-mauvaise-taille-cercles.png" />
---
# Taille cercles
<img alt="copie écran taille cercles" width="400"
src="img/modeles-chute/graphique-bonne-taille-cercles.png" />
---
# Algo en temps discret
* Épicentre du TP
* « discret » : toutes les valeurs sont isolées
* Squelette de programme à modifier
* <br><img alt="source squelette modèle discret" width="900" src="img/modeles-chute/src-modele-discret.png" />
---
# Algo en temps discret
<img alt="copie écran mouvement rectiligne uniforme" width="400"
src="img/modeles-chute/graphique-rect-unif.png" />
---
# Algo en temps discret
* À corriger :
* Appliquer le PFD…
* … avec des indices !
---
# Algo en temps discret
* Idées d’indices :
* Quel est le type du mouvement avant votre modification ?
* Si on veut que $v_x$ et $v_y$ ne soient pas constantes…
* …et comment mettre à jour ces variables ?
* Que se passe-t-il entre deux moments ?
* $V = \frac{D}{T}$, donc $D = …$
* Une élève sort son TP de physique !
---
# Notifications de la galerie
---
# Algo en temps discret
<img alt="copie écran mouvement parabolique faux" width="400"
src="img/modeles-chute/graphique-parabole-discrete-fausse.png" />
---
# Algo en temps discret
* Extase
* On ne tape pas l’équation de la parabole, et pourtant…
* …
---
# Algo en temps discret
Mais mauvais départ !
* Dans les jeux simples, pas de volonté de coller au réel.
* L’unité habituelle n’est que le pixel…
* …pour la position…
* mais aussi pour la vitesse !
* alors qu’on devrait parler de pixel/image.
* Utiliser $\Delta x$ et $\Delta y$ plutôt que $v_x$ et $v_y$.
* c’est-à-dire `dx` et `dy` plutôt que `vx` et `vy`.
* Embrouille inextricable à cause de `(+ x vx)` et `(+ y vy)`
---
# Suite du TP
* Inachevé
* Pas d’affichage de la parabole modèle
* Pas de superposition des trois (j’avais visé haut)
* Programmation de la fin devant la classe, avec leur aide.
* Email personnel avec indications pour finir pendant les vacances.
* 6 sur 32 ont modifié leur page, d’autres ont essayé sans modifier.
---
# Conclusions
* Buts de ce TP :
* Présentation aujourd’hui
* Reprendre les bases de l’algo pour les retardataires
* Démontrer la versatilité de l’algorithmique
* Moyens :
* Tâches assez fermées (corrections de programmes)
* Algorithmes finalement très simples
* Un objet d’étude extérieur aux maths
---
# Conclusions
* Prise en main de la galerie : fastidieux.
* Sur deux séances, sauf si prise en main déjà faite.
* À rapprocher de la méthode d’Euler
* Résolution d’équations différentielles
* Assimilation de la courbe à sa tangente
* Traditionnellement pour *exp* et *ln*
* Ici elle se présente de façon (presque) spontanée
* Possible aussi avec les SVT :
* stocks de $CO_2$
* proies-prédateurs
---
# Merci
* Stéphane Choimet pour sa confiance
* Jean-Philippe Rouquès pour ses précieuses suggestions
---
# Questions
---
---
# Poubelle
* indices sur plusieurs pages, sur place: oralement
* revenir aux pixels à la fin de l’année en physique
* donner une tâche par groupe
* copies généris? Généraliste pour les sciences physiques et chimiques
* algo fondamental de la dynamique
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