Le code binaire comme ils ne l’ont jamais vu

Valerian Giesz et Tatiana Séverin-Fabiani sont au colloque ATIU pour présenter certaines activités pédagogiques réalisées en ingénierie avec Fabienne Bernard. J’en ai profité pour leur soutirer quelques descriptions d’activités pédagogiques, dont celle que l’on retrouve sur la vidéo de présentation disponible ci dessous :

Pedagogie à l’Institut Villebon- Georges Charpak from Institut Villebon-GeorgesCharpak on Vimeo.

 

En L1, une fois que les étudiants se connaissent depuis plusieurs jours, nous ouvrons l’unité d’enseignement interdisciplinaire dans laquelle les sciences technologiques sont intégrées. L’unité d’enseignement s’intitule “Les nombres : comment représenter le réel ?” et elle rassemble des enseignements d’informatique, de mathématiques et d’ingénierie. Le thème de l’activité d’introduction est la transmission d’information. Pour ouvrir cette session, nous proposons l’activité « sémaphore ». Le titre Sémaphore donné à l’activité est inspiré des moyens de communications basé sur le télégraphe de Chappe (représenté figure 1).
Rees's_Cyclopaedia_Chappe_telegraph

Figure 1. Représentation du système de communication du télégraphe de Chappe. Crédit http://en.wikipedia.org.

L’activité est présentée comme un jeu aux règles simples : chaque binôme d’étudiants doit se transmettre un code composé de chiffres uniquement à l’aide de deux gestes.

  • Lors de la première phase de l’activité, les binômes élaborent un code de leur choix.
  • Puis, après environ 30 minutes, les binômes sont séparés et un des deux élèves reçoit une enveloppe avec une série de chiffres à communiquer à son binôme à l’aide du code gestuel.
  • Lors d’une troisième phase, les encadrants expliquent comment interpréter la série de chiffres, qui représente en fait le codage des niveaux de gris des pixels d’une image et les élèves participent  à la reconstruction collective de l’image à partir des codes reçus, image réalisée à l’aide de pixels de grande dimension, en feuilles cartonnées.
  • La séance est clôturée par une discussion avec les enseignants.

Cette activité permet d’introduire différentes notions sur la représentation des nombres:

  • les élèves s’approprient la notion de codage des nombres en base binaire lors de la première phase de l’activité et la discussion finale permet de plus, de comparer les codes,
  • la découverte lors de la troisième phase de la nature de l’information codée est une illustration de la versatilité des techniques numériques,
  • la reconstruction collective est une introduction (de taille humaine) à la nature des images numériques,
  • enfin, la comparaison des codes et une manière d’aborder les transmissions numériques et leurs performances en parlant de taux d’erreur.

Le fait que la construction soit collective, que les binômes ne soient pas en compétition mais collaborent, en apportant chacun quelques pixels de l’image est un aspect particulièrement important de cette activité.

Cette activité permet de décomplexer les étudiants face aux sciences technologiques en leur présentant le code binaire de manière simple et ludique. Dans la suite, ils appréhenderont avec une meilleure aisance le décodage d’un nombre binaire (sans avoir à sauter dans tous les sens !).

Vous trouverez ici un lien vers l’article dont est extraite cette description lorsque celui-ci sera disponible sur le site du colloque ATIU.

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