Un programme peut tracer une figure, calculer avec un nombre qui change, ou remplir un tableau de prix. Derrière Scratch et le tableur, ce sont toujours les mêmes mathématiques : une suite d'instructions, une variable qui prend une valeur, un test, une formule. Tu vas apprendre à les lire, à les suivre pas à pas, puis à les écrire toi-même — jusqu'à l'exercice type brevet.
🖥️ Qu'est-ce qu'un algorithme ?
Le jeu du programmeur et de la machine
Léa donne des instructions à Hugo
Léa a dessiné une figure sur son cahier, sans la montrer. Elle doit guider Hugo à l'oral pour qu'il la reproduise exactement, sans jamais la voir. Que doit-elle absolument respecter pour que ça marche ?
Un ordinateur (ou un lutin Scratch) fonctionne exactement comme Hugo : il ne « comprend » rien, il exécute la suite d'instructions telle qu'elle est écrite, dans l'ordre, sans jamais deviner ce qu'on voulait dire.
À savoir par cœur
Un algorithme est une suite d'instructions précises, données dans un ordre déterminé, qui permet d'obtenir un résultat. Dans Scratch, un algorithme démarre toujours par un événement déclencheur (par exemple : « quand le drapeau vert est cliqué »), qui indique quand le programme doit s'exécuter.
Exécution pas à pas — un déplacement sur quadrillage
On repère les cases par une colonne (1, 2, 3…) et une ligne (1, 2, 3…), comme dans un tableau. On part de la case (2 ; 2) et on suit les instructions N, N, E, S (Nord, Nord, Est, Sud), une case à chaque fois.
Nord/Sud changent la ligne, Est/Ouest changent la colonne — jamais les deux en même temps.
Entraînement centré sur la notion
À toi de suivre le programme, étape par étape.
Bilan de la notion
Un algorithme = des instructions précises + un ordre déterminé + un événement qui déclenche l'exécution. Suivre un algorithme, c'est appliquer chaque instruction une par une, sans en sauter aucune.
📦 Variables et programme de calcul
Un programme de calcul mystère
Le programme d'Anta
Programme : « Choisis un nombre. Ajoute 9. Multiplie le résultat par 8. Ajoute le double du nombre de départ. Retranche 72. »
Anta pense pouvoir deviner le résultat final rien qu'en regardant les nombres du programme, sans calculer étape par étape. A-t-elle raison ?
On appelle x le nombre de départ, et on suit le programme deux fois, avec x = 3 puis x = 10, pour voir ce qui se répète.
Étape
Avec x = 3
Avec x = 10
Départ
3
10
+ 9
12
19
× 8
96
152
+ 2×x
96 + 6 = 102
152 + 20 = 172
− 72
30
100
30 = 10 × 3 et 100 = 10 × 10 : le résultat semble toujours valoir 10 fois le nombre de départ. C'est une conjecture — pour être sûr, il faut la démontrer avec le calcul littéral : on le fait juste après l'entraînement.
À savoir par cœur
Une variable est une boîte étiquetée qui contient une valeur, modifiable à tout moment : on note x ← 5 pour dire « on met 5 dans la boîte x ». Un programme de calcul qui part d'un nombre x et enchaîne des opérations peut toujours se traduire par une seule expression littérale en x. Essayer deux valeurs de x ne prouve rien : seul le calcul littéral démontre une conjecture.
Exemple guidé — tracer un programme
▶ Quand le drapeau est cliqué
📦 mettre a à 4
📦 mettre b à 7
📦 mettre a à a + b
💬 afficher a
a ← 4 → la boîte « a » contient 4
b ← 7 → la boîte « b » contient 7
a ← a + b = 4 + 7 = 11 → « a » vaut maintenant 11
on affiche a → résultat : 11
⚠️ a ← a + b ne veut pas dire que a et a+b sont égaux : c'est « prends la valeur actuelle de a, ajoute b, range le résultat dans a ».
Entraînement centré sur la notion
Reprends le programme d'Anta avec un autre nombre de départ, x = 5, étape par étape.
Exemple rédigé — la preuve de la conjecture d'Anta
Avec 3, 5 et 10, on trouve toujours 10 fois le nombre de départ. Mais on ne peut pas tester tous les nombres. La preuve : on suit le programme avec la lettre x à la place du nombre, et on réduit à chaque étape.
Étape du programme
Expression en x
Ce qu'on a fait
Choisis un nombre
x
le nombre de départ s'appelle x
Ajoute 9
x + 9
Multiplie par 8
8(x + 9) = 8x + 72
on développe : 8 × x + 8 × 9
Ajoute le double du nombre de départ
8x + 72 + 2x = 10x + 72
on réduit : 8x + 2x = 10x
Retranche 72
10x + 72 − 72 = 10x
les 72 s'annulent
Conclusion à rédiger sur le cahier : « Quel que soit le nombre de départ x, le résultat vaut 10x, soit 10 fois le nombre de départ. » La conjecture est démontrée, pour tous les nombres, pas seulement ceux qu'on a testés.
Bilan de la notion
Une variable est une boîte modifiable par affectation (←). Un programme de calcul se traduit toujours par une seule expression littérale en x — deux essais numériques donnent une conjecture, jamais une preuve.
🔁 Boucles et figures géométriques
Tracer un carré, sans tout recopier
Malo et Iris tracent un carré
Pour tracer un carré de côté 100, Malo écrit 4 fois de suite le bloc « avancer de 100, tourner de 90° » (8 blocs empilés). Iris affirme qu'on peut obtenir exactement le même carré avec beaucoup moins de blocs. A-t-elle raison ?
▶ Quand le drapeau est cliqué
avancer de 100
tourner de 90°
avancer de 100
tourner de 90°
avancer de 100
tourner de 90°
avancer de 100
tourner de 90°
▶ Quand le drapeau est cliqué
🔁 répéter 4 fois
avancer de 100
tourner de 90°
Les deux scripts tracent exactement le même carré. Pour un polygone régulier à n côtés, on répète n fois « avancer, tourner » — et la somme des angles de rotation (les angles extérieurs) vaut toujours 360°, donc chaque rotation mesure 360° ÷ n.
À savoir par cœur
Une boucle répète un bloc d'instructions un nombre de fois donné, sans avoir à le recopier (« répéter n fois »). Pour tracer un polygone régulier à n côtés avec « répéter n fois : avancer d'une longueur, tourner d'un angle » : l'angle de rotation à chaque sommet vaut 360° ÷ n.
Exemple guidé — hexagone régulier
Programme : « Répéter 6 fois : avancer de 50 pas, tourner de … degrés. » Pour un hexagone régulier, l'angle de rotation est 360° ÷ 6 = 60°. Après les 6 répétitions, le lutin a tourné 6 × 60° = 360° : il regarde de nouveau dans sa direction de départ, la figure est fermée.
Corriger un bug
Ce programme doit tracer un pentagone régulier (5 côtés). Touche le bloc qui contient l'erreur.
Touche le bloc « tourner » qui te semble faux.
Entraînement centré sur la notion
Bilan de la notion
Une boucle répète un bloc n fois. Pour un polygone régulier à n côtés : angle de rotation = 360° ÷ n, et le total des rotations fait toujours 360°.
❓ Tester une condition
Un billet est-il valide ?
Le contrôle d'un billet de banque
Sur chaque billet en euros, une lettre + 11 chiffres forment un numéro de série. Pour vérifier un billet : on remplace la lettre par son rang dans l'alphabet, on additionne tous les chiffres du nombre obtenu pour avoir une somme S, puis on regarde le reste de la division euclidienne de S par 9.
Exemple : N = 2 206 502 689 679. Ici S = 62. D'après toi, à quelle condition ce billet est-il considéré comme valide ?
Ce contrôle est exactement un test : « si le reste vaut 8, alors le billet est valide, sinon il est faux ». C'est ce qu'on appelle une condition.
À savoir par cœur
Une condition (si… alors… sinon…) fait choisir au programme entre deux chemins, selon qu'un test est vrai ou faux. Exemples de tests courants : a > b, a = b, a mod 2 = 0 (a est pair), ou ici reste = 8.
Exemple guidé — Maximum
▶ Quand le drapeau est cliqué
📦 mettre a à 8
📦 mettre b à 3
❓ si a > b
📦 mettre max à a
sinon
📦 mettre max à b
💬 afficher max
a=8, b=3
a > b ? 8 > 3 → Vrai → on prend le bloc « alors »
max ← a = 8
Entraînement centré sur la notion
Contrôle un autre billet : U47093816255 (U est la 21ᵉ lettre de l'alphabet).
Bilan de la notion
Une condition teste une propriété (vraie ou fausse) et fait choisir entre deux blocs d'instructions. On évalue toujours d'abord le test, avant de choisir le chemin.
📊 Le tableur
Calculer le prix d'une commande
Sami prépare une commande
Dans une feuille de calcul, la cellule B3 contient le prix unitaire (3,25 €) et C3 la quantité (25). Pour obtenir le prix total en D3, Sami tape directement « 3,25×25 » à la main dans la cellule. Que va-t-il se passer ?
Une formule tableur commence toujours par = et utilise les adresses de cellules (B3, C3…). Résultat : si Sami change la quantité, le prix total se recalcule tout seul.
À savoir par cœur
Une feuille de calcul est organisée en lignes (1, 2, 3…) et colonnes (A, B, C…) ; chaque case est une cellule (ex : B3). Une formule commence toujours par = et peut utiliser des adresses de cellules (=B3*C3) ou des fonctions sur une plage de cellules (=SOMME(D2:D3), =MOYENNE(A1:A4)). En recopiant une formule vers le bas ou la droite, les adresses s'adaptent automatiquement (référence relative) — sauf si on fixe une cellule avec des $ (référence absolue, ex : $B$1), pour qu'elle reste toujours la même en recopiant.
Feuille interactive — touche une cellule
A
B
C
D
1
Article
Prix unitaire
Quantité
Prix total
2
Compas
3,25
25
81,25
3
Gomme
0,60
15
9
4
TOTAL
90,25
👆 Touche une cellule jaune une première fois pour voir sa formule, une seconde fois pour revoir le résultat.
Le piège du $
Léa calcule une remise de 15 % pour plusieurs articles. Le taux est écrit une seule fois, en B1. En C3 elle tape =A3*B1, puis recopie vers le bas jusqu'à C6. En recopiant, B1 devient B2, puis B3… qui sont vides : le calcul est faux ! Il fallait écrire =A3*$B$1 pour que la cellule B1 reste fixe, quelle que soit la ligne recopiée.
Entraînement centré sur la notion
Bilan de la notion
Une formule commence par =. En recopiant, les références s'adaptent (relatif) sauf avec $ (absolu). SOMME et MOYENNE travaillent sur une plage de cellules (ex : A1:A5).
📋 Bilan général
Tout le chapitre en un coup d'œil
1. Algorithme — une suite d'instructions précises, dans un ordre déterminé, déclenchée par un événement.
2. Variables — une boîte modifiable (x ← valeur). Un programme de calcul se traduit par une expression littérale en x.
3. Boucles — « répéter n fois » évite de recopier. Polygone régulier à n côtés : angle de rotation = 360° ÷ n.
4. Conditions — si… alors… sinon… : le programme choisit un chemin selon qu'un test est vrai ou faux.
5. Tableur — une formule commence par =. La recopie adapte les adresses, sauf avec $ (référence absolue).
Le geste commun aux 5 notions
Que ce soit un algorithme, une variable, une boucle, une condition ou une formule : on suit toujours la même règle — dérouler, une étape à la fois, sans rien deviner ni sauter.
🎒 Méthode à suivre
Le conseil du grand frère
Devant un programme, une figure Scratch ou un tableur, je passe toujours par les mêmes étapes, dans cet ordre :
Le canevas à suivre à chaque fois
Repérer l'événement de départ et l'état initial des variables (avant toute boucle).
Dérouler l'algorithme instruction par instruction — ou tour de boucle par tour de boucle — en notant l'état des variables dans un brouillon (table de trace).
À chaque condition rencontrée, évaluer d'abord si elle est vraie ou fausse, puis suivre le bon chemin.
Lire le résultat affiché à la toute fin — jamais avant.
Si c'est un programme de calcul : traduire les étapes en une seule expression littérale en x, et vérifier avec au moins deux valeurs de x.
Si c'est une formule de tableur : vérifier qu'elle commence par =, que les bonnes cellules sont utilisées, et si elle doit être recopiée avec ou sans $.
L'entraînement qui suit mélange toutes les notions du chapitre — comme au brevet.
Entraînement
✏️ Brouillon — trace ton programme ici (facultatif)
🎯 Contrôle d'entraînement
Choisis une notion, ou mélange tout le chapitre. Entraînement libre, sans note.
⭐ 0🔥 0🎯 0/0
📝 Je rédige seul
Programme de calcul — à rédiger sur ton cahier
Un programme dit : « Choisis un nombre. Soustrais 3. Multiplie le résultat par 4. Ajoute 12. Ajoute le nombre de départ. »
Calcule le résultat pour un nombre de départ x = 5, puis pour x = 10.
Quelle conjecture peux-tu faire sur le résultat, en fonction du nombre de départ ?
Appelle x le nombre de départ. Écris l'expression littérale correspondant à tout le programme, puis développe-la et réduis-la pour démontrer ta conjecture.
Résultat seul accepté pour les questions 1 et 2 — mais la question 3 demande une vraie démonstration écrite, ligne par ligne.
📸 Refaire ensuite cet exercice sur une vraie feuille et montrer ta copie (optionnel).
🎉 Parcours terminé ! La synthèse papier peut être conservée dans le cahier.