1, 2, 3, codez ! - Activités cycle 3 - Séance 1.4: Comment encoder et décoder un message en binaire ?

Résumé

Dans la continuité de la séance précédente, les élèves  appliquent leurs découvertes à l’encodage d’un court message textuel en binaire, puis au décodage d’un message en binaire qu’ils reçoivent.

Notions

« Information »

  • Le codage binaire permet de représenter toutes sortes de données, notamment des nombres ou des caractères textuels.

Matériel

Pour chaque groupe

Lexique

Liste d’éléments, bit, codage binaire

Durée :

1 heure

Situation déclenchante

L’enseignant rappelle aux élèves qu’ils ont reçu de la base l’annonce qu’une tempête se prépare. L’équipe de la base a demandé une information : le temps que mettra le rover à rentrer à la base.
Aujourd’hui, les élèves vont coder leur réponse en binaire.

Recherche : encoder un message à destination de la base en binaire (collectivement puis par groupes)

L’enseignant précise que le message que les élèves devront envoyer à la base comporte seulement des lettres majuscules, des espaces et des points (soit 28 sortes de caractères textuels). Il demande de décider de combien de bits ils ont absolument besoin pour encoder chaque lettre, et leur suggère, en cas de besoin, de se référer à leur travail de la séance précédente (Fiche 30). La classe s’accorde sur la contrainte d’un codage sur 5 bits par caractère.
L’enseignant distribue alors le haut de la Fiche 31. Il donne aux élèves 5 minutes pour décider d’une correspondance entre caractères et groupes de 5 bits. Lors de la mise en commun, la classe s’entend par exemple pour la table de correspondance suivante :

5 bits 00000 00001 00010 00011 00100 00101 00110 00111
Caractère   A B C D E F G H
5 bits 01000 01001 01010 01011 01100 01101 01110 01111
Caractère   I J K L M N O P
5 bits 10000 10001 10010 10011 10100 10101 10110 10111
Caractère   Q R S T U V W X
5 bits 11000 11001 11010 11011 11100 11101 11110 11111
Caractère   Y Z point espace aucune signification (on peut, si on le souhaite, s’en servir pour coder d’autres signes de ponctuation)

L’enseignant donne alors aux groupes d’élèves la mission d’utiliser cette table de correspondance pour encoder en binaire le texte suivant :

DIX MINUTES

Il distribue pour cela le milieu de la Fiche 31. La classe obtient :

Lettre

D

I

X

 

M

I

N

U

T

E

S

Groupe de 5 bits

00011

01000

10111

11011

01100

01000

01101

10100

10011

00100

10010

Défi : décoder un message envoyé par la base (par binômes)

L’enseignant fournit aux élèves la réponse ultime de la base (Fiche 31), que les élèves doivent décoder :

0111001010

Le découpage en groupes de 5 bits (quintuplets) donne 01110 et 01010, ce qui d’après la table de correspondance correspond aux lettres O et K. Le message reçu de la base est donc « OK ».

Exercice libre : encoder et décoder des messages en binaire.

L’enseignant laisse aux élèves une dizaine de minutes pour encoder de courts messages et les distribuer à des camarades qui les décodent. Cette activité est très motivante pour les élèves et leur permet de consolider l’apprentissage en cours.


Classe de CM1 de Carole Vinel (Paris)

Conclusion

La classe revient sur la conclusion de la séance précédente, en particulier sur la notion suivante :

  • Le codage binaire permet de représenter toutes sortes de données, notamment des textes.

Prolongement débranché

Afin que les élèves comprennent mieux pourquoi l’électronique impose souvent une représentation binaire des données, il est possible de faire une analogie avec des circuits électriques comprenant autant d’ampoules disposées en parallèle que de bits utilisés pour le codage. Chaque ampoule est en série avec un interrupteur. On peut placer chaque interrupteur en position ouverte/fermée (soit 0/1, OFF/ON ou encore ampoule éteinte/allumée). Ce sont les deux seuls états possibles pour un interrupteur. Dans les appareils électroniques, les composants électroniques ne sont pas des ampoules et des interrupteurs mais, de la même façon, ils peuvent être alimentés en courant, ou non : il est pratique alors de distinguer ces 2 états et de coder l’information en binaire.

 

 


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Partenaires du projet

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