Cahier des charges

Nom du projet :

Générateur de calcul mental

Problématique :

Comment ce jeu permet-il une approche différente du calcul mental ?

Introduction :

Ce programme  permet de faire travailler l’utilisateur de manière ludique et instructive dans le domaine de l’arithmétique en proposant de réaliser un calcul en un temps donné.

Il offre la possibilité de choisir entre trois niveaux de difficulté. Chacun propose  un éventail de trois opérations : multiplication, addition, et soustraction.  L’échelle de difficulté entre ces derniers résulte de la combinaison de 2 critères :

  • L’amplitude de l’intervalle de nombres dans lequel les termes de l’opération  sont choisis aléatoirement (pour le niveau 1 : les valeurs tirées sont comprises entre 1 et 10 ; pour le niveau 2 entre 5 et 15, et pour le niveau 3 entre 15 et 30)
  • La durée dans laquelle l’utilisateur doit effectuer le calcul.

Aspect théorique :

Nous allons nous efforcer de trouver un moyen d’améliorer les performances de chacun dans le domaine des mathématiques et, plus particulièrement, dans celui du calcul mental. Pour ce faire, nous avons choisi trois types d’opérations : la multiplication, l’addition et la soustraction.

Part sociétale :

Ce programme est tout à fait adapté à l’apprentissage de l’enfant, mais convient également à l’adulte désireux de s’améliorer en calcul mental. Il constitue ainsi un nouvel outil qui permet de  progresser dans ce domaine où de nombreuses personnes rencontrent des difficultés.

De plus, il pourrait être introduit en classe, car il est en parfait accord avec ce qui est enseigné à l’école, et notamment en primaire. Les activités pédagogiques des enseignants en seraient ainsi plus motivantes pour les élèves, qui seraient plus attirés par ce genre d’exercices interactifs  plutôt que par ceux plus traditionnels sur support papier. Il permettrait également d’initier les enfants aux outils informatiques qui font aujourd’hui partie intégrante de notre société.

Ce programme serait également utile pour les personnes atteintes de dyscalculie. En effet, ce trouble spécifique du calcul, se traduisant par une incompréhension du dénombrement, des difficultés de mémorisation et d’apprentissage des tables d’addition et de multiplication, nécessite un entraînement régulier qui pourrait se faire par le biais de notre jeu.

Partie algorithmique :

  •  Déclaration des variables.
  • Méthodes :

– Méthode permettant d’obtenir aléatoirement un chiffre « res1 » compris entre n et m (n et m représentant les bornes de l’intervalle dans lequel les termes de l’opération vont être tirés aléatoirement. Ces deux nombres varient ainsi en fonction du niveau choisi)

-Méthode permettant d’obtenir aléatoirement un chiffre « res2 » compris entre 1 et 3 (à chacun de ces chiffres nous allons faire correspondre un type d’opération : ainsi le 1 correspondra à une addition, le 2 à une multiplication, et le 3 à une soustraction)

– Méthode permettant de soustraire le plus petit nombre au plus grand afin d’obtenir un résultat positif (en effet dans le cas de la soustraction il faut s’assurer que le nombre que l’on soustrait soit plus petit que le nombre auquel on le soustrait)

– Méthode permettant au programme de calculer le résultat en fonction du type d’opération tiré aléatoirement

– Méthode permettant l’ouverture du jeu à l’aide de JOptionPane

– Méthode permettant d’établir les 3 niveaux de difficulté sous forme de menu déroulant

– Méthode permettant d’afficher les 2 nombres générés et le type d’opération à réaliser

– Méthode permettant de mettre en place des boucles de vérification

  • Main :

– Entrée dans le jeu grâce à une boîte de dialogue, où il est écrit « Bonjour »

– Demande à l’utilisateur s’il veut jouer ou non

– Vérification (question : « Etes-vous sûr ? »)

– Si la réponse est non, il quitte le programme

– Si la réponse est oui, le jeu lui demande quel niveau il souhaite réaliser

– Vérification (question : « Avez-vous choisi le niveau n ? »)

– Selon le niveau sélectionné, le programme lui présente un calcul avec des amplitudes d’intervalle différentes

– Le joueur entre le résultat de l’opération qu’il pense correct

– Vérification (question : « Votre résultat est : n ? »)

-Si le résultat est bon et que le temps n’est pas dépassé, le programme le félicite, et lui propose de rejouer. S’il dit oui, il sera renvoyé à la fenêtre où il devra choisir un niveau

– Si le résultat est correct, mais que le temps est dépassé, le jeu lui dira que la réponse est exact mais que le temps n’a pas été respecté. Puis il lui posera la même question que dans le cas précédent

– Si le résultat est incorrect, le programme lui affichera le vrai résultat, puis lui proposera de rejouer comme dans les deux cas précédents.

Méthodologie :

  • En ce qui concerne la programmation :

Dans un premier temps, nous devons déclarer les variables, puis écrire les différentes méthodes qui nous serons utiles dans la main, et enfin, élaborer la partie principale du programme.

En second lieu nous devons procéder à la mise en place d’une interface de communication entre le joueur et l’ordinateur. Pour cela nous pensons utiliser la plateforme JOptionPane, qui est une boîte de dialogue où l’utilisateur peut inscrire des données.

Ensuite, nous devons introduire le facteur temps dans l’application, pour que le joueur puisse réaliser le calcul qui lui est proposé en un temps donné. (Volontairement la boîte de dialogue affichant le calcul ne se bloquera pas à la fin du temps réglementaire pour que le joueur puisse réaliser l’opération dans tous les cas. En effet, des échecs successifs pourraient le démotiver ; c’est la raison pour laquelle le programme va contrôler sa réponse même si le temps est dépassé, et si celle-ci est juste il va le féliciter mais l’avertir néanmoins qu’il n’a pas su être assez rapide.)

Enfin, nous allons procéder à la modification de la présentation du jeu. Nous pourrions utiliser les swings JLabel et JPanel pour personnaliser la boîte de dialogue.

  • En ce qui concerne l’aspect sociétal :

Nous allons premièrement faire des recherches sur la part de l’informatique dans la société actuelle ; puis réaliser des recherches sur « les jeux sérieux », dont fait partie le programme que nous proposons.

Ensuite nous effectuerons des recherches sur l’aspect éducatif du jeu (progression dans le domaine du calcul mental, initiation aux outils informatiques…).Nous essaierons également de comprendre plus précisément ce qu’est la dyscalculie, et comment ce jeu informatique pourrait être utile au traitement de ce trouble.

Répartition des tâches au sein du groupe :

Nous avons essayé de nous répartir les taches de manière équitable.  En effet, nous allons essayer tous deux de travailler sur les différentes parties du projet. Dans un premier temps, Valentine va se charger en particulier de la partie programmation c’est-à-dire d’effectuer la déclaration des variables, de faire l’écriture des méthodes et le développement du corps. Kévin quant à lui va s’occuper plus spécifiquement de l’introduction du facteur temps dans le jeu et d’effectuer des recherches sur la partie sociétale.

Ressources documentaires :

  • Sites internet :

– Processing (www.processing.org)

– Forum Processing (forum.processing.org)

– Utilisation d’une boîte de dialogue (www.infres.enst.fr/~charon/coursJava/interSwing/dialogue.html)

– Forum d’informations sur Java (www.coderanch.com/forums)

– Site du zéro (www.siteduzero.com)

  • Magazines :

– Information sur l’aspect sociétal du projet : TDC (Textes et Documents pour la Classe)

Part projective et part minimale :

  • Part minimale :

– Introduction d’une interface de communication entre l’ordinateur et le joueur

– Ecriture des trois niveaux de difficulté

– Intégration du facteur temps dans le programme

  • Partie projective :

– Faire une présentation personnalisée de la boîte de dialogue : définir la taille, la couleur, la police de caractère.

– Introduire des images dans le jeu afin de le rendre plus attractif et esthétique

-Associer des images aux chiffres (notamment au niveau 1) pour faire prendre conscience au joueur en apprentissage ou en difficulté de la notion de quantité

Outils logiciels :

Processing.

Les différents swings que nous pourrions utiliser :

– JOptionPane : il permet à l’utilisateur de communiquer avec l’ordinateur par le biais d’une boîte de dialogue

– JPanel : il permet dans ce cas-ci de personnaliser la boîte de dialogue JOptionPane, en choisissant la taille et la couleur de la boîte

– JLabel : il permet de personnaliser l’écriture dans la boîte de dialogue. On peut modifier notamment le type, la couleur et la position du texte

Les matériels qui seront nécessaires :

  • Ordinateur
  • Vidéo Projecteur

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