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Programmation : les variables

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Objectifs

Découvrir et connaitre la notion de variable en programmation.
Créer et utiliser une variable.

Niveau préconisé : 5^e

Points clés

Une variable est une valeur non définie qui impacte le déroulé du programme.
En mathématiques, la variable peut être associée à la lettre x que l’on utilise pour poser une inconnue en calcul littéral.

1. La notion de variable en programmation

Pour définir la notion de variable, il faut partir de son inverse, la constante.

Une constante est une donnée qui ne change pas.

Une variable est une donnée qui n’est pas figée.

Exemples dans la vie courante

Un gendarme ne choisit pas ses vêtements pour aller travailler, il porte tous les jours son uniforme : sa tenue est ici une constante car elle ne change pas.
Un gendarme en vacances peut choisir ses vêtements en fonction de la météo ou de ses envies : sa tenue est ici une variable.

La variable peut être entrée par l’opérateur, ou choisie par le programme lui-même, en fonction des directives qu'il aura reçues.

La variable influence de manière directe le déroulé d’un programme.
En mathématiques, la variable peut être associée à la lettre x que l’on utilise pour poser une inconnue en calcul littéral.

Exemple de programme incluant une variable

La variable est ici le nombre aléatoire de fois que la boucle « avancer de 10 pas et rebondir si le bord est atteint » se lancera. Ce nombre sera compris entre 20 et 30 fois.

2. Comment créer une variable ?

a. La méthode

Pour créer une variable, il faut réaliser les étapes suivantes.

Aller dans la bibliothèque des blocs et cliquer sur « Données » puis « Créer une variable ».

Donner un nom à la variable. 4 blocs apparaissent. Ces 4 blocs permettent d’utiliser la variable.

Exemple : création de la variable « Compteur ».

Remarque
Dès que la variable est créée, elle doit apparaitre en haut à gauche de la scène. Il est possible de la faire apparaitre ou non en décochant la case à côté.

b. La signification des blocs

Voici la signification des blocs :

« Mettre “variable” à 0 » : ce bloc permet de donner une valeur de départ à la variable.
Exemple du compteur de points
Ce bloc permet de faire démarrer le compteur à 0.
« Ajouter à “variable” 1 » : ce bloc permet d'ajouter une valeur au nombre de départ. Par défaut, c’est la valeur 1 qui est ajoutée. On peut néanmoins y ajouter n’importe quel nombre, voire réaliser une opération.

Exemple du compteur de points
Ce bloc permet d'ajouter 1 au compteur.
« Montrer la variable “variable” » : ce bloc permet d’afficher la dernière valeur que l’on a attribuée à la variable.
Exemple du compteur de points
Le fait d’afficher le compteur permet de voir le détail des scores au fur et à mesure de l’avancée du jeu.
Cette option peut être désactivée en décochant la case à côté du nom de la variable.
« Cacher la variable “variable” » : ce bloc permet de cacher la valeur de la variable au fur et à mesure de l’avancée du programme.

3. Comment utiliser une variable ?

Pour utiliser une variable, il y a deux possibilités :

utiliser directement l’un des 4 blocs vus précédemment (ce sont des blocs assemblables) ;
utiliser directement le bloc ovale au nom de la variable.

Les blocs assemblables constituent des actions qui impactent la variable, tandis que le bloc ovale se greffe à un autre bloc qu'il va influencer.

Exemple
On souhaite réaliser une devinette où l’opérateur doit trouver le nombre aléatoire choisi par le programme.
En cas d’erreur, le programme donne des indications qui permettent à l’opérateur d’affiner ses propositions.

Dans ce programme, 3 variables ont été créées :

un compteur de tentatives ;
un nombre choisi par le programme (le nombre à trouver) ;
une proposition (qui correspond aux propositions de l’opérateur).

Initialisation des variables Il faut initialiser les valeurs des variables dans la première partie du programme :
- le compteur et les propositions sont à 0 ;
- le nombre choisi par le programme est compris entre 1 et 20.
Fonctionnement des actions
Il faut utiliser une boucle qui s’effectue jusqu’à ce que la proposition de l’utilisateur soit la même que le nombre choisi par le programme (« répéter jusqu'à "Proposition" = "Nombre" »).
- Le bloc bleu propose à l’opérateur d’entrer un nombre qui remplacera la valeur 0 de la proposition initiale
  (« mettre "Proposition" à "réponse" »).
- Le bloc « ajouter à "compteur" 1 » permet de comptabiliser le nombre d’essais de l’opérateur avant de trouver la solution finale.
- La condition SI / SINON permet de comparer la proposition de l’opérateur avec celle du programme (« SI "Proposition" < "Nombre" » ALORS SINON).
  - Si le nombre est trop petit, le programme affiche cette information (« dire : "tu as choisi un nombre trop petit" pendant 2 secondes ») ;
  - Si le nombre n'est pas trop petit, le programme bascule sur la dernière condition SI / SINON pour de nouveau comparer le nombre et vérifier qu’il n’est pas trop grand.
    - Si le nombre est trop grand, le programme affiche cette information
      (« dire : "tu as choisi un nombre trop grand" pendant 2 secondes »), puis la boucle redémarre.
    - Si le nombre n'est pas trop grand, le programme affiche le message de réussite ainsi que le nombre d’essais réalisés par l’opérateur
      (« dire : "Parfait ! Tu as trouvé le nombre au bout du XXème essai" pendant 5 secondes »).

Les variables sont le point le plus délicat à maitriser en programmation. Leur utilisation devient toutefois très pratique lorsque leur fonctionnement est compris.

Il ne faut pas hésiter à souvent tester le programme et à passer par le brouillon pour déterminer la parfaite combinaison.

Remarque
Avant d’effacer un programme en cas de dysfonctionnement, il ne faut pas hésiter à faire des tests en détachant bloc par bloc.
Ce test empirique permet d’isoler les erreurs, cette action s’appelle le débogage !