Enseignement de l'informatique à l'école

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1 Introduction

Cet article devrait couvrir l'enseignement de l'informatique au sens large, c'est-à-dire l'informatique et les technologies de l'information et de la communication, la bureautique et autres outils (ITIC). Pour le moment, il inclut des liens intéressants.

Bien que les politiques en matière d'éducation numérique diffèrent selon les pays, on remarque depuis quelques années une prise de conscience au niveau international. Nous ne parlons pas ici de la bureautique, qui est déjà plus ou moins bien implémentée, en tout cas au niveau des études secondaires, mais vraiment tout ce qui touche à la pensée computationnelle. Les paramètres suivants en sont - en partie - la cause :

  • Utilisation de la puissance de calcul des machines dans tout les domaines
  • Pression des grandes entreprises du numérique tel que Google, Microsoft, Facebook, etc. afin d'avoir du personnel qualifié pour répondre à la demande grandissante
  • Émergence de technologies à fort potentiel disruptif comme la blockchain
  • Automatisation/création de nouveaux jobs liés au domaine du numérique
  • Diffusion du matériel informatique et notamment des smartphones à grande échelle
  • Questionnement autour de l'utilisation de technologies qui gouvernent nos vies mais dont on ne comprend pas le fonctionnement et donc l'importance de sensibiliser/former les gens
  • Croyance dans le fait que cette "révolution" peut apporter plus d'égalité (riches/pauvres, homme/femme) et modifier la manière dont on enseigne

À noter que pour certains, cela est plutôt perçu comme un regain d'intérêt, car depuis les année 70 on assiste ici et là à des tentatives d'intégration de l'enseignement de la programmation à l'école[1].

La Suisse a du retard sur ce point, mais de plus en plus d'initiatives émergent, à travers des entreprises privées ou des associations qui proposent des cours parascolaires, ou encore par le biais de lobby comme la fondation récente de digitalswitzerland et son initiative nextgeneration[2].

Concernant Genève, une prise de position toute récente (2018) vise à déployer l'enseignement de l'informatique en tant que "concepts généraux de la pensée informatique (données, processus, algorithmes et communication notamment) tout autant que sur le développement de stratégies de résolution de problèmes"[3].

2 L'informatique et l’enseignement de l'informatique

L'informatique est le traitement automatique de l'information.

Par le terme enseignement de l'informatique, on peut notamment couvrir la notion de transmission des connaissances dans les domaines des technologies de l'information et de la communication. A terme, on pourra observer l'influence de cet enseignement sur le comportement des apprenants vis à vis des technologies de l'information et de la communication (TIC).

Si on se réfère au programme de l'éducation nationale en France(1), l'enseignement de l'informatique à l'école est une discipline qui vise à développer les compétences numériques des élèves, afin qu'ils disposent des outils qu'on leur demandera d'utiliser dans leur vie professionnelle, qu'ils travaillent leur "esprit logique et mathématique" par le biais de notions de programmation, et enfin, qu'ils développent leur esprit critique et leurs capacités de réflexion face à la masse d'information à laquelle ils sont susceptibles d'être confrontés via internet et les réseaux sociaux auxquels ils ont accès très tôt.

Si on parle d'enseigner l'informatique à l'école, il est important de considérer différents aspects, et surtout de bien définir les objectifs et les contenus des "cours" notamment en fonction de l'âge des élèves.

L'informatique est le traitement automatique de l'information.

L'enseignement de l'informatique est l'action, la manière de transmettre et de faire acquérir aux apprenants des connaissances liées aux Technologies de l'Information et de la Communication visant la transformation de ces derniers et à la fin de l'enseignement, on observera des nouveaux comportements développées chez les apprenants face aux nouvelles technologies de l'information et de la communication. Cet enseignement, renvoie à la connaissance et à l'usage de l'outil informatique qu'est l'ordinateur dont on pourra s'en servir dans nos multiples tâches quotidiennes. Il consiste également à former les jeunes apprenants de la société de demain à pouvoir utiliser les différentes technologies de l'information et de la communication, pour s'informer et communiquer à travers le monde entier. Ceci se réalisera à travers les enseignements qu'ils recevront dans la discipline informatique.

2.1 Enseignement de l'informatique à l'école: programmation et développement de "l'esprit logique"

(à compléter)

2.1.1 Apprendre à programmer: pourquoi?

Comme mentionné plus haut, enseigner "l'informatique" aux enfants à l'école peut avoir des objectifs différents. Quand il s'agit d'apprendre à programmer, il y a également plusieurs buts possibles:

  1. Apprendre la maîtrise des langages informatiques, afin d'être capable, dans notre monde, de créer des contenus internets, de programmer des machines, de piloter des avions etc.

2.1.2 Apprendre à réfléchir, structurer sa pensée et développer son esprit critique. (pensée computationnelle)

2.1.3 Apprendre la maîtrise des langages informatiques

2.1.3.1 Quelques exemples de programmes utilisables pour développer la pensée computationnelle:

Logo

Ainsi, dans les années 70 a-t-on vu la naissance du projet LOGO (voir aussi la page Wikipedia du projet)

Scratch

2.2 Enseignement de l'informatique à l'école: les autres aspects

(paragraphe à compléter)

3 Historique et définition des TIC

L'historique des TIC remonte après l'invention de l'écriture, les premiers pas vers une société de l'informatique ont été marqués par le télégraphe électrique, le téléphone et la radiotéléphonie alors que la télévision, l'Internet puis la télécommunication mobile et le GPS ont associé l'image au texte et à la parole « sans fil ». L'Internet et la télévision devenant accessibles sur le téléphone portable qui est aussi appareil photo.

Le rapprochement de l'informatique et des télécoms dans la dernière décennie du XIXe siècle a bénéficié de la miniaturisation des composants permettant de produire des appareils « multifonctions » à des prix accessibles. Dès les années 2000, les usages des TIC ne cessent de s'étendre. Ceci se fait ressentir surtout dans les pays riches, au risque d'accentuer la fracture numérique et sociale ainsi que le fossé entre les générations. Les TIC sont appliquées dans tous les domaines tels que l'agriculture, la biodiversité, le commerce, la télémédecine, l'information la gestion des multiples bases de données, la robotique et les usages militaires.

Le terme TIC est une invention des ingénieurs réseaux désigne Technologies de l'information et de la communication; elles sont également désignées par les « nouvelles technologies de l'information et de la communication » (NTIC). Les TIC sont essentiellement des moyens au service de l'apprentissage (Tardif, 1998). Dans l'éducation, elles évoquent plutôt les technologies de l'information et de la communication pour l'éducation (TICE). En matière d'évolution technologique, les TIC sont le résultat de la convergence de trois technologies : l'informatique, les télécommunications, et l'audiovisuel. Ces trois domaines sont associés dans l'ordinateur connecté. Internet est venu concrétisé la convergence informatique télécommunications. Cette convergence contribue à un nouveau mode de communication. Pour l'UNESCO (2004 :13) cité par Tchameni : « les TIC sont définies comme la combinaison des technologies issues de l'informatique avec d'autres technologies apparentées, en particularité les technologies de la communication. »

4 Organisations et Revues

4.1 Informatique

Les grandes organisations "computer science"

4.2 Utilisation de l'informatique

4.3 Revues

5 Pays / Régions

5.1 Belgique

5.1.1 Référentiels, Brevets, Curricula

  • Le passeport TIC (site de la communauté française).
  • visaTICE Dispositif de formation en ligne à l'usage des TIC, spécialement destiné aux élèves du troisième degré de l'enseignement secondaire et préparant à une épreuve de certification.

5.2 Canada

  • Programme de formation de l'école québécoise. Enseignement secondaire, premier cycle. (voir chapitre 6.1 et 6.2)
  • Karsenti, T., Brodeur, M., Deaudelin, C., Larose, F. et Tardif, M. (2002). Intégration des TIC dans la form@tion des enseignants : le défi du juste équilibre. Toronto: Rapport de recherche sous commandite déposé auprès du Conseil des ministres de l'éducation du Canada dans le cadre du programme pancanadien de recherche en éducation. PDF
  • Le programme d'études informatiques niveau Lycée en Ontario, Canada (2008): [1]

5.3 France

(1) http://www.education.gouv.fr/cid2553/l-evaluation-des-competences-numeriques.html&xtmc=informatique&xtnp=1&xtcr=1

5.3.1 Référentiels, Brevets, Curricula

Brevet informatique et Internet (B2i)

Certificat informatique pour les enseignants (C2i2e)

  • C2i2e [2]. Le certificat Informatique et Internet niveau 2 - Enseignant, ou C2i2e Prolongement du Certificat informatique et internet niveau 1. Il vise à attester des compétences requises pour la maîtrise des technologies de l'information et de la communication (TIC) pour l'enseignement (TICE).

Enseignement de l'informatique au lycée

  • Proposition de programme pour le lycée Groupe ITIC de l'ASTI,
  • Proposition de programme pour un module "informatique et société numérique" [3] (7 novembre 2008)
  • Point d'étape sur la réforme du Lycée (module "informatique et société numérique") [4]
  • Conférence EPI au Salon Educatec-Educatice le 29-11-2008 [5]
  • Comment donner une culture générale informatique à tous les élèves ? Conférence EPI au Salon Educatice 2008 (Paris)[6]
  • L'acquisition par les lycéens des fondements de la science informatique (Maurice Nivat, Académie des Sciences, et J-P Archambault, Président de l'EPI) in Médialog - décembre 2008 [7]
  • FRANCE2025: L'enseignement de l'informatique et des TIC - J-P. Archambault (04-02-2009) [8]
  • FRANCE2025: Pour un enseignement de l'informatique et des TIC, sans attendre - J.Baudé (28-02-2009) [9]
  • WIKIPEDIA "Enseignement de l'informatique au lycée" [10]
  • Enseigner l'informatique à l'Ecole, un enjeu majeur, ne tardons plus ! Roberto Di Cosmo (19-03-2009) [11]
  • Réforme du lycée : communiqué EPI du 12-06-2009 sur les préconisations de Richard Descoings [12]
  • A propos des préconisations de Richard Descoings (EpiNet n°116 - juin 2009) [13]
  • Rencontre ACM-EPI le 3 juillet 2009 [14]
  • Stratégie Nationale de Recherche et d’Innovation (SNRI). Rapport 2009. Le Rapport de groupe de travail "Numérique, calcul intensif et mathématiques" préconise au lycée une discipline informatique en tant que telle :[15]
  • L'informatique « élevée au rang d'une discipline scolaire à part entière » et « en tant que telle » J-P.Archambault (15-09-2009)[16]
  • La réforme du lycée et l'enseignement de l'informatique. Jean-Pierre Archambault (16-10-2009) [17]
  • Réforme du lycée et enseignement de l'informatique (communiqué EPI du 10-11-2009)[18]
  • Pour l'enseignement de l'informatique au lycée et la formation des enseignants. Communiqué de l'EPI et du groupe ITIC-ASTI (27-11-2009) [19]
  • Un enseignement de spécialité optionnel en terminale S "Informatique et sciences du numérique" J-P. Archambault (12-12-2009)[20]
  • Enseignement de l'informatique, en France et ailleurs. J-P. Archambault (15-01-2010) [21]
  • Enseignement de l'informatique:échanges et mutualisation pédagogiques sur le site de l'EPI (08-02-2010)[22]
  • rapport J-M Fourgous :Réussir l'Ecole numérique.Lecture EPI (26-02-2010)[23]
  • Compte rendu de l'audience de l'EPI et du groupe ITIC-ASTI au cabinet de ministre Luc Chatel (22-03-2010)[24]
  • Proposition de programme de formation pour les enseignants chargés de la spécialité Informatique et sciences du numérique en terminale S à la rentrée 2012 (EPI-mai 2010)[25]
  • Vers une formation pour les enseignants chargés de la spécialité Informatique et sciences du numérique en terminale S à la rentrée 2012 (EPI/ASTI-fin mai 2010) [26]
  • L'enseignement de l'informatique au lycée, un changement de paradigme (EPI-EpiNet n°126 - 16-06-2010)[27]
  • Un symposium sur l'enseignement de l'informatique et sa didactique (EpiNet n°128) 15-10-2010 [28]
  • Communiqué EPI du 6 juillet 2011 [29]

5.4 Israël

5.5 Pays-Bas

5.6 Espagne

  • Congreso Español de Informática (CECI). Le Congrès Espagnol de l'Informatique a pour but de servir de point de rencontre pour les professionnels dédiés à la recherche, au développement, à l'innovation et à l'enseignement universitaire, dans le domaine de l'ingénierie informatique.
  • Sociedad Científica Informática de España (SCIE). La Société Scientifique de l'Informatique de l'Espagne est une fédération d'associations et de sociétés scientifiques qui, entre autres tâches, est chargée d'assurer la continuité du CECI en organisant les futures éditions de celle-ci; ainsi que les Prix National de l'Informatique. La SCIE regroupe 8 associations œuvrant dans différents domaines de l'informatique (intelligence artificielle, informatique éducative, interaction homme-machine, infographie, architecture informatique, traitement du langage naturel, reconnaissance de formes et analyse d'images et génie logiciel). Parmi ces huit associations, c'est la Asociación para el Desarrollo de la Informática Educativa (ADIE) celle qui a pour but de promouvoir l'informatique éducative. Elle vise à promouvoir l'éducation des personnes dans les nouvelles technologies éducatives afin de faciliter l'échange de travail, d'idées et d'expériences; et elle évalue aussi la qualité pédagogique des produits existants.

L'Espagne, sur la recommandation du Parlement européen et du Conseil de l'Union Européenne sur les compétences clés pour l'apprentissage tout au long de la vie (18 déc 2006), reconnaît la compétence numérique comme l'une de ces 8 compétences clés et comme compétence essentielle pour la participation à la société numérique.

Aussi le rapport ACM (Informatics Europe & ACM Europe Working Group on Informatics Education), élaboré en avril 2013, souligne l'importance de l'éducation dans l'informatique pendant l'enseignement primaire et secondaire.

Le préambule de la Ley Orgánica para la Mejora de la Calidad Educativa (LOMCE) met l'accent sur les TIC en tant qu'élément de transformation du système éducatif, et déclare que "l'utilisation responsable et ordonnée de ces nouvelles technologies de la part des étudiants doit être présent dans tout le système éducatif". Malgré cela, la vérité est que les Décrets Royaux qui établissent le curriculum dans l'école primaire (Real Decreto 126/2014, de 28 de febrero et secondaire Real Decreto 1105/2014, de 26 de diciembre) en Espagne n'incluent pas un contenu suffisant afin que les étudiants développent une compétence numérique qui permet une participation active à la société et une incorporation avec garanties sur le marché marché du travail, pour lequel un déficit de compétence numérique est estimé d'ici 2020 en 900 000 professionnels (pour plus d'information sur l'enseignement de l'informatique à l'école primaire et secondaire).

5.7 Suisse

En Suisse, même si l'éducation est décentralisée, la Conférence suisse des directeurs cantonaux de l'instruction publique (CDIP) peuvent donner des recommandations à suivre.

D'après un rapport pour le PNR 33 (Mendelson et Jermann, 1995), on peut constater le suivant:

"Jusque dans les années quatre-vingt, l'informatique pédagogique a été l'oeuvre de personnes isolées et de groupes informels. Alain Bron et Raymond Morel du CIP à Genève ont eu des contacts dès 1971 dans le cadre de rencontres de professeurs de mathématique. Dès 1977/78, ces rencontres se sont officialisées sous la forme des journées UDO (Utilisation Didactique de l'Ordinateur) qui regroupaient les responsables cantonaux de l'informatique pédagogique. Ces journées n'avaient pas de statut officiel.

En 1980, le projet "24 heures d'informatique pour tous" prévoyait un enseignement obligatoire de l'informatique au gymnase. En 1981, le canton de Vaud a mis sur pied une structure financière permettant de décharger les enseignants producteurs de didacticiels. Ces logiciels étaient souvent écrits en BASIC et utilisés dans les enseignements de logique ou de physique où ils rendaient possible la simulation de phénomènes dynamiques. En 1983, ce fut la création de la Société Suisse de l'Informatique Educative (SSIE) qui remplaçait dès lors la Société Suisse des Professeurs concernés par l'Informatique (SSPCI).

De 1980 à 1987, le travail des pionniers est mis en oeuvre dans les gymnases. Dans certains cantons leur travail a été reconnu (GE) alors que dans d'autres la mise en oeuvre des projets se passe moins bien (VD). Dès 1987, on assiste à un essoufflement: les enseignants ne veulent plus donner de leur temps pour développer des logiciels. Pierre Banderet, dans l'éditorial de "Interface" 4/94, parle d'un manque d'enthousiasme dû à la masse toujours grandissante des logiciels développés par des professionnels. Ces logiciels sont d'une qualité aujourd'hui inégalable avec les moyens restreints dont dispose un enseignant en charge de cours.

En 1995, nous sommes bien obligés de constater que l'informatique ne fait plus partie du plan d'études de la nouvelle maturité fédérale. Pour Alain Bron, la différence majeure entre 1980 et 1994 provient du fait que l'ordinateur est désormais dans les foyers. L'élève a la possibilité de se former en dehors de l'école qui n'est plus un lieu de formation privilégié. Ce constat rend nécessaire une remise en question des pratiques éducatives, des rôles de l'école et des enseignants."

En 2016, 20 années plus tard, la situation reste inchangée. Il existe un (faux) discours sur les [digital natives] et les différents acteurs de l'école, en général, ne s'intéressent pas par l'informatique. Au niveau secondaire, les élèves se beneficent d'un cours d'informatique qui pourrait enseigner de la programmation, mais en règle générale il vise à l'utilisation de l'informatique. Voici deux liens aux sites ciblés à l'intégration de l'informatique et l'éducation:

  • Educaguides.ch Le site vise plutôt à l'utilisation pédagogique de l'ordinateur et d'une manière plus succincte à l'éducation aux média
  • Informatik-Didaktik La page du site swisseduc.ch offre des ressources pour planifier un enseignement de l'informatique en Allemand

En 2017, il existe des plans pour réintroduire l'informatique à l'école. Une modification du Plan d'études romand (PER) est en cours, pour tenter de s'aligner sur le Lehrplan 21, qui intègre déjà les notions d'informatique à l'école.

Certains cantons n'attendent pas la modification du PER et mettent déjà des moyens, humains et financiers, pour tenter de combler la différence entre les deux plans d'étude. C'est le cas du Valais, qui affiche une volonté politique en ce sens. Le Centre Cantonal ICT-VS est l'organe de référence du Département de la Formation pour l'intégration des MITIC dans l'enseignement valaisan.

Le Lehrplan 21: le plan d'étude suisse allemand

Trois objectifs sont développés par ce plan d'études introduit par la plupart des cantons de Suisse alémanique.

  1. Les élèves peuvent présenter, structurer et évaluer les données de leur environnement.
  2. Les élèves peuvent analyser des problèmes simples, décrire des solutions possibles et les implémenter dans des programmes.
  3. Les élèves comprennent la structure et le fonctionnement des systèmes de traitement de l'information et peuvent appliquer les concepts de l'informatique sécurisée.

Ces objectifs font partie du module "médias et informatique" de ce plan d'études. Il concerne tous les élèves de la scolarité obligatoire, du premier au troisième cycle (4-15 ans).

Dans le premier objectif, les plus petits sont ainsi capables d'organiser des objets en fonction de propriétés choisies de manière à le retrouver plus rapidement en fonction d'une propriété donnée (par exemple la couleur, la forme ou encore la taille). Quant aux plus grands, ils sont en mesure de structurer, capturer, rechercher et automatiser des données dans une base de données.

Dans le second objectif, le jeune élève sait reconnaître et suivre les instructions formelles (telles que les recettes de cuisine, les instructions de jeu et de bricolage, les chorégraphies de danse). Les ados doivent être capables de formuler des algorithmes auto-développés sous la forme de programmes informatiques corrects et exécutables avec variables et sous-programmes.

Enfin, dans le dernier objectif, il s'agit pour les élèves du premier cycle de gérer les éléments de base de l'interface utilisateur (fenêtre, menu, plusieurs programmes ouverts). A la fin de leur scolarité, ils pourront connaître les éléments essentiels d'entrée, de traitement et de sortie des systèmes informatiques et les comparer aux fonctions correspondantes des êtres vivants (capteur, processeur, actionneur et mémoire), ou encore estimer les risques de transmission et de stockage de données non chiffrées.

5.8 UK

5.9 USA


6 Outils pour l'enseignement de l'informatique

(à compléter)

  • en:Programming microworlds, par exemple Scratch
  • Collabots. Un micromonde collaboratif en ligne pour enseigner quelques principes de la programmation
  • Blockly : développé par Google
  • Thymio : Apprendre à programmer avec le robot
  • Makey Makey : Outil qui permet de connecter des différents objets à l’ordinateur et de développer des modules de communication
  • MakeCode : développé par Microsoft

7 Sites internet traitant de l'enseignement de l'informatique

(à compléter)

  • Magic Makers: site pour l'enseignement de la programmation aux enfants, dans l'optique de les préparer aux "métiers de demain" https://www.magicmakers.fr/

8 Bibliographie

  • Denning, P. J. 2004. Great principles in computing curricula. In Proceedings of the 35th SIGCSE Technical Symposium on Computer Science Education (Norfolk, Virginia, USA, March 03 - 07, 2004). SIGCSE '04. ACM, New York, NY, 336-341. DOI= http://doi.acm.org/10.1145/971300.971303
  • Guzdial, M. and Soloway, E. 2003. Computer science is more important than calculus: the challenge of living up to our potential. SIGCSE Bull. 35, 2 (Jun. 2003), 5-8. DOI= http://doi.acm.org/10.1145/782941.782943
  • Committee on Information Technology Literacy (1999). Being Fluent with Information Technology, Computer Science and Telecommunications Board, Commission on Physical Sciences, Mathematics, and Applications, National Research Council, NATIONAL ACADEMY PRESS, Washington, D.C.
  • BEN HENDA Mokhtar. « L'Enseignement du code dans les humanités : une autre barrière à franchir pour les "Digital natives" ». 5e rencontre annuelle des membres du Réseau international des chaires UNESCO en communication (ORBICOM), 26, 27 et 28 octobre 2016, Paris, France, http://www.slideshare.net/MokhtarBenHenda/ben-henda-orbicom2016