Pensée computationnelle/Jeu de plateau scratch

Introduction

Cette page a pour vocation de répertorier et structurer les informations récoltées dans le cadre du Mémoire de Utilisateur:Tristan Jaquier. Ce mémoire se déroule durant l'année académique 2018-19.

Contexte - Un jeu de plateau pour enseigner la pensée computationnelle aux jeunes ?

La pensée computationnelle tend à s'imposer depuis quelques années dans l'enseignement, à une échelle internationale et à tout âge. Dernièrement, l'apprentissage de cette méthode s'est étendue à l'école primaire dans de nombreux pays, notamment la France et l'Angleterre. En Suisse, certaines initiatives ont déjà été mise en place, mais en ce qui concerne le primaire, la PC (Pensée Computationnelle) n'apparaît pas dans le PER (Plan d'Études Romand) qui considère les TIC plutôt comme des médias : "MITIC (Médias, Images, Technologies de l’Information et de la Communication) : dans le cadre scolaire, ils jouent des rôles multiples, comme discipline scolaire par l’apprentissage des outils informatiques et multimédias, comme outils permettant de développer et élargir les pratiques scolaires en général et comme développement de l’esprit et de l’indépendance critique face aux médias et aux développements technologiques.". Cependant, ce n'est qu'une question de temps pour que la PC arrive dans les classes dès le plus jeune âge.

Si l'on se concentre uniquement sur l'école primaire publique, en prenant le cas de la Suisse, de grandes disparités existent déjà entre les différentes communes et cela se ressent au niveau des infrastructures scolaires : "Bien que les données ne soient pas comparables (puisqu’il n’existe pas de modèle de coûts uniforme pour tous les cantons), il apparaît que près de 50% des écarts proviennent de leurs capacités financières (voir graphique 1). En d’autres termes, les cantons les plus «riches» investissent davantage dans les intrants de la formation, sans qu’il soit possible de savoir si c’est le cas pour la formation en termes réels ou si la différence s’explique uniquement par le coût des investissements". Ont peut avoir deux écoles séparées de 20 kilomètres, l'une ayant des tableaux blancs interactifs et des tablettes à disposition des élèves, et l'autre avec un tableau noir et un seul ordinateur par classe.

Dès lors, comment intégrer l'enseignement de la PC de manière optimale ? L'une des solutions se trouve dans les activités déconnectées, ou sans écran. Apprendre la PC n'est pas cantonnée à l'utilisation d'appareils électroniques. Surtout lorsque l'on sait que les recommandations officielles sur la santé mettent en garde face au temps passé devant les écrans, on voit mal comment l'école publique pourrait se permettre d'en faire usage à outrance. Car au-delà de la santé physique - troubles musculo-squeletiques, vue, etc. - l'utilisation d'appareils numériques peut aussi engendrer des problème au niveau psychique. Malgré cela, l'utilisation de tablettes en classes se fait déjà à travers des projets pilotes, mais cela concerne surtout des compétences traditionnelles tel que l’orthographe, la géographie, etc.

En 2016, suite à l'introduction des sciences informatiques (SI) dès l'école primaire en France, le livre "1, 2, 3... CODEZ !" a été publié afin d'accompagner les enseignant-e-s dans cette transition. Ce dernier propose tout un tas d'activités à faire - sans écran pour la plupart. Le matériel utilisé est en général du papier et des crayons, ce qui permet tout d'abord de ne pas à devoir investir dans du matériel coûteux, mais aussi à ne pas introduire du matériel que les enseignant-e-s ne maîtrisent pas - ou peu. En effet, selon des études, il est extrêmement difficile de faire adopter de nouvelles technologies éducatives aux collaborateur-trice-s déjà en poste.

En résumé, le modèle de la PC va s'imposer dans la scolarité obligatoire au niveau mondial et les outils actuels coûtent chers, entraînant des inégalités. Ils sont aussi basés sur un apprentissage individuel, contrairement à la vision actuelle socio-constructiviste de l’éducation, et peuvent entraîner des troubles de la santé. Un jeu de plateau serait une bonne alternative pour un apprentissage sans écran, en interaction avec les autres et économiquement viable. Scratch étant l'application/langage la/le plus utilisé-e pour développer la PC chez les jeunes, l'idée serait d'une part de se baser dessus pour la conception, afin de faciliter un passage ultérieur de l'activité sans écran, à une activité avec écran, sur Scratch; et d'autre part cela permettrait de comparer le transfert de compétences entre des classes qui ont les moyens de faire du Scratch avec des appareils numériques, et des classes qui utiliseraient le jeu de plateau.

Historique et enjeux

Tiré de Enseignement de l'informatique à l'école

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.

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.

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".

Tiré de : Some reflections on designing constructions kits for kids-2005.pdf :

"[...]the history of introducing computer programming to kids is a mixed success. When personal computers first moved into schools in the early 1980s, programming (often with Logo or Basic) was one of the primary activities – and, indeed, one of the main rationales for buying the computers in the first place. Over the past 20 years, however, the role of programming has steadily diminished in educational uses of computers, even as computers have proliferated in schools. Many people now view computer programming as a narrow, technical activity, too difficult for the masses, appropriate only for the small segment of the population who choose it as a career path".

Thème

L’apprentissage de la pensée computationnelle - et plus précisément la programmation - chez les jeunes de 8 à 12 ans.

Sujet

Développement et test utilisateurs d’un jeu de plateau - éventuellement comparaison avec une application numérique existante > Scratch.

Question générale

Est-ce qu’il est possible de développer un jeu de plateau pour apprendre la pensée computationnelle - Quels objectifs d’apprentissage, à travers quelles interactions, … ?

Méthode

• État de l’art
• Cadre théorique
• Développement et conception du jeu
• Tests utilisateurs

Si j’ai le temps :

• Recherche pour comparer le transfert de compétences entre Scratch et le jeu de plateau

À lire puis classer

https://web.media.mit.edu/~mres/papers/IDC-2005.pdf

https://tecfa.unige.ch/tecfa/talks/schneide/eiah-2017/170606_EIAH%20programming%20Boty.pdf

http://tecfaetu.unige.ch/etu-maltt/volt/bouffle0/stic-3/ReglesJeu.pdf

http://www.playfulinvention.com

Bibliographie, liens

J.M. Wing (2006). “Computational Thinking,” CACMViewpoint, pp. 33‐35.

Y. Peter, Y. Secq (2018). Ch’ti code: médiation en informatique avec des étudiants de DUT et des élèves de CM1-CM2

(descriptif d’atelier). Didapro 7 – DidaSTIC. De 0 à 1 ou l’heure de l’informatique à l’école, Feb 2018, Lausanne, Suisse.

Choi, B., Jung, J. & Baek, Y. (2013). In what way can technology enhance student learning? : A preliminary study of technology supported learning in mathematics. In R. McBride & M. Searson (Eds.), Proceedings of Society for Information Technology & Teacher Education International Conference 2013 (pp. 3-9). Chesapeake, VA: AACE.

Fields, D. A., Giang, M. & Kafai, Y. B. (2013). Understanding collaborative practices in the Scratch online community: Patterns of participation among youth designers. In N. Rummel, M. Kapur, M. Nathan, & S. Puntambekar (Eds), CSCL 2013 Conference Proceedings, Volume 1. International Society of the Learning Sciences: Madison, WI, 200-207

Peppler, K., & Warschauer, M. (2012). Uncovering literacies, disrupting stereotypes: Examining the (dis)abilities of a child learning to computer program and read. International Journal of Learning and Media, 3(3), 15-41.

Maloney, J., Resnick, M., Rusk, N., Silverman, B., Eastmond, E. (2010). The Scratch Programming Language and Environment. ACM Transactions on Computing Education, November 2010.

Kafai, Y.B., Peppler, K.A., & Chiu, G. (2007). High Tech Programmers in Low Income Communities: Creating a Computer Culture in a Community Technology Center. In C. Steinfeld, B. Pentland, M. Ackermann, & N. Contractor (Eds.), Proceedings of the Third International Conference on Communities and Technology (pp. 545-562). New York: Springer.

Resnick, M., and Silverman, B. (2005). Some Reflections on Designing Construction Kits for Kids. Proceedings of Interaction Design and Children conference, Boulder, CO.

Vidéo- inspirations

Explications sur la pensée computationnelle : https://www.youtube.com/watch?v=kdngEhA4I00

https://edu.google.com/resources/programs/exploring-computational-thinking/