1. Michèle Drechsler - Laboratoire CREM - Université de Lorraine
IEN conseillère TICE Rectorat Orléans-Tours
« Initier les élèves au codage et à la programmation »
22 Mars 2017 – Canopé Académie ROUEN – Mont Saint Aignan
2. L’INFORMATIQUE OMINIPRESENTE DANS NOTRE SOCIETE
L’informatique est aujourd’hui au cœur de l’activité humaine
Omniprésente : même pour venir à Mont Saint-Aignan
Quand l’informatique s’immisce dans les fermes, à l'hôpital,
Maurice Nivat (Membre de l'Académie des Sciences, Mars 2008)
https://edutice.archives-ouvertes.fr/edutice-00402487
Gérard Berry – Académie des sciences et Antoine Petit ( INRIA)
Cette pénurie, estime-t-il, trouve son origine dans l’absence
de formation initiale à l’informatique.
«On arrive au bac et rien… L’école va à l’envers de la
destinée des élèves. Car trouver un métier où il n’y a pas
d’informatique, aujourd’hui, c’est dur. Même les scientifiques
doivent bien programmer. Mais ils apprennent sur le tas,
c’est-à-dire à écrire lentement, mal et inefficacement.
Mauvais résultat, avec beaucoup de sueur et peu de fiabilité.
On ne tolérerait pas cela pour la biologie ou la physique.»
Gérard Berry
8. LA PLACE DE LA PROGRAMMATION A L’ECOLE
Algorithmes, code et robotique dans les programmes officiels 2016
Un socle commun avec 5 domaines définissant les connaissances et les compétences qui
doivent être acquises à l’issue de la scolarité
-Les langages pour penser et communiquer
-Les méthodes et les outils pour apprendre
-La formation de la personne et du citoyen
-Les systèmes naturels et les systèmes techniques
-Les représentations du monde et de l’activité humaine
DANS LE SOCLE….
http://classetice.fr/IMG/pdf/ra16_c2_c3_math_inititation_programmation_doc_maitre_624926.pd
9. CYCLE 2
Mettre en oeuvre un algorithme de calcul posé pour l’addition, la soustraction, la
multiplication »
« Au CP, la représentation des lieux et le codage des déplacements se situent dans la
classe ou dans l’école, puis dans le quartier proche, et au CE2 dans un quartier étendu ou le
village.
Dès le CE1, les élèves peuvent coder des déplacements à l’aide d’un logiciel de
programmation adapté, ce qui les amènera au CE2 à la compréhension, et la
production d’algorithmes simples. »
Réaliser des déplacements dans l’espace et les coder pour qu’un autre élève puisse les
reproduire. Produire des représentations d’un espace restreint et s’en servir pour
communiquer des positions. Programmer les déplacements d’un robot ou ceux d’un
personnage sur un écran.
10. CYCLE 3
Pratiquer des langages
Exploiter un document constitué de divers supports (texte, schéma, graphique, tableau,
algorithme simple).
Utiliser différents modes de représentation formalisés (schéma, dessin, croquis, tableau,
graphique, texte).
Expliquer un phénomène à l’oral et à l’écrit.
« En CM1 et CM2 on se limitera aux signaux logiques transmettant une information qui ne
peut avoir que deux valeurs, niveau haut ou niveau bas. En classe de sixième,
l’algorithme en lecture introduit la notion de test d’une information (vrai ou faux) et
l’exécution d’actions différentes selon le résultat du test. »
« Les élèves apprennent à connaître l’organisation d’un environnement numérique.
Ils décrivent un système technique par ses composants et leurs relations. Les
élèves découvrent l’algorithme en utilisant des logiciels d’applications visuelles et
ludiques. Ils exploitent les moyens informatiques en pratiquant le travail
collaboratif. Les élèves maitrisent le fonctionnement de logiciels usuels et
s’approprient leur fonctionnement. »
11. Initiation à la programmation
Une initiation à la programmation est faite à l’occasion notamment d’activités de
repérage ou de déplacement (programmer les déplacements d’un robot ou ceux d’un
personnage sur un écran), ou d’activités géométriques (construction de figures
simples ou de figures composées de figures simples).
Les domaines de compétences des activités menées
-Repérage dans l’espace :
déplacements virtuels d’ objets (LightBot, Tynker, Beebot pour tablettes) ou tangibles
(robots Beebot et Thymio), premiers déplacements programmés par suites séquentielles
et répétitions, utilisation d’un lexique approprié et explicitation des parcours lors des
phases d’anticipation ou de correction, recherches d’erreurs et planification de parcours.
-Sciences : appropriation du fonctionnement du robot Thymio par la démarche
d’investigation (observation, hypothèses, expérimentation, interprétation) ; description du
fonctionnement d’objets.
-Pensée computationnelle ou pensée informatique
démarche essai -erreur, pratique de débogage et de programmation
en utilisant des applications de programmation visuelle Scratch ou Blockly pour accomplir
des missions ou des projets personnalisés.
CYCLE 3
12. DEVELOPPER LA PENSEE INFORMATIQUE
Sources - Computational thinking - A guide for teachers -CAS ( UK) – Computing at school - 2015
“ Le seul individu formé, c’est celui qui a appris comment apprendre, comment s’adapter et
changer, c’est celui qui a saisi qu’aucune connaissance n’est certaine et que seule la capacité
d’acquérir des connaissances peut conduire à une sécurité fondée ” Carl Rogers
13. Comme le précise Seymour Papert, la pensée informatique est une
combinaison de :
-la pensée critique
-la créativité
-de la résolution de problèmes
-de la communication
-de la collaboration et de l'informatique.
Les activités de programmation sont transversales et rentrent dans
le cadre d'un projet.
Elles mobilisent des activités
-autour de la création
-du raisonnement et de la logique
-autour du langage, de l'expression orale
-autour de l'analyse de l'erreur : expliquer, argumenter, vérifier,
formuler, corriger (Cf. article Pour une éducation cognitive autour
de l'erreur à l'Ecole [3]).
Ensemble structuré et progressif – Vers des parcours ? Des
portfolios ?
14. INVESTIGATION CONCEPTION ANTICIPATION DECOMPOSITION REVISION
CORRECTION, METACOGNITION
PENSEE
INFORMATIQUE
APPRENDRE A APPRENDRE
Source :Schéma à partir du
Projet Robotique EVIAN
18. ScratchJR : Un langage de programmation entièrement graphique
Il consiste en un ensemble de briques susceptibles d’être associées entre elles
pour “construire” des programmes complexes qui peuvent être des animations,
des spectacles multimédia ou des jeux.
Voir http://news.bbc.co.uk/2/hi/technology/6647011.stm
Lifelong Kindergarten
Labo du Medialab au MIT
« With Scratch we want to let kids to be the creators. We want them to create
interesting dynamic things on the computer » Mitchel Resnick,MIT
Mitchel Resnick,MIT
https://llk.media.mit.edu/
https://www.youtube.com/watch?v=4XE8ezZp8BA
https://www.youtube.com/watch?v=Ok6LbV6bqaE
19. Que dit la recherche ?
Piaget montre le rôle essentiel de l'algorithme à l'intérieur de la logistique.
Pour lui, l'algorithmique est un outil constitutif de la logique.
- C'est une technique de formalisation
- C'est un langage précis, un outil d'analyse et de codage
- C'est un outil d'abstraction, un outil de cohérence
Seymour Papert
Voir travaux sur le jaillissement de l'esprit.
Article – Blog du monde - Michèle Drechsler
http://binaire.blog.lemonde.fr/2014/05/13/analepse-et-prolepse-pour-une-science-du-numerique-a-le
https://www.youtube.com/watch?v=FQCZa8MyWIg&list=PL35238DC3A1EBFDCD
Entretien avec Seymour Papert
Importance de la programmation, développement de la pensée informatique
https://www.youtube.com/watch?v=xMzojQFyMo0
20. “ Le seul individu formé, c’est celui qui a appris comment apprendre, comment s’adapter et
changer, c’est celui qui a saisi qu’aucune connaissance n’est certaine et que seule la capacité
d’acquérir des connaissances peut conduire à une sécurité fondée ” Carl Rogers
Programmer, déboguer à l'école
Pour apprendre à apprendre
Pour une éducation cognitive autour
de l'erreur ?
Programmer, déboguer à l'école ….
21. https://www.youtube.com/watch?v=n0CSX7iLH68
Les travaux du MIT à propos de la
programmation à l'école
Travaux de suivi et d'accompagnement dans les classes maternelles et
primaire : https://www.youtube.com/watch?v=xdigFm7WZFE
Mitchel Resnick : MIT Media Lab
Coder, programmer en maternelle
- pour apprendre à organiser sa pensée
- pour créer
- apprendre à penser (métacognition)
- développer la pensée informatique
Des pays qui ont intégré la programmation à l'école
- Le cas de l'Angleterre (Septembre 2014) avec la mise en place
d'un curriculum dès l'école primaire
Collaboration avec Simon Peyton-Jones, Computing At School
- Travaux en Europe.
Rapport Européen – Contribution M Drechsler
http://www.informatics-europe.org/images/documents/informatics-education-europe-report.pdf
22. Scratch Junior sur iPad est une application entièrement
inspirée du concept initial de Scratch.
Une version Android début 2015.
SCRATCH JR – MIT
A télécharger
https://itunes.apple.com/us/app/scratchjr/id895485086?mt=8
Auteur : Massachusetts Institute of Technology
23. APERCU
Les enfants placent ensemble des blocs de programmation graphiques afin de permettre à
leurs personnages de se déplacer, sauter, danser, et chanter.
Les enfants peuvent modifier facilement les caractères dans l’éditeur graphique, ajouter
leurs propres voix et des sons, et même insérer des photos d’eux-mêmes – puis d’utiliser
les blocs de programmation pour que leurs personnages prennent vie.
26. Des ordres à donner à la tablette pour pouvoir
exécuter un programme en vue de réaliser
son projet.
Un langage très imagé avec des touches qui
évoquent des actions, des mouvements, des
durées, etc ...
Je veux …................ Je tape ….........
Je ne réussis pas
Je regarde, je cherche l'erreur, je corrige
Je recommence …
Les camarades peuvent voir et m'aider aussi.
UNE DEMARCHE VISANT LA DEFINITION D'UN PROGRAMME
SON EXECUTION, SA VERIFICATION
LA RECTIFICATION – LA PRISE EN COMPTE DES ERREURS
30. En programmant, l'élève apprend à raisonner
A produire une œuvre « logique » : écrire un programme avec un langage ou des règles
En programmant, l'élève peut revoir les traces de ce qu'il a produit.
Il peut exécuter,vérifier et prendre en compte ses erreurs. Retour en arrière visible
La programmation permet des activités métacognitives
L'élève apprend à penser, réfléchir sur ses démarches cognitives.
Les compétences mobilisées ?
L’élève apprend à travailler par projet, à structurer son travail
L'élève peut aussi produire des projets multimédia.
Raconter une histoire avec ScratchJR ( Education aux médias)
Il apprend qu'il existe des machines – des ordinateurs – des tablettes capables de réagir
De créer si on lui donne des ordres adéquats.
31. RIE PROJET SCRATCH MARIE DESBREE – GS Ecole maternelle Saint Jean de Braye Loiret
32. http://appli-etna.ac-nantes.fr:8080/ia53/tice/ressources/tuxbot/index.php#
TuxBot est une application permettant de programmer les déplacements d'un
automate virtuel. Elle a pour objectif d'initier les élèves aux concepts
fondamentaux de la programmation de manière ludique.
Le but du jeu consiste à programmer le parcours d'un manchot de telle manière
qu'il ramasse tous les poissons présents sur le plateau. Le programme ne peut
comporter qu'un maximum de 20 instructions. Le manchot ne doit pas tomber dans
l'eau ni sortir de la grille.
Un carnet de bord en version papier est téléchargeable. Il permet de suivre la
réalisation de défis proposés.
Un mode expert est proposé pour réaliser ses propres défis.
36. DES SITES POUR APPRENDRE A PROGRAMMER
Blockly Games propose une petite dizaine de jeux éducatifs en ligne pour apprendre à
programmer. Le site vise les enfants et jeunes adolescents qui débutent mais aussi
n’importe quel utilisateur désireux de s’initier au code informatique à travers la création
et l’amélioration de petits jeux vidéo. Le site permet de télécharger des fichiers Zip
compressés dans différents petits jeux pour vous permettre de travailler sans
connexion.
https://blockly-games.appspot.com/
37. UNE CHAINE YOUTUBE POUR APPRENDRE
PROGRAMMER AVEC SCRATCH
https://www.youtube.com/playlist?list=PLVUDmbpupCaqKLNci7_86rbIt61SMhJPd
39. Présentation du projet Classe Code
https://www.youtube.com/watch?v=MzxRq7JWQ28
Class’Code est un parcours de formation gratuit qui s’article en 5 modules et qui
s’adresse à tous : professeur-documentalistse (en poste ou en devenir), enseignants,
parents d’élève, médiateurs culturels et/ou à tous ceux intéressés par la pédagogie
info-documentaire…
https://openclassrooms.com/courses/decouvrir-la-programmation-creative
https://pixees.fr/classcode/accueil/
Class´Code : un programme de formation
40. Indépendamment des supports disponibles, les activités « en débranché » peuvent permettre
un travail préalable au recours à un robot ou à un logiciel.
l s’agit ici de travailler le codage de déplacement sans matériel spécifique : papier et crayon
suffisent. Pour chacune des situations, plusieurs fiches élèves sont proposées.
La fusée
On se place ici dans le cadre de déplacements absolus sur un quadrillage. L’objectif est de
faire appliquer, construire ou corriger des codages des déplacements qu’exécutera le la fusée.
Ces activités peuvent être abordées dès le début du cycle 2.
Annexe 1.1 : En débranché-déplacements absolus - La fusée
La tournée du facteur
On se place ici dans le cadre de déplacements relatifs sur un quadrillage : le facteur peut
avancer, reculer, tourner à droite ou à gauche. L’objectif est de faire appliquer, construire ou
corriger des codages des déplacements qu’exécutera le facteur lors sa tournée. Ces activités
peuvent être abordées dès le début du cycle 2.
Annexe 1.2 : En débranché-déplacements relatifs - La tournée du facteur
ACTIVITES DEBRANCHEES
45. QUE DISENT LES RECHERCHES SUR LA ROBOTIQUE ?
QUE DISENT LES RECHERCHES SUR LA ROBOTIQUE ?
Des recherches montrent aussi des améliorations dans l'acquisition de
compétences transversales comme le raisonnement scientifique, mais
aussi des habiletés cognitives, sociales et affectives. En effet, la plupart
de ces projets se faisant en petits groupes, cela permet d'améliorer les
compétences communicationnelles entre les jeunes. Pour certains
jeunes, particulièrement ceux ayant des difficultés d'apprentissage, il
s'agit même d'une activité donnant le goût d'aller à l'école.
Par exemple, une école secondaire de Beauport au Québec a créé un
programme de robotique afin de lutter contre le décrochage.
49. Blue-bot :
http://cache.media.education.gouv.fr/file/Initiation_a_la_programmation/89/9/RA16_C2_C3
_MATH_annexe_2_3_robots_premier_defi_624899.pdf
La Blue-Bot peut être utilisée avec une tablette. L’application permet de réaliser des
défis similaires à ceux présentés dans le premier
paragraphe de ce document, avec la Bee-Bot :
• se déplacer d’un point A à un point B (soit en écrivant le programme pas à pas, soit
en l’écrivant dans sa totalité avant de déplacer le personnage-robot sur l’écran) ;
• déplacer le personnage-robot en lui faisant éviter des obstacles ;
• interdire certaines commandes pour le déplacement du personnage-robot ;
• positionner le personnage-robot au bon endroit grâce à un programme prédéfini.
L’application possède différents « tapis » qui permettent diverses aventures comme la
chasse au trésor dans une forêt, le déplacement dans une ville ou encore le
déplacement parmi différentes formes géométriques.
Avec la Blue-Bot, les élèves découvrent une nouvelle commande,
Repeat, qui permet de répéter une ou plusieurs instructions.
50. PRO-BOT
Activités autour de Pro-bot :
http://cache.media.education.gouv.fr/file/Initiation_a_la_programmation/90/1/R
A16_C2_C3_MATH_annexe_2_4_robots_acivite_pro_bot_624901.pdf
51. THYMIO
https://www.youtube.com/watch?v=BwkZ-Df0hdg
1qM
Application d’Aseba, spécialement conçue
pour Thymio, est le VPL (Visual
Programming Language).
Il permet à toutes et tous, et même aux
plus petits dès 5 ans, de programmer
Thymio à l’aide de blocs d’images sans
avoir à écrire la moindre ligne de code.
C'est également un outil formidable pour
passer à la programmation textuelle car il
est capable de générer du code source à
partir des blocs d'images et de montrer à
l'utilisateur quel bloc est la source de
quelles lignes de code.
52. Computational Thinking : A Digital Age Skill for Everyone
Veille académique Orléans-Tours – IEN CTICE 1degré
Programmation à l'école primaire http://www.scoop.it/t/programmation-a-l-ecole-
primaire
BIBLIOGRAPHIE
Prof. Paul Curzon
Queen Mary University of London, School of Electronic Engineering and Computer Science
Teaching London Computing Project http://www.teachinglondoncomputing.org
Mark Dorling
CEO and co-founder Progression Pathways http://www.progression-pathways.co.uk
Digital Schoolhouse London Project http://www.digitalschoolhouse.org.uk
Simon Humphreys
National Coordinator for Computing At School http://www.computingatschool.org.uk
Thomas Ng
West Berkshire Council School Improvement Adviser (ICT & Assessment)
Dr Cynthia Selby
University of Southampton http://www.southampton.ac.uk/education/about/staff
Dr John Woollard
University of Southampton http://www.southampton.ac.uk/education/about/staff
https://www.youtube.com/watch?
v=VFcUgSYyRPg
Formation des cadres IEN 1D apprendre à programmer dès l'école maternelle :
http://fr.calameo.com/read/000302261758b241f605d