Déroulement du TD⚓
- Présentation
- Vos représentations sur l'enseignement de la programmation
- Entre les IO et la réalité du terrain : Comment appliquez les programmes ?
- Découverte des usages pédagogiques de la robotique
- Bilan
Vos représentations sur l'enseignement de la programmation⚓
Comment vous représentez-vous l'enseignement de la programmation et de la robotique à l'école primaire ?
Zoom sur une activité débranchée⚓
Le jeu de NIM
Consigne :
2 joueurs ramassent tour à tour 1, 2 ou 3 allumettes sur une table. Celui qui prend la ou les dernières a gagné.
Les activités débranchées⚓
Le Jeu de Nim
Ce que programmer veut dire ...⚓
" Coder est le fait d'écrire une suite d'instructions dont l'ensemble constitue un programme. "
Définition : LE CONCEPT D'ALGORITHME
« Un algorithme est un enchaînement mécanique d'actions, dans un certain ordre, qui chacune a un effet, et dont l'exécution complète permet de résoudre un problème ou de faire quelque chose. »
« Elles sont souvent structurées par des boucles (qui permettent de répéter une séquence d'actions) et/ou des structures conditionnelles (structures Si-Alors-Sinon, qui permettent de faire une séquence d'actions ou une autre en fonction de l'évaluation d'une condition) »
In “ Initier les élèves à la pensée informatique” Pierre Tchounikine.
Apports théoriques - Instructions officielles⚓
L'informatique à l'école ... Un peu d'histoire ...⚓
Plan informatique pour tous
Dans les années 1970, suite à un bilan de l'OCDE, le MEN demande l'introduction de l'apprentissage de l'informatique dans les lycées : « Expérience des 58 lycées »
En 1986, Fabius alors présente PIT « Plan Informatique pour Tous » : un plan ayant pour objectif d'initier tous les élèves à l'informatique. Plan qui ne rencontrera pas le succès escompté et ne sera pas poursuivi lors du changement de gouvernement. On retrouvait dans ce PIT notamment l'apprentissage du langage LOGO développé par Seymour Papert (disciple de Piaget).
Il faut attendre les nouveaux programmes de 2015 pour retrouver des compétences similaires à celles prônées par Papert et le PIT par une initiation à la programmation dès le cycle 1 par la mise en place d'activités permettant d'aborder les concepts de langage, d'algorithme et d'information.
Seymour Papert :
Mathématicien, informaticien et éducateur au Massachusetts Institute of Technology (MIT). Il est l'un des pionniers de l'intelligence artificielle, ainsi que l'un des créateurs du langage de programmation Logo.
Il développa une théorie originale de l'apprentissage, appelée le constructionnisme, qui était basée sur la théorie du constructivisme de Jean Piaget. Il a repensé la manière dont les écoles devraient fonctionner à partir de ces théories de l'apprentissage.
Il a aussi acquis une grande renommée pour l'intérêt qu'il a accordé à l'impact des nouvelles technologies sur l'apprentissage en général et les établissements d'enseignement en particulier. À cette fin, Papert utilisa les travaux de Piaget pour développer au MIT le langage de programmation Logo. Logo était conçu comme un outil destiné à améliorer chez les enfants la manière de penser et de résoudre les problèmes.
Un petit robot, appelé la Tortue Logo, fut réalisé et les enfants furent encouragés à l'utiliser pour la résolution des problèmes. (source Pixees)
Rapport de l'académie des sciences - Mai 2013⚓
Rapport de l'académie des sciences - Mai 2013
"Il est urgent de ne plus attendre"
"Cette initiation à l'informatique passe aussi par la découverte des concepts fondamentaux d'algorithme, de langage, d'information, etc., sans nécessairement utiliser un ordinateur pour cela."
"L'école maternelle et l'école primaire : la découverte
Avec des langages de programmation adaptés à leur âge ou en mode débranché
L'enseignement de l'informatique à l'école est parfois limité à l'utilisation d'un ordinateur. Mais cette vision dénature une discipline scientifique qui donne un rôle essentiel à l'abstraction. « Faire de l'informatique » ne consiste pas à passer des heures devant un écran. L'initiation à l'informatique à l'école maternelle et à l'école primaire doit donc équilibrer des activités utilisant un ordinateur et des activités « débranchées »
L'usage de l'informatique par les enfants, comme la fascination qu'elle exerce sur eux, peut permettre de les initier au fonctionnement mystérieux de leur cerveau, comme le propose un module construit par La main à la pâte pour l'école primaire."
"Les objectifs de la découverte des notions de langage, d'information et d'algorithme sont de deux ordres.
Le premier est bien entendu la préparation d'un enseignement d'informatique plus avancé au collège et au lycée, ce qui fait de cette découverte la première pierre d'un enseignement qui s'étale sur toute la scolarité d'un élève.
Mais, il est important de comprendre son utilité plus globalement pour la formation des jeunes enfants. Les apprentissages précoces des enfants sont pour beaucoup des apprentissages linguistiques et algorithmiques. Les enfants apprennent des règles qui leur permettent de résoudre des problèmes, dont celui de communiquer avec leur entourage."
Qu'en disent les programmes ?⚓
Du côté du socle commun⚓
Domaine 1 - Les langages pour penser et communiquer
Comprendre, s'exprimer en utilisant les langages mathématiques, scientifiques et informatiques
Il [L'élève] sait que des langages informatiques sont utilisés pour programmer des outils numériques et réaliser des traitements automatiques de données. Il connaît les principes de base de l'algorithmique et de la conception des programmes informatiques. Il les met en œuvre pour créer des applications simples
Domaine 2 - Les outils pour apprendre
Coopération et réalisation de projets
L'élève travaille en équipe, partage des tâches, s'engage dans un dialogue constructif, accepte la contradiction tout en défendant son point de vue, fait preuve de diplomatie, négocie et recherche un consensus.
Il apprend à gérer un projet, qu'il soit individuel ou collectif. Il en planifie les tâches, en fixe les étapes et évalue l'atteinte des objectifs.
L'élève sait que la classe, l'école, l'établissement sont des lieux de collaboration, d'entraide et de mutualisation des savoirs. Il aide celui qui ne sait pas comme il apprend des autres. L'utilisation des outils numériques contribue à ces modalités d'organisation, d'échange et de collaboration.
Compétences du 21ème siècle⚓
Aborder la programmation à l'école c'est mettre en place des situations propices au développement de la pensée critique,de la créativité, de la collaboration, de la résolution de problèmes et la pensée informatique.
"La pensée informatique est un ensemble de stratégies cognitives et métacognitives liées à la modélisation de connaissances et de processus, à l'abstraction, à l'algorithmique, à l'identification, à la décomposition et à l'organisation de structures complexes et de suites logiques." (M. Romero)
L'essentiel au cycle 2⚓
Thème Espace et géométrie
« (Se) repérer et (se) déplacer en utilisant des repères et des représentations »
Connaissances et compétences associées :
S'orienter et se déplacer en utilisant des repères.
Coder et décoder pour prévoir, représenter et réaliser des déplacements dans des espaces familiers, sur un quadrillage, sur un écran.
Exemples de situations, d'activités et de ressources pour l'élève :
Programmer les déplacements d'un robot ou ceux d'un personnage sur un écran.
Repères de progressivité :
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.
L'essentiel au cycle 3⚓
Définition : Domaine 2 : les méthodes et les outils pour apprendre
En mathématiques, ils apprennent à utiliser des logiciels de calculs et d'initiation à la programmation.
De même, des activités géométriques peuvent être l'occasion d'amener les élèves à utiliser différents supports de travail : papier et crayon, mais aussi logiciels de géométrie dynamique, d'initiation à la programmation ou logiciels de visualisation de cartes, de plans.
Définition : Sciences et technologies
Compétences travaillées : Pratiquer des langages
Exploiter un document constitué de divers supports (texte, schéma, graphique, tableau, algorithme simple).
Thème : Matériaux et objets techniques
Repérer et comprendre la communication et la gestion de l'information
Connaissances et compétences associées
Le stockage des données, notions d'algorithmes, les objets programmables.
Exemples de situations, d'activités et de ressources pour l'élève
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 maîtrisent le fonctionnement de logiciels usuels et s'approprient leur fonctionnement.
Complément :
Repères de progressivité
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).
Au CM1, on réserve l'usage de logiciels de géométrie dynamique à des fins d'apprentissage manipulatoires (à travers la visualisation de constructions instrumentées) et de validation des constructions de figures planes.
À partir du CM2, leur usage progressif pour effectuer des constructions, familiarise les élèves avec les représentations en perspective cavalière et avec la notion de conservation des propriétés lors de certaines
transformations.
Documents d'accompagnement⚓
Les documents d'accompagnement officiels proposés par Eduscol.
Méthode : Initiation à la programmation aux cycles 2 & 3
Et concrètement en classe ? Comment faire ?⚓
Voici une liste non exhaustive permettant d'aborder la programmation dans votre classe :
- Activités débranchées (cf onglet dédié)
- Sur l'ordinateur : Programmation par blocs avec Scratch, code.org ...
- Sur des tablettes : OSMO, Run Marco, Tuxbot, géotortue ...
- Utilisation de robots programmable : Bluebot, Thymio, Ozobot, Thingz (électronique programmable), Matatalab
- Jeux de société : exemple de Rush Hour
Ressources incontournables
Le site de Pixees ainsi que celui de la Main à la pâte (1, 2, 3 codez)
Interdisciplinarité
La programmation peut permettre la mise en œuvre de projet interdisciplinaire : en arts, en musique, en lv ....
Exemple de projets :
Light painting avec Thymio
La robotique⚓
Relevez les défis Bluebot sur Mars
Pour relever les défis vous serez amenés à écrire un programme.
Programmer un robot⚓
Qu'est-ce que coder ?
3 activités en jeu lorsque l'on programme :
le codage : écriture du programme
le décodage : lecture et compréhension du programme
le débuggage : chercher les erreurs dans un programme
Les plus du robot
- Feedback immédiat
- Investissement dans la tâche
- Aspect ludique
- Changement de plan
- Travail collaboratif
Compléments⚓
Compléments : Propositions de progressivité et de variables didactiques
o Au cycle 1, on accordera une place importante au vocabulaire concernant le repérage spatial : des étiquettes, des affichages, des photos de situations vécues en motricité ... L'écriture" du programme se fera d'abord en "pas à pas" puis en déplaçant le robot et en plaçant les étiquettes "flèches" sur le tapis, en dessinant le trajet sur une feuille reproduisant le parcours, ...
o Au cycle 1 et 2, le repérage sur quadrillage pourra être introduit par des séances en motricité, dans la cour de l'école, activités dites "activités débranchées" (jeu du robot idiot).
o On introduira progressivement des variables didactiques :
Exemple de variable
- Le robot ne peut plus « pivoter à gauche »,
- Ajout d'obstacles
- on demande le chemin nécessitant le moins d'instructions possibles voire un nombre défini d'instructions,
- On demande de faire le chemin en marche arrière,d'ller chercher un objet
o On écrit un programme pour un autre groupe si le programme ne fonctionne pas le groupe testeur envoie un rapport d'erreur (ex. du Mars Rover). Les interactions entre groupes se fait par message écrit pas de discussion possible.
Bluebot⚓
Présentation et propositions de séquence avec le robot Bluebot : delphinegriffe.canoprof.fr/eleve/.bluebot
Thymio⚓
Ressources complémentaires activités débranchées⚓
Vidéos
Ressources documentaires
Et après⚓
Voici ce qu'il est ressorti de la 1ère activité