Informatique sans Ordinateur : Formation à distance autonome

De quoi parle-t-on ?

Nécessité d’enseigner l’informatique

Les ordinateurs et autres objets numériques sont partout. Nous devons tous apprendre à nous en servir pour communiquer, nous informer, travailler, nous distraire. Au-delà des activités individuelles, les mutations sociétales induites par ces nouveaux objets sont considérables. Il est par là même indispensable que les citoyens et les futurs citoyens puissent acquérir les notions leur permettant de se forger un modèle mental correct et pertinent de ce qu’est l’informatique.

Dans la mesure où la science informatique n’est pas encore une discipline scolaire, il y a peu de matériels pédagogiques dédiés. Notre groupe travaille depuis 2013 dans une optique prospective et militante à la production de ressources pour les enseignants. Nous avons choisi de nous concentrer sur un public et une approche spécifiques. Le public concerne les professeurs des classes de la fin du primaire et du début du collège (CM1-CM2-6ème-5ème), et l’approche est celle qu’on appelle "informatique sans ordinateur".

L’informatique sans ordinateur

Le concept d’informatique sans ordinateur semble paradoxal au premier abord. Il s’agit pourtant d’une approche de l’enseignement de l’informatique, complémentaire de l’approche classique, qui existe depuis plus de vingt ans. Il ne s’agit évidemment pas de décourager l’usage des ordinateurs par les élèves, ni de pallier au manque d’équipement dans les établissements. L’objectif est de profiter du décalage apparent entre les termes "informatique" et "sans ordinateur" pour se poser des questions sur les concepts mis en œuvre et prendre du recul par rapport aux usages quotidiens.

L’idée directrice consiste à enseigner des notions fondamentales de la science informatique de façon ludique, sans aucun recours à des objets numériques. On utilise à la place des cartes, des jetons, des gobelets, des billes, etc. On met ainsi l’accent sur le contenu scientifique, sans se laisser éblouir ou au contraire rebuter par la technologie.

L’informatique sans ordinateur s’est développée depuis 1992, sous le nom de "Computer Science Unplugged" ("Informatique débranchée"), à partir des travaux de l’informaticien néo-zélandais Tim Bell. Le site du même nom propose de nombreuses ressources dans plusieurs langues. En France, on trouve sur le site Interstices de médiation scientifique de l’INRIA, en téléchargement libre, la traduction d’un volume qui regroupe douze activités portant sur la représentation de l’information, les algorithmes et les langages de programmation. À partir du début des années 2000, le concept a gagné en visibilité depuis son intégration dans les propositions de curriculum en informatique publiées par les puissantes sociétés savantes américaines ACM (Association for Computing Machinery) et CSTA (Computer Science Teachers Association) d’une part, et par le sponsoring de Google d’autre part.

Les principes didactiques sur lesquels repose cette approche sont anciens : pour s’approprier des concepts, les enfants ont besoin de manipuler des objets tangibles et d’expérimenter à partir de situations concrètes. Il s’agit de mettre les élèves en situation de recherche par des jeux et des problèmes à résoudre. Les activités proposées engagent le corps et favorisent des approches coopératives plutôt qu’individuelles.

Qui sommes-nous ?

Les documents disponibles dans ces pages ont été conçus ou adaptés par le groupe « Faire de l’informatique sans ordinateur à l’école et au collège » de l’IREM de Clermont-Ferrand et de la Maison pour la Science en Auvergne (MPSA). Ce groupe est composé d’enseignants du premier degré, d’enseignants de mathématiques du second degré et d’universitaires (informaticiens, mathématiciens et didacticiens de l’informatique). Les ressources pour la classe produites ont été testées dans des classes de plusieurs niveaux et présentées plusieurs fois en formation continue à la MPSA. Les activités sont indépendantes les unes des autres, et permettent de découvrir des concepts variés de la science informatique. À une seule exception près, les thèmes abordés ne concernent pas la programmation, mais plutôt la représentation et le traitement de l’information, l’algorithmique ou la modélisation.

La formation à distance

Pour mettre en place ces activités dans les classes, nous développons des modules de formation à distance, à travailler de façon autonome (sans tutorat). Ils sont conçus pour des enseignants de toutes origines, aussi bien néophytes que confirmés dans le domaine de la science informatique. À chaque activité correspond un module complet pouvant être étudié séparément.



Module codes détecteurs et correcteurs d’erreurs

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Cette formation, d’une durée de trois à six heures environ, est destinée aux professeurs des écoles et de collège. Elle s’articule autour d’une activité ayant pour but de faire découvrir aux élèves un aspect peu connu mais important de la science informatique : les codes détecteurs et correcteurs d’erreurs. Cette activité a été pratiquée dans des classes des niveaux CE2 à 4ème.

LE TOUR DE CARTES

Nous sommes souvent amenés à transférer des informations numériques, par exemple en envoyant un message électronique. Malheureusement, il arrive qu’une partie du contenu du message soit altérée lors de la transmission. Les informaticiens ont élaboré des méthodes permettant de détecter et de corriger à l’arrivée du message la plupart de ces erreurs de transmission : ce sont les codes détecteurs et correcteurs d’erreurs. Au travers de l’activité proposée, vous ferez découvrir à vos élèves quelques principes fondamentaux de ces codes, et comment ils sont utilisés pour repérer et réparer les altérations des messages.

Le contenu du module est divisé en deux parties : une partie d’apport scientifique pour les enseignants et une partie pédagogique détaillant la mise en place concrète de l’activité en classe. En outre, il est possible de télécharger l’ensemble des ressources permettant de réaliser cette activité avec les élèves.

Ont participé à la réalisation de ce module : Jérôme Diaz - Béatrice Drot-Delange - Séverine Fleury - Sarah Gali - Pascal Lafourcade - Malika More - Gaëtan Perrin - Éric Thaveron

Contact : Malika More




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Les projets de programmes de mathématiques au collège (CFEM)

La Commission Française pour l’Enseignement des Mathématiques a publié une page dédiée, qui contient des analyses et des commentaires.

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