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  • Algorithmes, code et robotique dans les programmes officiels de 2016

    Algorithmes, code et robotique dans les programmes officiels de 2016

    Article par Sébastien Menvielle, sur algothymio.blogspot.fr

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    Le 26 novembre 2015, le ministère de l’Education nationale a publié le B.O.spécial, les nouveaux programmes pour les élèves des cycle 2, 3 et 4 pour la rentrée de 2016.
    Nous présentons ici les extraits concernant l’apprentissage des Algorithmes, code et robotique.

    A partir de la rentrée 2016, le socle commun s’articulera en cinq domaines de formation définissant les connaissances et les compétences qui doivent être acquises à l’issue de la scolarité obligatoire et dont l’apprentissage du Code via l’algorithmie et le robotique est transversal :

    • les langages pour penser et communiquer ;
    • les méthodes et outils pour apprendre ;
    • la formation de la personne et du citoyen ;
    • les systèmes naturels et les systèmes techniques ;
    • les représentations du monde et l’activité humaine.
    investigation : mener une activité d’observation et de réflexion répondant à une démarche scientifique ;
    décomposition : analyser un problème complexe, le découper en sous-problèmes, en sous-tâches ;
    reconnaissance de schéma : reconnaître des schémas, des configurations, des invariants, des répétitions, mettre en évidence des interactions ;
    généralisation et abstraction : repérer les enchaînements logiques et les traduire en instructions conditionnelles, traduire les schémas récurrents en boucles, concevoir des méthodes liées à des objets qui traduisent le comportement attendu ;
    conception d’algorithme : écrire des solutions modulaires à un problème donné, réutiliser des algorithmes déjà programmés, programmer des instructions déclenchées par des événements, concevoir des algorithmes.

    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.

    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. »

    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).

    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.

    La notion de signal analogique est réservée au cycle 4. 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.

    Matériaux et Objets techniques

    Repérer et comprendre la communication et la gestion de l’information
    Environnement numérique de travail.
    Le stockage des données, notions d’algorithmes, les objets programmables.
    Usage des moyens numériques dans un réseau.
    Usage de logiciels usuels.
    Les élèves apprennent à connaitre 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.

    Cycle 4

    L’éducation aux médias et à l’information fait connaitre et maitriser les évolutions technologiques récentes des produits médiatiques.

    « Les sciences aident à se représenter, à modéliser et appréhender la complexité du monde à l’aide des registres numérique, géométrique, graphique, statistique, symbolique du langage mathématique. Elles exercent à induire et déduire grâce à la résolution de problèmes, aux démarches d’essais-erreurs, de conjecture et de validation. Elles contribuent à former le raisonnement logique par le calcul numérique ou littéral, la géométrie et l’algorithmique. »

    L’enseignement informatique n’a pas pour objectif de former des élèves experts, mais de leur apporter des clés de décryptage d’un monde numérique en évolution constante.
    « Il permet d’acquérir des méthodes qui construisent la pensée algorithmique et développe des compétences dans la représentation de l’information et de son traitement, la résolution de problèmes, le contrôle des résultats. Il est également l’occasion de mettre en place des modalités d’enseignement fondées sur une pédagogie de projet, active et collaborative. Pour donner du sens aux apprentissages et valoriser le travail des élèves, cet enseignement doit se traduire par la réalisation de productions collectives (programme, application, animation, sites, etc.) dans le cadre d’activités de création numérique, au cours desquelles les élèves développent leur autonomie, mais aussi le sens du travail collaboratif. »

    L’informatique et la programmation

    La suite à découvrir sur algothymio.blogspot.fr

    Image : source pixabay.com

  • Apprendre à programmer ou être programmé : tel est l’enjeu citoyen aujourd’hui

    Apprendre à programmer ou être programmé : tel est l’enjeu citoyen aujourd’hui

    Sophie Pène, professeure à l’université Paris Descartes et membre du Conseil national du numérique (CNNum)  s’inquiète : « si on ne transmet pas la culture informatique nécessaire équitablement, on bloque le pouvoir d’agir des citoyens, on les laisse être dominés par la machine dans un illettrisme numérique ».

    Comprendre les conséquences des puissants algorithmes de Facebook et Google sur nos vies, mais aussi éclairer les élèves aux grands systèmes complexes (énergie, transports, communications…) qui sous-tendent le fonctionnement de la société, sont des objectifs fondamentaux à l’enseignement de l’algorithmie et donc d’une éducation à la citoyenneté.

    C’est autour de cette problématique que nous avons décidé d’élaborer un parcours numérique de la maternelle au collège en structurant notre progression  qui débute avec les algorithmes pour aller jusqu’à la robotique.

    Menvielle_261115Fabrice Melnyk, professeur de mathématiques en collège et Sébastien Menvielle, professeur des écoles/coordinateur réseau, ont décidé de travailler ensemble afin d’avoir une vision la plus large possible des différentes pratiques de classe de l’école primaire jusqu’au collège.

    Nous nous sommes associés avec l’ESPE pour travailler un plan de formation, puis avec M. Lebbe de CANOPÉ GIRONDE afin de diffuser nos pratiques pédagogiques et didactiques. Didier Roy de l’INRIA nous a permis de questionner nos intentions pédagogiques en robotique, et David Weinachter nous a développé l’outil d’apprentissage du code avec son support KIDSCOD.IN que nous avons expérimenté avec des CP/CE1 lors d’ateliers croisés, où nous avons pu extraire les notions de programmation conditionnelle ( si…faire…sinon… / répéter tant que ou  jusqu’à …. )

    Progression de la réflexion

    Menvielle2_261115C’est une éducation qui a débuté par des activités débranchées afin de comprendre les structures, puis des réalisations à travers l’apprentissage du code, pour enfin les concrétiser à travers la robotique.

    Ces activités débranchées nous ont permis d’explorer les concepts informatiques du traitement de la donnée comme dans la cryptologie et le jeu des cadenas où nous avons sensibilisé les élèves au transfert des données dans les réseaux.

    Mais aussi au langage binaire et la factorisation de l’information, ce qui induit une compréhension du codage des informations en informatique.
    Puis des activités impliquant le corps dans la modélisation du tri, classement et la syntaxe de l’algorithmie.

    Nous enseignons la logique des connecteurs booléens par le biais de jeux extérieurs et  la formulation d’algorithmes à travers certains jeux, comme le jeu de Nim ou le voyageur de commerce ou même une recette de cuisine dans laquelle nous modifions une variable afin de constater la différence du résultat au final.

    Cet enseignement induit une modification profonde des pédagogies. Naturellement, nous avons mis en place des pédagogies par projet à long terme.

    D’où la nécessité d’élaborer une progression sur plusieurs cycles en lien avec le collège en lien avec les programmes officiels de l’Education Nationale que nous interprétons.

    La confrontation des élèves aux supports numériques a permis de lever de nombreuses appréhensions et surtout de réhabiliter le statut de l’erreur à l’école, avec la notion de Bug qui devient un véritable levier de réflexion, une ouverture pour les élèves en difficultés.
    En effet, un programme est bien moins intéressant lorsqu’il fonctionne du premier coup.
    L’erreur/bug permet d’amorcer les questionnement sur la pertinence de certains choix ; notamment en robotique où nous avons vu des grandes parties des séances occupés à discuter de l’affinement d’une procédure.

    Support et ressources

    Nous avons réalisé une série de nombreux ateliers du Cycle 2 jusqu’au prochain Cycle 4 du collège, dont nous rendons compte sur la plateforme ressource algorithmio.blogspot.fr. ; plateforme qui est aussi un référencement théorique de la littératie numérique en lien avec les programmes officiels de l’Education Nationale.

    Plusieurs onglets sont autant d’entrées différentes :
    ⁃  « nos ateliers » qui sont le récit des expériences faites en classes
    ⁃  « algorithmie » qui reprend les grandes lignes de l’apprentissage de l’algorithmie et donne les clefs de lecture et des liens vers des approfondissements.
    ⁃  « code » qui donne les intentions et la structure de l’apprentissage du code à l’école, mais aussi décrit différents outils/langage pédagogiques.
    ⁃  « citoyenneté » qui expose les enjeux de ces enseignements pour la formation des futurs citoyens éclairés
    ⁃  « activités débranchées » qui décrit le fondement des activités débranchées pour décontextualiser la compréhénsion des structures du système informatique en général.
    ⁃  « robotique » qui questionne et justifie l’emploi de robots pédagogiques.
    ⁃  « les programmes officiels » qui sont la base de travail.

    En conclusion…

    Ce croisement de la théorie et de la pratique sont les supports de l’élaboration de ce parcours numérique nécessaire à un éveil citoyen, objectif premier de l’Ecole.

    Retour d’usages et article rédigé par Sébastien Menvielle.

  • Quand le théâtre raconte nos liens à l’ère du numérique…

    Quand le théâtre raconte nos liens à l’ère du numérique…

    Vincent travaille beaucoup, il est scotché à son ordinateur et à son mobile et ne se rend même pas compte que sa compagne le quitte ce soir… Il ne s’occupe pas de sa vie, ni IRL (In Real Life) ni via les réseaux. Il travaille, il a autre chose à faire, il dit aller bien mais en fait ne vit pas ! Un jour il embauche Karine pour gérer sa vie numérique et c’est une droguée de la relation par écran interposée qui déboule alors dans sa vie !

    Tour à tour dramatiques, cocasses, touchants, effrayants et finalement tellement humains, les moments partagés par les deux personnages de cette pièce de théâtre nous interrogent… Loin d’être passif, le spectateur se reconnaît, reconnaît des proches, prend de la distance et s’interroge.

    Que deviennent nos liens à l’ère du numérique ? Comment notre société gère-t-elle ce nouveau contexte ?

    La pièce est tout en nuances, elle montre sans juger et donne à entrapercevoir ce que nous ne voyons pas parce que nous mêmes englués dedans.

    J’ai rencontré l’auteur de la pièce, Orah de Mortcie sur Twitter, il cherchait à se documenter sur ce réseau social pendant l’écriture de la pièce et s’est inscrit pour cela au TwittMOOC, un MOOC pour apprivoiser Twitter, que j’ai créé. Il m’a fait lire le texte puis j’ai assisté à deux représentations (et rencontré Orah IRL) avec à chaque fois beaucoup de plaisir. Je compte bien y retourner quand elle se donnera à Paris en octobre et novembre 2015.

    Le prochain train” fait partie de ces oeuvres dans lesquelles on découvre à chaque fois quelque chose de nouveau…

    Orah de Mortcie, a eu l’excellente idée de proposer des représentations en collège et lycée suivies d’une discussion avec les jeunes. Nous voilà bien loin des caricaturales interventions en établissements scolaires sur “les dangers d’Internet”, avec la confrontation à une oeuvre, l’ouverture d’un espace de parole et de réflexion pouvant totalement s’inscrire dans les nouvelles démarches encouragées par l’Enseignement Moral et Civique.

    S’interroger, débattre, nuancer son avis, exprimer ses ressentis… en partant d’une oeuvre aussi forte, cela ne me surprend pas que comme le dit Orah, « l’expérience ait toujours été riche, que ce soit dans la réception du texte ou dans la finesse des questions posées.

    La partie du site officiel de la pièce dédiée à ces représentations-débats précise d’ailleurs que “cette approche fait partie de ce qui nous vaut le soutien de La Fondation Internet Nouvelle Génération qui a choisi le Prochain Train pour son coup de projecteur Carrefour des Possibles 2014. Ces professionnels des nouvelles technologies se disent frappés par la forme artistique de la pièce qui donne à comprendre et peut toucher un grand nombre. Cela ajoute un volet pédagogique et ludique à nos représentations.

    Je ne saurais trop recommander aux chefs d’établissements d’envisager ce type d’intervention auprès de leurs élèves et pourquoi pas aussi, aux organisateurs de colloques et autres événement sur le numérique, d’offrir à leur participant une représentation du “Prochain train”. EPN, bibliothèques et autres lieux culturels pourraient aussi fort bien être intéressés…