Boisvert, Charles

Broisin, Julien

De La Higuera, Colin

Djelil, Fahima

Peter, Yvan

Secq, Yann

Sheffield Hallam University Research Archive

Vers une massification de l’apprentissage instrumenté de l’informatique, et une intégration des instruments et de leur évaluationDJELIL, Fahima, BOISVERT, Charles, PETER, Yvan, SECQ, Yann, BROISIN, Julien and DE LA HIGUERA, ColinAvailable from Sheffield Hallam University Research Archive (SHURA) at:http://shura.shu.ac.uk/15363/This document is the author deposited version.  You are advised to consult the publisher's version if you wish to cite from it.Published versionDJELIL, Fahima, BOISVERT, Charles, PETER, Yvan, SECQ, Yann, BROISIN, Julien and DE LA HIGUERA, Colin (2017). Vers une massification de l’apprentissage instrumenté de l’informatique, et une intégration des instruments et de leur évaluation. In: Les Grands Challenges des ORPHEE-RDV 2017, Font Romeu, France, January 31-February 1, 2017. Orphée, reseau de l'e-éducation. Repository use policyCopyright © and Moral Rights for the papers on this site are retained by the individual authors and/or other copyright owners. Users may download and/or print one copy of any article(s) in SHURA to facilitate their private study or for non-commercial research. You may not engage in further distribution of the material or use it for any profit-making activities or any commercial gain.Sheffield Hallam University Research Archivehttp://shura.shu.ac.ukLes Grands Challenges des ORPHEE-RDV’ 2017 Vers une massification de l’apprentissage instrumenté de l’informatique, et une intégration des instruments et de leur évaluation    Fahima Djelil1, Charles Boivert2, Yvan Peter3, Yann Secq4, Julien Broisin5, Colin De La Higuera6 (1) Université de Haute-Alsace ; (2) Université Sheffield Hallam (Royaume-Uni); (3,4) Univer-sité de Lille; (5) Université Toulouse III Paul Sabatier; (6) Université de Nantes fahima.djelil@uha.fr; C.Boisvert@shu.ac.uk; yvan.peter@univ-lille1.fr; yann.secq@univ-lille1.fr; broisin@irit.fr; cdlh@univ-nantes.fr;   1. Description et principaux objectifs L'apprentissage instrumenté de l’informatique est un enjeu de recherche depuis de nombreuses années [1], [2], [3]. En particulier l’apprentissage de la pensée informa-tique et de la programmation soulève de nombreuses questions : Quels objets phy-siques ou numériques ? Quelles plateformes pour porter les concepts, partager le code entre les élèves et avec l’enseignant ? Comment accompagner les enseignants ?  Comment évaluer ces dispositifs ? De nombreux outils existent: chercheurs et enseignants créent des outils pour la vi-sualisation, la définition d'algorithmes et l'initiation à la programmation [4]. Quelques initiatives de référencement de ressources existent mais ne suffisent pas à accompa-gner l'enseignant jusque dans la classe [5], [6]. A cela s’ajoute le manque de méthodo-logies et de résultats de leur évaluation [7], [8]. Or, l’évaluation de ces outils est un véritable enjeu de leur développement : comment convaincre de leur bien fondé et de leur pertinence ? Quels sont leurs bénéfices éducatifs ? Quels sont les publics qu’ils visent ? Comment accompagner les enseignants dans ce travail d’instrumentation ? Il est indispensable d’indiquer que ces outils ont été dûment évalués pour assurer leur utilisabilité et convaincre de leur utilité. L’intégration de ces dispositifs et de leurs moyens d’évaluation faciliterait le choix d’un outil, son appropriation par l'apprenant au niveau des concepts manipulés, l’accompagnement de l’enseignant dans son utilisation, et son déploiement en classe. 2. Problèmes éducatifs concernés et bénéfices  La pensée informatique est reconnue comme un acquis fondamental, qui ne doit pas être limité qu’aux informaticiens [9]. Elle désigne un ensemble d'habiletés utilisables dans différentes disciplines : décomposition, identification de motifs récurrents et abstraction amenant à la définition d’un algorithme de traitement d’un problème [9]. Elle est inclue dans les savoirs fondamentaux que l’école doit transmettre aux élèves, et s'ajoute à la lecture, l'écriture et l'arithmétique dès le très jeune âge. Il s’agit de former les nouvelles générations à l’informatique afin de les préparer aux métiers de demain, et de leur donner une chance équitable pour réussir. C’est dans cette perspec-tive qu’en France, le plan numérique pour l’éducation lancé en 2015, comprend un enseignement généralisé de l’informatique. A la rentrée 2016, ce plan touchait envi-ron 12 millions d’élèves et 861 000 enseignants de premier et second degrés [10]. Aujourd’hui, ces enseignants sont confrontés au manque de ressources et d’accompagnement à l’utilisation de celles qui existent. De plus, les outils existants ne font pas toujours l’objet d’une évaluation, et quand elle existe elle reste dépendante du contexte de conception de ces outils. Ce qui, en pratique, rend le choix d’un outil par l’enseignant difficile.  L’intégration des outils, de méthodes et de résultats de leur évaluation offrirait un référentiel associé à des communautés de pratique, permettant le partage et le transfert des connaissances entre les enseignants, les apprenants, les chercheurs ou d’autres praticiens. Enfin, du point de vue de l’apprenant, cela permettrait d’explorer et d’évaluer des approches d’apprentissage collaboratives et ludiques, par l’utilisation de jeux, d’interfaces tangibles ou de tuteurs intelligents. Ce qui permet de favoriser le développement de connaissances et de compétences chez l’apprenant. 3. Activités  Tableau 1.  Description des étapes/activités à mettre en œuvre.  Activités Description  A1 - Curation des outils exis-tants Description, indexation et association d’outils avec les grains de formation qui permettront d’accompagner l’enseignant dans les concepts manipulés.  A2 - Recherche de standards d’intégration des outils Définition et prototypage des standards permettant l’intégration d’outils complémentaires, pouvant servir, par exemple, à la col-lecte, la gestion et l’analyse de traces d’activités et d’interaction, à la déduction de profils d’apprenants, ou à l’adaptation des activités d’apprentissage. A3 - Réalisa-tion d’une car-tographie d’évaluation d’outils  Cartographier les données relatives à l’évaluation d’outils, compre-nant des méthodes, des méthodologies et des résultats. Cela doit servir aux chercheurs à des fins de réplication et de comparabilité d’outils afin de valider leur usage et leur qualité.   Cela requiert une collaboration interdisciplinaire, mêlant des cher-cheurs en informatique et en sciences de l’éducation. 4. Indicateurs de succès  Tableau 2.  Description des indicateurs de succès pour chaque activité prévue.  Activités Description  A1 - Curation des outils existants - Nombre de ressources et outils indexés.  - Association effective de grains de formation associés A2 - Recherche de standards d’intégration des outils - Cadres pour l’architecture de services et pour la collecte des traces prenant en compte les normes existantes (e.g. xAPI [11], Caliper [12]) et les projets en cours (e.g. ANR Hubble [13]) A3 - Réalisation d’une cartographie d’évaluation d’outils - Une taxonomie pouvant amener à une ontologie des évalua-tions, facilement accessible, regroupant des méthodes réutili-sables et des informations sur les méthodes et les résultats d’évaluation d’outils.  Bibliographie  [1]  L. Winslow, "Programming pedagogy - a psychological overview," ACM Sigcse Bulletin, vol. 28, no. 3, pp. 17-22, 1996.  [2]  A. Robins, J. Rountree and N. Rountree, "Learning and teaching programming: A review and discussion," Computer science education, vol. 13, no. 2, pp. 137-172, 2003.  [3]  M. McCracken, V. Almstrum, D. Diaz, M. Guzdial, D. Hagan, Y. B.-D. Kolikant, C. Laxer, L. Thomas, I. Utting and T. Wilusz, "A multi-national, multi-institutional study of assessment of programming skills of first-year CS students," ACM SIGCSE Bulletin, vol. 33, no. 4, pp. 125--180, 2001.  [4]  T. Rongas, A. Kaarna and H. Kälviäinen, "Classification of tools for use in introductory programming courses," Lappeenranta University of Technology, 2004. [5]  Pixees, "https://pixees.fr,".  [6]  Class’Code, "https://pixees.fr/classcode/accueil,".  [7]  X. López, J. Valenzuela, M. Nussbaum and C.-C. Tsai, "Some recommendations for the reporting of quantitative studies," Computers & Education, vol. 91, no. C, pp. 106-110, 2015.  [8]  P. Twining, R. S. Heller, M. Nussbaum and C.-C. Tsai, "Some Guidance on Conducting and Reporting Qualitative Studies," Elsevier, 2016.  [9]  J. M. Wing, "Computational thinking," Communications of the ACM, vol. 49, no. 3, p. 2006, 33-35.  [10]  Chiffres clés du système éducatif, "http://www.education.gouv.fr/cid195/les-chiffres-cles-du-systeme-educatif.html#Les_personnels".  [11]  xAPI, "http://experienceapi.com/overview/".  [12]  Caliper, "https://www.imsglobal.org/activity/caliperram".  [13]  P. Hubble, "http://hubblelearn.imag.fr".       

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