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Depuis près d’une dizaine d’années, la pensée computationnelle (computational thinking) occupe une place grandissante au sein de la recherche en éducation. Qu’en est-il de l’origine de ce terme et de sa définition ? Qu’elle en peut être sa traduction dans notre enseignement de l’histoire ?
Postulée par Seymour Papert en 1996, la pensée computationnelle est le processus réflexif impliqué dans la formulation de problèmes et de leurs solutions de manière que leur résolution puisse être effectuée par un agent de traitement de l’information. La pensée computationnelle s’intéresse à la résolution de problèmes, à la conception de systèmes ou même à la compréhension des comportements humains en s’appuyant sur les concepts fondamentaux de l’informatique théorique,
Concernant ce concept en éducation, Jeannette Wing est souvent citée en référence. Dans un article paru en 2011, Jeannette Wing soutient que la pensée computationnelle est une compétence fondamentale émergente qui devrait faire partie intégrante de l’éducation. Basiquement, la « pensée computationnelle » se composerait d’un ensemble d’outils de réflexion pour permettre à quelqu’un de décomposer un problème dans le genre d’étapes logiques dont un ordinateur aurait besoin pour résoudre ce problème.
Au niveau conceptuel, la pensée computationnelle se décompose en
– Logique (prévision et analyse)
– Algorithmes (étapes et règles)
– Décomposition (décomposition en parties)
– Modèles (repérer et utiliser des similitudes)
– Abstraction (suppression des détails inutiles)
– Évaluation (jugement)
Pour certains critiques cependant, la pensée computationnelle n’est qu’un nouvel emballage ou avatar de la science informatique.
Un discipline spécifique ou une intégration dans toutes les disciplines scolaires ?
Au niveau curriculaire, la question se pose toujours s’il s’agit soit d’en faire une matière à part entière, soit de l’intégrer dans les disciplines scolaires existantes. Pour certains, elle tendrait plutôt à être transversale au primaire en raison de la présence d’enseignants généralistes et plutôt disciplinaire au secondaire (collège/lycée).
L’exemple finlandais indique les différentes conceptions concernant son intégration à l’école. Ainsi, en Finlande, jusqu’au début des années 2000, la science informatique faisait partie des programmes de l’enseignement secondaire supérieur (10e à 12e année), mais elle a ensuite été entièrement supprimée. Au lieu de cela, les technologies devaient être intégrées dans toutes les matières. Cela s’est traduit par une forte concentration sur l’utilisation d’ordinateurs et d’outils au lieu des aspects informatiques liés à la science informatiques, car les enseignants n’étaient pas habitués ou formés à ces derniers. En 2016, la Finlande a conçu un nouveau programme national d’enseignement général (de la 1re à la 9e année) qui comprend désormais à la fois des compétences liées aux TIC et d’autres compétences plus générales liées à la pensée computationnelle. Les compétences suivantes sont mentionnées:
– Comprendre les concepts et principes centraux du fonctionnement et de l’utilisation des TIC et apprendre à utiliser les TIC pour créer leurs propres artefacts. La programmation est explicitement incluse dans l’enseignement des mathématiques. La programmation doit aussi intégrée à d’autres matières.
– Utiliser les TIC de manière responsable et sûre.
– Utiliser les TIC pour rechercher et analyser de manière critiques des informations.
– Utilisation des TIC pour la communication et la mise en réseau.
Pensée computationnelle et humanités numériques
Dans le domaine de l’histoire et des humanités numériques, on peut identifier deux types de pratiques des humanités numériques : la production de nouvelles connaissances par l’application d’outils informatiques à l’analyse de sources (pas nécessairement textuelles) et la production, avec l’aide d’outils et de méthodes informatiques, de nouvelles ressources pour mener des recherches. En procédant de cette manière, les humanités numériques entretiennent des liens évident avec la pensée computationnelle et, dans un rapport, qui l’intègre au domaine de recherche et non pas qui en ferait un élément extérieur à la recherche en Sciences humaines à l’ère du numérique.
De plus, dans leur essai, Birnbaum et Langmead (2017) prônent de ne pas attendre que les étudiants arrivent à l’université pour introduire les humanités numériques. D’autant plus que, pour Birnbaum et Langmead (2017 : 66), même s’il présente des difficultés et des écueils particuliers, le processus de recherche en humanités numériques n’est pas fondamentalement différent des approches traditionnelles. Cependant, leur expérience leur a appris qu’en demandant aux étudiants diplômés d’apprendre les techniques et les outils des humanités numériques, ils leur ont donné l’impression qu’ils leur demandaient de partir de zéro à un moment où ils sont sous pression pour exécuter et démontrer leur maîtrise. De ce point de vue, attendre l’arrivée de ces étudiants au niveau universitaire pour introduire les humanités numériques leur paraît inadéquat.
Pensée computationnelle et démarche d’enquête en histoire
Ces différents éléments militent donc pour une intégration de la pensée computationnelle dans les curriculum de la discipline histoire au secondaire. L’intérêt ne réside pas seulement dans le sens de la pensée computationnelle au service de l’histoire, mais également dans le sens de l’histoire au bénéfice de la pensée computationnelle. En effet, la méthode historique et sa rigueur sera d’une aide précieuse concernant des domaines comme la recherche et l’analyse critique de l’information ou de la communication de ses résultats.
Le développement de curriculum en histoire s’appuyant sur le développement chez les élèves d’une pensée critique et créative ainsi que la réflexion sur la responsabilité sociale sont tout à fait adaptés à la question de la pensée computationnelle comme des différents réflexions sur les enjeux de l’éducation au 21e siècle. Plus précisément, je pense ici aux travaux et les concepts de Peter Seixas et Tom Morton, connus aux Etats-Unis et au Canada, au travers de leur ouvrage The Big Six. Historical Thinking Concepts.
Ces derniers favorisent une approche de l’enseignement de l’histoire fondée sur 6 concepts-clés. :
1. établir la pertinence historique
2. utiliser des sources primaires
3. définir la continuité et le changement
4. analyser les causes et les conséquences
5. adopter des points de vue historiques
6. comprendre la dimension éthique des interprétations historiques.
Concernant le Plan d’études romand (PER), la démarche d’enquête au coeur du curriculum en histoire s’inscrit dans une perspective comparable. Il est ainsi demandé aux élèves tout au long des trois cycles de la scolarité obligatoire de
– se questionner / élaborer des hypothèses;
– collecter, rechercher et analyser des informations dans des sources et documents;
– communiquer et synthétiser leurs résultats en fonction des questions et hypothèses initiales de recherche.
Un des points centraux à considérer dans l’enseignement de l’histoire dans une perspective soit de pensée computationnelle (secondaire), soit des humanités digitales (université) réside dans l’apprentissage de la formulation de questions de recherche et d’hypothèses. Birnbaum et Langmead (2017 : 68) soulignent son aspect primordial pour éviter les faux départs et les impasses qui peuvent ensuite en découler. Le rôle du mentor ou de l’enseignant est alors déterminant. Il lui appartient de choisir la nature du guidage à fournir aux apprenants.
Deux premiers exemples en enseignement de l’histoire
En 2008, l’Université DePaul initiait un projet pour modifier les cours de formation générale existants afin d’enseigner des concepts de pensée computationnelle dans les disciplines scolaires existantes. Au final, entre 2010 et 2012, l’intégration de la pensée computationnelle a concerné six disciplines scolaires : l’informatique au collège et au lycée, et le latin, les arts graphiques, l’anglais et l’histoire au lycée.
Pensée computationnelle et histoire au lycée
Concernant le lycée et plus particulièrement l’enseignement de l’histoire, la réflexion a porté sur la question de la prise de notes efficaces. En effet, en lycée et pour le cours obligatoire d’histoire américaine, une prise de notes efficace est essentielle pour chaque élève, mais elle est généralement supposée et rarement vérifiée ou travaillée pour elle-même. La compréhension et la classification de l’information au cours d’une conférence sont importantes et est particulièrement problématique. La pensée communationnelle a été intégrée avec pour objectif de
– améliorer la capacité des élèves à prendre des notes;
– améliorer leur capacité d’écoute active;
– reconnaître la différence entre les devoirs et les études;
– améliorer leurs capacités de rappel.
Dans les activités de prise de notes (une première de vingt minutes, une deuxième de trente minutes), il était demander aux élèves d’utiliser un nombre limité de hashtags (idées-clés) pour améliorer leur compréhension du processus de prise de notes. Les activités comprennent de l’abstraction (pour identifier les hashtags appropriés), de l’évaluation (pour déterminer si un ensemble efficace de hashtags a été choisi et appliqué correctement), et le recueil (parce que le but des hashtags est de permettre la classification et le rappel de l’information).
Ce processus s’appliquait non seulement aux cours magistraux, mais aussi aux discussions en grand groupe et aux autres activités en classe. Plus tard, un processus semblable a été utilisé pour améliorer les habiletés de lecture critique des élèves.
Pensée informatique interdisciplinaire
Pour le collège, le projet a finalement été modifié pour initier un travail de création-écriture avec une implémentation du langage Logo afin de créer un jeu d’aventure interactif et textuel. Le but pour les élèves consistait à appliquer la pensée computationnelle à la tâche d’écriture d’une histoire. Parce que l’histoire du choix de votre propre aventure est nécessairement segmentée, les élèves devaient penser à écrire d’une manière nouvelle, différente et non linéaire.
Si la démarche a été conduite en littérature et informatique, il serait intéressant d’en réaliser une adaptation en enseignement de l’histoire, notamment pour travailler le concept de changement et de permanence et la recherche de solutions nouvelles ou alternatives. Une telle approche permettrait aussi de travailler le jeu des forces sociales ou l’agentivité des acteurs dans une situation historique donnée. Il serait ensuite possible de comparer ces éléments en fonction de la situation actuelle.
En fonction de l’expérience réalisée, l’étude de Settle, A., Franke, B., Hansen, R., Spaltro, F., Jurisson, C., Rennert-May, C., & Wildeman, B. (2012) met en avant que ce projet a amélioré la participation des élèves. Ces derniers ont produit des histoires plus longues et plus compliquées que par le passé et ils ont été plus nombreux à poser des questions sur les façons complexes de parcourir les chemins de l’histoire. Ce dernier point indique que la démarche est également positive pour permettre aux élèves de formuler des questions riches.
Références :
- [http://www.papert.org/articles/AnExplorationintheSpaceofMathematicsEducations.html] [archive] [↩︎]
- Wing, J. 2011. Research Notebook: Computational Thinking – What and Why? In The Link. The magazine of Carnegie Mellon University’s School of Computer Science [https://www.cs.cmu.edu/link/research-notebook-computational-thinking-what-and-why] Page consultée le 11.02.2018 [↩︎]
- Computational thinking – probably not as tricky as it sounds! (Day 3) – blog.mrstacey.org.uk. (s. d.). Consulté 12 février 2018, à l’adresse [http://blog.mrstacey.org.uk/?p=1013][↩︎]
- Mannila, L., Dagiene, V., Demo, B., Grgurina, N., Mirolo, C., Rolandsson, L., & Settle, A. (2014). Computational Thinking in K-9 Education. In Proceedings of the Working Group Reports of the 2014 on Innovation & Technology in Computer Science Education Conference (p. 1-29). New York, NY, USA: ACM. https://doi.org/10.1145/2713609.2713610 [↩︎]
- Birnbaum, D. J., & Langmead, A. (2017). Task-driven programming pedagogy in the digital humanities. In New Directions for Computing Education: Embedding Computing Across Disciplines (p. 63‑85). Consulté à l’adresse [http://d-scholarship.pitt.edu/32151/][↩︎]
- Pour une présentation des The Big Six. Historical Thinking Concepts : [https://lyonelkaufmann.ch/histoire/2013/10/17/le-projet-de-la-pensee-historique/][↩︎]
- Settle, A., Franke, B., Hansen, R., Spaltro, F., Jurisson, C., Rennert-May, C., & Wildeman, B. (2012). Infusing Computational Thinking into the Middle- and High-school Curriculum. In Proceedings of the 17th ACM Annual Conference on Innovation and Technology in Computer Science Education (p. 22-27). New York, NY, USA: ACM. [https://doi.org/10.1145/2325296.2325306][↩︎]
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