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La pensée computationnelle
D’un problème complexe à une solution simple
La pensée computationnelle aide à comprendre et à résoudre des problèmes complexes. Swisscom promeut l’utilisation de cette méthode en cours.
Qu’est-ce que la pensée computationnelle?
Vous même utilisez d’ores et déjà la pensée computationnelle au quotidien: imaginez que vous cuisinez un plat en suivant une recette. Pendant que la sauce mijote sur le feu, vous coupez les légumes. La cuisine implique des étapes de travail qui s’enchaînent, mais où certaines tâches peuvent être effectuées en parallèle. Quiconque comprend la différence entre de tels processus séquentiels et parallèles peut développer des stratégies de résolution de problèmes; il applique alors la méthode de la pensée computationnelle.
La pensée computationnelle permet de formuler des problèmes et leurs solutions de manière à ce qu’ils puissent être compris et exécutés à la fois par des humains et des machines. Le problème est méthodiquement disséqué de sorte à identifier des modèles et formuler des règles, qui conduisent progressivement à la résolution du problème. Ainsi simplifié, le problème peut également être résolu par un ordinateur.
«Les ordinateurs font désormais partie intégrante de notre vie quotidienne. Il est important que les enfants apprennent à les utiliser judicieusement.»
Michael In Albon
Responsable du programme «Internet à l’école» et de la protection de la jeunesse face aux médias, Swisscom
Les quatre étapes de la pensée computationnelle
1. Décomposition
Un problème complexe est divisé en plusieurs problèmes partiels compréhensibles.
2. Identification de modèles
On recherche des modèles identifiables au cœur des problèmes partiels. Ce faisant on s’appuie sur des valeurs empiriques: souvent, les processus identifiés sont déjà connus en totalité ou en partie, dans le cadre d’autres processus de résolution de problèmes.
3. Abstraction
Les aspects insignifiants du problème sont mis de côté. L’accent est mis sur les détails pertinents. On veille à fortement simplifier le problème initial.
4. Algorithmes
Grâce aux étapes de réflexion précédentes, on sait désormais selon quels modèles opère la problématique rencontrée et comment nous pouvons les influencer. Il est maintenant possible de définir des règles menant à la résolution de problèmes.
La pensée computationnelle
Un engagement pour l’avenir
La Suisse se transforme en une véritable société de l’information. À l’avenir, l’informatique sera une compétence de base incontournable. Depuis 2002, Swisscom promeut activement la Suisse en tant que lieu de formation par le biais de l’initiative «Internet à l’école». Elle aide les écoles à profiter des opportunités qu’offre ce nouveau monde interconnecté, et suscite la curiosité des élèves pour les compétences importantes de demain. Dans ce contexte, le robot d’apprentissage Thymio les aide à appréhender dès le primaire les notions de pensée computationnelle, de manière pédagogique et ludique. Il convient de promouvoir les compétences décisives et la formation des futurs spécialistes.
Prêts pour les défis de demain.
L’utilisation de robots éducatifs est idéale pour visualiser et appliquer ce qui a été appris. Thymio se distingue par ses divers capteurs et actionneurs ainsi que par son prix adapté au budget des écoles.
Il a été développé à l’EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne) et il est désormais distribué par l’association à but non lucratif Mobsya.
Questions et réponses sur cette thématique
Pourquoi les enfants devraient-ils penser comme des ordinateurs? Quelle sera la place de la créativité dans le futur?
La «pensée computationnelle» nous guide vers des solutions créatives. En réduisant les problèmes complexes à un grand nombre de problèmes partiels plus simples, on parvient à identifier des modèles fondamentaux. Il en résulte de nouvelles solutions plus durables et meilleures.
Les enfants doivent bien évidemment pouvoir rester des enfants; et non pas être déjà à l’école confrontés aux grandes problématiques globales et y trouver des solutions!
Mais les enfants sont naturellement curieux. Ils ne peuvent pas «ne pas apprendre»! L’apprentissage ludique constitue pour eux quelque chose de particulièrement facile et amusant. Lorsque les élèves connaissent les stratégies de solution telles que la «pensée computationnelle», ils peuvent utiliser cette méthode consciemment et/ou inconsciemment dans leur vie quotidienne, y compris en jouant.
Ne mettons-nous pas trop l’accent sur l’ordinateur et les TIC en introduisant la pensée computationnelle dans les cours?
Non. La pensée computationnelle n’a que très peu d’éléments en commun avec les ordinateurs finalement. Cette méthode permet de décrire des problèmes complexes de manière synoptique. Les solutions aux problèmes sont formulées de manière à pouvoir être comprises et mises en oeuvre par des ordinateurs.
La pensée computationnelle ne risque-t-elle pas finalement de faire de tous les enfants des programmeurs en puissance?
Non. La méthode n’est pas simplement appliquée aux ordinateurs ou aux programmes. La pensée computationnelle peut s’appliquer à de nombreux défis quotidiens. Elle convient également par exemple à l’analyse et à la résolution de problèmatiques sociales ou linguistiques.
La méthode de la pensée computationnelle est-elle utilisée uniquement dans les sciences informatiques?
Non. La pensée computationnelle est plus ancienne que l’ordinateur. Cependant, c’est en particulier dans le domaine informatique que cette méthode s’est révélée très utile au cours des dernières décennies. Au fil du temps, d’autres sciences ont découvert le potentiel de la pensée computationnelle. Aujourd’hui, elle est utilisée dans de nombreux domaines de la vie.
Puis-je aussi apprendre la pensée computationnelle?
Oui, mais vous en connaissez déjà sûrement les principes. La pensée computationnelle ne signifie rien d’autre que: réduire la complexité d’un problème en le scindant en sous-problèmes, afin d’identifier des modèles déjà connus, pour identifier le cœur du problème et enfin, grâce à des instructions et des règles (ou si l’ordinateur doit être utilisé: avec des lignes de commande), pour décrire une solution. Un véritable jeu d’enfant!
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