Initiation à la pensée computationnelle. Une expérience avec des robots dans l’enseignement primaire

De plus en plus, notre vie s’organise grâce aux technologies informatiques lorsque nous effectuons nos tâches quotidiennes, par exemple lorsque nous utilisons les services de la banque en ligne, recherchons des informations, utilisons des calendriers en ligne, envoyons des courriers électroniques, etc. Ce mélange de tâches physiques et d’outils numériques commence à avoir un impact sur presque tous les aspects de notre vie quotidienne. Par conséquent, afin de s’adapter à l’évolution de l’environnement et d’être en mesure de fonctionner dans le paradigme technologique actuel, les gens ont besoin d’un minimum de compétences, qui font partie de la pensée calculatoire (Computational Thinking).

Une partie de cette tâche doit être intégrée dans notre système éducatif, où les écoles jouent un rôle important dans la préparation des nouvelles générations à un monde en transformation. Ainsi, les écoles doivent veiller à ce que les élèves acquièrent les compétences et savoir-faire nécessaires dans un monde axé sur la technologie. Il existe déjà aujourd’hui de nombreux programmes scolaires qui présentent les méthodologies de programmation aux élèves. Cependant, la pensée calculatoire dépasse le domaine conceptuel de la programmation. En d’autres termes, la pensée calculatoire ne se limite pas à la programmation (coding), mais la programmation elle-même fait partie de la pensée calculatoire. La pensée calculatoire est un paradigme interdisciplinaire et englobe donc des éléments plus complexes. Les chercheurs suggèrent que la pensée calculatoire est une façon de raisonner, qui comprend différents aspects de la connaissance, et peut donc être considérée comme un élément des compétences transversales.

La pensée calculatoire est actuellement considérée comme une direction éducative prioritaire afin de garantir que la prochaine génération devienne compétente en matière de technologies et compétences numériques. Cette étude souligne l’importance des facteurs de motivation dans le processus éducatif, y compris les approches d’apprentissage alternatives pour faciliter l’acquisition des compétences de pensée calculatoire. Les auteures présentent une pédagogie basée sur la robotique, qui vise à introduire les nouveaux concepts aux élèves de troisième année, âgées de 8 à 9 ans.

L’étude actuelle montre comment la pensée calculatoire peut être introduite dans une salle de classe par l’utilisation de la robotique éducative. Les chercheurs visent à évaluer les effets de motivation de l’utilisation de la robotique éducative dans un contexte de lecture de cartes urbaines. Les participants sont les élèves âgés de 8 à 9 ans de trois classes d’une école primaire en Espagne. Pour les besoins de l’étude, les scientifiques ont présenté aux élèves des activités de lecture de cartes dans le contexte des mathématiques et des sciences sociales, en mettant l’accent sur la pensée calculatoire. Les participants ont été divisés en deux groupes, le groupe de contrôle, qui a travaillé dans un environnement “papier-crayon,” et un groupe expérimental, qui a utilisé la robotique éducative. Les élèves ont reçu une carte de la ville où ils vivaient avec l’instruction d’effectuer des calculs pour se rendre d’un endroit à un autre. Les élèves du groupe expérimental devaient également programmer un robot pour effectuer ces tâches.

Les chercheurs ont effectué une analyse statistique afin d’identifier les effets de la motivation des étudiant-e-s dans la résolution des tâches données. L’étude démontre qu’il existe une différence significative de motivation en fonction de deux facteurs, (1) la condition expérimentale et (2) le sexe des participants. Tout d’abord, les auteures soulignent que les élèves du groupe expérimental, qui devaient programmer le robot afin d’effectuer les trajectoires sur la carte, étaient plus motivés par la tâche que les élèves du groupe de référence. Le deuxième résultat montre que les élèves masculins du groupe expérimental avaient un niveau de motivation plus élevé que les participantes féminines au début de la session. Cependant, les auteures soulignent que, plus tard au cours de l’expérience, une amélioration significative de la motivation a été constatée tant chez les garçons que chez les filles qui ont travaillé avec la robotique éducative.

Par conséquent, l’étude démontre que l’utilisation de la robotique éducative a un impact positif sur la motivation des élèves, quel que soit leur sexe. De plus, l’introduction des principes de la pensée calculatoire par le biais de la robotique éducative démontre une plus grande motivation des élèves à utiliser une approche multidisciplinaire dans le cursus classique. Cependant, d’autres études sont nécessaires afin d’évaluer l’impact de la robotique éducative à long terme.