L’école primaire et les technologies informatisées

Des enseignants face aux TICE

François Villemonteix, Georges-Louis Baron et Jacques Béziat (dir.)

DOI : 10.4000/books.septentrion.15132

Éditeur : Presses universitaires du Septentrion

Lieu d'édition : Villeneuve d'Ascq

Année d'édition : 2016

Date de mise en ligne : 8 août 2017

Collection : Éducation et didactiques

ISBN électronique : 9782757417867

http://books.openedition.org

Édition imprimée

ISBN : 9782757412770

Nombre de pages : 172

Référence électronique

VILLEMONTEIX, François (dir.) ; BARON, Georges-Louis (dir.) ; et BÉZIAT, Jacques (dir.). L’école primaire et les technologies informatisées : Des enseignants face aux TICE. Nouvelle édition [en ligne]. Villeneuve d'Ascq : Presses universitaires du Septentrion, 2016 (généré le 27 avril 2021). Disponible sur Internet : <http://books.openedition.org/septentrion/15132>. ISBN : 9782757417867. DOI : https://doi.org/10.4000/books.septentrion.15132.

Ce document a été généré automatiquement le 27 avril 2021.

© Presses universitaires du Septentrion, 2016

Conditions d’utilisation :
http://www.openedition.org/6540

L'école primaire serait-elle un lieu protégé des évolutions techniques parfois un peu effrayantes qui déferlent dans la société ? Ou bien ne serait-elle pas au contraire un laboratoire d'innovations pédagogiques dont certaines se banaliseront à terme ? Elle est en tout cas le lieu central de la formation des générations à venir et, à ce titre, elle a une responsabilité particulière à l’égard des nouveaux défis posés par les nouveaux instruments et ressources dits « numériques » qui apparaissent sans cesse.
Le présent ouvrage collectif s’intéresse à la manière dont notre système scolaire propose des réponses à ces défis. Écrit par des chercheurs de différentes spécialités en vue d’un large public, il offre un panorama de la situation, en s’intéressant aussi bien à l’utilisation en classe d’instruments mobiles qu’à la pensée informatique et à la formation des enseignants, ainsi qu’à l’enseignement à tous d’une culture numérique.

The primary school, however stable as it may seem is also a place of innovation and creativity regarding technology and digital tools for education. This book, written by researchers, proposes a wide spectrum of facts and insights about what is currently maturing in the school, from mobile learning to computational thinking.

François Villemonteix

Maître de conférences HDR en Sciences de l’éducation à l’Université de Cergy-Pontoise. Ses travaux portent sur les technologies informatisées et leurs pratiques en milieu éducatif, en présence et à distance.

Georges-Louis Baron

Professeur de Sciences de l’éducation à l’Université Paris Descartes. Ses thèmes de recherche actuels concernent les enjeux didactiques des instruments informatiques et les modes d’appropriation de ces instruments par les apprenants et les enseignants.

Jacques Béziat

Enseignant-chercheur en Sciences de l’éducation à l’Université de Limoges, EA 6311 FRED. Il mène des recherches sur les technologies informatisées à l’école et dans les pratiques de formation.

Sommaire

Préface

François Villemonteix et Jacques Béziat

Première partie. Enseigner l’informatique

Construire les notions de l’orientation et de la direction à l’aide des jouets programmables : une étude de cas dans des écoles maternelles en Grèce

Anastasia Misirli et Vassilis Komis

Introduction

La robotique pédagogique et les jouets programmables à l’école maternelle

Contexte de recherche : le jouet programmable Bee-Bot et la scénarisation pédagogique

Processus de recherche

Présentation des résultats

La commande AVANCER

Quelle informatique à repenser et à construire pour les élèves de l’école primaire ?

Éric Bruillard

Introduction

Quelques repères historiques

Sortir de l’opposition entre science informatique et TIC

Nouvelles écritures et translittératie

École, indigènes numériques et apprentissage

En guise de conclusion

Donc il y aurait à enseigner l’informatique à l’école…

Jean-Luc Rinaudo

Une nouvelle façon d’apprendre ?

Pour conclure

Deuxième partie. Pratiques de classe, processus en jeu

Album papier, album numérisé : une dialectique outil-objet avec le TBI

Isabelle Bastide et Cédric Fluckiger

Introduction

TBI, ressources didactiques et lectures d’album : cadres théoriques

La question des ressources des enseignants

Les lectures partagées en classe de CP

Une problématique ancrée en didactique

Plan de l’article

Résultats

Conclusion

Quel processus d’appropriation d’une classe mobile à l’école primaire ? Analyse diachronique de l’activité en classe durant un an et demi sous l’éclairage de l’approche instrumentale

Sandra Nogry, Carine Sort et Françoise Decortis

Introduction

Contexte

Cadre conceptuel

Méthode

Résultats

Discussion

Évolution de la place de la classe mobile dans le système d’instrument des enseignants et des élèves

Conclusion

L’informatique au primaire en Afrique subsaharienne francophone, entre marketing et pratiques pédagogiques : cas du Togo

Dossou Anani Koffi Dogbe-Semanou

Introduction

Contexte et usages des TIC dans l’enseignement primaire au Togo

Informatique au primaire en Afrique subsaharienne

Approche méthodologique

Éléments de résultat

Discussion

Conclusion et perspectives

Troisième partie. Institutions, formation

Modèle d’analyse et d’action du B2i école et du C2I2E : entre textes, représentations et actions

Bruno Devauchelle et Stéphanie Netto

Introduction : La prescription numérique institutionnelle : entre actions et représentations…

Entre injonctions… et actions sur le numérique : le cas des dispositifs B2i et C2I2E

Évoluer, changer, innover : de la sociologie de la traduction… à la psychologie sociale et la clinique de l’activité. Arches d’Ardoino à propos du lien entre ces trois cadres théoriques

Étude de cas : le B2I école, entre actions et représentations. Enseigner le numérique

La prescription et sa traduction : le cas du C2I2E, effets sur l’action et sur les représentations des acteurs. Enseigner avec/par le numérique et enseigner le numérique. Sentiment d’obligation non perçu ou trop perçu

Traduire… pour construire des représentations sociales : de l’acceptabilité culturelle à l’utilité/utilisabilité perçue. Discussion autour d’un espace d’échanges entre les utilisateurs sur leurs pratiques collectives

Conclusion : Cadre, contextes et prescriptions : les écarts de représentation et leurs effets sur les changements en éducation

Représentations de l’informatique d’étudiants se préparant au professorat des écoles. Questionnements et perspectives

Emmanuelle Voulgre et Georges-Louis Baron

Contexte et question de recherche

Méthodologie

Analyse thématique

Discussion et perspectives

L’enseignement à distance en formation des maîtres, analyse d’une expérience

Jean-Michel Gélis et François Villemonteix

Introduction

Contexte général

L’expérience de la distance, en 4 points

Discussion et conclusion

Postface. Informatique à l’école primaire : 30 ans de recherches et de pratiques

Georges-Louis Baron

Préface

François Villemonteix et Jacques Béziat

Des technologies de l’information et de la communication (TIC) sont utilisées en éducation depuis bien longtemps. Les appareils qui les mettent en œuvre changent souvent, offrant sans cesse de nouvelles fonctionnalités ou imposant de nouvelles interfaces. Tous sont désormais informatisés, « numériques ». Incontournables dans la vie de tous les jours, ils posent à l’école primaire et à ceux qui la font vivre un ensemble de problèmes encore ouverts : comment prendre en compte au sein de l’offre scolaire les nouveaux dispositifs alors qu’ils se diffusent dans la société pour des finalités souvent peu liées à l’étude et en véhiculant des valeurs qui ne sont pas exactement en ligne avec celles de l’école ?

Comment les intégrer dans l’action pédagogique alors que les programmes scolaires n’y font pas une très grande place et alors que bien d’autres priorités se font jour d’autant plus que la portion réservée dans la formation initiale, sinon à leur maîtrise, du moins à leur appropriation, est des plus congrues ?

L’expérience montre que, aussi loin qu’on puisse remonter, la créativité et l’innovation ne sont pas des denrées rares parmi les professionnels de l’enseignement primaire. Beaucoup d’essais ont été accomplis, beaucoup d’informations et de résultats sont disponibles sur ce qu’il est possible de faire…

De ce point de vue, comment penser les processus de diffusion de technologies à l’école et leur insertion dans les pratiques ? Les discours institutionnels concernant l’école alternent entre innovation pédagogique ponctuelle avec des technologies fortement médiatisées et reproduction de pratiques standards, entre volonté réformatrice et conservatisme des pratiques. En fait, le déficit de légitimation des pratiques instrumentées, des technologies informatisées et de l’informatique en tant qu’objet d’enseignement semble maintenir cette tension. Elle se jouerait ainsi à plusieurs niveaux.

Nous en proposons trois.

Le premier tient tout d’abord à une certaine vulnérabilité de l’école primaire. En France, elle fait l’objet d’un pilotage hybride, entre l’État prescripteur et les collectivités qui financent. Elle peine, faute d’aggiornamento sur les contenus d’enseignement et d’un renouveau pédagogique, à se positionner face au développement d’offres locales de services parfois privés et de ressources numériques, financés par les collectivités. S’agit-il d’un effet naturel de compensation ou d’une tendance vers une décentralisation complète du service d’éducation ? Les discours très récents et les suggestions ministérielles sur le développement du codage à l’école – en réalité sur le temps périscolaire, donc dépendant des communes – révèlent d’une certaine manière que l’école publique n’est pas encore prête à répondre à un renouvellement de sa vision des technologies informatisées. Les savoirs fondamentaux ne tiendraient donc pas compte des nouvelles formes de lecture, d’écriture et de traitement de données que les technologies informatisées apportent.

Le second concerne les pratiques des enseignants, prescripteurs de fin de chaîne. Pilotés par les programmes, ils fixent naturellement l’azimut de leur action en fonction des principes normatifs dictés par l’institution scolaire. Concernant les technologies informatisées, la détermination des enseignants et leur « charge » en capital informatique sont facteurs de mises en œuvre de pratiques instrumentées. Deux constats : ces pratiques diffusent peu et lorsqu’elles diffusent ou qu’elles sont initiées par des opérations de dotation, elles peuvent concerner de nouveaux enseignants intéressés, impliqués, mais trop souvent rapidement fragilisés par des contraintes variées, logistiques, pédagogiques, parfois à l’épuisement. Que dire de l’écart entre la réalité de ces contraintes nouvelles, de plus en plus fréquentes compte tenu des opérations réitérées d’équipement et la permanence de modèles de formation initiale et continue, qui font pourtant l’objet de technologisations, notamment par la mise en œuvre de dispositifs de formation à distance.

Le troisième niveau concerne enfin l’activité instrumentée des élèves. Comment approcher la tension entre les pratiques sociales des enfants d’âge scolaire d’aujourd’hui et leurs représentations des technologies, présentes, dans leurs espaces de jeu et de vie d’un côté et dans les pratiques de classe de l’autre ? Comment les unes nourrissent-elles les autres et en particulier comment pratiques scolaires parviennent-elles à éclairer leurs pratiques sociales et les processus qu’elles masquent ? Mais le peuvent-elles vraiment ?

À ces questions générales et plutôt classiques s’en ajoutent d’autres, liées à des considérations pédagogiques ou didactiques. Les activités instrumentées donnent lieu à de nouvelles formes d’organisation topographiques de la classe et du temps d’activité, qui désormais, avec les ENT par exemple, peut se prolonger hors la classe. Elles amènent aussi à repenser la trace laissée par l’élève, son statut et son évaluation par l’enseignant. Enfin ces activités amènent l’enseignant à traiter simultanément les schèmes disciplinaires et ceux reliés aux habiletés techniques.

Les organisateurs du premier opus du colloque éTIC, tenu en novembre 2013 à l’université de Limoges, ont donné la possibilité d’éclairer ces différents questionnements par l’apport de nouveaux résultats de recherches.

L’idée fondatrice de ce colloque était d’amener les contributeurs à focaliser sur ce qui fait système lors des différents processus (diffusion de technologies, mise en œuvre par les enseignants, utilisation par les élèves en contexte pédagogique) d’en identifier les contraintes, d’en déceler les opportunités pédagogiques et didactiques en isolant les facteurs de changement. À cette idée, s’ajoutait un enjeu, celui de relativiser la portée des discours parfois euphorisants surfant sur l’effet d’« intégration » des technologies sur la réussite des élèves.

Cependant les organisateurs d’éTIC ne s’inscrivent pas dans une posture critique trop facile, mais dans une autre, plus problématisée, plus constructive et ce à plusieurs titres.

Tout d’abord, celui des objets de recherche à considérer : lesquels faut-il construire (ou reconstruire) aujourd’hui ? Voici quelques propositions : l’influence des artefacts dans les processus d’enseignement apprentissage, compte tenu de leurs évolutions récentes ; les gestes professionnels des enseignants, dans un contexte renouvelé de servicialisation de l’offre de ressources, de leur délocalisation et donc de la dépossession des enseignants d’un certain pouvoir d’agir, de la mise en œuvre de systèmes d’instruments de plus en plus complexes ; la formation initiale et continue, confrontée à des difficultés à constituer les technologies comme objet légitime de formation et à sa mise à distance.

Celui de la méthode, ensuite : comment interroger les pratiques des élèves, et des enseignants, compte tenu de l’évolution des modèles de diffusion des ressources numériques, de l’ergonomie des interfaces des environnements mis à disposition ? Comment traiter la question des curricula, des principes de certification et de leurs modalités de mise en œuvre alors que les pratiques sociales des élèves et des maîtres explosent et que les pratiques scolaires stagnent ? Comment penser un enseignement de l’informatique à l’école primaire, quasiment déniée dans l’approche orientée « usage » que les institutions éducatives soutiennent depuis près de vingt ans, en repensant les autres domaines disciplinaires ? C’est à ce faisceau d’interrogations que cet ouvrage tente d’apporter quelques éléments de réponse.

Cet ouvrage appartient donc au genre de l’ouvrage collectif coordonné. Une de ses originalités provient de ce qu’il est le fruit d’une élaboration en 3 temps : d’abord des chercheurs et des praticiens ont soumis des contributions au colloque. Dans un deuxième temps, le comité scientifique de la conférence a retenu des axes qui lui semblaient justifier de la construction d’une synthèse et a procédé à une seconde sélection parmi les propositions initiales. Lors de la troisième phase, les auteurs pressentis ont soumis un texte fondé sur le premier, parfois une synthèse nouvelle, et un processus de sélection s’est alors de nouveau exercé.

En résulte un livre qui a pour ambition de faire une synthèse sur la situation telle qu’elle est et, aussi, de présenter un panorama des méthodes de recherche qui se déploient autour de cet objet d’étude très volumineux qu’est l’école face aux technologies numériques.

Bien sûr, la synthèse est partielle : elle reflète l’état actuel de la recherche, mais aussi d’autres paramètres, comme la composition du comité chargé de la préparer, très ancré en sciences de l’éducation et l’attention particulière portée aux recherches permettant d’élucider ce qui se joue et se construit progressivement autour de la mise en œuvre par des enseignants d’instruments et de dispositifs étendant leurs possibilités d’action tout en complexifiant souvent des situations jusqu’alors bien balisées. L’exposé est structuré autour de trois grands thèmes, critiques dans la situation actuelle.

Le premier thème s’intéresse à l’enseignement de l’informatique. Au cours du premier chapitre, Anastasia Missirli et Vassilis Komis font état de résultats d’une recherche longitudinale menée en classe maternelle. Elle porte sur l’utilisation de jouets programmables (BeeBot) par de très jeunes élèves et analyse le passage de l’action concrète dans l’environnement réel vers des activités plus abstraites et leur influence sur la construction de compétences d’orientation et de direction.

Éric Bruillard puis Jean-Luc Rinaudo, au cours des deux chapitres suivants, apportent à la question posée par les éditeurs de cet ouvrage « qu’y aurait-il à enseigner de l’informatique à l’école primaire ? » un éclairage sur deux versants différents, mais complémentaires. Éric Bruillard propose une réflexion autour de l’introduction d’un enseignement de l’informatique à l’école primaire jouant sur la complémentarité entre le champ scientifique constitué et la culture technique. L’objectif social et citoyen est recherché pour l’école : qu’elle donne l’opportunité et les moyens intellectuels de développer des capacités d’agir sur le monde qui nous entoure. Jean-Luc Rinaudo discute les discours courants sur les natifs du numérique, exonérant l’école de toute responsabilité sur l’émergence de compétences reliées à l’utilisation des technologies et accentuant les effets de classe et de genre.

Le deuxième thème s’intéresse aux pratiques des technologies et à leurs processus d’appropriation. Tout d’abord, une recherche exploratoire sur des pratiques de lecture partagée en classe de CP nous est présentée par Isabelle Bastide et Cédric Fluckiger dans le premier chapitre. Sous un angle didactique, les auteurs caractérisent le rôle particulier des ressources numériques mobilisées lors d’utilisation avec le TNI et notent certains changements, comme l’apparition de « jeux didactiques » entre ces ressources et les objets d’apprentissage. Le cinquième chapitre initie le lecteur aux méthodes issues de la psychologie ergonomique. Sandra Nogry, Carine Sort et Françoise Decortis s’appuient sur une analyse longitudinale de plus d’un an et demi, portant sur l’implantation d’une classe mobile à l’école primaire. Les auteures mobilisent la théorie instrumentale afin d’analyser l’activité des élèves et des enseignants, en focalisant notamment sur le processus d’appropriation des technologies considérées.

Dans le sixième chapitre et dernier de ce thème, Koffi Dogbe-Semanou nous propose d’ouvrir le propos à l’international et à la francophonie en présentant le contexte d’informatisation d’écoles de pays d’Afrique subsaharienne et se focalise sur le cas des écoles privées du Togo. Une recherche exploratoire montre la place particulière qu’occupe l’informatisation des écoles dans les stratégies des établissements concernés.

Le troisième thème de l’ouvrage s’intéresse à la formation et aux régimes de certification en vigueur en France. Au cours du septième chapitre, Bruno Devauchelle et Stéphanie Netto s’intéressent aux principes de certifications de compétences des élèves (B2I) et des enseignants (C2I2E) plus ou moins reliées à l’informatique et à la pédagogie. Les auteurs soulignent la nécessité d’un temps long d’acculturation, attesté par les évolutions lentes de leurs représentations des technologies et de leurs pratiques.

Le huitième chapitre reste centré sur la formation professionnelle des enseignants du premier degré. Emmanuelle Voulgre et Georges-Louis Baron analysent des scénarios pédagogiques mobilisant les TIC, élaborés par des étudiants de master 2. Ils notent l’inventivité, la richesse de leurs productions ainsi que la qualité de la réflexion pédagogique. Ils soulignent aussi la tension entre la démarche et l’attente institutionnelle, telle qu’elle est cadrée par les programmes et par la certification déjà évoquée plus haut.

Le denier chapitre présente un dispositif de formation à distance des futurs enseignants de l’école primaire. Au-delà du modèle de formation mis en œuvre, basé sur la mise à distance complète de la formation et des aspects purement logistiques et organisationnels problématiques qu’elle pose, les auteurs, François Villemonteix et Jean-Michel Gélis proposent de faire un lien entre les processus d’institutionnalisation d’une innovation technologique dans une organisation telle qu’un institut de formation des maîtres et la professionnalité des enseignants formateurs, confrontés à la mise à distance de leur action.

Pour clore cet ouvrage, Georges-Louis Baron mobilise la métaphore du balancier pour revenir sur l’histoire contrariée de l’informatique dans l’enseignement scolaire au cours des 30 dernières années.

Auteurs

François Villemonteix

Université de Cergy-Pontoise

Jacques Béziat

Université de Limoges

Première partie. Enseigner l’informatique

Construire les notions de l’orientation et de la direction à l’aide des jouets programmables : une étude de cas dans des écoles maternelles en Grèce

Anastasia Misirli et Vassilis Komis

Introduction

La robotique constitue le domaine scientifique et technologique nouveau faisant intervenir des compétences en plusieurs domaines scientifiques, comme la mécanique et la technologie pour la conception et la mise en place des dispositifs techniques, la physique pour les parties électroniques, le dessin technique pour les plans, les arts plastiques pour l’esthétique et l’informatique pour la programmation du robot (Marchand, 1992).

Depuis des années, elle a trouvé une place dans les programmes scolaires, parfois en étant inscrite dans les programmes de technologie, parfois en étant considérée comme partie comme intégrante de l’initiation informatique et de la culture technologique.

Elle se situe au carrefour de deux approches éducatives très propices au plan cognitif dans l’enseignement du premier degré : les activités de manipulation et de construction des objets tangibles à la base des dispositifs de type Lego ou autres, et les micromondes programmables (Depover, Karsenti et Komis, 2007). Dans ce cadre, en se basant surtout autour des travaux de Seymour Papert, les pédagogues et les didacticiens se sont penchés sur les apports cognitifs de la robotique en tant qu’outil pédagogique. Dans ce contexte, l’importance de la robotique pédagogique et ses apports cognitifs pour les enfants de l’école maternelle et primaire sont étudiés et validés depuis longtemps dans la littérature scientifique (Bers, 2008 ; Denis et Baron, 1994 ; Greff, 1996, 2001).

Des travaux pionniers des années 1980, issus directement du courant Logo, aux robots Lego-Logo et aux jouets programmables actuels tels que Bee-Bot, qui s’inscrivent directement dans une approche épistémologique se caractérisant par le terme de constructionnisme (Depover, Karsenti et Komis, 2007 ; Papert, 1980), toutes ces approches favorisent le développement des compétences cognitives de haut niveau telles que la pensée algorithmique, la résolution des problèmes, l’orientation spatiale et la sensibilisation des enfants par rapport aux schémas et aux angles (Clements et Nastasi, 1999 ; Clements et Sarama, 2002).

La robotique pédagogique et les jouets programmables à l’école maternelle

Si la robotique a trouvé une place depuis les années 1960 dans les écoles primaires et secondaires, constituant d’ailleurs un courant éducatif désigné par le terme de robotique pédagogique, son introduction à l’école maternelle a nécessité la construction des dispositifs plus spécifiques, mieux adaptés aux compétences cognitives et psychomotrices inhérentes à la petite enfance. Il s’agit, dans ce cas, d’environnements technologiques reposant sur l’usage d’interfaces techniques qui permettent aux apprenants de manipuler des objets et d’expérimenter à partir de situations de la vie réelle. Dans ce cadre, la robotique est inscrite dans l’approche de l’apprentissage par la découverte en Logo, dont le dispositif robotique (tortue de sol préfabriquée) est associé à un langage de programmation, simple au niveau de l’interface mais puissant au niveau de commandes, à l’aide duquel les petits enfants développent des compétences transversales. Dans la littérature scientifique nous trouvons des travaux pionniers des années 1980, issus directement du courant Logo, avec des dispositifs expérimentaux dont la mise en œuvre en classe de maternelle n’était pas toujours évidente à cause de la complexité du matériel informatique. Plus récemment, on ne trouve que quelques travaux mettant l’accent sur les aspects de la programmation d’un robot virtuel (Greff, 1996) car des dispositifs robotiques bien adaptés aux petits enfants ne sont disponibles que depuis quelques années.

Pendant la petite enfance, la robotique pédagogique comporte plusieurs possibilités pour le développement des compétences. D’abord, ces dispositifs technologiques grâce à leurs fonctionnalités de rétroaction immédiate offrent la possibilité de travailler de manière concrète sur des concepts abstraits. Ensuite, la manière de travailler avec ces dispositifs permet aux enfants de cet âge des degrés de liberté variés, étant donné qu’ils peuvent se déplacer dans l’espace et représenter à l’aide de leur corps le mouvement et les actions du robot (Sullivan, Kazakoff & Bers, 2013).

Les langages de programmation de type Logo (Resnick, 2006 ; Resnick, Bruckman & Martin, 1996) et les dispositifs robotiques, tels que les blocs de construction (Bers, 2008) créent des environnements d’apprentissage constructivistes permettant aux utilisateurs de construire leurs propres contenus et des activités pleines de signification personnelle. Les environnements programmables de robotique initient les enfants à la programmation et constituent, par conséquent, des environnements favorables au développement des compétences de haut niveau, notamment la pensée computationnelle, les compétences mathématiques initiales et la résolution des problèmes (Bers, 2008 ; Clements, 2002 ; Papert, 1980).

La partie de conception et de construction des objets techniques, comme les blocs Lego et d’autres kits de construction nécessitent des habiletés mentales et motrices qui ne sont pas encore développées par les jeunes enfants. Par ailleurs, les concepts de programmation nécessaires doivent être mis en œuvre à l’aide des logiciels adéquats, dont le niveau d’abstraction ne correspond pas à la pensée des élèves de la maternelle.

C’est pourquoi, la plus grande partie des dispositifs robotiques existants ne sont pas appropriés à des usages dans les écoles maternelles. Néanmoins, de nouveaux dispositifs informatiques, tels que les jouets programmables (par exemple Roamer et Bee-Bot) sont apparus les dernières années. Ces dispositifs offrent des environnements dans lesquels la robotique pédagogique peut être étendue vers des publics plus jeunes, dès l’école maternelle (Komis et Misirli, 2014). Les aspects ludiques de ces dispositifs ainsi que leur manipulation tangible favorisent un usage précoce des concepts de robotique et de programmation. La tangibilité offerte par les jouets programmables ainsi que leur interactivité immédiate constituent un contexte très approprié au niveau développemental pour les petits enfants. Les jouets programmables sont des éléments motivants qui favorisent l’activation des enfants envers l’apprentissage et leur implication dans des activités inscrites dans un contexte ludique et plein de signification.

Dans ce cadre, des robots de plancher directement programmables à l’aide d’une interface incorporée tels que Roamer et Bee-Bot permettent de travailler des concepts de programmation avec de jeunes enfants. De plus, dans ce contexte de l’apprentissage par le jeu, la construction des notions abstraites et des habiletés sociales est renforcée (Bers & Horn, 2010 ; Yelland, 2007). Ces jouets programmables réalisent l’équivalent de la tortue de sol en Logo : un robot de plancher comportant une interface tangible pour le programmer directement sans avoir besoin d’un ordinateur.

Le robot Roamer a été utilisé pour aider les enseignants à comprendre l’intérêt des technologies informatiques en tant qu’outils cognitifs (João-Monteiro, Cristóvão- Morgado, Bulas-Cruz & Morgad, 2003). Les jouets programmables, comme le Bee- Bot, représentent une nouvelle voie de recherche en robotique pédagogique (Kopelke, 2007 ; Pekarova, 2008 ; Misirli et Komis, 2012). Les différentes recherches montrent des gains d’apprentissage à plusieurs niveaux : usage des symboles, mouvement dans l’espace, développement de la compétence à se situer dans l’espace en utilisant leur corps en tant que système de référence, représentation des trajets, usage d’objets réels. Les enfants ont développé des capacités de résolution de problèmes, d’apprentissage par l’exploration, de raisonnement logique et d’énumération.

Beraza, Pina & Demo (2010) considèrent que le jouet programmable Bee-Bot est approprié pour l’école maternelle bien qu’il ne permette que des fonctionnalités limitées de programmation. Pekarova (2008) a montré que le développement des concepts de programmation chez les jeunes enfants nécessite un accompagnement solide et organisé qui se base sur l’usage d’objets tangibles et propose que l’usage des robots doive être intégré dans des situations-problèmes adéquates. Une autre recherche (De Michele, Demo & Siega, 2008) a montré que l’usage du Bee-Bot favorise des activités de programmation et met en place des compétences mathématiques (mesurer, additionner, etc.).

Des résultats similaires, où des concepts mathématiques (mesures et transformations géométriques, orientation, rotation et pivotement) apparaissent de manière précoce en utilisant le Bee-Bot, sont présentés dans les recherches de Highfield, Mulligan & Hedberg (2008) et Highfield & Mulligan (2008). En conclusion, des activités autour des jouets programmables dans les écoles maternelles font de plus en plus l’objet de recherches scientifiques. Celles-ci montrent des avancées intéressantes dans divers domaines telles que les capacités de résolution de problèmes, d’apprentissage par l’exploration, de raisonnement logique et d’énumération.

Contexte de recherche : le jouet programmable Bee-Bot et la scénarisation pédagogique

La présente recherche s’intéresse à la programmation des robots préconstruits, tels que les jouets programmables de type Bee-Bot et les concepts (mathématiques, algorithmiques, topologiques, etc.) qui y sont associés. Elle se fixe comme objectif de compléter les recherches existantes (De Michele et al., 2008 ; Highfield, 2010 ; Highfield et al., 2008 ; Highfield & Mulligan, 2008 ; João-Monteiro et al., 2003 ; Pekarova, 2008) autour du jouet programmable Bee-Bot qui ne comportent pas de données appropriées concernant l’application d’un modèle cognitif de développement des compétences de programmation. En d’autres termes, l’accent est mis sur l’organisation des interventions didactiques adéquates, basées sur l’usage du jouet programmable Bee-Bot, pour construire des concepts préliminaires de la programmation, tels que la séquence, la commande, le programme, l’algorithme, la mémoire informatique, etc.

La recherche est donc menée à l’aide d’un ensemble de scénarios éducatifs appliqués dans ces écoles maternelles en Grèce (enfants de 4 à 6 ans) par les professeures de classes dans un contexte d’initiation aux concepts de programmation de type Logo. Dans cette partie du chapitre nous décrivons des axes principaux de l’approche suivie concernant la conception et l’implémentation des scénarios éducatifs de robotique pédagogique. Cette approche de scénarisation pédagogique s’inscrit dans un contexte d’ingénierie didactique d’ordre socioconstructiviste basée sur les idées initiales des enfants et les difficultés cognitives à surmonter au biais d’une approche par la découverte, dans un contexte de travail collaboratif (Komis et Misirli, 2012 ; Komis et al., 2013 ; Misirli et Komis, 2014).

Les concepts préliminaires de la programmation et le développement de la pensée algorithmique sont abordés par les enfants (en équipe de quatre à sept personnes) à l’aide d’un dispositif robotique constitué par le jouet programmable Bee-Bot (figure 1), les cartes à programmer (figure 2) et les tapis quadrillés (figure 3).

Figure 1. Le jouet programmable Bee-Bot et son interface de commandes

...