Activités robotiques à l'école primaire et apprentissage de concepts informatiques : quelle place du scénario pédagogique ? Les limites du co-apprentissage
Robotic activities in primary school and learning computer concepts : what is the role of the pedagogical scenario?
par Spach Michel sous la direction de Baron Georges-Louis
Thèse de doctorat en Sciences de l'éducation
ED SHS (doublon ECD_ID=1)

Soutenue le Friday 10 November 2017 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Informatique
  • Robotique
  • Étude et enseignement (primaire)

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Mots clés
Informatique, Programmation, Robot, Apprentissage, Concept
Resumé
Cette recherche, qui s'inscrit dans le cadre des travaux en didactique de l'informatique de Baron et Bruillard, analyse la façon dont des enseignants du primaire, non experts en informatique,conçoivent et mettent en œuvre des scénarios impliquant des robots pédagogiques de sol dans leurs classes. La mise en œuvre de ces robots a été étudiée avec l'objectif, d'apporter un éclairage sur leurs possibles apports pédagogiques. Il s'est agi de préciser comment ces enseignants parviennent à définir des situations didactiques de ces objets de connaissances auxquels ils n'ont jamais été confrontés et d'analyser la manière dont ils parviennent à développer chez les élèves une pensée informatique en actes. L'activité des élèves a été analysée, au travers l'approche instrumentale (Rabardel), en vue de comprendre de quelle manière l'apprentissage de concepts en informatique émerge de ces activités. La question des apprentissages des concepts et méthodes propres au domaine informatique par le biais de la robotique est analysée en prenant appui sur la théorie des champs conceptuels (Vergnaud). Cette recherche apporte des éléments permettant de comprendre comment ces enseignants parviennent, de manière intuitive, à développer et à mettre en œuvre des scénarios pour enseigner quelques concepts informatiques. Elle témoigne de leur capacité à intégrer des objets tangibles ou symboliques dans des séances d'apprentissage en informatique, en procédant à une analyse préalable à minima du fonctionnement du robot. Au cours des activités dans lesquelles ils sont mobilisés, outils robotiques et aides pédagogiques accompagnent les apprentissages. Sur le plan des apprentissages, les élèves se sont forgés, par des démarches d'instrumentation et d'instrumentalisation, des instruments et des méthodes pour comprendre l'objet informatique. Les concepts et notions en jeu sont particulièrement dépendants des contextes technologiques spécifiques à chacun des robots. Des méthodes propres à la production logicielle ont permis le séquençage de l'activité de programmation en phases de spécification, conception, réalisation et mise au point. Des paradigmes de programmation ont aussi été approchés, comme la programmation procédurale dans le cas du robot Bee-Bot et la programmation événementielle dans le cas de l'étude du comportement du robot Thymio. En dehors du domaine informatique, la résolution de problème, en étant placée au cœur des scénarios, a permis aux élèves de développer des démarches de tâtonnements, d'essais-erreurs dans un contexte de travail en petit groupe favorisant les échanges et les interactions entre les élèves.