POURQUOI ?
Pourquoi intégrer la programmation informatique et la robotique dans sa classe de mathématique ?
Le document « L'usage pédagogique de la programmation informatique » du Ministère de l'Éducation répond encore bien à cette question. Voici des éléments de réponse tirés de la page 7.
ENGAGEMENT
Accroître la motivation en offrant un contexte authentique de réalisation de projets pour les élèves.
Faire vivre des réussites et développer le sentiment d’accomplissement de certains élèves.
Stimuler ou exploiter l’intérêt d’élèves envers les sciences et les technologies.
Accentuer la persévérance en développant un rapport positif à l’erreur en contexte d’apprentissage.
Stimuler le plaisir d’apprendre chez des élèves en difficulté d’apprentissage
CRÉATIVITÉ
Favoriser le développement du potentiel créatif d’élèves
Permettre aux élèves d’exprimer leurs idées et de faire des choix
Passer de consommateur à créateur d’outils ou d’artéfacts numériques
STRUCTURER SA PENSÉE
Développer le raisonnement logique et l’esprit critique
Favoriser la compréhension du sens d’un concept ou d’un processus
Développer l’habileté à se questionner sur une démarche et à l’ajuster
Favoriser la compréhension et l’utilisation du concept de variable
Développer l’habileté à produire une démarche structurée et appropriée
Apprendre à décomposer des idées complexes en parties plus simples
Réaliser que l’apprentissage est un processus et non une finalité
ADOPTION D’UNE POSTURE FAVORABLE À L’APPRENTISSAGE
Encourager la prise de risque utile à l’innovation
Donner des défis adaptés aux besoins des élèves dans une perspective de différenciation pédagogique
Développer l’autonomie des élèves
Responsabiliser les élèves quant à leurs apprentissages
AUTRES BÉNÉFICES POTENTIELS
Permettre aux élèves d’explorer des perspectives de carrière dans le domaine de l’informatique
Favoriser le développement des compétences transversales dans des situations authentiques
Se familiariser avec les rouages du monde numérique
La différenciation pédagogique avec la programmation et la robotique
La programmation informatique et la robotique permettent une grande possibilité de différenciation pédagogique. Elles offrent une grande flexibilité quant au choix des concepts à utiliser. Elles permettent d’ajuster les contraintes liées à la tâche à effectuer selon le niveau des élèves et selon la nature de la solution désirée.
De plus, pour chacun des types d'élèves présents dans votre classe, voici des avantages à utiliser une tâche de programmation informatique ou de robotique en apprentissage ou en évaluation.
Élèves en difficulté ou en adaptation scolaire
Les tâches en programmation et robotique peuvent être présentées avec peu de lecture à faire pour l'élève;
Elles peuvent nécessiter peu de traces écrites;
Il est possible de diminuer le nombre de contraintes mathématiques;
Elles offrent une dimension très visuelle d'une solution;
Le lancement du programme ou du robot donne une rétroaction immédiate.
Tous les élèves de la classe
Les tâches de programmation informatique et de programmation apportent une dimension ludique à la mathématique, ce qui peut stimuler l'engagement et la motivation des élèves face à la réalisation de la tâche, les amener à persévérer dans l'effort et contribuer au sentiment d'accomplissement;
Elles permettent aux élèves de collaborer, de s'entraider, de partager des stratégies;
Elles permettent de faire place à la diversité et de rejoindre les intérêts des élèves;
Elles permettent aux élèves de développer leur compétence numérique et de donner du sens à leurs apprentissages.
Élèves performants
Par les tâches de programmation informatique et de robotique, les élèves performants peuvent surpasser les attentes facilement et s'investir dans des créations très complexes;
Ils peuvent optimiser leur solution ou trouver plusieurs solutions;
Ils peuvent avancer à leur rythme, s'autoréguler et nourrir leur curiosité;
Il est possible de leur donner plus de contraintes ou de rendre les contraintes plus complexes;
Ils peuvent devenir des élèves-experts et aider les autres.
Valeurs ajoutées de la programmation
LA TAXONOMIE DE BLOOM
La taxonomie de Bloom propose une progression des processus cognitifs allant du plus simple au plus complexe. Le degré de complexité des actions permet de déterminer si elles appartiennent aux connaissances ou au développement de compétences. Créer, concevoir, construire, développer et fabriquer sont des verbes d'action associés au plus haut degrés de complexité. Les tâches de programmation informatique et de robotique sont alors associées à des habiletés cognitives supérieures. Les ressources pour en apprendre davantage sur le sujet sont nombreuses.
Voici une suggestion de lecture.
La Direction de l’apprentissage et de l’innovation pédagogique (2019) aux HEC Montréal partage des affiches sur des notions pédagogiques, dont les objectifs d'apprentissage, inspirés de Bloom et Krathwolh :
LE DÉVELOPPEMENT DE LA COMPÉTENCE NUMÉRIQUE
Publié en avril 2019, ce cadre de référence a pour objectif de favoriser le développement de la compétence numérique autant dans le monde scolaire qu’au-delà. Il vise à développer des compétences nécessaires dans le futur.
Le Cadre de référence de la compétence numérique est disponible sur le site du ministère de l'Éducation du Québec ainsi que des documents complémentaires.
UNE COMPÉTENCE NUMÉRIQUE, 12 DIMENSIONS
Lors d'activités en programmation et en robotique, les enseignants et les élèves développent particulièrement ces dimensions de la compétence numérique :
2. DÉVELOPPER ET MOBILISER SES HABILETÉS TECHNOLOGIQUES
3. EXPLOITER LE POTENTIEL DU NUMÉRIQUE POUR L’APPRENTISSAGE
10. RÉSOUDRE UEN VARIÉTÉ DE PROBLÈMES AVEC LE NUMÉRIQUE
12. INNOVER ET FAIRE PREUVE DE CRÉATIVITÉ AVEC LE NUMÉRIQUE
LES USAGES DU NUMÉRIQUE
Un modèle théorique intéressant lorsque nous désirons intégrer le numérique à notre enseignement est celui de la chercheuse Margarida Romero. Ce modèle présente cinq niveaux d’usage des TIC, passant de la consommation passive des technologies à la cocréation participative de connaissances (Romero, 2015). Les tâches en programmation informatique et en robotique engagent les élèves dans un processus créatif et participatif.
Pour en apprendre davantage, voici la conférence TED de Margarida Romero qui porte sur «Le numérique à l'école: consommation ou outil de co-création?».
Référence : Romero, M. (2015). Usages pédagogiques des TIC : de la consommation à la cocréation participative.
L'APPROCHE MATIS OU STEAM
L’approche pédagogique MATIS (mathématiques, arts, technologies, ingénierie, et sciences) (STEAM en anglais) est une initiative multidisciplinaire qui vise à favoriser la créativité et l’innovation chez l’élève ainsi qu’un plus fort engagement dans son apprentissage à l’école.
Référence : Approche MATIS - STEAM
LE MODÈLE SAMR
Le modèle SAMR est une référence théorique pour les éducateurs qui souhaitent réfléchir à l’intégration efficace et pédagogique des technologies en classe.
Les tâches en programmation informatique et en robotique permettent d'aller bien au-delà de la «Substitution» du modèle SAMR. La technologie permet la «Modification», l'«Augmentation» ou la «Substitution», selon la nature de la tâche.
Référence : Le modèle SAMR : une référence pour l'intégration pédagogique des TIC en classe