Contribution à l’étude de l’apprentissage de la programmation en grande section et en cours préparatoire, à travers le logiciel ScratchJr : Une approche didactique exploratoire
Sévina Touloupaki a soutenu sa thèse, inscrite en Sciences de l’éducation et de la formation , le 12 juillet et préparée en co-tutelle internationale sous la direction de Georges-Louis Baron (université Paris Cité) et Vasilis Komis (université de Patras – Grèce).
Membres du jury : Eric Bruillard – université Paris Cité (président du jury), Margarida Romero – université Côte d’Azur (examinatrice), Marina Bers – Boston College (examinatrice), Angélique Dimitracopoulos – université d’Athènes, Konstantinos Ravanis – université de Patras, Béatrice Drot-Delange – université Clermont – Auvergne, Georges-Louis Baron – université Paris Cité, Vasilis Komis – université de Patras
Résumé
Cette thèse de didactique de l’informatique porte sur l’apprentissage de la programmation par de très jeunes élèves (5 à 7 ans). L’objectif de ce travail, à visée exploratoire, est d’apporter une contribution à l’étude de l’apprentissage de la programmation dans le milieu de la petite enfance. Nous avons réalisé cette recherche dans des conditions réelles de classe pour comprendre ce que les jeunes élèves sont capables de faire seuls ou avec de l’aide en programmation sur ScratchJr et quelles sont leurs difficultés. Nous avons en particulier étudié les stratégies de programmation et le débogage qu’ils mettent en œuvre. Il s’agit d’une étude préparatoire auprès de deux classes de grande section de maternelle en Grèce et d’une étude principale auprès de deux classes de cours préparatoire (CP) en France.
L’étude préparatoire en Grèce a permis de tester le scénario pédagogique que nous avons conçu pour enseigner la programmation sur ScratchJr, afin de l’améliorer pour l’étude principale en France où nous avons formé les enseignantes des classes pour qu’elles puissent l’enseigner. Grâce à cette étude préparatoire, nous avons obtenu une vision globale sur ce que les élèves de grande section de maternelle peuvent faire en programmation sur ScratchJr et les difficultés qu’ils risquent de rencontrer.
Nos résultats montrent qu’ils ont rencontré des difficultés avec l’initialisation de la position des personnages, l’estimation d’une distance pour le déplacement de leurs personnages, la « répétition prédéfinie » et les « messages ». Ils préfèrent créer plusieurs fois le même motif des commandes au lieu d’utiliser la commande de « répétition » et ils arrivent mieux à décrire ce que fait une « répétition prédéfinie d’une seule commande » qu’une « répétition prédéfinie d’une séquence des commandes ». Nous avons également repéré qu’il existe un écart entre l’expérience physique et la programmation sur ScratchJr et cela peut constituer un obstacle pour la compréhension de la fonctionnalité de « messages ».
Suite à une analyse fine de l’activité de programmation de quatre élèves de CP, nous avons notamment mis en évidence cinq stratégies de programmation différentes (« pas à pas », « sous-programme », « planification partielle », « planification complète », « recommencer au début ») et des capacités de débogage de types différents (« optimal », « efficace », « non efficace ») selon différents patterns. Nous avons aussi repéré des difficultés dans l’utilisation de la répétition et des messages, liés à des connaissances encore peu maîtrisées comme la gestion du temps, le dénombrement, la causalité, etc. Au-delà de ces résultats, une méthodologie d’analyse de l’activité de programmation des jeunes élèves sur un environnement de programmation visuelle tel que ScratchJr a également été conçue et validée.
Mots-clefs : Didactique de l’informatique, Programmation, Apprentissage de la programmation, Enseignement de la programmation, ScratchJr, École primaire, Programmation visuelle, Cycle 1, Cycle 2, Scénario pédagogique.