Agir avec l'environnement pour apprendre l'informatique à l'école primaire

Acting with the environment to learn computer science in primary school

• Auteur / Autrice : Marie-Alexandra Valorge
• Direction : Stéphane Simonian, Rawad Chaker
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'éducation
• Date : Soutenance le 06/07/2023
• Etablissement(s) : Lyon 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'éducation, psychologie, information et communication (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ECP - Éducation, Cultures, Politiques (Lyon ; 2011-....)
• Jury : Président / Présidente : Caroline Ladage
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Béatrice Drot-Delange, Thierry Morineau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Programmation (informatique)

Étude et enseignement (primaire)

Informatique

Mots clés libres

Technologies de l’éducation

Informatique à l’école élémentaire

Robotique scolaire

Analyse de l’activité

Ergonomie des interfaces humain-machine

Education Technology

Computer science in elementary school

School robotics

Activity analysis

Ergonomics of human-machine interface

Résumé

Inscrite dans les programmes scolaires français de l’école depuis 2015, l’initiation à la programmation informatique doit permettre aux élèves d’acquérir une pensée informatique pour savoir comment résoudre un problème plus ou moins complexe. Plus concrètement, elle vise l’acquisition de notions informatiques, technologiques et robotiques de base. Dans notre contexte, des scénarios pédagogiques conçus collectivement par des enseignant·es sont mis en œuvre dans les classes au moyen de technologies informatiques, comme les robots scolaires, les tablettes et les ordinateurs, et par un ensemble d’interactions verbales, conduites avec les élèves et entre les élèves. L’étude est compréhensive et son approche abductive. Pour déterminer les conditions de l’activité d’apprentissage des écolier·es, elle s’appuie sur les cadres théoriques de l’activité et de la perspective écologique qui trouvent leur conciliation dans certaines approches et méthodes de l’ergonomie francophone et des interactions hu main-machine. L’analyse de la tâche mobilisée permet de repérer le cheminement des élèves dans leur environnement d’apprentissage sociotechnique pour y relever des facilitateurs ou des obstacles à leur activité. Les résultats sont issus de trois phases d’analyse. Premièrement, l’analyse des environnements d’apprentissage, s’appuyant sur une documentation, des observations audio-vidéo de l’activité enseignante et des entretiens, permet de préciser, suivant les motivations et mises en œuvre des enseignant·es dans leur classe lues au regard des prescriptions institutionnelles, les objectifs et moyens de l’enseignement de l’informatique au début de l’école élémentaire. Il s’agit de faire entrer les écolier·es dans les apprentissages, par la prise en main d’une technologie numérique et l’initiation à la démarche de recherche Deuxièmement, l’analyse de l’activité des élèves dans ces environnements sociotechniques, appuyée sur des enregistrements audio-vidéo focalisés sur leurs actions et échanges, met notamment en évidence les possibilités d’agir offertes par l’environnement et mobilisées par les écolier·es : le partage des tâches est une affordance saillante de leur activité. Finalement, la mise en regard de l’activité des élèves et des environnements d’apprentissage permet de relever les conditions de l’activité d’apprentissage. En particulier, les fonctions des robots scolaires, comme la scénarisation des séances par les enseignant·es, facilitent la collaboration entre les élèves, malgré leur jeune âge. Ces résultats nous permettent d’affirmer la pertinence de l’analyse de l’activité à partir de la tâche et du point de vue des affordances pour identifier les déterminants de l’activité d’apprentissage de l’informatique à l’école primaire.

Included in French school curricula since 2015, the introduction to computer programming aims at enabling students to acquire computational thinking in order to learn how to solve a more or less complex problem. More concretely, it aims at acquiring knowledge of the basics of computer, technological and robotic notions. In the present context, pedagogical scenarios designed collectively by teachers are implemented in classrooms, supported by school robots, tablets and computers, and a set of verbal interactions conducted with students and between students. The study adopts a comprehensive and abductive approach. To determine the conditions of the learning activity of students, we rely on the theoretical framework of the activity and the ecological perspective which find their conciliation in certain approaches and methods of the French-speaking ergonomics, as well as that of the human-machine interactions. The analysis of the mobilized task offers to identify the students’ progress in their sociotechnical learning environment in order to identify facilitators or obstacles to their activity. The results of the research are based on three phases of analysis. Firstly, the analysis of learning environments, based on documentation, audio-video observations of teaching activity and interviews, allows us to specify, according to the motivations and implementations of teachers in their classroom read with regard to the institutional prescriptions, the objectives and means of teaching computer science at the beginning of primary schools. It is a question of getting schoolchildren into the learning process, by handling a digital technology and introducing them to the research process. Secondly, the analysis of the students' activity in these sociotechnical environments, based on audio-video recordings focused on their actions and exchange, highlights the possibilities for action offered by the environment and mobilized by schoolchildren: the sharing of tasks is a salient affordance of their activity. Finally, the comparison of the students’ activity and the learning environments makes it possible to identify the conditions of the learning activity. The functions of the school robots as well as the scripting of the sessions by the teachers facilitate the collaboration between the students, despite their young age. These results confirm the relevance of task-based and affordances-based activity analysis in identifying the determinants of computer learning activity in primary schools.