Introduction de la science informatique - projet pilote vaudois ForMITIC 2019 - ICT-VS
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Introduction de la science
informatique
projet pilote vaudois
ForMITIC 2019
Gabriel Parriaux & Jean-Philippe Pellet
Didactique de l’informatique
Contexte Projet vaudois d’éducation numérique 1 Contenus disciplinaires de science informatique et leur illustration au travers de problématiques sociétales 2 Articulation avec d’autres domaines Compétences de haut niveau, pensée informatique, MINT 3
Contexte Projet vaudois d’éducation numérique 1 Contenus disciplinaires de science informatique et leur illustration au travers de problématiques sociétales 2 Articulation avec d’autres domaines Compétences de haut niveau, pensée informatique, MINT 3
Éducation numérique Une impulsion politique
Éducation numérique Une impulsion politique
Éducation numérique Une impulsion politique
Éducation numérique Une impulsion politique
Les trois piliers de l’éducation numérique
Réinterprétation du modèle de Dagstuhl (2016)
Science Usages d’outils Éducation aux
informatique numériques médias
Discipline scientifique. Pas une science, mais Connaissances relatives
Décrit les lois qui régissent une technique. Forme à la au rôle et à la
le monde immatériel de manipulation et à un signification des médias
l'information. Aborde les usage pertinent des pour l’être humain.
concepts outils numériques logiciels Science sociale. Présente
fondamentaux qui et matériels. les langages des médias,
régissent les dispositifs leurs opportunités et
techniques. limites.
Volet de la formation générale : MITIC
Usages d’outils Éducation aux
numériques médias
ø Pas une science, mais
une technique. Forme à la
manipulation et à un
Connaissances relatives
au rôle et à la
signification des médias
usage pertinent des pour l’être humain.
outils numériques logiciels Science sociale. Présente
et matériels. les langages des médias,
leurs opportunités et
limites.
Projet VD : ajout Renforcement
d’une heure à la
grille horaire
Science Usages d’outils Éducation aux
informatique numériques médias
& projets
numériques
Discipline scientifique Usage pertinent des Signification des
outils numériques médias pour l’être
humainScience informatique & projets numériques
Triple but de cet enseignement
1. Acquisition de connaissances scientifiques donnant accès à la
compréhension du fonctionnement du monde de l’information
2. Développement d’un savoir-faire, de méthodes de résolution de
problèmes («pensée informatique»)
3. Participation à la construction d’une éducation citoyenne permettant
à des élèves d’élaborer, avec un éclairage scientifique, un discours
instruit concernant le rôle et les enjeux des technologies à l’intérieur de
problématiques sociétalesScience informatique & projets numériques Effort coordonné 1. Plan d’études 2. Activités et moyens d’enseignements 3. Formation continue progressive 4. Formation initiale HEP
Contexte Projet vaudois d’éducation numérique 1 Contenus disciplinaires de science informatique et leur illustration au travers de problématiques sociétales 2 Articulation avec d’autres domaines Compétences de haut niveau, pensée informatique, MINT 3
Contexte Projet vaudois d’éducation numérique 1 Contenus disciplinaires de science informatique et leur illustration au travers de problématiques sociétales 2 Articulation avec d’autres domaines Compétences de haut niveau, pensée informatique, MINT 3
Science informatique
⏎ Fonctions principales de l’ordinateur
(Beat Döbeli)
digitalisation
1. Saisir des données sous forme numérique :
stocker, représenter de l’information
automatisation 2. Traiter de manière automatique cette
information
• information + automatique → informatique
mise en réseau
3. Transmettre de l’information entre des
dispositifsScience informatique
⏎ Cours introductif EPFL ICC
(Martin Vetterli et al.)
information
1. Représentation de l’information;
compression, correction d’erreurs, etc.
calcul
2. Algorithmique, complexité, stratégie
communication
3. Réseaux, protocoles, sécurité
+ Systèmes, stockageScience informatique
⏎ Grands concepts informatiques
(Gilles Dowek et al.)
Image via D. Roy et al., INRIA Bordeaux
Informatique = fusion de ces 4 conceptsChamps conceptuels choisis
Machines,
Algorithmique
systèmes Informations et
et
informatiques données
programmation
et réseaux
Informatique et sociétéPlan d’études: grandes lignes
Cycle 1 Tangible, débranché
Algorithmique
Programmation visuelle simple (boucles)
et
Déplacements, actions simples programmation
Cycle 2 Programmation visuelle
Sous-programmes, paramètres
Cycle 3 Programmation visuelle et textuelle (début)
Variables
Structures de données simples (liste)Plan d’études: grandes lignes
Cycle 1 Composants externes d'un ordinateur Machines,
Composants d’un robot, d’un automate systèmes
Notion que les machines
informatiques
communiquent entre elles et réseaux
Cycle 2 Composants internes d'un ordinateur
Principes d’un réseau
Sécurité
Cycle 3 Systèmes embarqués et objets connectés
Réseaux: protocoles et routagePlan d’études: grandes lignes
Cycle 1 Codage d’un mot avec symboles
Représenter une image avec des pixels
Informations et
noir/blanc données
Cycle 2 Petits nombres entiers en base 2
Cryptage simple (chiffrement de César)
Compression simple («000000» → «6 × 0»)
Cycle 3 Métadonnées dans des fichiers
Codage de divers types de donnée (son, image couleur)
Codes simples de correction d’erreursMachines,
Algorithmique
systèmes Informations et
et
informatiques données
programmation
et réseaux
Informatique et sociétéInformatique et société
Illustration sociétale
intelligence artificielle
Algorithmique
• Simulation de comportement et
intelligent; apprentissage automatique
programmation
• Algorithmes nourris avec une grande
quantité de données pour améliorer
leur fonctionnement
• trop complexe pour être abordé au
niveau algorithmique → perspective
de compréhension des grands
principes et des enjeux sociauxInformatique et société
Illustration sociétale
sécurité
• cryptage des mots de passe sur un serveur
• transfert d’informations sur un réseau
Machines,
systèmes
informatiques
robots et réseaux
• robot en tant que machine qui exécute des ordres
• du robot en classe à la voiture connectée en passant
par les robots de notre environnementInformatique et société
Illustration sociétale
données personnelles et traces
numériques
• exploitation des informations personnelles
• cookies et profilage
Informations et
données
cloud
• stockage des informations dans un ordinateur
• données en ligne, synchronisation, consommation énergétique
• lien avec thématiques de sécuritéMachines,
Algorithmique
systèmes Informations et
et
informatiques données
programmation
et réseaux
Informatique et sociétéContexte Projet vaudois d’éducation numérique 1 Contenus disciplinaires de science informatique et leur illustration au travers de problématiques sociétales 2 Articulation avec d’autres domaines Compétences de haut niveau, pensée informatique, MINT 3
Contexte Projet vaudois d’éducation numérique 1 Contenus disciplinaires de science informatique et leur illustration au travers de problématiques sociétales 2 Articulation avec d’autres domaines Compétences de haut niveau, pensée informatique, MINT 3
Science informatique
articulation avec d’autres domaines
Compétences de haut niveau «Pensée informatique»
créativité, collaboration, communication, processus de réflexion induit par des activités en
pensée critique… science informatique
Autres disciplines MINT Éducation aux médias
Informatique comme partie intégrante du Distinguer «Informatique et société» abordé en
domaine MINT science informatique de l’«éducation aux médias»Science informatique Compétences de haut niveau
articulation avec d’autres domaines
• pédagogie de projet (robotique)
• compétences de haut niveau:
créativité, collaboration,
communication, pensée critique
• créativité: artistique mais aussi
technique
• particulièrement mises en
évidence en l’absence
d’objectifs «informatiques» dans
les curricula
• enjeu: ne pas s’en tenir qu’à
ces compétences, mais
également développer les Source: https://youtu.be/riaWsQQew7E par @Victor Hugo Adjoint, consulté le 1er février 2019
connaissances disciplinairesScience informatique Autres disciplines MINT
articulation avec d’autres domaines
• cohérence avec la formulation du domaine MINT dans le PER
et du virtuel
Source: https://www.plandetudes.ch/web/guest/msn/cg, consulté le 1er février 2019Science informatique «Pensée informatique»
articulation avec d’autres domaines
Décomposition Abstraction
• la pertinence du terme est source de
débats au sein de la communauté
• par «pensée informatique», on entend
le processus de pensée qui est cultivé
au travers d’activités répétées de
programmation
Reconnaissance • potentiellement transférable à d’autres
Algorithme domaines que l’informatique
de motifsScience informatique
articulation avec d’autres domaines
Volet «informatique et société» Éducation aux médias
de science informatique
• objet: un fait de société dans lequel la • objet: le rôle et la signification des
technologie joue un rôle important médias pour l’être humain
• objectif: formuler un discours instruit • objectif: comprendre le
sur le rôle et les enjeux de cette fonctionnement des médias, leur rôle,
technologie dans cette problématique leur langage, leurs opportunités, leurs
sociétale → éclairage scientifique limites; créer des produits
médiatiques
• moyens: connaissance de notions en • moyens: connaissances sociales,
science informatique médiatiques et d’utilisateur TICContact Gabriel Parriaux Jean-Philippe Pellet gabriel.parriaux@hepl.ch jean-philippe.pellet@hepl.ch +41 21 316 06 29 +41 21 316 33 92 HEP Vaud — didactique de l’informatique
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