Nos enfants développent-ils des compétences complémentaires aux ordinateurs?

Dans le cadre de ce projet, une équipe de spécialistes de l’informatique, des sciences de l’éducation, de la technique et des mathématiques a développé et testé différentes méthodes et instruments en vue d’évaluer les compétences en « computational thinking » dans les écoles obligatoires suisses. Ils ont recouru pour ce faire à des dispositifs technologiques, mais aussi à des procédures analogiques. Les outils ainsi élaborés ont été traduits dans les langues nationales ainsi qu’en anglais et utilisés dans différentes régions linguistiques auprès d’enfants et d’adolescent·es âgés de 3 à 16 ans afin de réaliser une évaluation couvrant l’ensemble de la période de scolarité obligatoire.

La pensée computationnelle reflète l’aptitude à décomposer des problèmes en éléments simples, à développer des stratégies de résolution et à les présenter de manière à ce que des personnes ou des ordinateurs puissent les comprendre et les exécuter. Plusieurs stratégies de formation nationales et cantonales reconnaissent qu’elle constitue une compétence essentielle. Jusqu’alors, il n’existait néanmoins que peu d’instruments permettant de mesurer les effets des mesures adoptées dans ce domaine.

L’objectif de ce projet était de développer des instruments et des procédures permettant d’évaluer les compétences des élèves dans le domaine la pensée computationnelle. Ces outils devaient pouvoir être utilisés facilement par le personnel enseignant des écoles obligatoires suisses, dans différentes régions linguistiques et autoriser par ailleurs un dépouillement partiellement automatisé des importants ensembles de données collectés.

Le projet avait pour principal objectif de développer des procédures et des instruments à la fois théoriquement fondés et simples à utiliser en vue de collecter à grande échelle des données relatives aux compétences en pensée computationnelle des élèves dans le cadre de l’enseignement obligatoire. Ces innovations s’avèrent pertinentes à double titre :

• Pour le personnel enseignant, dans la mesure où elles leur permettent de rendre plus efficaces les séquences pédagogiques et les apprentissages relevant du domaine de la pensée computationnelle.
• Pour le système éducatif, dans la mesure elles autorisent une évaluation à grande échelle des mesures adoptées sur le plan cantonal afin de promouvoir la formation numérique en général et la pensée assistée par ordinateur en particulier.

Trois messages essentiels

1. De très jeunes élèves des deux sexes sont d’ores et déjà en mesure de développer des algorithmes complexes et font montre de manière générale de compétences en pensée computationnelle.
2. Des tâches bien conçues dans le domaine du « computational thinking » permettent, à travers les mêmes activités, durant toute la durée de la scolarité obligatoire et au-delà d’observer et d’accompagner le développement de ces compétences.
3. Procéder à un relevé des compétences en pensée computationnelle n’exige pas de tâches ou de procédures complexes. Il n’est pas nécessaire de recourir à l’intelligence artificielle ni à des systèmes tutoriels pour obtenir une évaluation fiable, évolutive et automatisable.

Assessing the development of computational thinking skills through an intelligent tutoring system: an exploratory study in the cantons of St Gallen, Vaud and Ticino