Images pour apprendre à programmer
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1. Parall lement des r visions sont propos es par l quipe de r alisation Le dialogue s tablit la fois sur des aspects techniques et esth tiques mais aussi sur la qualit p dagogique du sc nario propos Les questions sont galement enrichissantes pour le p dagogue La graphiste par exemple qui nous propose sa vision des m taphores en pr sentant un projet de d cor ou en nous interrogeant sur le choix des couleurs ou sur la dimension de tel ou tel l ment nous oblige affiner davantage l image que nous voudrions communiquer C est l une caract ristique des m taphores outil de commu nication que de s affiner au fur et mesure des changes ce qui ne veut pas dire se complexifier Les r visions effectu es pendant et apr s le montage sont de moins en moins cons quentes En effet il est rarement possible de recommencer tout ou partie des prises de vues r alis es Les r visions effectu es sont du type ajouter ou pr ciser un tableau de texte scinder une mission en deux parties modifier l accompagnement musical 218 Il est donc n cessaire de r aliser le maximum de prises d informations aupr s des apprenants et de mettre en oeuvre les r visions qui en d coulent avant les premi res prises de vue et surtout avant le montage Enfin l mission pr sentant l ex cutant ordinateur comme un gestionnaire de casier a t valu e de fa on plus compl te Nous avons pr sent l2. mission 57 tudiants Ils ont effectu un pr test un post test et ont r pondu un questionnaire concernant leur appr ciation du film Le gain r alis est lev gain relatif 0 77 l appr ciation est globalement positive Nous avons relev quelques aspects am liorer comme la pr sentation de la diff rence entre l utilisateur et le programmeur ou encore le manque d informations propos du type de casier variable Notre attention a t attir e sur un danger de la m taphore En effet la question que manipule l ex cutant ordinateur un apprenant r pond au pr test de donn es et au post test des instructions et des donn es Ainsi la concr tisation des m taphores n cessite une vigilance toute particuli re afin de ne pas induire l apprenant en erreur 7 CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES Au d part d un cours d initiation la programmation ax au plan m thodologique sur l utilisation de m taphores pour faire apprendre nous avons tent de pr ciser de justifier et d illustrer l hypoth se selon laquelle la concr tisation vid o des m taphores permet de faciliter l apprentissage en suscitant chez l apprenant la cr ation d images mentales Notre m thode d valuation si elle permet l criture et la mise en oeuvre de r alisations centr es sur les apprenants ne permet pas de v rifier cette hypoth se Aussi cette v rification fait elle partie de nos objectifs pour un pr
3. GNS Lors de la conception des diff rentes r alisations nous avons voulu exploiter ces possibilit s du m dia pour faciliter l apprentissage Il nous reste bien s r mettre l preuve nos hypoth ses ainsi que l efficacit de leur mise en oeuvre A cet effet vos r actions critiques et suggestions nous seraient tr s utiles 6 METHODE DE PRODUCTION ET D EVALUATION Nous avons utilis une m thode de production et d valuation inspir e d une technique simple au rapport co t efficacit int ressant appel e LVR abr viation de Learner Verification and Revision Learner Verification and Revision est un processus par lequel une version initiale ou interm diaire d un produit ducatif est essay e aupr s de plusieurs tudiants repr sentatifs dans le but de tester son efficacit Directement bas e sur les performances de l l ve et des donn es s lectionn es la r vision est organis e pour am liorer le 216 processus ducatif Ce processus de v rification des r visions est r p t jusqu ce que r r n dl des r sultats satisfaisants soient obtenus aupr s de nouveaux tudiants Notre d marche a t sch matiquement la suivante Cours film Essai sur quelques tudiants Conception du sc nario Lecture du sc nario par quelques tudiants R vision Visionnement avant montage R vision Mise en oeuvre du sc nario Montage Pr sentation aux tudiants R vision
4. faire faire r daction des algorithmes Comment dire Caract ristiques d une marche suivre et organisation de celle ci instructions d action structures de contr le commentaires L ordinateur est un ex cutant gestionnaire de casiers variables communicant avec l ext rieur capable d effectuer un nombre limit d instructions et ayant quelques outils sa disposition D marche descendante et structur e et formalisation de celle ci dans la phase d analyse Le public concern tant surtout un public d adultes et en grande partie d enseignants disposant d un temps limit consacrer la formation l accent est plac sur la d couverte de concepts fondamentaux sur l acquisition d une m thode de travail et enfin sur le d veloppement d un mode de pens e nouveau Ces comp tences tant peut tre celles qui sont et seront transf rables quels que soient le langage et la machine utilis s b Les m thodes L utilisation de m taphores permettant une meilleure compr hension des concepts et tours de mains faire apprendre est sans doute une caract ristique fondamentale de la m thode utilis e L vocation des termes gestionnaire de casiers marche suivre au cours de l nonc des principaux contenus l illustre ais ment A nsi la repr sentation imag e de l ordinateur comme un ex cutant gestionnaire de casiers figure 1 permet une compr hension des notions de p riph riques d entr
5. s et de leurs caract ristiques principales mais susciterait aussi une image mentale support pour la r solution des premiers probl mes auxquels seraient confront s les apprenants Par ailleurs l exploitation des possibilit s du m dia permet de Relier les concepts rencontr s en programmation des exemples repris la vie courante Par exemple le traitement automatique de l information s observe lors de l ex cution d une t che simple par l ordinateur mais aussi lors du calcul des points au cours d un match de tennis Ou encore le p tissier qui r dige une recette bien pr cise pour son tout jeune apprenti se trouve devant une situation semblable celle du programmeur qui doit r diger une marche suivre Ces illustrations d mystifient quelque peu la programmation et permettent d insister davantage sur les concepts que sur les aspects techniques Prendre en charge la transposition d exemples concrets en leur repr sentation symbolique Imaginons par exemple un automobiliste contraint de remplacer une roue Il consulte la marche suivre inscrite dans le mode d emploi de son v hicule et ensuite ex cute dans l ordre les instructions En parall le on voit les instructions crites sous forme de GNS Au moment de placer le cric il se trouve devant une alternative selon le mod le du v hicule les points d ancrage se situent des endroits diff rents A nouveau parall lement l alternative est illustr e sous forme de
6. une construction active individuelle n cessitant un investissement affectif La durabilit du changement r alis pourrait d pendre de r p titions 5 J DONNAY Enseigner et Apprendre Premi re partie D partement Education et Technologie FUNDP 212 de la vari t des canaux utilis s pour transmettre une information de la profondeur du traitement r alis par l apprenant Notre cadre conceptuel tant d fini nous voudrions insister sur le fait que L apprentissage particuli rement chez l adulte consiste int grer de nouvelles informations dans une structure mn monique existante d j plus structur e que chez l enfant Les images visuelles font partie du r seau s mantique Dans le domaine de connaissances qui nous occupe il ne s agit vraisemblablement pas de reproductions fid les de la r alit mais bien de repr sentations possibles de celle ci le plus souvent simplifi es ou mieux mod lis es Dans le processus dynamique de traitement de l information la cr ation d images mentales la recherche d analogies exerce certainement un r le essentiel Lorsque un apprenant d couvre une description de l ordinateur en ces termes l ordinateur est une machine traiter l information il peut imaginer une machine sous diff rentes formes dou e de plus ou moins de comp tences La cr ation d images mentales est peut tre une des formes initiales de traitement de l informa
7. 1 1 J DONNAY Evaluation de produits ducatifs Formation aux M dias d Education FUNDP 1983 217 Au d part le cours traditionnel est film et pr sent un petit groupe d apprenants en cours de formation La consigne est simple r agir le plus librement possible indiquer les passages plus difficiles ou au contraire les passages facilement compr hensibles Cette d marche initiale est tr s stimulante pour l auteur les propositions sont constructives et le plus souvent exploitables Les remarques formul es ce niveau sont du type supprimer la pr sentation de tel contenu proposer une illustration les apprenants expriment les images qu voquent le discours de l enseignant rep rer les notions qui devraient tre approfondies proposer de compl ter un sch ma d placer une explication parce qu elle appara t trop t t Sur base de ces remarques le sc nario est crit L criture du sc nario correspond une d marche qui vous est famili re la r daction d une marche suivre il s agit r ellement de d plier le d roulement de la r alisation de fa on pouvoir l ex cuter fid lement plan par plan A nouveau le sc nario est lu par quelques apprenants les remarques les plus courantes sont des demandes d explications compl mentaires sur tel ou tel plan Ce type de demande est une bonne indication de la n cessit de pr ciser encore davantage le contenu d un dialogue ou d un sch ma
8. 2 Deux autres communications sont galement propos es au cours de ce colloque 208 L ensemble couvrant la premi re partie du cours de programmation est constitu d une s rie de six missions d une trentaine de minutes chacune de syllabus compl mentaires Les missions vid o ont pour principal r le de pr senter la concr tisation visuelle statique et dynamique de m taphores susceptible d tre un support efficace pour les apprentis programmeurs taires Les syllabus sont con us pour tre parfaitement compl men un texte de base reprend les principaux concepts d velopp s dans l mission des contenus compl mentaires sont propos s des commentaires permettent au lecteur d approfondir certains aspects et l enseignant de proposer une r flexion sur son propre discours Cet ensemble multim dia pourrait tre exploit comme support un apprentissage autonome comme outil d apprentissage individuel compl mentaire au cours traditionnel comme support d enseignement exploitable par les enseignants eux m mes Quelles que soient les exploitations un accueil des apprenants nous para t indispensable il doit permettre de donner ou rappeler les consignes n cessaires une exploitation optimale des moyens fournis donner aux apprenants les explications compl mentaires indispensables donner un feedback sur la r solution des exercices susciter chez les enseignants qui nous consu
9. 205 IMAGES POUR APPRENDRE A PROGRAMMER B Hauglustaine Charlier D partement Education et Technologie Facult s Universitaires Notre Dame de la Paix 61 rue de Bruxelles 5000 NAMUR 206 R SUM Le cours d initiation la programmation donn par Monsieur le Professeur Duch teau dans le cadre du CeFIS Centre pour la Formation l Informatique dans le Secondaire et destin un public d enseignants a donn lieu la cr ation d un ensemble multim dia compos de six r alisations vid o et de syllabus compl mentaires Notre communication a pour principal objectif de pr ciser justifier et illustrer plusieurs extraits d missions sont propos s l hypoth se selon laquelle la concr tisation vid o des m taphores facilite l apprentissage en suscitant la cr ation d images mentales utiles l apprenti programmeur au moment de la r alisation des premiers probl mes de programmation Suite une br ve pr sentation du cours les raisons du choix du m dia sont pr sent es l apport des m taphores et de leur concr tisation est d velopp et illustr Enfin les m thodes de production et d valuation sont d taill es 207 IMAGES POUR APPRENDRE A PROGRAMMER B Hauglustaine Charlier D partement Education et Technologie Facult s Universitaires Notre Dame de la Paix 61 rue de Bruxelles 5000 NAMUR 1 INTRODUCTION L ensemble multim dia qui vous est pr sent aujourd hui est le fruit du tr
10. avail d une quipe La composition et surtout les pr occupations des membres de cette quipe en ont trac les principaux axes didactique de l informatique recherche ax e sur les probl mes de l apprentissage chez l adulte production et valuation d audio visuels ducatifs Le d partement Education et Technologie regroupe en effet le CeFIS Centre pour la Formation l Informatique dans le Secondaire le centre OSE Ordinateur au Service de l Education le centre Audio Visuel l unit de Formation de Formateurs et le Service de P dagogie Universitaire L initiateur du projet le CeFIS dirig par Monsieur le Professeur DUCHATEAU a pour principale mission de former les enseignants de l Enseignement Secondaire Ces enseignants tant pour la plupart appel s enseigner l informatique l objet de la formation est double les mati res elles m mes particuli rement la programmation et l utilisation des logiciels d application les m thodes p dagogiques utilis es pour les enseigner tn Ainsi les formateurs du CeFIS jouent souvent le r le d interface entre la mati re et sa pr sentation par les enseignants dans les classes Il n est donc pas tonnant que les pr occupations m thodologiques occupent chez eux une place centrale 1 Le service de P dagogie Universitaire a notamment pour mission d aider les tudiants entrant l Universit am liorer leurs m thodes de travail
11. dans la mise en oeuvre des marches suivre Nous faisons l hypoth se que par rapport la simple vocation des m taphores leur concr tisation vid o cr e chez l apprenant une image mentale plus pr cise qui leur sera utile lors de la r daction des premiers programmes des premi res marches 10 suivre Elle lui fournit en quelque sorte une coquille dans laquelle il pourra voir mentalement l ex cution des marches suivre crites pour l ex cutant et d busquer les erreurs ventuelles Par exemple affecter une variable de type caract re dans une variable de type num rique commander la lecture de donn es fournies par l utilisateur sans donner un message pr alable ce dernier Une repr sentation statique sous forme de dessin ou de sch ma n est sans doute pas suffisante par exemple le fait de voir l ex cutant en action de voir le contenu des casiers 9 CE PARAGRAPHE EST ILLUSTR DE PLUSIEURS EXTRAITS VID O 10 Une aide compl mentaire consiste visualiser l tat des diff rentes variables lors de l ex cution du programme Un logiciel r alis par Melle C BOUCKAERT sous la direction du Professeur DUCHATEAU a t r alis cet effet 215 se modifier lors des affectations et ne pas se modifier lors de l ex cution d une instruction d affichage vitent toute confusion chez l apprenant Ainsi la concr tisation des m taphores pourrait faciliter la r tention des concepts enseign
12. e et de sortie de variable type et contenu d instruction d action affectation lecture affichage 210 Plus loin elle permet une approche des concepts de variables locales et globales de param tres d une proc dure de fichiers de donn es RES a E a a m pa ce Deuxi me caract ristique la proposition d une m thode de travail tapes oblig es du traitement informatique d une t che revient tel un leitmotiv tout au long du cours et en constitue la structure Enfin dans le cadre d une m thode inductive des t ches simples faire faire par l ordinateur sont propos es afin de d couvrir pas pas de nouveaux concepts ou de nouveaux tours de mains 3 CHOIX D UN SUPPORT AUDIO VISUEL Le projet d laboration d missions et de syllabus couvrant le d but du cours de programmation premi re ann e donn au CeFIS peut tre justifi la fois par des consid rations li es l organisation pratique du cours et par l apport potentiel du m dia t l visuel aux apprentissages attendus 211 Consid rations pratiques tout d abord Le public concern adultes en formation continu e souhaite pouvoir disposer d outils permettant un travail individuel en dehors des s minaires et souhaite pouvoir adapter son rythme d apprentissage en fonction de disponibilit s variables Enseignants ils sont la recherche de supports vari s susceptibles de les aider dans leur t che Le succ s des formations o
13. ffertes oblige le formateur r p ter de nombreuses fois le m me cours la r alisation de produits audio visuels couvrant un contenu similaire le dispense de cette r p tition et permet de toucher un public plus vaste Consid rations p dagogiques ensuite Le choix du m dia est bas sur l hypoth se suivante L illustration visuelle et dynamique des m taphores propos es est susceptible de faciliter l apprentissage Afin de pr ciser notre point de vue nous d velopperons le r le des m taphores et les apports sp cifiques de la vid o 4 METAPHORES ET APPRENTISSAGE L examen de la pertinence du choix d une m thode est toujours d pendant du cadre conceptuel choisi La d finition de l apprentissage laquelle nous nous r f rons est la suivante L apprentissage serait un changement durable dans les structures cognitives de l individu Les informations verbales visuelles auditives motrices seraient stock es en m moire sous forme de r seaux non lin aires Le r seau labor propos d un concept serait propre la personne il d pendrait de son histoire individuelle Il serait transformable ce qui permettrait l apprentissage Un changement ce niveau impliquerait un investissement affectif indispensable Ce changement n cessiterait en outre une activit de l individu activit de recherche d informations d analogies de discriminations de formulation d hypoth ses Un apprentissage serait donc
14. ieurement Par rapport notre d finition de l apprentissage l utilisation de m taphores par l enseignant peut favoriser la r tention de l apprentissage par la cr ation d images mentales faciliter une compr hension initiale des concepts par une plus grande proximit avec le r seau s mantique pr existant chez l apprenant supplanter ou faciliter certains traitements de l information Concr tement la m taphore de l ex cutant ordinateur permettrait l apprenant de construire et de retenir des concepts par exemple les concepts de variable de type de variable d instruction d action de variables locales et globales de param tres de r aliser des discriminations distinguer le r le de l utilisateur et du programmeur distinguer les situations dans lesquelles les donn es sont fournies par l utilisateur distinguer le nom et le contenu d une variable de substituer aux images qu il a d j construites une nouvelle image qui sans tre plus r aliste sera un meilleur support pour les apprentissages ult rieurs de d mystifier l ordinateur en proposant des rep res plus familiers casiers bo te outils Par rapport ces avantages il existe bien entendu quelques inconv nients Les m taphores sont souvent menteuses Dans le syllabus accompagnant l mission Charles DUCHATEAU dit propos de l ex cutant gestionnaire de casiers s agit videmment d une m taphore Elle est per
15. ltent une analyse de leurs propres difficult s d apprentissage ainsi qu une r flexion sur les m thodes propos es Avant de d velopper le r le sp cifique des r alisations vid o et les m thodes de production et d valuation utilis es nous tracerons bri vement les grands axes th oriques j z jA i 4 et m thodologiques qui caract risent les cours donn s au CeFIS 3 Les missions ont pour th mes programmer faire faire tapes oblig es du traitement informatique d une t che caract ristiques d une marche suivre et structures de contr le premiers exercices qui est l ex cutant ordinateur premi re et deuxi me partie les titres ne sont pas encore d finis 4 Le lecteur int ress consultera C DUCHATEAU Premiers pas en programmation Pour une didactique de l algorithmique A para tre titre non d finitif 209 2 OPTIONS THEORIQUES ET METHODOLOGIQUES DU COURS D INITIATION A LA PROGRAMMATION a Les contenus Les concepts fondamentaux suivants sont d velopp s Apprendre la programmation diff re de l apprentissage d un langage Programmer c est faire faire une t che par un ex cutant Ce faire faire prend la forme d une marche suivre destin e cet ex cutant Il s agit de faire faire une t che et non de r soudre un probl me Les tapes oblig es du traitement informatique d une t che sont Quoi faire sp cifications Comment faire strat gies Comment
16. ns les constantes de type cha nes de caract res doivent lles tre crites entre apostrophes C Quelles sont les instructions d actions l mentaires D Qu est ce que le type d un casier Fi Voici un moment donn la configuration des casiers a a Se CI 3 14 RE enter r el cha ne Quelle sera leur configuration apr s ex cution des marches suivre suivantes en repartant pour chacun d ell d la situation ci dessus ral 1 place SOMME dans DEBUT place DEBUT dans SOMME 222 2 place DEBUT dans SOMME place SOMME dans DEBUT DI 3 place SOMME DEBUT dans SOMME place SOMME DEBUT dans DEBUT place SOMME DEBUT dans SOMME 4 place PRIX dans SOMME place SOMME DEBUT dans DEBUT FA 5 lis et place dans SOMM affiche DEBUT Je souhait qu l ex cutant change les contenus des casiers SOMME et TOTAL toujours avec la configuration indiqu e en E Quelle marche suivre dois je d s lors lui soumettre Critiquez et commentez les instructions suivantes et donnez ventuellement 1 r sultat de leur ex cution lorsqu elle a un sens lis et place dans MESSAGE place 15 dans SOMME DEBUT affiche SOMME affiche SOMME FJ H OO NN H
17. oche avenir En guise de conclusion nous voudrions souligner la richesse des interactions entre des disciplines comme la programmation la technologie de l ducation et la psychologie de l apprentissage Il nous semble que c est notamment au travers des interactions entre les sp cialistes de ces diff rents domaines que nous pourrons faire progresser nos connaissances propos de l apprentissage et de la didactique de l informatique 12 Le texte des questionnaires est propos en annexe Le vocabulaire employ dans l mission tant original casiers pour variables par exemple les questions du pr test sont formul es de fa on tre comprises par un apprenant ayant d j fait un peu de programmation 219 ANNEXE 1 QUESTIONNAIRE 1 Pensez vous que cette mission est 1 inutile a inint ressante 2 utile b int ressante 3 tr s utile c tr s int ressant Entourez le chiffre et la lettre repr sentant le mieux votre appr ciation Si vous 1l d sirez n quelques lignes nuancez votre appr ciation 2 Pensez vous qu une autre m thode aurait t plus ad quate pour apprendre cette mati re Si oui laquelle Pourquoi 3 Les exercices vous ont ils paru trop faciles de difficult appropri e trop difficiles 4 Pensez vous que les informations retenir sont trop nombreuses trop peu nombreuses en quantit adapt e 5 La progression dans la mati re est elle trop
18. rapide satisfaisante trop lente 6 Souhaitez vous poursuivre l apprentissage de la programmation l aide de r alisations vid o OUI NON 7 Remarques et suggestions Si vous avez des remarques ou suggestions quant aux d cors quant la m taphore utilis e exprimez les 220 ANNEXE 2 ESSAYEZ DE REPONDRE BRIEVEMENT AUX QUESTIONS SUIVANTES 1 2 3 ET 4 EZ SURTOUT PAS LA FEUILLE SUIVANTI EMISSION 1 Les instructions d actions Sl mentaires destin es l ordinateur sont elles nombreuses Citez en 2 Expliquez c qu est l instruction d affectation ce qu est l instruction de lecture 3 Que manipule l ex cutant ordinateur 2 4 Qui est l utilisateur Expliquez 221 ANNEXE 3 COMMENCEZ PAR REPONDRE A NOUVEAU AUX QUESTIONS 1 2 3 ET 4 DE LA PREMIERE FEUILLE REPONDEZ ENSUITE DANS L ORDRE ET SANS JAMAIS REVENIR EN ARRIERE AUX QUESTIONS SUIVANTES NUMEROTEZ BIEN VOS REPONSES A Quelle diff rence avez vous remarqu ntre l criture des nombres et celle des cha nes de caract res dans le texte des instructions fournies l ex cutant B Pourquoi pensez vous dans le texte des instructio
19. tinente si notre objectif 7 K FORSYTHE M HAUGHEY Learning Metaphors The Knowledge Connectors Vancouver 1986 8 D B GOWIN Misconceptions Metaphors and Conceptuel Change Once More With Feelings Proceedings of the international seminar Misconceptions in Science and Mathematics June 20 22 83 Cornell University Ithaca NY USA 214 est de d couvrir les premi res caract ristiques de notre futur ex cutant Tout se passe comme si c tait un gestionnaire de casiers Mais comme toute image toute comparaison cette m taphore ment ou travestit en partie la r alit par simplifi cation abusive ou omission Elle v hicule cependant un fond de v rit ainsi les casiers sont videmment les cellules ou groupes de cellules de la m moire centrale Le danger consisterait ici complexifier les m taphores afin qu elles travestissent moins la r alit On peut se demander s il n est pas souhaitable de laisser aux apprenants la libert de construire eux m mes leurs m taphores 5 APPORTS SPECIFIQUES DE LA VIDEO L utilisation de la vid o permet de concr tiser les m taphores propos es Les casiers prennent forme ils ont une couleur une grandeur les donn es sont pr sent es par des blocs de formes et de couleurs diff rentes L ex cutant ex cute les instructions fournies de fa on bien pr cise le sac constantes la bo te aux outils sont pr sents leur r le est illustr
20. tion chez certains sujets l analogie la transposition constituent une premi re marque de compr hension Selon Norman La formation d images mentales s av re un moyen d apprentissage tr s efficace susceptible de favoriser la r tention d informations Nous avons cit plusieurs fois le terme image mentale comment se situe la m taphore par rapport celle ci Selon nous les m taphores sont des images ou des analogies construites afin de mettre en vidence des concepts ou leurs propri t s Leur construction est donc consciente et r alis e dans un but de communication Elles sont utiles pour enseigner pour faire apprendre Les images mentales s il est difficile de les d finir sont davantage issues de l exp rience personnelle des individus et de leur imagination Empiriquement chacun s accorde dire qu il a des images mentales propos de tel ou tel concept m me si les formes prises par ces images peuvent varier 6 LINDSAY NORMAN Traitement de l Information et Comportement humain Editions Etudes Vivantes Montr al Paris 1977 213 Selon certains auteurs les m taphores sont des ponts entre l apprenant et les connaissances permettent de concilier concepts et sensations suscitent l analyse car elles obligent tablir clairement les liens entre le concept et l image cr e suscitent la recherche sont un premier outil de recherche les mod les g n raux tant construits ult r
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