Dossier du Cercle : avril 2014

Dossier préparé par Bernard Hugonnier, membre du Cercle

Pratiques en cours et projets concernant 1) l’utilisation des technologies de l’information (TIC) à l’école et 2) l’enseignement du codage numérique

I. Introduction générale

Enseignement de l’informatique

L’enseignement de l’usage d’un ordinateur et de certains logiciels semble être relativement universel dans le secondaire. Voir l’étude d’Eurydice http://eacea.ec.europa.eu/education/eurydice/documents/key_data_series/129EN.pdfVoir aussi une étude d’avril 2014 de l’UNESCO dans 28 pays asiatiques qui fait état d’un tel enseignement dans tous les pays aussi bien les plus avancés (Australie, Japan) que les moins avancés (Bhutan, Kazakhstan, Mongolie) même si le nombre d’heures d’enseignement varie d’un pays à l’autre évidemment.

http://www.uis.unesco.org/Communication/Documents/ICT-asia-en.pdf

Voir aussi l’étude la Banque mondiale : http://web.worldbank.org/WBSITE/EXTERNAL/TOPICS/EXTEDUCATION/0,,contentMDK:20533883~menuPK:617610~pagePK:148956~piPK:216618~theSitePK:282386~isCURL:Y,00.html

Utilisation d’outils (ordinateur, tablette) en classe

L’idéal est d’avoir un ordinateur ou une tablette par élève pour optimiser l’enseignement et l’apprentissage y compris pour les accès à Internet.

Les informations manquent pour certain pays, mais rares sont ceux, même parmi les plus développés, où chaque élève dispose d’un tel outil en classe. Par exemple, suivant l’étude d’Eurydice de 2011 (page 74), dans la plupart des pays européens, il y a entre 2 et 4 élèves par ordinateur. Le manque de matériels informatiques handicape l’apprentissage en mathématiques et en sciences d’un tiers des élèves dans ces pays (page 81). Dans l’étude de l’UNESCO précitée, l’information est disponible seulement pour 9 pays asiatiques : le ratio élève/outil va pour le secondaire du premier degré de 2 en Australie, 9 en Chine, 49 aux Philippines et 378 au Népal.

Utilisation de technologies d’information pour communiquer avec les parents

Que ce soit grâce à l’accès au site de l’école ou par l’envoi d’emails, la communication entre les écoles et les parents s’est fortement améliorée, notamment, comme l’indique l’étude d’Eurydice, dans les pays européens.

Utilisation des TIC pour aider les enseignants à partager les pratiques à succès dans l’usage des TIC

Suivant Eurydice, cette pratique est désormais prévalente dans la plupart des pays européens.

Enseignement du codage numérique

Cet enseignement reste encore très confidentiel même aux Etats-Unis. Les deux pays les plus avancés semblent être l’Estonie et le Royaume-Uni suivis par le Japon pour un enseignement encore rudimentaire et par la Finlande qui a un projet dans ce sens. Mais les interrogations semblent aller bon train sur la question de savoir si cet enseignement ne devrait pas devenir rapidement obligatoire et ce même au niveau de l’école élémentaire.

II. Information par pays

Les informations ci-dessous proviennent pour la plupart de correspondants étrangers. Elles sont donc parcellaires en ce qui concerne les pays et  souvent elles ne couvrent pas l’ensemble des questions.

Grande Bretagne

v Le UK Department of Education School a mis l’information suivante sur son site en juin 2013 :

http://webarchive.nationalarchives.gov.uk/20130802141748/https://www.education.gov.uk/schools/teachingandlearning/curriculum/a00201823/digital-technology-in-schools

Technology has a transformative power. Many sectors, such as medicine, manufacturing, entertainment, travel, finance and retail have been changed fundamentally by the effective and innovative use of technology.  These sectors now operate in ways that are unrecognisable to those of a century, or even a decade ago.

Young people and their parents increasingly expect to find information, carry out transactions and connect to other people and services when and where they need to. How should education develop within an increasingly digital and connected world?

Recent technology developments within education include:

• Classroom assessment tools which enable teachers to understand in real time what children can and can’t understand. Teachers can be immediately aware of gaps in understanding for specific pupils, tailoring their teaching accordingly and delivering greater personalisation. For example, through the use of real time formative assessment tools, Fayetteville schools (in Arkansas) have seen the reading achievement gap between high and low performers narrow significantly.
• Sophisticated data analysis and management tools that offer the potential for greater tailoring of learning and feedback, and better management information for school leaders.
• Lesson videos and clips online, which enable teachers to learn more about the successful techniques and approaches of others, and offer pupils access to excellent teaching beyond the classroom. For example sites such as Khan Academy, O2 Learn, TeacherTube and ItunesU provide free online lessons and videos for pupils, which have been developed and uploaded by teachers, academics and other experts.
• A variety of rich media resources, and other ways of accessing knowledge such as online subject communities, experts and other educators.
• Games and interactive software, developed with rigour, to help pupils acquire skills and knowledge in an engaging and effective way. For example the Li Ka-Shing Foundation is funding a UK pilot of proven maths software that helps pupils develop understanding of complex mathematical problems. Adaptive software can increasingly recognise and respond to different learning needs.
• Online learning and virtual schooling is beginning to play an important role alongside traditional approaches. These approaches can support flexibility and choice in the curriculum and extend learning beyond the school environment.

Evidence links the use of technology to improvements in learning and outcomes for pupils. Schools with a well-developed vision for learning and which lead and manage their use of technology in support of this are more likely to reap benefits.

What does this mean for schools?

In developing plans for technology, schools may want to:

• Consider how technology can help when making decisions about how to deliver excellent teaching, effective school management and improved accountability.
• Think about the scope of the knowledge and resources available to pupils beyond the bounds of the classroom and the textbook, to the very best online lessons, digital resources and tools.
• Consider the scope of professional tools in the hands of teachers, so they can carry out assessment, record and access data easily when they need to.
• Ensure teachers are equipped with the skills to integrate digital technologies and new approaches successfully into their teaching, and set a clear expectation that no teacher should ignore the importance of technology in learning.
• Deliver an ICT curriculum that engages pupils and equips them with the skills and knowledge needed for further study and the 21st century workplace.
• Manage technology infrastructure and services professionally, offering access to tools and resources anywhere, anytime and achieving  best value when purchasing technology.

The Association for Learning Technology and Naace (the ICT association) launched an online conversation on technology on 11 January. To take part in this, please visit: www.schoolstech.org.uk. You can also contribute on Twitter using #schoolstech

v L’Angleterre sera dans un an le premier pays au monde où le codage numérique sera enseigné à l’école

http://www.telegraph.co.uk/technology/news/10410036/Teaching-our-children-to-code-a-quiet-revolution.html

In just under a year, England will become the first country in the world to mandate computer programming in primary and secondary schools. Children will start learning to write code when they enter school the age of five, and will not stop until at least 16, when they finish their GCSEs.

By the end of key stage one, students will be expected to create and debug simple programs as well as ‘use technology safely and respectfully’. They will also be taught to understand what algorithms are, how they are implemented as programs on digital devices, and that programs execute by following precise and unambiguous instructions.

By the time they reach key stage 2, pupils will be taught how to design and write programs that accomplish specific goals, including controlling or simulating physical systems. They will also learn how to understand computer networks and use logical reasoning to detect and correct errors in algorithms.

Upon entering secondary school, key stage 3 students will be taught about Boolean logic, given an understanding of algorithms that reflect computational thinking and be taught about the different hardware and software components that make up computer systems and how they communicate with one another and other systems.

Key stage 4 is more open, with students teachers and exam boards seemingly given more freedom on the content of the course, and teaching focused on achieving higher levels of study and a professional career.

The 2014 curriculum was announced back in July by education secretary Michael Gove, who said: « For the first time children will be learning to programme computers. It will raise standards across the board – and allow our children to compete in the global race. »

Un des principaux problèmes est qu’il semble que les jeunes filles soient moins intéressées par le codage que les garçons.

http://www.telegraph.co.uk/technology/facebook/10424734/Facebook-invests-thousands-to-help-school-girls-code.html

Facebook is investing £100,000 to help UK students code as a report shows two thirds of girls would never consider engineering careers.

The social network is teaming up with charity Apps for Good to bring coding to 20,000 school children in 220 schools across the UK.

It comes after a government report shows a shortage of young people pursuing further education in engineering, especially among women.

Fewer than one in 10 engineering professions in the UK are women and only one in seven engineering students are female, according to the report.

NESTA, un think tank britannique renommé, a réalisé une étude en 2013 sur la «digital education» http://www.nesta.org.uk/project/digital-education.

Ses conclusions sont les suivantes : l’apprentissage se fait de huit façons différentes : on apprend en réalisant soi-même, en explorant, en questionnant, en pratiquant, avec et des autres, avec et des experts, d’autres lieux, et des évaluations.

Leur thèse est que ces huit formes d’apprentissage se réalisent mieux avec un ordinateur ou une tablette.

Should IT classes be developed ?

http://www.spiegel.de/international/germany/experts-in-germany-divided-on-computer-science-in-school-curriculum-a-899979.htm

IT lessons are being given a thorough shake-up following an alarming 2012 report by the UK Royal Society, the country’s national academy of science. Experts quoted in the report warn that opposing the teaching of IT skills as part of the core curriculum is akin to transgressing the principle of equal opportunity. They estimate that 9.2 million people in Britain, or fully 15 percent of the population, are « digitally excluded. »

The Royal Society therefore recommends that children start learning to program computers in elementary school using simple software, such as Scratch. This, the report says, is the only way to prevent gender bias. In 2001, boys made up 92.5 percent of all the secondary-school students in Britain taking « Computing A-level.

Ecosse

http://coderdojoscotland.com/blog/389/coding-fun-factory

On Saturday 22nd March 2014 over a hundred young people attended a Computing at School Coding Fun Factory. The all-day event took place as part of the Moray College Science Festival Families Day. The children had the opportunity to learn to code using the free MIT program “Scratch”. The young people were soon adapting the code creating their own animations and other ideas. They were introduced to the resources on the Scratch website including tutorials, help forums, games and animations.

One of the event’s young volunteer helpers, Kieran McCulley set up and ably demonstrated the innovative mini- computer, the Raspberry Pi while his brother, Calum shared his own Scratch coding expertise. BSc Computing student and STEM Ambassador Jill McGhee also came along to lend her welcome support to the day.  The event was conceived and run by CAS hub leader and STEM Ambassador, Claire Griffiths. There was enthusiastic interest in a new code club for 9-11 years, which will start in the next couple of months to join the existing Coderdojo Moray for 12-17 year olds.

Irlande

CoderDojo is a global network of clubs that teach young people in areas specializing in computer programming and computer technology. There are now clubs in 22 countries teaching 10,000 children to write computer code and programs each week. Youth learn from one another about computer languages and tools including Xcode and CSS.

Bill Liao and James Whelton founded CoderDojo in 2011 as a not-for-profit organisation that teaches children how to code. It aims to teach them creative problem-solving skills and practical creative skills and was launched in Ireland in mid-2011. The first CoderDojo took place on 23 July 2011 in the National Software Centre in Cork. By February 2012, there were twelve CoderDojo around Ireland. September 2012 saw the first CoderDojo open in Silicon Valley in California[9]

In addition to teaching, they hope to allow children who know how to code to meet others with similar interests and work on projects with their peers around them, similar to how a co-working space^[clarification needed^] works, but less formal

Etats-Unis

La culture technologique historique de la Silicon Valey a favorisé l’apparition, en dehors des circuits universitaires traditionnels, d’une large offre de formation aux langages de programmation. En effet, loin des Bachelor in Computer Sciences délivrés par Stanford ou Berkeley, c’est en ligne ou lors de stages intensifs appelés « bootcamps » que les apprentis développeurs tapent leurs premières lignes de code. De nombreuses d’entreprises  comme BootCamper, DevBootCamps ou encore CodeFellows proposent des workshops hebdomadaires et des formations express en 8 semaines pour acquérir les fondamentaux des langages HTML5, JavaScript, Python ou Ruby. Illustration du succès de ces formations, certaines d’entre elles remboursent leurs étudiant s’ils ne trouvent pas un emploi payé plus de $60 000 dans les 6 mois. Les entreprises américaines reconnaissent dorénavant ces formations au même titre que des diplômes académiques : ces développeurs fraichement formés n’ont aucune peine à se faire recruter.

According to Interactive Data Corp., the U.S. educational market for PCs and tablets is worth about $5 billion, with tablet sales to educational institutions doubling from 2011 to 2012.

http://www.businessweek.com/articles/2013-10-11/tablets-in-schools-what-could-go-wrong

Apple, which is also focused on selling to schools, said it sold 1.1 million iPads last quarter as part of its education initiative, making up 7.5 percent of overall iPads sales for the period.

Selon Blomberg il y a des risques inhérents aux tablettes

http://www.businessweek.com/articles/2013-10-11/tablets-in-schools-what-could-go-wrong

• elles peuvent se casser, notamment les écrans ce qui pose des problèmes de sécurité
• les élèves peuvent outrepasser les protections limitant l’usage des tablettes pour l’enseignement, et utiliser les tablettes pour faire du streaming et visiter des sites internet durant le temps scolaire
• le coût des tablettes pourrait être supérieur aux bénéfices attendus alors que les prix ont tendance à baisser
• les progrès technologiques pourraient rendre les tablettes actuelles obsolètes.

On peut donc en conclure qu’un certain attentisme pourrait être de mise.

JAPON

Les stratégies pour le développement de l’informatisation éducative

Les technologies de l’information et de la communication (TIC) constituent un élément clé pour l’avenir des écoles. Toutefois, le Japon a pris du retard dans ce domaine. En effet, le taux d’accès à Internet des salles de classe était de 21,1% en mars 2002 au Japon, contre 100% en Corée du Sud en 2000 et 92% aux États-Unis en 2002. Les gouvernements national et territoriaux se sont efforcés d’équiper les écoles d’outils informatiques et d’un accès au réseau à haut débit, de former des enseignants capables d’enseigner avec les TIC, et de mettre en place un enseignement de l’informatique dans le programme scolaire. A ce jour (en mars 2013), même si la quasi totalité des écoles sont connectées à Internet, le taux d’accès  à Internet des salles de classe ne s’élève qu’à 84,4% bien qu’il soit constamment en augmentation. En outre, le développement de l’informatisation des écoles est très inégal : en mars 2013, le taux d’accès à Internet des salles de classe oscillait entre 96,8% (département de Gifu) et 56,8% (département d’Aomori).

Depuis une décennie, le gouvernement japonais a défini des objectifs stratégiques concernant l’informatisation scolaire, tels que la Stratégie e-Japan (2004) et la Nouvelle stratégie réformatrice des TIC (2006). Cette dernière a défini comme objectifs à l’horizon 2010 de distribuer un ordinateur à tous les enseignants, de développer des réseaux locaux à très haut débit en fibre optique, de promouvoir une éducation sur l’éthique concernant l’informatique, etc. En 2010, le nouveau gouvernement a défini une Nouvelle Stratégie des TIC, et conformément à celle-ci le MEXT a établi une  « Vision de l’avenir sur l’informatisation de l’éducation » en 2011. Dans ce cadre, le ministère étudie le développement de manuels scolaires numériques.

L’enseignement de l’informatique

Lors de la révision des directives d’enseignement en 1998, le domaine informatique et ordinateur de la discipline « technologie et économie domestique » a été rendu obligatoire au collège et une nouvelle discipline informatique  a été instaurée au lycée. En outre, les écoles du primaire comme celles du secondaire sont exhortées à utiliser des outils informatiques dans les autres disciplines et dans le cadre de l’apprentissage intégré.

L’enseignement de l’informatique a été renforcé lors de la révision des directives d’enseignement en 2008. Dans les nouveaux programmes scolaires, il est envisagé de veiller à ce que les trois piliers – maîtrise d’outils informatiques, compréhension scientifique de l’information et attitude envers la participation dans la société informatisée – soient abordés de manière équilibrée.

Eléments du programme national pour le collège dans le domaine informatique et ordinateur, discipline “technologie et économie domestique”

1. Concernant le réseau informatique et l’éthique, les élèves doivent:

– apprendre les éléments composant un ordinateur et la procédure fondamentale de l’informatisation

– apprendre les modalités fondamentales d’utilisation du réseau informatique

– connaître les droits d’auteur et la responsabilité pour les informations fournies par eux-mêmes et réfléchir sur l’éthique de l’informatique

– réfléchir sur l’évaluation et l’utilisation appropriées des technologies informatiques

2. Concernant la conception et la fabrication d’une œuvre numérique, les élèves doivent:

– comprendre les caractéristiques d’un média et leur mode d’emploi, et dresser un projet de fabrication de cette œuvre

– s’exprimer et émettre des informations en intégrant divers médias

3. Concernant la mesure et le contrôle à l’appui d’un programme, les élèves doivent:

– comprendre la procédure fondamentale de mesure et de contrôle en utilisant un ordinateur

– faire un programme rudimentaire, en réfléchissant sur la procédure d’informatisation.

Inde, Israël,  Nouvel Zélande,  Corée

India, Israel, New Zealand and South Korea have already adopted changes and developed national IT curriculums

Germany

In Germany each federal state sets its own standards, mostly without any systematic follow-up research on its effectiveness.

« We are in the process of missing out on a desperately needed reform of our system of general education, » warns Steffen Friedrich, a professor of the didactics of computer science at Dresden Technical University. Only three of Germany’s 16 federal states currently have mandatory computer classes for some grades: Bavaria, Saxony and Mecklenburg-Western Pomerania. Most of the remaining states have skills-based introductory courses in word-processing and Internet usage or broad-based media training, such as using Google Maps in geography classes. Others believe that using notebook computers or replacing traditional blackboards with electronic « Smart Boards » are the best solutions.

Norbert Breier, a professor of education at the University of Hamburg, is furious. « We’re currently doing a backward roll in Hamburg, » he complains. The schools of the northern city-state have been teaching IT on a par with physics, chemistry and biology between seventh and 10th grade. But now the board of education wants to downgrade computing again, supposedly « due to numerous complaints by teachers, school principals and experts. » This has also prompted a pro-computing association to launch a petition against what it calls a « disastrously bad decision » by Hamburg’s educational authorities. Nevertheless, if society changes, what is taught in schools should also change.

« It’s just like a hundred years ago, » Breier says. « Back then, German university-track high schools focused on the classics, and education was primarily based on Latin and Greek. » People turned their noses up at the thought of teaching math and biology. And Breier has no doubts about what ushered in the breakthrough: « Pressure from industry. »

The practical problems are immense, and they form a vicious circle. The duration of the educational period for primary and secondary schooling leading to a university-entrance qualification has been reduced from 13 to 12 years in all but one of Germany’s states. This means that there is even less time to spend on all learning subjects. In addition, there is a shortage of qualified IT teachers — but, or course, this might also partially result from the fact that too few schoolchildren and students are encouraged to learn about IT.

 Finlande

En Finlande, des enseignements de familiarisation avec les langages de programmation seront bientôt mis aux programmes des écoliers. Suivant l’exemple du voisin Estonien, Alexander Stubb, ministre finlandais des affaires européennes, considère que « cela fait parti d’un effort pour encourager le développement de compétences technologiques dès le plus jeune âge ». L’objectif est davantage de proposer un « éveil numérique » que de former des hordes de développeurs.

Estonie

En Estonie, depuis quelques années, dans les écoles primaires comme secondaires, l’apprentissage de la programmation informatique est devenue l’option reine, histoire que chaque enfant puisse concevoir ses propres applications pour PC, tablette ou smartphone. Tous les établissements la proposent peu à peu aux élèves. C’est l’école Gustav Adolf, en vis-à-vis des fortifications féodales de la vieille ville de Tallinn, qui sert de modèle en la matière. Et pas seulement parce que les trois développeurs à l’origine du logiciel de Skype, symbole de l’engouement pour les start-up dans le pays, y ont ciré les bancs. Dès six ou sept ans, et ce depuis près de six ans, les écoliers y découvrent l’art du code via des petits jeux qui se transforment en exercices de programmation de plus en plus pointue au fur et à mesure des classes de primaire, de collège et de lycée.

Suisse

L’Utilisation de supports numériques d’apprentissage en Suisse est encore limitée

Il existe plusieurs projets pilotes dans les cantons (Vaud, la commune de Crissier plus précisément par exemple). Les seuls endroits où les nouveaux supports numériques ont réussi à s’implanter – et il s’agit de tablettes numériques – sont quelques lycées (écoles post-obligatoires) car ils ont la liberté des moyens d’enseignement contrairement au collège ou aux écoles primaires (école obligatoire) qui n’ont pas cette liberté. C’est par exemple le cas du lycée intercantonal (Fribourg et Vaud) de la Broye.

Mais il n’y a aucune démarche concertée au niveau de l’école obligatoire suisse pour le moment.

De fait, il n’y a pas, à l’heure actuelle, de politique délibérée ni cantonale ni intercantonale. De fait, l’école a d’autres grandes priorités pour le moment : la mise en place d’’une harmonisation des systèmes éducatifs dans chacune des trois régions linguistiques dit projet HARMOS.

Objet de l’utilisation

– Remplacer les cartables

Une classe de 1ère année du lycée Jean Piaget à Neuchâtel utilise des tablettes numériques. Un chercheur suit l’expérience de près et raconte que : « l’élément positif mesuré pour l’instant, c’est que les élèves ont tout avec eux, tout le temps. Ils sont motivés ». Ne s’agit-il que d’un effet de mode ? Effet de nouveauté ?

 – Tenir l’information au bout des doigts

Evidemment se pose toute une série de questions : quels seront les sites accessibles ? Quels filtres instaurer ? Les élèves seront-ils assistés plutôt que distraits par ces technologies ? Faut-il permettre la connectivité en classe ou l’interdire ?

La CIIP (Conférence intercantonale de l’instruction publique de la Suisse romande et du Tessin) ne pense pas que l’enseignement classique, en salles de cours avec des enseignants pourrait un jour (même assez lointain) être anecdotique. Elle précise même que dans toute son histoire, l’école publique a toujours intégré les NTIC afin de perfectionner ses méthodes et supports d’enseignement, toutefois sans révolutionner son fonctionnement.

Enfin, des réflexions sont en cours sur la question de savoir comment ces supports peuvent-ils aider à apprendre davantage que perturber ?

Espagne

Unfortunately there is not much systematic information about this. I would suggest the web of the Instituto Nacional de Tecnologías Educativas y de Formación del Profesorado (National Institute for Education Tecnologies and Teachers Trainining):  http://www.ite.educacion.es/

Concerning the academic literature, I would suggest a special issue of the Revista de Educacion (2010) : http://www.mecd.gob.es/revista-de-educacion/numeros-revista-educacion/numeros-anteriores/2010/re352.html