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La programmation informatique aide-t-elle vraiment les enfants à apprendre les maths ? Non
Selon une étude qui estime que la programmation entraîne une diminution des performances pour les fractions

Le , par Stéphane le calme

98PARTAGES

18  0 
Une nouvelle étude sur l'impact de la programmation sur l'apprentissage des mathématiques au primaire suggère que :
  • La programmation n'a pas profité à l'apprentissage des mathématiques par rapport aux activités traditionnelles
  • Il y a un effet négatif, bien que faible de la programmation sur l'apprentissage des mathématiques
  • Un « transfert rapide » conscient de la programmation vers les mathématiques ne va pas de soi
  • Les langages de programmation visuels peuvent distraire les élèves des activités mathématiques

Les chercheurs expliquent que le but de cette étude est d'examiner si une activité de programmation pourrait servir de véhicule d'apprentissage pour l'acquisition des mathématiques au CM1 et au CM2. Pour cela, les effets d'une activité de programmation, composante essentielle de la pensée computationnelle, ont été évalués sur les acquis d'apprentissage de trois notions mathématiques : division euclidienne (N = 1 880), décomposition additive (N = 1 763) et fractions (N = 644). Les classes ont été assignées au hasard aux conditions de programmation (avec Scratch) et de contrôle. Les analyses multiniveaux indiquent des effets négatifs (gamme de taille d'effet −0,16 à −0,21) de la condition de programmation pour les trois notions mathématiques. Une explication potentielle de ces résultats réside dans les difficultés de transfert des apprentissages de la programmation vers les mathématiques.


Les conclusions de la nouvelle étude surviennent plus de 4 ans après la publication des résultats préliminaires de l'étude financée par la NSF de 1,5 million de dollars à Time4CS, un « partenariat entre les écoles publiques du comté de Broward (FL), des chercheurs de l'Université de Chicago et Code.org », qui a exploré si l'apprentissage de l'informatique à l'aide du programme CS Fundamentals de Code.org pouvait être lié à l'amélioration de l'apprentissage en mathématiques du CE2 au CM2. Les chercheurs de Time4CS ont conclu que l'étude « quasi expérimentale » a montré « qu'aucune différence significative dans les scores en mathématiques de l'évaluation de l'État de Floride n'a résulté entre les groupes de traitement et de comparaison ».

Voici la raison pour laquelle l'étude a été menée :

Citation Envoyé par Time4CS
Malgré l'utilisation croissante de la technologie, il y a eu un échec à offrir adéquatement l'enseignement de l'informatique aux élèves de la maternelle au secondaire pendant la journée d'enseignement.

Cela est particulièrement vrai pour les élèves du primaire. Bien que des opportunités d'éducation informelle existent certainement en dehors de la journée scolaire, les jeunes qui pourraient autrement participer sont confrontés à une série d'obstacles. L'accès (y compris la présence et l'emplacement des opportunités) et les attitudes (telles que les attitudes des jeunes envers eux-mêmes et les attitudes des adultes envers l'informatique) empêchent tous les élèves de participer pleinement et de bénéficier de l'expérience en informatique. L'introduction de l'informatique dans l'environnement de l'éducation formelle peut garantir que tous les étudiants ont la possibilité de s'engager dans le développement de connaissances et de compétences essentielles qui sont essentielles pour les futures « opportunités économiques et mobilités sociales ».

Bien que la journée scolaire de plus en plus remplie pose des défis à tous les niveaux scolaires et pour une gamme de disciplines, la classe élémentaire a des restrictions particulières qui découlent de l'accent mis sur l'enseignement de la littérature et des mathématiques. Ainsi, ce projet tire parti du temps bloqué pour l'alphabétisation en fournissant à l'enseignant du primaire les outils pédagogiques et le développement professionnel dont il a besoin pour intégrer l'informatique à ce temps. Les résultats de cette étude révéleront non seulement les résultats des élèves résultant de cet effort, mais également les résultats pour les enseignants et les connaissances sur les soutiens et les obstacles à la mise en œuvre de modules intégrés à l'avenir.

En 2013, le Royaume-Uni a évoqué l'introduction d'une nouvelle matière dans ses programmes pour les enfants dès cinq ans : la programmation.

Une première tentative avait été faite, mais elle n'avait débouché que sur une simple initiation aux outils bureautiques et aux ordinateurs. Ce cours, baptisé Information Communications Technology, était alors jugé « barbant » par le Michael Gove, le ministre de l’Éducation actuel. Mais en juillet de cette année-là, le UK Department for Education entend donc aller plus loin avec un enseignement « sérieux de l’informatique ».

« Au lieu d’avoir des enfants qui s’ennuient à apprendre à utiliser Word ou Excel avec des professeurs qui s’ennuient eux aussi, nous pourrions avoir des enfants qui dès 11 ans sont capables d’écrire des petites animations 2D en utilisant un outil du MIT nommé Scratch, avance le Ministère dans sa déclaration. À 16 ans, ils auront une compréhension des logiques que l’on n’apprend aujourd’hui qu’à partir de l’université et ils pourront écrire leurs propres applications pour Smartphones ».

Le but pour le Royaume-Uni était de renouer avec son « glorieux héritage » dans l’informatique (on pense par exemple à Turing), délaissé par son système éducatif.

Toutefois, pour Willard Foxton, journaliste d’investigation et producteur, c’était là une idée saugrenue. L’homme a un cliché assez particulier des programmeurs. Pour lui, ce sont des êtres au-dessus de la normale. En quelque sorte des savants fous qui marmonnent à longueur de temps des choses incompréhensibles. En conclusion, pour lui tout le monde ne peut pas programmer. L’informatique devient ainsi un sujet ésotérique réservé à quelques privilégiés.

En second point, le journaliste trouve incongru et inadéquat d’enseigner la programmation et les algorithmes à des enfants qui ne possèdent pas encore les rudiments de l’algèbre.

Foxton soulève également une question sur les aptitudes des enseignants du primaire à maîtriser eux-mêmes les langages de programmation. Il ne les voit pas eux-mêmes en mesure d’apprendre des langages de programmation, combien de fois les transmettre aux enfants ? Il dira « J’admire l’ambition et l’enthousiasme des membres du gouvernement, mais je vois mal comment un enseignant moyen du primaire pourra apprendre deux langages de programmation pour ensuite les transmettre aux enfants ».

Le journaliste conclut « Si une matière scolaire doit être enseignée à tous, elle doit avoir une application vitale dans le quotidien et ce n’est simplement pas vrai pour l’écriture du code, bien même qu’elle soit utile à certains enfants ».

Quoi qu'il en soit, en 2016, le Japon a décidé de rendre obligatoire l’enseignement de la programmation informatique dès l’école primaire. Le pays a alors planifié de généraliser graduellement l’apprentissage de cette discipline dès 2020 pour les écoliers, 2021 pour les collégiens et 2022 pour les lycéens.

Sources : Science Direct, NFS, Time4CS

Et vous ?

Qu'en pensez-vous ? Est-ce vraiment une bonne idée que d’avoir à enseigner la programmation aux plus jeunes ? Pourquoi ?
Que pensez-vous des résultats de l'étude ? Vous semblent-ils crédibles ? Dans quelle mesure ?
Que pensez-vous de l'approche du Japon qui a opté pour une approche graduelle ?
À quel âge ou en quelle classe devrait-on, selon vous, apprendre la programmation ?

Voir aussi :

Le Japon veut rendre obligatoire l'enseignement de la programmation informatique dès le primaire à partir de 2020
Un expert en informatique déclare que les programmeurs ont besoin de plus de mathématiques, ajoutant que les écoles devraient repenser la façon dont elles enseignent l'informatique
« Programmer c'est appliquer des concepts mathématiques », d'après un ingénieur chez Facebook qui regrette d'avoir négligé les maths à l'université

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Avatar de HaryRoseAndMac
Membre extrêmement actif https://www.developpez.com
Le 13/09/2022 à 0:36
Citation Envoyé par micka132 Voir le message
Il y a tellement de chose plus utile à apprendre que la programmation!
Les langues étrangères par exemple, qui au contraire de la programmation ne nécessite pas vraiment d'acquérir une certaine logique pour être efficace. Au contraire, il "suffit" de passer du temps pour ouvrir des connexions dans le cerveau qui, à défaut de rendre bilingue les enfants, faciliteront l'apprentissage de ces langues tout au long de leur vie.
Je suis assez d'accord avec votre propos.

J'ai fait partie durant 3 ans, d'un banc d'étude qui consistait à voir si le fait d'apprendre la programmation informatique à des enfants était un plus.
La conclusion a été désastreuse, je m'explique :

Nous avons fait le test dans des classes traditionnelles, de 8 à 13 ans (du primaire au collège, donc) et 100 % du temps ça a été le même résultat.
Ces élèves ont été sélectionnés dans leurs collèges et écoles primaires, car ils avaient les meilleures notes en mathématique et avait donc un cours en plus : la programmation.

Seuls 2 % de la classe avaient réellement la logique pour programmer et arrivait à produire du code qui certes, n'était pas du niveau d'un professionnel compte tenu de l'âge des élèves, mais avait les fondements suffisants pour faire fonctionner des choses.

Et à chaque fois, le même processus se mettait place : une ségrégation.
D'un coté, le faible pourcentage des élèves qui comprenaient les raisonnements algorithmiques auxquels ils étaient confrontés et ils devaient résoudre et de l'autre, le reste de la classe qui se montait contre eux pour diverses raisons (jalousie, incompréhension, ...) et en faisait des martyrs, car à chaque fois, pour arriver à programmer correctement, ils étaient obligés de demander de l'aide ou de rechercher sur google.

Hélas, nous ne sommes pas tous égaux et preuves en est qu'être un bon matheux, ne veut pas dire être un bon développeur.
Il y a différentes formes d'intelligences et probablement que c'est élèves doué pour le codage auraient été de très mauvais artistes par exemple.

Et, petite parenthèse à ce sujet, c'est d'ailleurs cruellement ce qu'il manque de nos jours aux écoles d'informatiques de mauvaises qualités : des tests d'entrée sérieux permettant de vérifier aux préalables que les étudiants aient les capacités pour être développeurs.

Cela éviterait ce qu'il se passe actuellement : des marées de développeurs sous formés n'ayant pas les capacités pour faire ce job et mettant plusieurs mois voir années à s'en rendre compte, ce qui a pour conséquence de flinguer les projets voir de couler des boites
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Avatar de smarties
Membre émérite https://www.developpez.com
Le 13/09/2022 à 11:14
Je ne vois pas l'intérêt de forcer des gens à apprendre la programmation quand ça n’intéresse pas, c'est comme la philosophie et quelques matières après avoir acquis certaines bases.

On veut faire apprendre les mathématiques, on crée des problèmes pratique (des choses autour d'une construction de maison pour de la géométrie, des situations de tout les jours pour les mathématiques comme des achats avec taxes, ...) que nous sommes susceptible de rencontrer à différents ages.

On nous vend des appareils prêt à l'emploi donc il n'y a pas besoin d'apprendre à programmer si on n'est pas intéressé : une "initiation" serait suffisante pour faire découvrir. Les intéressés prendraient éventuellement une option de cours supplémentaire.
5  0 
Avatar de HaryRoseAndMac
Membre extrêmement actif https://www.developpez.com
Le 14/09/2022 à 4:22
Citation Envoyé par smarties Voir le message
Certains métiers vont probablement disparaître ou évoluer :
- pour les éboueurs, il y aura peut être moins de ramassage manuel mais le tri des déchets n'est pas suffisamment performant
- pour les agents d'entretiens, il y aura probablement des robots aspirateurs/serpillière mais faire les coins et les autres éléments difficile d'accès sera toujours à la charge d'une personne

En revanche, je trouve que ça manque d'atelier/essais de métier car une partie gens pourrait trouver plus rapidement leur vocation : c'est pas avec juste un stage de 3e que découvrir beaucoup de choses.

Il y a aussi quelque chose que je constate, tout le monde n'a pas la même faculté d'apprentissage ou d'intelligence donc ça sert à rien de pousser trop les gens : ça aura plus l'effet de les dégoûter. Il y a un équilibre entre l'effort à fournir et le résultat à trouver.
Moi j'ai un salarié qui était un véritable cancre durant ses études primaires et secondaires.
Et quand j'écris cancre, c'est dans le sens cognitif, il ne comprenait rien de chez rien et avait arrêté en 3ième après avoir redoublé deux fois (6ième et 3ième).

Et pourtant à l'âge de ses 30 ans, comme si il avait pris conscience qu'il était en vie, il a repris des études jusqu'à un bac + 5 et est aujourd'hui l'un des développeurs les plus intelligent et efficace de ma boite,
J'ai vu sa progression entre le début ou il était venu en alternance et maintenant et c'est le jour et la nuit.

Au début on avait beau lui expliquer simplement ce qu'était une variable, l'aider pour ses exos d'algo, ... il était face à un plafond de verre, son cerveau était en saturation.

Et sa grande force est d'être un acharné, il n'a rien lâché et s'est dépassé intellectuellement pour arriver, de lui même, à faire ses exos, qui était même moi je l'avoue assez coriace.

Et donc, ce que je constate, c'est que le cerveau est un muscle avant tout et que beaucoup trop de facteurs ont rapidement des effets négatifs dessus bridant ses capacités (l'entourage de la personne, son bien être, sa morale (le fait d'être religieux et donc bridé d'esprit limite les capacités, ...)).

Il est donc, à travers ce que j'ai écrit, en réalité difficile pour un enfant de le guider vers un métier et c'est même au fond une chose absurde, car comme je le démontre, tout est faisable à tout âge et il est d'ailleurs bien plus intéressant en réalité, de faire des études lorsqu'on est mature et qu'on a déjà eu d'autres vies, que l'inverse.

Le système scolaire tel qu'il est pensé est pensé à l'envers.
Nous obligeons les enfants à être rentable le plus tôt possible et à être dans un monde ou il faut avant tout avoir vécu pour être adulte et prendre les décisions. Or, tout le processus le permettant est obstrué par un moulage les empêchant réellement d'avoir du vécu.

Je n'irais pas jusqu'à dire qu'il faut en revenir au service militaire, qui endoctrinait les gens, mais en tout cas pour ma part, depuis 7/8 ans, j'ai fait le choix de prendre majoritairement des développeurs ayant déjà fait d'autres métiers avant et ayant ensuite repris des études supérieures (pas les formations bidons de 6 mois) et clairement, entre l'ambiance qui incomparablement agréable et le travail qui est incomparablement d'une bien meilleure qualité, notamment par le sérieux de ces gens là, aujourd'hui je ne reviendrais pas en arrière.

Oui, ils sont plus vieux, ont déjà vécu et donc ne peuvent pas être payés comme des juniors bien qu'il le soit, mais on a rien sans rien.
Dans ma boite je paie mes dev minimum 4k et les séniors 7k et vu ce qu'ils font comme travail et l'image que cela me donne auprès de mes clients, ils les valent largement.
5  0 
Avatar de micka132
Expert confirmé https://www.developpez.com
Le 12/09/2022 à 16:58
Citation Envoyé par Stéphane le calme Voir le message
Qu'en pensez-vous ? Est-ce vraiment une bonne idée que d’avoir à enseigner la programmation aux plus jeunes ? Pourquoi ?
Il y a tellement de chose plus utile à apprendre que la programmation!
Les langues étrangères par exemple, qui au contraire de la programmation ne nécessite pas vraiment d'acquérir une certaine logique pour être efficace. Au contraire, il "suffit" de passer du temps pour ouvrir des connexions dans le cerveau qui, à défaut de rendre bilingue les enfants, faciliteront l'apprentissage de ces langues tout au long de leur vie.
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Avatar de Jeff_67
Membre chevronné https://www.developpez.com
Le 12/09/2022 à 18:09
En France, on a le mot valise mathématiques. Dans les pays anglo-saxons on distingue calculus, algebra et geometry. Peut-être que la programmation n'aide pas dans l'apprentissage du calcul. Par contre, l'algorithmie et l'algèbre font appel au même mode de raisonnement.

L'algèbre, dans les pays où elle est sérieusement étudiée (pas en France donc), apparaît beaucoup plus tard dans le cursus scolaire.
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Avatar de virginieh
Membre éprouvé https://www.developpez.com
Le 13/09/2022 à 12:43
On devrait quand même apprendre à comprendre,utiliser et écrire un algorithme tôt (en CM ou au collège).
Quand j'étais au collège, on les apprenait en EMT (Education Manuelle et technique) en partie cuisine. Et je pense que c'est une bonne approche, le laisser dans des cours de techno pour ne pas réduire les cours de maths.
Et une fois que c'est maitrisé, apprendre à programmer devient bien plus facile.
4  1 
Avatar de smarties
Membre émérite https://www.developpez.com
Le 13/09/2022 à 21:53
Certains métiers vont probablement disparaître ou évoluer :
- pour les éboueurs, il y aura peut être moins de ramassage manuel mais le tri des déchets n'est pas suffisamment performant
- pour les agents d'entretiens, il y aura probablement des robots aspirateurs/serpillière mais faire les coins et les autres éléments difficile d'accès sera toujours à la charge d'une personne

En revanche, je trouve que ça manque d'atelier/essais de métier car une partie gens pourrait trouver plus rapidement leur vocation : c'est pas avec juste un stage de 3e que découvrir beaucoup de choses.

Il y a aussi quelque chose que je constate, tout le monde n'a pas la même faculté d'apprentissage ou d'intelligence donc ça sert à rien de pousser trop les gens : ça aura plus l'effet de les dégoûter. Il y a un équilibre entre l'effort à fournir et le résultat à trouver.
2  0 
Avatar de sanderbe
Membre éclairé https://www.developpez.com
Le 15/09/2022 à 13:03
Bonjour

La programmation informatique aide-t-elle vraiment les enfants à apprendre les mathématiques ?
Oui et non . En informatique il y a les bases en hexadecimal, binaire , etc ... C'est une forme de math ... et de logique. Dire que la programmation aide à apprendre les maths et partiellement faux de mon point de vue.

Non, selon une étude qui estime que la programmation entraîne une diminution significative des performances pour la division euclidienne, la décomposition additive et les fractions

Qu'en pensez-vous ?
En France vous avez l'art et la manière de tout mélanger. PAs étonnant que vous en perdiez dans la compréhension en route

Est-ce vraiment une bonne idée que d’avoir à enseigner la programmation aux plus jeunes ?
Non. Encore une fois en France en part du postulat que tout le monde "doit savoir" faire ... Pas étonnant dans un pays de service ou l'on détruit l'industrie . On réussit à faire croire à celui qui aurait pu devenir charpentier / ébéniste qu'il aura la même chance de réussite de devenir développeur bac +5 ^^ .

Chez vous en France vous confondes égalité des chances et équités des chances ...

Tout le monde à la même équité pour devenir informaticien. Tout le monde n'a pas la même égalité pour devenir informaticien car tout le monde n'a pas le même pédigrée ^^

Pourquoi ?
Devenir informaticien n'est pas juste une question de portefeuille, de culture ou de religion. C'est aussi et avant tout une question de compétence ^^ . Pilote de drone ne sera pas forcement aussi qu'on pilote d'avion de ligne . Pourtant les deux font voler des bitoniaux.

À quel âge ou en quelle classe devrait-on, selon vous, apprendre la programmation ?
Des 12 ans pour ceux seulement le souhaitant .

Qu'on se concentre déjà sur les matières de bases (français, maths, comprendre le monde avec l'histoire et la géo, cours de moral et citoyenneté , néerlandais / langue étrangère ... ) . Tout le reste devrait passer en "option"
2  0 
Avatar de sirthie
Membre éprouvé https://www.developpez.com
Le 12/09/2022 à 19:31
Le fait n'a rien d'étonnant si on consulte cet article :

Des scanners cérébraux révèlent que le codage use des mêmes régions que celles liées au traitement du langage naturel

En gros, le codage sollicite les zones cérébrales responsables du traitement des langages naturels, et non celles des maths, et le codage relève plus du langage que des maths.

Donc, la programmation pour faciliter l'apprentissage des maths (et réciproquement, sans doute), bof...
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Avatar de totozor
Membre expérimenté https://www.developpez.com
Le 13/09/2022 à 8:02
Je fais partie de ces adultes encore traumatisés par leur expérience à l'école et qui crache sur le système scolaire sans scrupule et cette étude ne me donne pas envie de changer.
Quand j'étais en CM1 et CM2 je faisais en maths du calcul et de la géométrie de base. Ne pas être capable de se rendre compte que la passerelle avec la programmation est la preuve de l'incompétence ou du manque de recul de ces chercheurs.
Ce qui peut commence à y ressembler sont les démonstrations qu'on enseignait en 4eme, 3 ou 4 ans plus tard. Et on est encore loin de l'algorithmie.

Les chercheurs ont évalué les opportunités de leur étude mais ont ils évalué les risques de celle ci?
Comment les élèves qui l'ont subi vont rattraper le retard qu'ils ont subi? Ils ne vont probablement jamais le faire.

Combien de personnes ont été impliqués dans ce projet? Combien ça a couté de les payer, de les former, etc...
Il aurait fallu un groupe de réflexion de 10 personnes pendant 4 pour estimer le résultat...

L'incompétence du système scolaire et l'impunité de la science me donnent envie de vomir.
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