Quand les maths s'invitent sur Scratch ...

Publié par Estelle Prior, le 11 juillet 2019   560

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Le projet EXPIRE (EXpérimenter la Pensée Informatique pour la Réussite des Elèves ; https://expire.univ-grenoble-alpes.fr/) a pour objectif de contribuer au développement de l’enseignement de la pensée informatique et des mathématiques à l’école primaire. Depuis septembre 2017, 4000 élèves de CM1-CM2 de l'Académie de Grenoble se sont essayés pendant une année scolaire à des exercices de mathématiques avec Scratch (un logiciel de programmation pour enfants), accompagnés de leur enseignant volontaire (204 enseignants répartis dans 79 écoles de l'Académie, dont 26 situées à Grenoble).


Des mathématiques ludiques

La particularité du projet EXPIRE est d’explorer le couplage de l’enseignement de la pensée informatique avec celui des mathématiques : l'idée est que “faire des maths avec Scratch, c’est différent” et que cette différence peut, dans certains cas, permettre de mieux réussir (pour certains exercices, pour certains élèves, à certains moments). Différentes séquences d'enseignement de mathématiques des programmes de CM1-CM2 ont été élaborées par les chercheurs du projet. A l’aide des blocs de programmation du langage Scratch, les élèves sont amenés à résoudre des problèmes sur la division euclidienne, la décomposition additive, les fractions ou les aires en construisant et en testant des algorithmes.


Des travaux scientifiques

Le projet EXPIRE est porté par l'université Grenoble Alpes, qui mène des travaux scientifiques qui recouvrent différents objectifs :

  • élaborer des ressources pédagogiques ;
  • évaluer les effets sur les apprentissages des élèves ;
  • étudier si et comment la pratique de l'informatique créative sur les temps périscolaires et extrascolaires peut lever certains obstacles sociocognitifs (confiance en soi par rapport aux mathématiques, ...) ;
  • étudier les conditions d'appropriation des enseignants.


Mais qu’est-ce que la « pensée informatique » ?

La pensée informatique, c’est le fait de savoir appréhender un problème et sa solution à différents niveaux, de réfléchir aux tâches à accomplir sous forme d’une série d’étapes (construction d'algorithmes, logique, pensée créative), et de réutiliser ou généraliser des problèmes et des solutions. Il s’agit là de compétences générales, transversales et utiles à tous, bien au-delà des maths. C’est pourquoi son enseignement à l'école primaire est un enjeu important. C'est également un moyen de faire comprendre aux élèves que les ordinateurs et les tablettes ce n'est pas "magique" et, en comprenant ce qu'est un algorithme, d'en faire de futurs utilisateurs mieux avertis  (Tchounikine, 2017 ; cf. article).


Et Scratch ? 

Scratch (https://scratch.mit.edu/) est un logiciel libre d'accès créé par une équipe de recherche du MIT, le Média Lab. Il a été inventé pour que les enfants puissent construire des  programmes informatiques tout en s'amusant. Il propose des structures algorithmiques de base claires, propres et suffisantes ; il est ludique, facile d'utilisation et élimine les problèmes de saisies inutiles et de syntaxe ; il dispose d'une forte communauté internationale d'utilisateurs (enseignants, formateurs, animateurs, élèves, enfants) qui ajoutent leur savoir-faire à la base de données (exemple, documentation, programmes, ...) ; ses projets peuvent être récupérés et/ou partagés.


Un projet aux multiples facettes et partenaires

Le projet EXPIRE (article UGA) est soutenu par l’Etat dans le cadre du volet e-FRAN (Espaces de formation, de recherche et d’animation numérique) du Programme d’Investissement d’Avenir, opéré par la Caisse des Dépôts. Le projet s'inscrit également dans la stratégie de l’Académie de Grenoble.

Il est porté par l’Université Grenoble Alpes et compte également une diversité de partenaires :

  • Le CCSTI La Casemate qui développe les activités extrascolaires ;
  • L’Espé de l’Académie de Grenoble ;
  • Le Rectorat qui organise entre autres les plans de formation des enseignants ;
  • La Ville de Grenoble qui déploie le matériel du projet et offre des ateliers périscolaires dans les écoles primaires grenobloises impliquées.

Outre les séquences de mathématiques sur le temps scolaire, le projet EXPIRE propose en effet des ateliers d’informatique créative. Ces ateliers amènent les enfants à créer des histoires, des jeux ou des animations en réutilisant les compétences de programmation acquises en classe.

La Ville de Grenoble propose des ateliers sur les temps périscolaires de la vingtaines d'écoles impliquées dans le projet. Ils sont proposés aux élèves de CM1-CM2 et aux CE1-CE2 s’il y a de la place de disponible.

La Casemate organise par ailleurs annuellement une cinquantaine d'ateliers extrascolaires gratuits. Ils sont proposés aux enfants de 8-11 ans et animés par un médiateur scientifique. Ils ont lieu les mercredis après-midi et pendant les vacances scolaires dans différentes structures de la ville (maison de l'enfance, maison des habitants, bibliothèques, etc.) et au Fab Lab de La Casemate.

Avec ces trois volets, le projet montre aux enfants qu'il y a plus intéressant à faire que d'être un consommateur passif de jeux et de vidéos.


          Contact : pierre.tchounikine@univ-grenoble-alpes.fr



Les membres du projet :


Le projet est financé par :