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Enseigner
l"informatique
Springer
Paris
Berlin
Heidelberg
New York
Hong Kong
Londres
Milan Tokyo
Raimond Reichert
Enseigner l"informatique
Werner Hartman
PHBern - Zentrum für Bildungsinformatik
Muesmattstrasse 29
3012 Bern
Suisse
Doodle AG
Technoparkstrasse 1
8005 Zurich
Suisse
Raimond Reichert
InfoSense
Spyristrasse 23
8044 Zurich
Suisse
Titre original : Informatikunterricht planen und durchführen Copyright © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2006 Springer is part of Springer Science+Business Media
Tous droits réservés
ISBN978-2-8178-0261-9 Springer Paris Berlin Heidelberg New York
© Springer-Verlag France, 2012
Springer-Verlag est membre du groupe Springer Science + Business Media Cet ouvrage est soumis au copyright. Tous droits réservés, notamment la reproduction et la
représentation, la traduction, la réimpression, l"exposé, la reproduction des illustrations et
des tableaux, la transmission par voie d"enregistrement sonore ou visuel, la reproduction par micro lm ou tout autre moyen ainsi que la conservation des banques de données. La loi fran- çaise sur le copyright du 9 septembre 1965 dans la version en vigueur n"autorise une repro- duction intégrale ou partielle que dans certains cas, et en principe moyennant le paiement des droits. Toute représentation, reproduction, contrefaçon ou conservation dans une banque de
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L"utilisation dans cet ouvrage de désignations, dénominations commerciales, marques de fabrique,
etc. même sans spéci cation ne signi e pas que ces termes soient libres de la législation sur les
marques de fabrique et la protection des marques et qu"ils puissent être utilisés par chacun.
La maison d"édition décline toute responsabilité quant à l"exactitude des indications de dosage
et des modes d"emploi. Dans chaque cas il incombe à l"usager de véri er les informations données par comparaison à la littérature existante. Traduction réalisée par la société Technicis, avec le concours de l"INRIA
Mise en page : Nicolas Puech
Maquette de couverture : Jean-François Montmarché Illustration de couverture : blackboard and internet © gunnar3000 #11866573
Collection IRIS
Dirigée par Nicolas Puech
Ouvrages parus :
- Méthodes numériques pour le calcul scientifi que. Programmes en Matlab A. Quarteroni, R. Sacco, F. Saleri, Springer-Verlag France 2000 - Calcul formel avec MuPAD
F. Maltey, Springer-Verlag France 2002
- Architecture et micro-architecture des processeurs
B. Gnossens, Springer-Verlag France 2002
- Introduction aux mathématiques discrètes J. Matousek, J. Nesetril, Springer-Verlag France 2004 - Les virus informatiques : théorie, pratique et applications
F. Filiol, Springer-Verlag France 2004
- Computer Viruses: from theory to applications
E. Filiol, Springer-Verlag France 2005
- Introduction pratique aux bases de données relationnelles. (2 e
éd.)
A. Meier, Springer-Verlag France 2006
- Bio-informatique moléculaire. Une approche algorithmique
P. A. Pevzner, Springer-Verlag France 2006
- Algorithmes d"approximation
V. Vazirani, Springer-Verlag France 2006
- Techniques virales avancées
É. Filiol, Springer-Verlag France 2007
- Codes et turbocodes
C. Berrou, Springer-Verlag France 2007
- Introduction à Scilab. (2 e
éd.)
J.P. Chancelier, F. Delebecque, C. Gomez, M. Goursat, R. Nikouhah, S. Steer, Springer-Verlag
France 2007
- Maple : règles et fonctions essentielles
N. Puech, Springer-Verlag France 2009
- Les virus informatiques : théorie, pratique et applications. (2 e
éd.)
É. Filiol, Springer-Verlag France 2009
- Codes and Turbo Codes
C. Berrou, Springer-Verlag France 2010
- Optimisation combinatoire : théorie et algorithmes
B. Korte, J. Vygen, Springer-Verlag France 2010
- Concepts et méthodes en phylogénie moléculaire G. Perrière, C. Brochier-Armanet, Springer-Verlag France 2010
Préface
Dans un monde où les systèmes et machines numériques (ordinateurs, capteurs, baladeurs etc.) sont de plus en plus répandus, et où notre vie dépend de plus en plus directement du bon fonctionnement de ces sys- tèmes, il est nécessaire de donner aux jeunes, futurs citoyens, une com- préhension des mécanismes fondamentaux qui régissent ces systèmes, des risques qu"ils présentent mais aussi des opportunités qu"ils fournissent. C"est pourquoi, progressivement, des enseignements d"informatique et de technologies numériques, jadis réservés aux écoles supérieures spécialisées, instituts de technologie et cursus universitaires, sont maintenant proposés dans l"enseignement secondaire de certains pays ainsi que dans certains cycles d"études supérieures en sciences sociales, humanités, commerce, etc. En Europe centrale, en Grèce, en Allemagne, au Maghreb et en Suisse (et bientôt en France) on enseigne l"informatique et les sciences du nu- mérique dans les écoles, collèges, lycées ou gymnases, sous des modalités diverses, avec un niveau de spécialisation et d"approfondissement variable, mais le fait est là : c"est une nouvelle matière qui s"est affrmée et répandue en peu d"années. Mais comment enseigne-t-on l"informatique? C"est la question à la- répondre dans un livre précurseur publié par Springer en 2006. L"exten- sion des enseignements d"informatique dans la sphère francophone ren- dait la traduction du livre indispensable, ce qui a pu être réalisé dans un temps très court grâce à l"engagement de nombreuses personnes (voir la page de remerciements). Le titre originel de l"ouvrage (
Informatikunter-
richt planen und durchführen, c"est-à-dire Préparer et réaliser un cours d"informatique) étant un peu long, le titre plus simple et percutant " En- seigner l"informatique » a été retenu. Quoi qu"il en soit, le message central des trois auteurs est simple : savoir utiliser (l"informatique) n"est pas sa- voir enseigner. Ce livre ne vous n"apprendra donc ni à vous servir d"un tableur ni à faire des recherches sur le web, ni même à programmer! En revanche, il vous montrera comment le tableur, le moteur de recherche, la viii Enseigner l"informatique programmation ou encore l"imagerie numérique peuvent faire l"objet d"un enseignement captivant, utile et efficace, et plus généralement suggère ce qu"un enseignement d"informatique peut être, ce qu"il n"est pas et ce qu"il ne doit surtout pas devenir. Comme la physique, la biologie ou les mathématiques, l"informatique ne s"enseigne pas n"importe comment, mais seulement au prix d"une so- lide réflexion didactique. C"est le but du présent ouvrage, entièrement dédié à la didactique de l"informatique. Il rendra les plus grands services aux futurs professeurs chargés d"enseigner l"informatique et les sciences du numérique dans les établissements secondaires comme aux professeurs et chargés de cours en université qui assurent l"initiation de leurs étu- diants en début d"études supérieures. Il sera également précieux pour les responsables de formations professionnelles dans tous les domaines liés au " numérique ». De fait, certains chapitres du livre abordent des situations typiques de la formation professionnelle (en stages intensifs, notamment); les questions abordées dans ces chapitres sont néanmoins pertinentes pour un enseignement plus traditionnel quitte à faire quelques adaptations. On peut enfin en recommander la lecture aux directeurs des écoles, lycées ou départements universitaires qui sont confrontés à la mise en place d"un enseignement d"informatique et se demandent quelles en sont les contraintes.
Robert Cabane
Inspecteur général de l"Éducation nationale
Avant-propos
Que faut-il enseigner et comment l"enseigner?
C"est la question que se posent tous les enseignants et formateurs en informatique en préparant leurs cours, tant dans l"enseignement tradi- tionnel qu"en formation continue. Il existe de nombreuses publications cernant le contenu de la matière " informatique » à dispenser en fonction du niveau d"étude du public concerné, de l"école à l"université, mais seuls quelques rares documents traitent de la méthodologie de l"enseignement de l"informatique. C"est là qu"intervient le présent ouvrage : il apporte un soutien méthodologique à la conception de l"enseignement.
À qui s"adresse ce livre?
Ce livre est destiné aux enseignants chargés d"un cours d"informatique que ce soit en établissement scolaire, que ce soit dans le primaire, dans le secondaire ou dans le supérieur, ou que ce soit dans un contexte pro- fessionnel ou en entreprise. Les diérents publics visés se retrouvent dans la formulation et les exemples choisis. Le lecteur est invité à transposer les observations et les exemples à ses propres habitudes d"enseignement. Il s"adresse aussi aux responsables de ces institutions, directeurs d"école, proviseurs, directeurs de département à l"université, responsables pédago- giques afin qu"ils prennent conscience des moyens spécifiques nécessaires
à l"enseignement de l"informatique.
Toutefois, une méthodologie de l"enseignement de l"informatique qui s"adresse à la fois aux enseignants du secondaire, aux professeurs d"uni- versité et aux animateurs de la formation continue professionnelle est-elle réellement possible? Oui, nous en sommes convaincus à l"aune de notre longue expérience de l"enseignement de l"informatique dans diérents éta- blissements et instituts. Les problèmes spécifiques à l"informatique sont les mêmes, quel que soit le niveau : l"informatique est abstraite, elle subit des mutations rapides et son enseignement inclut des travaux sur ordina- teur. x Enseigner l"informatique
Que propose ce livre?
Il contient une série d"indications pour la planification et la mise en uvre de l"enseignement de l"informatique. Tous les chapitres sont or- ganisés selon le même modèle et commencent par un exemple illustrant parfaitement un problème. Cette introduction est suivie d"une définition concise du problème évoqué, de son analyse, puis de solutions pratiques éprouvées regroupées sous la forme d"une synthèse. Les solutions propo- sées sont ensuite illustrées au moyen d"exemples concrets issus du quoti- dien de l"enseignement. Les problématiques couvrent toute la gamme des sujets abordés dans l"enseignement de l"informatique, depuis la formation à une application jusqu"à l"enseignement d"un thème de haut niveau en université. Ils sont destinés à fournir au lecteur des idées et des sugges- tions pour ses propres cours. Un chapitre est donc organisé selon la trame suivante : - exemple de problème rencontré au quotidien - description concise du problème - analyse du problème - obtention de la solution - description concise de la solution - exemples (lorsqu"il y a lieu) - bibliographie complémentaire (lorsqu"il y a lieu)
Que ne propose pas ce livre?
Il ne remplace pas la lecture d"ouvrages traitant de la pédagogie en général. Nous supposons que nos lecteurs sont déjà familiarisés avec les diverses méthodes et techniques d"enseignement; il existe de bons ou- vrages de référence traitant ce sujet. En outre, les aspects méthodico- pédagogiques traités dans cet ouvrage sont délibérément présentés à l"oc- casion des exemples choisis. Le livre ne prétend pas non plus offrir l"unique solution scientifiquement fondée aux problèmes soulevés. L"enseignement est un domaine complexe très difficile à appréhender dans son intégralité et - pour rester dans le langage de l"informatique - que chacun doit modéliser et mettre en uvre selon sa sensibilité.
Qui se cache derrière ce livre?
Les trois auteurs de cet ouvrage ont chacun leur propre expérience à différents niveaux de l"enseignement et sur différents sujets enseignés. Ce livre n"aurait cependant pas pu voir le jour sans les idées et les exemples
Avant-propos xi
suscités par l"interaction avec des élèves au fil des ans lors des enseigne- ments dispensés par les trois auteurs dans le cadre des cours donnés à l"École polytechnique fédérale de Zurich (ETH Zurich 1 gische Hochschule de Bern ou lors de stages intensifs pour les formateurs en informatique en entreprise.
Remerciements
Nous souhaitons témoigner de notre reconnaissance aux personnes qui se sont occupées de la version française de cet ouvrage. À l"initiative de Robert Cabane, inspecteur général de mathématiques, et de Jacqueline Peter, ancienne directrice adjointe du Centre du profes- sorat suisse à Berne (WBZ CPS), cette traduction a été produite par l"INRIA avec l"aide de ses chercheurs en sciences du numérique, notam- ment celle de Thierry Viéville dont l"enthousiasme et l"énergie ont bien facilité les choses. La traduction a été réalisée par la société Technicis. Elle a été vali- dée par Brice Canvel (enseignant en mathématiques et en informatique, Collège Sainte-Croix à Fribourg), Javier Iglesias (enseignant en biologie et en informatique, Gymnase Provence à Lausanne et chercheur associé à l"Université de Lausanne); André Maurer (enseignant en mathématiques et en informatique, Gymnase intercantonal de la Broye à Payerne) et Ga- briel Thullen (enseignant en mathématiques et en informatique, Collège des Colombières à Versoix). Les éditions Springer-Verlag France et en particulier Charles Ruelle (éditeur responsable de l"informatique) ont soutenu ce projet; Nicolas Puech (professeur de mathématiques et d"informatique en Classes Prépa- ratoires), directeur de la collection IRIS, a assuré la relecture et la mise en page de cette traduction française. Qu"ils soient tous remerciés pour leurs contributions.
Les auteurs
1. L"École polytechnique fédérale de Zurich est plus souvent désignée et connue sous
Zürich).
Àproposdesauteurs
Werner Hartmann travaille sur la didactique de l"informatique. Il est professeur honoraire à l"ETH Zurich, directeur du Centre de l"éducation aux médias de la Haute école pédagogique de Berne et auteur de plu- sieurs manuels sur la didactique informatique et l"Internet. Docteur de l"Université de Zurich, chercheur dans le domaine de la complexité algo- rithmique, il est aujourd"hui spécialiste de la formation des enseignants aux sciences informatiques. Il a participé au développement de l"environ- nement d"apprentissage à la programmationKara, du moteur de recherche éducationnelSoekia, de l"environnement d"apprentissage à la logique, aux systèmes dynamiques et aux files d"attentesInfoTrafficet il est l"un des initiateurs du portail éducatifSwissEduc. rich. Il est le co-auteur de plusieurs ouvrages dans le domaine des sciences et technologies de l"information et est intervenu comme consultant dans le domaine de la didactique de l"informatique. Il présente à ce titre une longue expérience de la formation continue auprès de divers types de pu- blic adulte. Il est désormais le PDG deDoodle, entreprise qu"il a fondée en 2003.Doodlepropose un service devenu très populaire de plate-forme Internet permettant de planifier en ligne les rendez-vous entre plusieurs personnes et de gérer des sondages. Raimond Reichert est diplômé en informatique et didactique de l"ETH Zurich. Il a développé l"environnement d"apprentissage à la programma- tionKaradans le cadre de son doctorat à l"ETH Zurich. Ce logiciel s"est vu décerner le Prix européen du logiciel académique 2002. Il a travaillé au centre de l"innovation en apprentissage à l"Université de St-Gall, comme chef de produit technique chezSwisscomet enseigne l"informatique à un large public. Le coeur de son travail est de comprendre comment la pro- grammation peut être enseignée et apprise. Il est maintenant directeur technique chezSwissEduc.
Sommaire
Préfacevii
Avant-proposix
À propos des auteursxiii
I Classification et délimitation1
1 L"objet du cours d"informatique, c"est l"informatique! 3
2 La mission des enseignants d"informatique11
3 Les professeurs d"informatique et la maintenance 13
4 Les enseignants d"informatique et l"assistance TIC 17
5 Formation continue des enseignants d"informatique 19
II Choix du contenu des cours23
6 Connaissance des concepts et des produits25
7 Adapter le contenu des cours au public visé31
8 Idées fondamentales33
III Organisation de l"enseignement47
9 Les différentes approches49
quotesdbs_dbs19.pdfusesText_25
[PDF] Une didactique de linformatique ? - Institut français de léducation