Qui sommes-nous?

Des enseignants/chercheurs de l'Université de Louvain qui travaillons dans le domaine de l'informatique. Depuis plusieurs années, nous proposons des activités dans le cadre du Printemps des Sciences. Ces ateliers rencontrent un écho favorable de la part des enseignants et des élèves et nous souhaitons les rendre accessibles à un plus grand nombre d'enseignants directement au sein de leur classe. Vous trouverez sur ce site tout le matériel et les explications nécessaires.

Pourquoi parler d'informatique avec les élèves?

La grande majorité des jeunes manipulent régulièrement un ordinateur ou un GSM tactile ou une console de jeux. Ils sont d'ailleurs souvent plus habiles que nous. Mais savent-ils ce qui se cache derrière ces écrans? Comment fonctionnent ces fantastiques machines qui emmènent si facilement nos jeunes dans un monde virtuel? Au delà du jeu, nous-même dans notre vie d'adultes, nous sommes régulièrement amenés à utiliser un ordinateur pour trouver de l'information sur Internet, pour faire du web-banking, pour réserver un voyage, pour rédiger un document, ... Les occasions ne manquent pas. Mais souvent, nous n'arrivons pas à faire ce que nous voulons: "la machine résiste". Si nous avions un peu plus conscience de la manière donc ces machines fonctionnent, nous comprendrions bien mieux leurs limites et les contraintes d'utilisation qu'elles nous imposent. En réalisant les activités proposées ici avec votre classe, vos élèves vont être amenés à prendre du recul et à percevoir l'envers du décor. Voilà un des objectifs des activités proposées sur ce site.

Evidemment, les activités permettent également aux élèves de développer et d'utiliser d'autres compétences comme structurer sa pensée, manipuler des nombres, travailler de manière coopérative, etc.

Quelles thématiques?

Ce site propose des activités dans plusieurs domaines et il est appelé à s'enrichir progressivement (n'hésitez d'ailleurs pas à nous suggérer des modifications ou de nouvelles activités). Les domaines abordés sont:

• la représentation de données : sur votre ordinateur, vous manipulez des nombres, des textes, des images, ... Comment arrive-t-on à représenter tout cela dans une machine basée sur de l'électronique?
• l'algorithmique : votre ordinateur est capable de faire différentes actions, vous utilisez des programmes qui permettent de voir vos fichiers, de calculer, les banques utilisent de puissants ordinateurs pour gérer les transactions sur les comptes des clients, ... Comment parvient-on à ce qu'une machine arrive à réaliser toutes ces tâches?
• l'intelligence artificielle : nous en demandons de plus en plus aux ordinateurs, il ne suffit pas qu'ils calculent rapidement des bilans comptables, nous voulons qu'ils soient capables de gérer des problèmes bien plus complexes comme conduire une voiture sur une autoroute en évitant les obstacles. Est-ce futuriste d'avoir un ordinateur qui peut faire preuve d'intelligence? Pourtant Deep Blue est capable de battre les meilleurs joueurs d'échecs!

Quel matériel?

Nous avons choisi de proposer uniquement des activités qui ne nécessitent pas l'utilisation directe d'un ordinateur. Il n'y a donc pas de logiciels à installer. L'informatique, ce n'est pas que programmer, il faut d'abord réfléchir et on peut très bien faire cela avec du papier, des crayons et un peu de matériel simple.

Quels prérequis pour l'enseignant?

Vous êtes réticents à l'idée de parler d'informatique dans votre classe, vous ne vous sentez pas suffisamment compétents? Vous vous rendrez vite compte que les thématiques abordées sont peu connues par vos élèves. Ce sont peut-être des champions pour jouer sur l'ordinateur, pour surfer sur Internet, ... mais ils connaissent rarement l'envers du décor. Il n'ont généralement aucune idée ou très peu de la manière dont l'ordinateur ou les programmes fonctionnent. Et sur ce terrain, vous serez vite meilleurs qu'eux! Ce site vous donne le bagage nécessaire avec des activités "clé sur porte". Si vous avez malgré tout encore des questions, n'hésitez pas à les poster, on y répondra avec plaisir.

Pour chaque domaine et sous-domaine, un texte introductif décrit le contexte général et les principaux enjeux. Ensuite, vous trouverez une ou plusieurs activités relatives à ce domaine. Pour chaque activité, après une brève description qui vous permet de percevoir les grandes lignes de l'activité, celle-ci est décrite plus complètement. De plus, divers documents sont disponibles:

• une fiche pédagogique décrivant les objectifs, les prérequis, la situation mobilisatrice, le déroulement, ...;
• le matériel prêt à être imprimé (feuilles d'exercices, plateau de jeu, cartes, ...);
• une proposition de synthèse que vous pouvez utiliser avec vos élèves pour clôturer l'activité.

Ces documents sont disponibles en format pdf (pour une impression directe) et parfois en format éditable (si vous souhaitez les retravailler).

Nous vous souhaitons d'agréables moments avec votre classe en réalisant ces activités et n'hésitez pas à nous laisser vos commentaires.

Un parcours pour découvrir l'informatique

Le parcours que nous proposons vise à faire découvrir aux jeunes l'envers du décor en ce qui concerne l'informatique. Ils sont des utilisateurs quotidiens de logiciels, d'Internet, de smartphones, de jeux vidéo, ... mais ont-il la moindre idée de la manière dont tout cela fonctionne ? Nous les invitons à passer de l'autre côté de l'écran. En route pour un voyage dans le monde de l'informatique. Ce voyage comporte actuellement 3 grandes escales: la représentation des données, l'algorithmique et l'intelligence artificielle. Nous vous conseillons d'aborder ces sujets dans cet ordre. Toutefois, les activités de ces 3 domaines sont conçues pour être indépendantes.

Lors de chaque escale (dans chaque domaine), plusieurs activités ont proposées. Elles ne doivent pas nécessairement être toutes réalisées car de nouveau, nous avons tenté de les rentre relativement indépendantes. Cependant, un parcours vous est conseillé: pour cela suivez le guide et les flèches dans les schémas ci-dessous.

Pour la représentation de données, il faut commencer par la représentation des nombres en binaire via l'activité "Le message des indiens". Si vous voulez approfondir le sujet et apprendre à manipuler les nombres (additions, multiplication), vous pouvez réaliser l'activité "Calculer en binaire". Une fois le binaire connu, vous pouvez découvrir la manière dont d'autres types de données sont représentées en machine : les caractères (les textes) et les images. Finalement, pour approfondir le sujet, vous pouvez découvrir comment on peut trouver des erreurs lorsque les données ont été malencontreusement corrompues.

Ensuite, ou en parallèle, nous vous proposons un parcours qui concerne les algorithmes. Pour commencer, deux activités permettent de découvrir les concepts principaux de la programmation (les instructions, les boucles, les conditions). Après avoir imaginé soi-même un premier algorithme de tri, nous vous proposons d'autres activités qui vous permettre de découvrir d'autres algorithmes de tri (cette fois les algorithmes vous sont donnés et il faut les exécuter). Ayant eu l'occasion d'expérimenter différents algorithmes de tri, vous êtes ensuite invité à les comparer et à analyser leur complexité. Ces premiers algorithmes étaient séquentiels, c'est-à-dire qu'on en fait qu'une activité à la fois, l'activité "Réseaux de tri" vous permet le parallélisme (càd exécuter plusieurs choses en même temps) en exécutant un algorithme parallèle. Finalement, pour insister sur l'importance de la phase de réflexion, d'analyse du problème qui doit avoir lieu avant la conception de l'algorithme, nous vous proposons l'activité "Ajoutons et trions".

Finalement, pour ceux qui veulent découvrir des domaines plus pointus de l'informatique, nous vous proposons deux activité en l'intelligence artificielle.