Concours castor : découvrir l'informatique autrement

Par Françoise Tort et Valentina Dagiene

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Agrégée d’économie et gestion et docteur en informatique de l’Université Paris Sud Orsay,Françoise Tort est spécialiste de la didactique de l'informatique et des disciplines informatisées. Elle est enseignant-chercheur à l’École normale supérieure de Cachan, et membre de l’Unité mixte de recherche STEF (Sciences, techniques, éducation, formation). Elle participe notamment à l’axe de recherche « technologies et cultures informatiques : questions didactiques ». Elle s’intéresse particulièrement à la didactique des progiciels. Ses travaux l’ont amenée à étudier les savoirs et savoir-faire spécifiques mobilisés par les jeunes lors de l’utilisation des applications informatiques (notamment le Tableur dans le cadre du projet DidaTab), et à identifier et exploiter les outils de recueil de donnés adaptés (vidéos, entretiens, stylos numériques). Elle a publié nombre d’articles surses travaux, notamment dans des colloques internationaux (Ifip, Issep). Elle est membre du bureau du groupe EuSpRIG - European Spreadsheet Risks Interest Group. Elle participe au comité scientifique du colloque francophone « Didapro », Sciences et technologies de l'information et de la communication (STIC).

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Docteur en Sciences physiques (informatique), pédagogue, Valentina Dagiene enseigne à l’Institut de mathématiques et d’informatique de Vilnius (Lituanie), dont elle dirige le département Méthodogie informatique. Spécialiste de la pédagogie de l’informatique, elle a supervisé de nombreux programmes dans des écoles primaires, élémentaires et secondaires. Elle est activement impliquée dans divers projets et groupes de travail nationaux et internationaux en matière d'éducation et de technologie de l'information (l’Ifip, International Federation for Information Processing…). Elle a fondé deux revues internationales, « L'informatique dans l'enseignement » et « Olympiades de l'éducation ». Ella a conçu le concours international Castor informatique, ou Bebras Contest, destiné à intéresser les élèves aux enjeux informatiques. Parmi ses axes de recherche : Didactique de l’informatique et technologies de l’information, Internationalisation des programmes informatiques, Les logiciels libres pour l'enseignement et l'apprentissage… Elle a publié plus de 100 articles scientifiques et nombres d’ouvrages dans le champ de l’informatique.


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La génération des jeunes de plus de 13 ans semble baigner naturellement dans le numérique et ses réseaux sociaux. Mais savent-ils véritablement appréhender et résoudre les problèmes parfois posés par l’utilisation d’applications informatiques ? On peut en douter. En effet, ils découvrent la plupart du temps l’informatique hors école, sans assurance de la construction de savoirs et savoir-faire structurés. Pour combler se manque, différentes initiatives de formation se sont développées en dehors du système scolaire. C’est le cas du concours Castor, aujourd’hui organisé dans une vingtaine de pays dans le monde (en France, depuis 2011). Créé en 2004 en Lituanie sous le nom de « Bebras Contest », ce concours international vise à faire découvrir l’informatique autrement par les jeunes et leurs enseignants, à travers des modalités originales. Il offre un moyen de questionner les acteurs du système éducatif sur la place de l’informatique scolaire, de réfléchir à des contenus à enseigner en informatique et de développer une véritable culture informatique auprès d’un large public.
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GÉNÉRATION NUMÉRIQUE ET INFORMATIQUE

Aujourd’hui, de nombreux jeunes de plus de 13 ans sont membres d’un ou plusieurs réseaux sociaux. Ils y échangent des anecdotes personnelles, des photographies, des vidéos avec des « amis » identifiés. Ils sont souvent présentés comme ces « digital natives » pour qui les outils numériques n’ont aucun secret. Pourtant, combien d’entre eux sauraient comment s’y prendre pour résoudre le problème suivant : « Sur ton réseau social préféré, tu as la possibilité de "partager" une photographie avec certains de tes amis. Les amis avec qui tu as partagé la photographie peuvent la voir et la commenter. Si l’un d’entre eux commente une photographie, alors tous ses propres amis peuvent, à leur tour, voir le commentaire et la photographie. Par contre, ils ne peuvent pas la commenter (sauf si tu as choisi de la partager avec eux initialement). Tu veux ajouter une photographie mais tu ne veux pas que ton ami Jason puisse la voir. Avec lesquels de tes amis peux-tu partager ta photographie ? » ?

Les règles énoncées dans ce problème sont très proches des règles effectivement en vigueur sur les réseaux sociaux existants. Il est probable que beaucoup de jeunes aient déjà été confrontés à un problème similaire. Pour le résoudre de façon sûre, une méthode consiste à dessiner le réseau de ses amis et de leurs relations d’amitié déclarées sur le réseau social, par exemple sous forme d’un graphe, et d’utiliser ce graphe pour repérer quels sont, parmi ses amis, ceux qui ne comptent pas Jason dans leurs propres amis. Dans une situation où l’on compte plusieurs centaines d’amis, eux-mêmes ayant éventuellement plusieurs centaines d’amis, on voit qu’il n’est pas facile de résoudre rapidement ce problème avec des moyens simples. Et l’on comprend mieux la difficulté que l’on a à être maître de la diffusion de ses données personnelles sur des réseaux sociaux mettant en œuvre de telles règles. 

Que montre cet exemple ? Un problème posé par l’utilisation d’applications informatiques, et des concepts et méthodes bien connues en informatique permettant de l’appréhender et pouvant permettre de le résoudre. L’informatique dont il est question ici ne se réduit ni à la virtuosité d’un geek programmeur ou d’un hacker, ni à l’utilisation presse-bouton d’applications, deux images réductrices trop souvent présentes dans les esprits. Il y a là un véritable enjeu à faire découvrir aux jeunes l’informatique autrement. 

Or, dans la plupart des pays occidentaux, l’informatique n’est pas une discipline enseignée en tant que telle à l’école obligatoire. Les jeunes découvrent l’informatique hors la classe, à l’occasion de leurs utilisations d’applications informatiques (jeux, communication, Internet). Rien n’assure qu’ils construisent des savoirs et savoir-faire structurés, leur permettant un réinvestissement de leurs compétences dans des situations citoyennes et/ou professionnelles. Dès lors, la question d’un enseignement en informatique pour le niveau secondaire se pose pleinement.

Différentes initiatives de sensibilisation et de formation des jeunes à l’informatique sont développées en dehors du système scolaire : clubs, camps, concours, compétitions. Parmi ces initiatives, le concours Castor (connu sur le plan international sous le nom de Bebras Contest [site 1]) est organisé dans une vingtaine de pays. La première édition française s’est déroulée en novembre 2011 [site 2], à l’initiative d’enseignants, chercheurs et professionnels de l’informatique de l’École nationale supérieure de Cachan, de l’Inria (Institut national de recherche en informatique et en automatique) et de l’association France IOI [Olympiades internationales d'informatique, site 4]. Dès cette première édition, plus de 46 000 élèves ont participé dans 477 établissements (soit 5 % des collèges et lycées, hors lycées professionnels). Ce succès dans la participation témoigne d’un fort intérêt pour le concours et constitue un écho favorable à son objectif de promotion de l’enseignement d’informatique.
Nous présenterons tout d’abord les épreuves et les modalités du concours Castor. Nous détaillerons ensuite en quoi il permet de montrer autrement ce qu’est l’informatique. Enfin, nous discuterons de la dynamique que le concours peut apporter pour questionner l’informatique scolaire.

UN CONCOURS POUR ABORDER L’INFORMATIQUE DE FAÇON LUDIQUE

•    Genèse

Le concours Castor (Bebras Contest) est né en 2004, en Lituanie. Cette année-là, le ministère de l’Éducation nationale lituanien rebaptise l’enseignement d’informatique : « enseignement des technologies de l’information ». Valentina Dagiene, alors chercheuse en informatique et formatrice d’enseignants, s’inquiète d’une disparition possible de la place des références théoriques à la science informatique dans l’enseignement. S’inspirant du succès du concours Kangourou [site 5], elle a l’idée de réintroduire l’informatique d’une façon ludique, sous la forme d’un concours. Le projet est accepté par le ministère de l’Éducation nationale. Le nom Bebras – « castor » en Lituanien– est choisi en référence à cet animal industrieux, intelligent et tenace vivant près des lacs et des rivières en Lituanie. La première édition du concours lituanien se tient en octobre 2004 ; 3 470 élèves y participent dans 146 établissements scolaires [Dagiené, 2005]. 

Dès le lancement de ce concours, sa créatrice a la volonté d’étendre le projet à d’autres pays. Elle profite de l’organisation des Olympiades en informatique des pays baltes [Bulotaitė et al., 1997], en mai 2005, en Lituanie, pour présenter le concours Castor aux pays présents. Un premier séminaire est organisé pour discuter des modalités du concours et des exercices qui peuvent y être proposés. En novembre 2006, trois autres pays se lancent dans l’aventure : l’Estonie, la Pologne, les Pays-Bas. Ils sont rejoints par quatre autres pays l’année suivante : l’Allemagne, l’Autriche, la Lettonie et la Slovaquie. Depuis, chaque année, en mai, est organisé un séminaire, auquel sont conviés également les pays entrants pour la session du mois de novembre suivant. Ainsi, d’autres pays rejoignent progressivement le projet : en 2008, la République tchèque et l’Ukraine, en 2009, l’Italie, en 2010, la Finlande et la Suisse, et enfin, en 2011, la France, la Slovénie et le Japon. La Belgique, le Canada, Chypre, l’Espagne et Israël devraient participer en 2012. En 2011, le concours compte près de 300 000 participants.

•    Épreuves

Quatre niveaux d’épreuves sont proposés : benjamins (11-12 ans), cadets (13-14 ans), juniors (15-16 ans), seniors (17-18 ans). Les jeunes participant(e)s disposent de 45 à 50 minutes pour résoudre entre quinze et vingt petits problèmes. Un problème type comprend l’énoncé d’une situation initiale et une question à résoudre. Certains problèmes proposent quatre à cinq réponses parmi lesquelles il faut sélectionner la bonne (type QCM). Il peut aussi s’agir d’une question ouverte, ou encore d’une question interactive.

Par exemple, le problème « Canettes et bouteilles » (Figure 1) a été posé, en 2011, à l’épreuve française de niveau « benjamin », pour les élèves de début de collège (classes de 6e et 5e). Les problèmes « La pièce manquante » (Figure 2), et « Plié et découpé » (Figure 3) ont été posés à l’épreuve « cadet » (classes de 3e et 4e) et aux deux épreuves pour les lycées (« junior » — 2nde, et « senior » — 1ère et terminale).

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Figure 1 : le problème « Canettes et bouteilles » (Benjamin 11-12 ans)1

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Figure 2 : le problème « La pièce manquante » (Tous niveaux sauf benjamin)2 .

Les problèmes couvrent différents champs de l’informatique : programmation, algorithmique, structures et représentation des données, logique booléenne, mais aussi utilisations des ordinateurs et de leurs applications. Toutefois, leur résolution ne nécessite pas de connaissances préalables sur ces domaines, ni a fortiori, sur des systèmes informatiques ou des langages de programmation spécifiques.

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Figure 3 : le problème « Plié et découpé » (Tous niveaux sauf benjamin) 3 .

Dans tous les cas, il s’agit de résoudre un problème, non de restituer une connaissance apprise. Les problèmes sont énoncés de telle sorte que le participant dispose de tous les éléments permettant de le comprendre. Par exemple, pour le problème « La pièce manquante » (Figure 2), le principe de construction du message codé est totalement expliqué ; pour le problème « Plié et découpé » (Figure 3), les termes recto et verso sont définis... En revanche, le chemin de résolution n’est pas indiqué et, parfois, il n’est ni évident ni immédiat [Cartelli et al, 2010]. C’est là que réside la difficulté des problèmes : le jeune participant doit être capable de lire et comprendre seul l’énoncé puis il doit construire un chemin de résolution.

En contrepartie, il est important que les problèmes proposés soient stimulants, voire amusants. Différents principes de conception sont appliqués à cette fin : une situation narrative impliquant le personnage du castor, des images soignées et explicatives, et, éventuellement, le recours à l’interaction comme aide à la visualisation ou à la mémorisation des étapes successives de la résolution. 

•    Modalités 

Le concours Castor est organisé, chaque année, à la même période, dans les différents pays participants. Il ne s’agit pas d’une compétition internationale, mais d’une série de concours nationaux. Les organisateurs conçoivent les épreuves, à partir d’une banque de problèmes commune. Ils ouvrent les niveaux adaptés aux parcours scolaires du système éducatif de leur pays. Ils organisent le classement des résultats et d’éventuelles remises de récompenses. 

Le concours se passe dans les établissements scolaires, sous l’encadrement d’enseignants volontaires et sur le temps scolaire. Les épreuves sont posées en ligne, en temps compté, via une plate-forme accessible à l’aide d’un identifiant et d’un mot de passe. 

Ces modalités de fonctionnement encouragent tout particulièrement la participation du plus grand nombre de jeunes, filles comme garçons, de tous niveaux et toutes filières. Le concours n’est pas, de fait, réservé à quelques volontaires déjà initiés à l’informatique, mais peut toucher un large public de non-spécialistes.

En cela, le Castor se distingue des Olympiades internationales en informatique (IOI [site 3]). Créées en 1987, à l’initiative de l’Unesco, ces compétitions réunissent chaque année des représentants de près de quatre-vingts pays. Elles sont centrées sur la programmation et l’algorithmique. Chaque pays forme, entraîne et sélectionne de jeunes talents particulièrement doués dans ces domaines. Les quatre meilleurs vont représenter leur pays lors d’une rencontre annuelle internationale. L’épreuve dure deux jours, pendant lesquels les concurrents travaillent sur trois à quatre tâches, pour concevoir des algorithmes de résolution et proposer des programmes.

•    Coordination internationale

Comme nous l’avons mentionné plus haut, les organisateurs du concours des différents pays se rencontrent annuellement au printemps, en Lituanie, lors d’un séminaire intitulé : « International Bebras Workshop ». C’est l’occasion d’échanges sur les expériences nationales autour du concours lui-même mais aussi de l’enseignement de l’informatique. C’est surtout le moment où est constituée une banque de problèmes pour le concours de l’année suivante. Les problèmes proposés sont discutés, amendés, améliorés, voire rejetés. Un petit nombre de problèmes sont désignés (par vote) comme obligatoires dans les concours nationaux. Des critères de sélection des problèmes sont discutés. C’est un processus de négociation entre des pays ayant différentes approches et pratiques de l’enseignement en informatique, et ayant – ou pas – des curricula en informatique. 

Un point important débattu lors du séminaire international, et constituant le premier critère de sélection des problèmes discutés est leur « nature informatique ». En effet, les problèmes posés doivent faire découvrir autrement l’informatique aux jeunes, afin de susciter leur attrait pour la science informatique et de faire naître des vocations pour ce domaine d’étude [Dagiené, 2010].

UNE PÉDAGOGIE POUR FAIRE DÉCOUVRIR L’INFORMATIQUE AUTREMENT

Afin de faire découvrir autrement l’informatique, deux principes sont mis en œuvre au Castor : montrer la variété des nombreux aspects de l’informatique, et apprendre à utiliser des notions et techniques propres à l’informatique.

•    Montrer la variété des aspects de l’informatique

Valentina Dagiene et Gerald Futschek préconisent que les problèmes posés au concours Castor couvrent le plus largement possible la discipline informatique et qu’ils montrent le lien entre la science informatique et les applications utilisées au moyen des ordinateurs [Dagiene et Futschek, 2008]. Afin de promouvoir ce double objectif, les auteurs proposent une classification des problèmes posés, selon des aspects de l’informatique qu’ils couvrent (Figure 4). 

Le problème « Canettes et bouteilles » (Figure 1) nécessite pour être résolu de parcourir la file de bouteilles et de canettes de la gauche vers la droite et, à chaque nouvel objet rencontré, d’identifier le type de contenant, de le compter, et de déterminer le carton adéquat. Ce principe de parcours et d’application d’une action à chaque nouvel objet rencontré correspond à un algorithme de balayage. Ce problème relève plutôt de la catégorie « ALG - Algorithmique ». 

Un autre exemple typique de problème relevant, plutôt, de la programmation consiste à introduire quelques commandes simples de déplacement d’un objet-robot, écrites dans une syntaxe précise, et à demander d’écrire (ou de choisir) une séquence de commandes permettant d’obtenir un certain déplacement de l’objet-robot.

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Figure 4 : Catégories des questions du concours Castor 
(Dagiené et Futschek 2008).

Le problème « La pièce manquante » (Figure 2) décrit une technique de code correcteur d'erreurs, utilisée dans la transmission de messages pour permettre de détecter, éventuellement, à la réception, une perte d'information et tenter de la réparer ensuite. Ce problème présente un exemple de codage de l’information et relève plutôt de la catégorie « INF - Représentation de l’information ». 
Celui du « plié et découpé » (Figure 3), correspond au paramétrage de l'impression d’un document. Il relève de la catégorie « USE – Applications et leurs utilisations ».

Le problème proposé en introduction du présent article, a été posé dans l’épreuve française 2011, sous le titre « Les photos de Lucie ». Il comportait un graphe décrivant les amis de Lucie (les nœuds du graphe) et leurs relations d’amitié déclarées dans le réseau (les arcs du graphe). Pour le résoudre, il faut comprendre le graphe, et utiliser la notion de nœuds voisins d'un nœud, et de distance entre nœuds. Ce problème relève de la catégorie « STRUC – Structuration des données ». En outre, il associe la notion de graphe à un problème bien connu de partage de données personnelles sur l’Internet. En cela, il offre, aussi, l’occasion de questionner l’aspect « SOC – Informatique et société ».

•    Apprendre à utiliser des notions et techniques informatiques

Le concours Castor a l’ambition de faire découvrir et utiliser, dans le cadre de tâches courtes, des modes de représentation, de sélection, d’interprétation, de transformation des informations qui sont fondamentaux en informatique. En effet, ils sont amenés à découvrir des notions, à manipuler des objets, à appliquer des techniques développées en informatique.
Par exemple, dans les épreuves françaises de 2011, les participants ont  pu découvrir et utiliser des codes, des séquences, un automate cellulaire, des commandes de logo, les opérateurs booléens « et » et « ou », un arbre de décision, des graphes, une structure de pile, une liste ordonnée, des boutons sur une interface, une grammaire, etc.

Ils ont dû, notamment, faire un codage de parcours en séquence de nombres, appliquer un algorithme de balayage, analyser des motifs répétitifs, écrire de petites séquences de commandes, comparer des propositions logiques, parcourir un arbre en profondeur d’abord, tester un programme et le corriger, chercher un chemin optimal sur un parcours, parcourir deux listes en parallèle, choisir des paramètres dans une interface d’impression, appliquer des règles de réécriture, appliquer un code correcteur d’erreur, etc.

•    Encourager les enseignants à être des coordinateurs du concours

Le concours Castor fait également découvrir la science informatique aux personnes encadrant les participants, en particulier à leurs enseignants. La mise en place du concours s’accompagne, en effet, d’une promotion de ses contenus et de ses principes auprès des enseignants, afin qu’ils se portent organisateurs d’une passation du concours dans leurs établissements. 

À cette fin, un effort est porté sur la production de documents permettant d’aider les enseignants à accompagner la préparation du concours, ou bien à en faire une exploitation pédagogique en classe. Notamment, dans certains pays, est diffusé un livret présentant les corrections des problèmes posés l’année précédente, et expliquant en quoi le problème relève de l’informatique 4 . 

On le voit, le concours Castor encourage différentes formes de participation pouvant contribuer à la réflexion sur ce que peut être l’informatique à enseigner au niveau de l’école obligatoire.

UNE DYNAMIQUE POUR PENSER L’INFORMATIQUE SCOLAIRE

Le concours Castor a été lancé en réaction à ce qui était perçu par sa créatrice comme une réduction de la place de la science informatique dans l’enseignement secondaire en Lituanie. Son introduction dans les autres pays a souvent été motivée par les mêmes raisons. Aujourd’hui, le concours Castor offre différents leviers pour questionner l’informatique scolaire.

•    Informatique scolaire : où en sommes-nous ? 

Dans les années 1980, la réflexion et les débats étaient centrés sur la question de l’enseignement de la programmation. En Allemagne, Klaus Haefner recommandait d’introduire l’informatique à l’école et de développer de nouveaux programmes incluant les technologies de l’information [Haefner, 1982]. En Russie, Andrei Ershov, créait le slogan : “Programming is the second literacy” [Erchov, 1982]. Les principaux arguments en faveur de l’enseignement de la programmation portaient sur le développement de capacités dépassant le seul cadre du domaine de l’informatique, telles que la capacité à décrire des comportements complexes à l’aide de suites d’instructions simples, ou encore la capacité à réinvestir des méthodes de résolution de problèmes apprises, sur des problèmes non encore rencontrés [Mayer, 1991]. Dès cette période, certains pays ont proposé un enseignement d’informatique centré sur la programmation dès le niveau secondaire (l’Autriche, l’Allemagne, la Pologne, la Russie). Pour la France, on peut se reporter à l’article de Georges-Louis Baron dans ce dossier 5.

Les années 1990 ont été marquées par le fort développement d’outils issus de l’informatique, et leur omniprésence dans la vie quotidienne professionnelle et personnelle. Dans la plupart des pays occidentaux, les choix faits en matière d’éducation se sont alors portés sur l’encouragement aux utilisations des applications, souvent au service des autres disciplines scolaires. Les discours et réflexions se sont alors orientés sur le développement des « usages de technologie de l’information et de la communication (TIC) ». Souvent, les choix et efforts ont été faits au détriment du maintien d’une discipline informatique indépendante [Clark et Boyle, 2006 ; Syslo et Kwiatkowska, 2008].

Durant cette période, une opposition a souvent été faite dans la littérature entre, d’une part, une informatique de l’utilisateur, centrée sur l’« usage des TIC » et, d’autre part, une informatique du concepteur-expert, fondée sur la « science informatique ». Cette opposition nous semble plutôt stérile pour penser l’informatique scolaire [Tort et Bruillard, 2010]. Elle repose sur une vision simplificatrice du citoyen comme utilisateur final. Or, les applications informatiques, et en particulier les applications professionnelles, se complexifient et prennent place dans des boucles d’usage dans lesquelles l’utilisateur est aussi en partie concepteur. Dès lors, il a besoin de mobiliser des savoirs et savoir-faire relevant de l’informatique.

En 2006, Jeannette Wing définit la pensée informatique (« computational thinking ») comme permettant de résoudre des problèmes et concevoir des systèmes en s’appuyant sur les concepts de l’informatique. Elle souligne que c’est un acquis fondamental pour tous, qui n’a pas à être limité aux informaticiens, et qui devrait être inclus dans les savoirs fondamentaux transmis aux enfants, au même titre que la lecture, l’écriture et l’arithmétique [Wing, 2006]. Plusieurs propositions, notamment aux États-Unis, visent à inscrire ces compétences dans les savoirs fondamentaux enseignés (National Research Council, 2010). 

David Barr, John Harrison et Leslie Conery proposent une définition de la « pensée informatique » qu’ils souhaitent « opératoire » dans un contexte éducatif. Il s’agit d’une liste de compétences générales, qui, selon les auteurs, pourrait servir de cadre aux enseignants :

•    Formuler les problèmes de telle sorte que l’on puisse utiliser un ordinateur (au sens large) pour les résoudre ;
•    Organiser et analyser logiquement les données ;
•    Représenter les données de façon abstraite, au moyen de modèles ou de simulations ;
•    Automatiser les solutions par des algorithmes (suites d’étapes ordonnées) ;
•    Identifier, analyser, et implémenter les solutions possibles afin d’obtenir la plus efficace et la plus efficiente combinaison d’étapes et de ressources ;
•    Généraliser et transférer ce processus de résolution de problème à une large variété de problèmes. » [traduit par l’auteur de Barr et al, 2011].
En mettant l’accent sur la résolution de problèmes (« thinking ») plutôt que sur la restitution de connaissances («knowing»), et en s’efforçant de toucher différents aspects de l’informatique, le concours Castor se situe dans ce courant de pensée. La conception et la mise en place du concours créent une dynamique d’action pouvant nourrir une réflexion sur l’informatique scolaire.

•    Pistes de réflexion ouvertes par le concours

Le concours offre un moyen de questionner les acteurs du système éducatif sur la place de l’informatique scolaire (les enseignants qui font passer le concours à leurs élèves, mais aussi les inspecteurs qui s’y intéressent). Il fournit des données exploitables pour la didactique permettant d’observer ce que les jeunes savent faire sur ces contenus. Il propose un cadre pour penser et tester des contenus à proposer au niveau secondaire. Revenons sur ces différents points.

La passation du concours dans les établissements scolaires active une certaine forme de prise en charge par les enseignants des contenus informatiques proposés par le concours. En France, des enseignants de différentes disciplines ont fait passer le concours à leurs élèves. Car s’il n’y pas une discipline informatique indépendante, il n’y a pas pour autant une absence d’enseignements d’informatique. Au collège, le cours de technologie comporte une composante informatique identifiée, principalement autour des technologies de l’information et de la communication. Au lycée, le cours de mathématiques de seconde comporte depuis la rentrée 2010 une composante algorithmique. Le cours de mathématiques, notamment dans la filière littéraire, comporte une utilisation assez avancée du tableur. Les cours de sciences (Science physique et Sciences de la vie et de la terre) utilisent des logiciels de calculs et de simulation. Enfin, les filières technologiques (en particulier « Industrielles » et « Gestion ») ont une composante programmation et, même, de développement de systèmes informatiques. Ces différentes disciplines apportent chacune un éclairage particulier sur l’informatique. En mettant le concours Castor à leur programme de l’année, les enseignants procèdent à une forme de négociation entre les contenus informatiques proposés et leurs propres enseignements. Certains d’entre eux exploitent ces contenus en classe, au delà du concours. C’est un point qu’il nous semble intéressant d’étudier.

Par ailleurs, la passation du concours sur une plate-forme informatique facilite le recueil des données, sur les élèves inscrits, leurs établissements, leurs filières et, bien sûr, leurs réponses aux différents problèmes. Les modalités d’organisation du concours Castor permettent de toucher un large public. Et les organisateurs encouragent les enseignants à proposer le concours au plus grand nombre de leurs élèves, sans sélection. Ils espèrent parvenir à toucher autant les filles que les garçons, autant les jeunes des filières littéraires que ceux des filières scientifiques, de filières professionnelles que de filières générales. Le dispositif fournit donc une grande quantité de données sur le rapport entre ces élèves et les contenus informatiques proposés. Pour cette année, les premiers résultats collectés indiquent que près de la moitié des participants sont des filles, mais que le pourcentage tombe à environ un quart pour le niveau « senior » (Première-Terminale). On note une surreprésentation des filières scientifiques au lycée et une quasi-absence des lycées professionnels. 

D’autres types de questions se posent : quels problèmes sont faciles ou difficiles et pour qui ? Quelles notions ou techniques informatiques sont déjà connues et par qui ? Autant d’éclairages sur ce que les jeunes savent et savent faire sur ces contenus.

Enfin, la conception des problèmes elle-même permet de questionner directement les contenus. Quels sont les concepts et méthodes propres à l’informatique ? Quels sont les invariants de l’informatique, et, en particulier, dans le domaine des applications et de leurs utilisations ? Quelles sont les notions et les techniques que l’on peut introduire ? À quels niveaux de l’épreuve peut-on les introduire ? 

Des questions sur la forme de l’exercice demandé au candidat se posent aussi. En particulier, sur les qualités, capacités et compétences que leur résolution demande. Par exemple, beaucoup de petits problèmes éprouvent la rigueur du candidat, bien moins en appellent à sa créativité ou son inventivité. De plus, toute l’épreuve demande au candidat une compétence incontournable : la lecture. Les énoncés des problèmes sont sans doute encore perfectibles sur ce point, cependant il n’est pas possible de renoncer à des énoncés explicatifs donnant avec précision tous les éléments permettant de résoudre le problème.

UN TRAVAIL DE CONSTRUCTION COLLECTIF A POURSUIVRE…

La première édition du concours Castor français s’est tenue en 2011. Les organisateurs ont œuvré à l’intéressement de différentes communautés d’enseignants à ce projet. Ce fut l’occasion de réunir pour le choix et la conception des épreuves un groupe d’enseignants, chercheurs et informaticiens ayant des approches et sensibilités variées. L’ensemble a permis un travail de construction collectif autour du concours : une épreuve utilisant trente-six problèmes, pour quatre niveaux, mais aussi des livrets de correction de l’épreuve suisse de 2010 et de l’épreuve française de 2011. Ces documents donnent des explications des solutions des problèmes, des exemples de stratégies de résolution efficaces, mais aussi une rubrique « c’est de l’informatique », ouvrant vers les aspects de l’informatique concernés.

Afin de préparer le concours 2012, et de pérenniser le projet, il nous semble important de créer une communauté d’intérêt autour du concours. Différents chantiers sont ouverts en ce sens, parmi lesquels, l’analyse fine des résultats du concours français, le collectage de problèmes pour les éditions futures, l’échange d’expérience avec les autres pays participants.

Françoise Tort, maître de conférences à l’ENS Cachan, membre du laboratoire Stef,  
Valentina Dagiene, professeur à l’Institut de Mathématiques et d’Informatique de Vilnius (Lituanie)


Mise en ligne : janvier 2012

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1. Réponse : C.

2. Réponse : B.

3. Réponse : C.

4. Voir le livret français de l’épreuve 2011

5. Voir Georges-louis Baron, « L’informatique en éducation : quel(s) objet(s) d’enseignement ? ».

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RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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SITES INTERNET


[1] Bebras international Contest

[2] Concours Castor français

[3] International Olympics of Informatics
 
[4] Association française pour les IOI 
 
[5] Concours Kangourou de mathématiques