Pourquoi et comment un enseignement d'informatique pour tous

Pourquoi et comment
un enseignement d'informatique pour tous

Jean-Pierre Archambault

Le présent texte constitue une synthèse de textes déjà parus. Il concerne l'enseignement général [1].

À la rentrée 2012 a été créé en Terminale S un enseignement de spécialité optionnel « Informatique et sciences du numérique ». À la rentrée 2013, un enseignement d'informatique a été mis en place pour tous les élèves des classes préparatoires aux grandes écoles scientifiques. Ces premiers pas vers un enseignement de l'informatique pour tous les élèves, composante de leur culture générale, c'est de cela dont il s'agit, en appellent d'autres. Les actions menées depuis 2007 dont l'EPI a été à l'initiative et dans lesquelles elle a joué le rôle que l'on sait, ont permis ces avancées, après la traversée du « désert explicatif » (de la science et technique informatique) qui a suivi la deuxième suppression en 1998 de l'option informatique des lycées d'enseignement général (Seconde, Première, Terminale) qui, supprimée une première fois en 1992 alors qu'elle était en voie de généralisation, avait été rétablie en 1995 [2].

Depuis de nombreuses années, concernant le contenu de la culture générale informatique et les modalités pour la donner à tous les élèves, deux approches coexistent. Discipline ou pas ? Pour l'une, les apprentissages doivent se faire d'une manière exclusive à travers les usages de l'outil informatique dans les différentes disciplines existantes. Pour l'autre, l'informatique étant partout, car elle sous-tend le numérique, elle doit être quelque part en particulier, à un moment donné, sous la forme d'une discipline scolaire en tant que telle. Pour les uns, l'utilisation des technologies de l'information et de la communication (TIC) suffit. Pour les autres, l'usage d'un outil, matériel ou conceptuel, ne suffit pas pour le maîtriser, ni pour donner l'indispensable culture générale de notre époque. Le B2i a traduit l'approche par les « usages ». L'examen de plus de 10 ans de mise en oeuvre du B2i montre un échec patent, un échec prévisible. Nous y reviendrons.

On peut donc parler d'un long et chaotique cheminement de la discipline informatique dans l'enseignement général, qui n'est pas propre à la France [3]. En effet, on le retrouve dans la majeure partie des pays développés, les pays émergents ayant beaucoup moins ce genre d'état d'âme. Alors pourquoi et comment un enseignement d'informatique pour tous ?

Un paradoxe

On est face à un paradoxe : omniprésente, et de plus en plus, dans la société, l'informatique est encore peu présente dans l'enseignement scolaire, de l'école au lycée, en passant par le collège.

Contrairement à ce que l'on pourrait penser de prime abord, ce paradoxe ne saurait surprendre. Il est même la loi du genre dans tous les domaines. C'est un grand classique : le nouveau émerge toujours dans la douleur. Et cela ne date pas d'hier. Déjà, Confucius mettait en garde : « Lorsque tu fais quelque chose, sache que tu auras contre toi ceux qui voulaient faire la même chose, ceux qui voulaient faire le contraire et l'immense majorité de ceux qui ne voulaient rien faire. »

La création d'une nouvelle discipline scolaire s'avère toujours difficile. On se souvient de discours des années 80 qui, péremptoires, affirmaient que l'informatique était une mode qui passerait comme passent les modes, que la France n'avait plus besoin d'informaticiens. Au début du XX^e siècle, un lobby du courant continu s'évertuait à « prouver », force arguments « scientifiques » à l'appui, que le courant alternatif constituait une impasse... On pourrait multiplier sans fin les exemples... une véritable litanie. Cela étant on n'est pas obligé de persévérer dans l'erreur. L'enjeu pour la société française est primordial.

Une précision sémantique

On sait l'importance des mots que l'on utilise. Certains s'expriment en terme de « guerre » des mots, qu'il est essentiel de gagner. Les dénominations ont varié au fil du temps ; un peu dans le désordre : informatique, nouvelles technologies, NTIC, TIC, EAO, EIAO, TUIC (les TICE (Techniques de l'Information et de la Communication pour l'Enseignant) devenant les TUIC (Techniques Usuelles de l'Information et de la Communication) [4], multimédia, réseau, numérique... comme si, pour une part, le mot informatique était le mot qui fâche. On parle beaucoup de numérique, de société et d'économie numériques car de plus en plus d'activités et de réalisations reposent sur la numérisation de l'information. On caractérise ainsi la société en référence à sa production dominante, comme on parle de société industrielle ou de société agraire. Le numérique est créé grâce aux développements de la science et technique informatique. Au coeur du numérique il y a la science informatique car elle est la science du traitement et de la représentation de l'information numérisée. L'informatique sous-tend le numérique comme les sciences physiques sous-tendent l'industrie de l'énergie et la biologie le vivant. Si la science et technique informatique joue un rôle fondamental dans le numérique, bien sûr d'autres sciences et techniques interviennent, toutes alors sciences et techniques du numérique et/ou numériques. C'est par exemple le cas avec un appareil photo numérique [5].

Pourquoi faut-il enseigner la science et technique informatique ?

Pour répondre à cette question, il faut examiner la place prise par l'informatique dans la société au prisme des trois missions traditionnelles de l'École, à savoir former l'homme, le travailleur et le citoyen.

Le citoyen. Lors des débats sur l'énergie, un citoyen sait de « quoi il retourne » car il peut se référer à ses cours de sciences physiques. Idem pour ceux sur les OGM avec ce qu'il a appris en SVT. Le citoyen a ainsi des connaissances pour se faire son opinion. Ces apprentissages se sont faits dans un cadre disciplinaire : la physique, la chimie, les SVT sont des matières scolaires en tant que telles. Mais que signifie « code source » pour quelqu'un qui n'a jamais écrit la moindre ligne de programme ? « Neutralité du Net » pour celui qui n'a aucune représentation mentale d'un réseau informatique ? Et il y a aussi les libertés numériques, le respect de la vie privée, la NSA, la protection des données personnelles, le vote avec les ordinateurs et les réseaux, etc.

L'on se souvient que lors des votes sur la transposition de la directive européenne DADVSI et de la loi Hadopi, s'il fut abondamment question de copie privée, de propriété intellectuelle, de modèles économiques..., ce fut sur fond d'interopérabilité, de DRM, de code source, de logiciels en tant que tels. Dans un cas comme dans l'autre on n'a pu que constater un sérieux déficit global de culture informatique largement partagé... La question se pose bien de savoir quelles sont les représentations mentales opérationnelles, les connaissances scientifiques et techniques informatiques qui permettent à tout un chacun d'être en phase et en prise sur la société dans laquelle il vit.

L'informatique est, pour chaque citoyen, la clé de la compréhension du monde numérique en construction. Tout élève doit avoir une culture générale informatique même s'il ne sera pas informaticien. Comme il ne deviendra pas nécessairement médecin, infirmier ou ingénieur électricien.

Le travailleur. La France doit former des techniciens, des ingénieurs et des scientifiques qui sachent développer des outils numériques : il y va de l'innovation et de l'emploi, de la création des richesses. L'informatique est une science et technique majeure du XXI^e siècle (elle représente 30 % de la R&D de par le monde, 18 % seulement en Europe), omniprésente dans l'entreprise et les administrations. L'informatisation est la forme contemporaine de l'industrialisation. Elle intervient dans l'économie de plusieurs façons essentielles, aux niveaux suivants : la production de biens manufacturés ou agricoles, de par l'automatisation de plus en plus poussée des processus de production ; la création de nouveaux produits ou l'amélioration de produits anciens par l'introduction de puces et de logiciel ; la communication entre les personnes [6]. L'industrie automobile recrute aujourd'hui plus d'informaticiens que de mécaniciens. On ne fait plus d'essais en vol pour fabriquer des avions. Tous les secteurs d'activités sont concernés : chirurgie, médecine, arts, architecture, droit... On a besoin de spécialistes informaticiens bien sûr – on en manque – mais tous les personnels, peu ou prou utilisateurs au quotidien de l'informatique, doivent avoir la culture qui donne le recul et l'efficience. Gare aux difficultés de dialogue quand sévit l'illettrisme numérique...

Pour illustrer à nouveau l'omniprésence de l'informatique dans le monde du travail, quelques exemples parmi beaucoup d'autres. Anthropologues, ethnologues, sociologues, géomaticiens... n'ont pas pu échapper ces dernières années à la montée en puissance de l'algorithmique. Alors qu'il a fallu plus de 10 ans et 3 milliards de dollars pour réaliser le premier séquençage humain complet, il est aujourd'hui possible d'en réaliser un en quelques jours pour moins de 1 000 dollars. Ainsi la taille des bases de données génétiques a-t-elle explosé. L'ère du « super-numérique » est bien là [7]. Sans superordinateur, plus de prévisions météorologiques, et pas de modèles de changement climatique. L'innovation sera digitale ou ne sera pas. Des pans entiers de notre économie sont déjà dépendants du calcul intensif. Il est par exemple impensable de se passer de cet outil pour concevoir un avion. Ce n'est donc pas par hasard que la Chine à son tour soit entrée dans la course – et de suite par la grande porte – en fabriquant le supercalculateur le plus puissant au monde. Celui-ci peut réaliser 30 millions de milliards d'opérations par seconde en consommant une puissance électrique équivalant à six TGV à pleine vitesse. L'Inde, la Russie et d'autres ne sont d'ailleurs pas en reste. L'Europe n'a plus que 5 % des parts de marché dans ce domaine.

Autre manifestation de l'omniprésence de l'informatique : elle contribue à faire évoluer l'« essence » des autres disciplines (objets, méthodes, outils). Prenons l'exemple de la biologie. En une phrase, Ernest Rutherford (1871-1937) énonce la suprématie de la physique en son siècle, en l'opposant à la biologie : « En sciences, il y a deux choses : la physique et la collection de timbres. » À l'époque, la technique n'avait pas sa place et les mathématiques se justifiaient par leur utilité en physique. Aujourd'hui, la biologie modélise ses objets en insistant sur leur caractère algorithmique. Les nouveaux déploiements de la démarche scientifique accordent une place importante au choix du langage utilisé pour décrire les objets. Le séquençage du génome, par exemple, repose sur une abstraction nouvelle de ce qu'est un brin d'ADN ou d'ARN : une suite finie à valeurs dans un ensemble à quatre éléments – les informaticiens disent « un mot dans un alphabet de quatre lettres ». Cette question de la représentation informationnelle des objets est une question récurrente en informatique. La biologie s'est dotée d'un appareillage théorique qui se fonde beaucoup sur l'informatique.

L'homme. On entend souvent dire que, l'informatique irriguant la vie quotidienne de tout un chacun, les nouvelles générations, qui baignent dans Internet depuis leur plus jeune âge, n'auraient pas besoin d'une formation spécifique de nature scientifique et technique. Leurs utilisations d'Internet, dans et hors l'école, suffiraient. Qu'en est-il exactement ? Dans le cadre de sa thèse de doctorat, Cédric Fluckiger a réalisé une étude dans un collège de la région parisienne. Lucas, élève de troisième, pense qu'il est nécessaire d'avoir plusieurs abonnements à Internet pour accéder à toutes les pages, car les moteurs de recherche proposés sur les différents portails n'indiquent pas la même liste de sites : « Wanadoo ils ont pas les mêmes pages. Si je cherche quelque chose, j'aurai pas les mêmes choses dans Wanadoo et dans quelque part d'autre. (...) Ça change tout, c'est pour ça qu'on en a pris trois différents. » Cet exemple d'utilisation approximative, qui n'est pas unique loin s'en faut, traduit manifestement une représentation mentale erronée de l'environnement numérique dans lequel le collégien évolue. Des pratiques spontanées et sans recul ne suffisent pas à devenir un utilisateur averti. Une bonne appropriation de notions scientifiques fondamentales est indispensable car elle conditionne une utilisation rationnelle de l'outil conceptuel qu'est l'ordinateur et la résolution des problèmes rencontrés au fil du temps présent et à venir dans la société et l'économie numériques. Il faut relativiser fortement les compétences acquises hors de l'École, qui restent limitées aux usages quotidiens. Elles sont difficilement transférables dans un contexte scolaire plus exigeant. Les pratiques ne donnent lieu qu'à une très faible verbalisation. Les usages reposent sur des savoir-faire limités, peu explicitables et laissant peu de place à une conceptualisation. Il ne faut pas confondre « consommation » et « création » d'informatique, utilisation « intelligente » des outils [8].

Les élèves doivent donc acquérir des connaissances en informatique à l'École, le seul lieu où ils rencontrent la connaissance sous une forme structurée. L'École doit leur donner une culture générale informatique. Rappelons que l'enseignement scolaire relève fondamentalement de la culture générale.

Comment donner une culture générale informatique ?

Comment l'École donne-t-elle une culture générale ? Il suffit de regarder ce qu'elle fait avec les autres domaines de la connaissance. Depuis longtemps, nous savons qu'il est indispensable que tous les jeunes soient initiés aux notions fondamentales de nombre et d'opération, de vitesse et de force, d'atome et de molécule, de microbe et de virus, de chronologie et d'événement, de genre et de nombre, etc. Pour différentes raisons. La thermodynamique, la mécanique, l'électricité, la chimie sous-tendent les réalisations de la société industrielle. Cela concerne effectivement les futurs spécialistes. Mais tout le monde ne sera pas technicien ou ingénieur. En revanche, tout le monde a besoin d'une culture de base en la matière. Au travail mais aussi dans le quotidien car il faut connaître l'environnement moderne. Se connaître aussi, savoir de quoi est fait l'être humain et comment son corps fonctionne, même si, répétons-le, tout le monde n'est pas médecin ou infirmier ou infirmière. Et il y a les débats de société que nous avons mentionnés ci avant, portant par exemple sur le nucléaire ou les OGM, auxquels le citoyen doit pouvoir participer et pour cela savoir ce dont il est question. Il peut alors s'appuyer sur les connaissances scientifiques qu'il a acquises grâce aux cours de sciences physiques et de SVT qui sont de fait des conditions d'un exercice plein de la citoyenneté Et ces initiations se font dans un cadre disciplinaire. Il est indispensable aujourd'hui d'initier tous les élèves de la même façon aux notions centrales de l'informatique, devenues tout aussi indispensables : celles d'algorithme, de langage et de programme, de machine et d'architecture, de réseau et de protocole, d'information et de communication, de données et de formats, etc. Cela ne peut se faire qu'au sein d'une vraie discipline informatique [9].

En effet, l'expérience a montré l'échec du B2i et de son approche exclusive par les usages. Échec prévisible disions-nous. En effet, un tel dispositif suppose implicitement un apport de connaissances mais ne dit pas où les trouver, dans quelles disciplines. Il n'est déjà pas évident d'organiser des apprentissages progressifs sur la durée lorsque les compétences recherchées sont formulées de manière très générale (du type « maîtriser les fonctions de base » ou « effectuer une recherche simple »), éventuellement répétitives à l'identique d'un cycle à l'autre, et que les contenus scientifiques, savoirs et savoir-faire précis permettant de les acquérir, ne sont pas explicités. Mais, quand, en plus, cela doit se faire par des contributions multiples et partielles des disciplines, à partir de leurs points de vue, sans le fil conducteur de la cohérence didactique des outils et notions informatiques, par des enseignants insuffisamment formés, on imagine aisément le caractère ardu de la tâche au plan de l'organisation concrète. Pour se faire une idée de ces difficultés, il suffit d'imaginer l'apprentissage du passé composé et du subjonctif qui serait confié à d'autres disciplines que le Français, au gré de leurs besoins propres (de leur « bon vouloir »), pour la raison que l'enseignement s'y fait en français. Idem pour les mathématiques, outil pour les autres disciplines, avec les entiers relatifs enseignés lors de l'étude de la période avant-après JC en histoire et les coordonnées de celle de la latitude et la longitude en géographie ! Les pratiques seules ne suffisent pas à maîtriser un outil.

Les contenus informatiques à enseigner

On pourra se référer au programme de l'enseignement de spécialité optionnel « Informatique et sciences du numérique » de Terminale S [10]. Dans le cadre des actions menées en faveur de l'enseignement de l'informatique, l'EPI et la SIF (et d'autres) ont été « forces de proposition ».

Suite à une audience au Conseil Supérieur des programmes avec Alain Boissinot son président, nous avions adressé au conseil un texte « Proposition d'orientations générales pour un programme d'informatique à l'école primaire » [11]. En janvier 2014, nous avons envoyé un autre texte sur l'enseignement de l'informatique au Collège [12]. L'apprentissage de la programmation y occupe une place centrale. L'enseignement de l'informatique permet de développer des compétences essentielles comme : modéliser, collecter des données, abstraire, projeter, réaliser, travailler en groupe, interagir avec un objet matériel. Et au collège on peut montrer l'ouverture de l'informatique vers d'autres domaines techniques et l'importance des données dans le monde actuel, aborder les réseaux, commencer à réfléchir aux modifications profondes que l'informatique apporte à notre société. Et cela en complémentarité avec l'approche numérique dans les différentes disciplines et activités.

Reçus au titre de l'EPI, le 12 décembre 2007, par Mark Sherringham, Inspecteur général de l'Éducation nationale, Conseiller au cabinet du ministre de l'Éducation nationale, Xavier Darcos [13], Jean-Pierre Archambault et Jacques Baudé lui avaient remis un document de synthèse fruit des travaux du groupe ITIC de l'ASTI, créé à l'initiative de l'EPI, comportant les grandes lignes d'un programme ITIC pour les trois années du lycée [14]. Mark Sherringham leur avait demandé, pour le mois de mars 2008, un document explicitant les grandes lignes d'un tel programme, en le modulant selon l'horaire hebdomadaire imparti (2, 3 heures pour les élèves) et les différentes séries. La commande avait été honorée [15].

Suite à leur audience (voir communiqué de l'EPI [16]) avec Érick Roser, Conseiller du Ministre de l'Éducation nationale pour les affaires pédagogiques, le lundi 22 mars 2010, au nom de l'EPI et du groupe ITIC de l'ASTI, Jean-Pierre Archambault, Gérard Berry, Gilles Dowek et Maurice Nivat avaient élaboré à la demande d'Érick Roser une proposition de programme pour la formation des professeurs qui seront chargés de l'enseignement de spécialité optionnel « Informatique et sciences du numérique » en Terminale S à la rentrée 2012 [17]. Ce texte avait été discuté avec les groupes ITIC de l'ASTI et de l'EPI, avec des membres de l'association SPECIF – qui a depuis donné lieu à la SIF, Société Informatique de France – qui fédérait la communauté des enseignants en informatique à l'Université, ainsi qu'avec plusieurs autres collègues enseignants et/ou chercheurs. Cette proposition de programme correspond aux connaissances informatiques qui doivent être maîtrisées par un enseignant de la discipline informatique au lycée.

Les programmes scolaires

S'il y a des fondamentaux qui demeurent, la culture générale scolaire n'en est pas pour autant immuable. Elle évolue car la société évolue. Il faut donc aller vers un enseignement de l'informatique pour tous les élèves. Ce qui n'exclut évidemment pas l'utilisation de l'« outil » informatique dans les différentes disciplines et activités. Faut-il répéter une fois de plus que les deux démarches sont complémentaires ?

Le latin et le grec n'occupent plus la place qu'ils avaient antan. En mathématiques, la géométrie descriptive et les coniques ont disparu, remplacées par les probabilités et les statistiques. Dans les années 1960, la discipline sciences économiques et sociales a été créée, etc.

Çà et là on nous dit que l'emploi du temps des élèves est déjà très chargé. Mais l'allongement de la scolarité est une tendance lourde. Il est loin le temps où la majorité d'une génération quittait l'école à 10, 12 ans. La marge de manoeuvre est réelle pour sortir du cercle (de plus en plus) vicieux qui veut que comme c'est difficile d'introduire une nouvelle discipline, eh bien on ne le fait pas. Si l'on appliquait ce principe dans le futur, on est certain que dans 1 000 ans les enseignements seraient les mêmes qu'aujourd'hui ! Et l'on peut essayer d'imaginer ce que serait l'enseignement en 2014 si les pédagogues du passé avaient développé et mis en oeuvre des thèses similaires. Les élèves d'aujourd'hui apprendraient, comme dans les écoles médiévales, d'abord la Grammaire, la Dialectique et la Rhétorique, puis l'Arithmétique, la Musique, la Géométrie et l'Astronomie. Pas de Physique, pas d'Histoire, pas de Biologie !

Si les disciplines scolaires sont générales et concernent tous les élèves, il n'empêche qu'elles contribuent à donner des fondamentaux que certains retrouveront dans leurs formations ultérieures et leur vie professionnelle. Toutes les disciplines sont des outils au service des autres, et aussi des fins en soi. Cela vaut par exemple pour les mathématiques qui sont au service des sciences physiques ou des sciences économiques ou... Et pour l'informatique bien sûr. Plus les disciplines sont au service des autres, plus elles deviennent une fin en elles-mêmes. Plus elles sont des composantes majeures de la culture des hommes. Informatique et littérature même combat. Écrire un programme ou écrire un texte sont deux activités d'égale dignité, tout aussi passionnantes l'une que l'autre : une fin en soi !

Une formation structurée sur une longue durée doit être organisée comme une fusée à deux étages : les premières années doivent être consacrées à l'apprentissage de savoirs fondamentaux, puis doivent venir les savoirs spécialisés, qui ont vocation à être directement utilisés dans les premières années d'une activité professionnelle. Par exemple, la formation d'un médecin consiste à apprendre d'abord (dès l'école primaire, le collège et le lycée) des généralités sur l'anatomie et la physiologie humaine, avant d'apprendre tel ou tel geste chirurgical ou la posologie de tel ou tel médicament. Cette seconde phase de la formation est très variable en fonction du métier que l'on souhaite exercer : les mêmes savoirs spécialisés ne sont pas nécessaires à un ophtalmologiste et un anesthésiste, alors que l'un et l'autre doivent savoir que le coeur est à gauche et le foie à droite ou qu'une cellule humaine contient vingt-trois paires de chromosomes.

Si l'enseignement scolaire, à l'école, au collège et au lycée, relève fondamentalement de la culture générale, il a bien aussi un rôle de propédeutique aux formations professionnalisantes.

La contribution spécifique des sciences à la citoyenneté

Ceux qui sont hostiles à l'enseignement de la science informatique avancent souvent l'idée qu'il faut former aux problèmes sociétaux liés au numérique et à l'informatique, mais pas à la science informatique. Comme si l'on pouvait parler avec pertinence des effets des sciences, de ce qu'elles sous-tendent et entraînent, du monde qu'elles contribuent à créer, sans les connaître ! Il faut « ouvrir le capot ». Les sciences ont une contribution spécifique et irremplaçable dans la formation du citoyen. Nous avons déjà mentionné la problématique avec l'énergie, les OGM, Hadopi et DADVSI. D'autres exemples.

L'actualité fait que le citoyen doit pouvoir se faire son opinion sur les causes de la crise financière. Vaste problème ! Dans une interview au journal Le Monde, le 19 octobre 2009, Benoît Mandelbrot, père de la théorie des fractales, indiquait qu'« il était inévitable que des choses très graves se produisent ». Dès 1964, il avait perçu que les modèles mathématiques utilisés par les financiers étaient erronés et avait tenté d'alerter sur leurs dangers. « Les gens ont pris une théorie inapplicable... Elle ne prend pas en compte les changements de prix instantanés qui sont pourtant la règle en économie. Elle met des informations essentielles sous le tapis. Ce qui fausse gravement les moyennes. Cette théorie affirme donc qu'elle ne fait prendre que des risques infimes, ce qui est faux... » S'il est difficile au citoyen lambda de discuter sur le fond ce point de vue, il doit néanmoins comprendre la problématique posée, se faire son opinion dans un débat contradictoire. B. Mandelbrot ajoute que « les catastrophes financières sont souvent dues à des phénomènes très visibles mais que les experts n'ont pas voulu voir ». Savoir pourquoi est une question intéressante qui concerne aussi les financiers eux-mêmes. Un certain niveau de culture mathématique constitue d'évidence une condition d'exercice de la citoyenneté. Il vaut mieux par exemple avoir appris à étudier des fonctions à l'École que de ne point l'avoir fait. Il ne s'agit bien évidemment pas pour le citoyen lambda d'être en mesure de mener un débat contradictoire avec des spécialistes de haut niveau, mais de percevoir de quoi on parle, d'avoir des « sensations » et de pouvoir se faire une opinion dans le cadre d'un débat pluraliste. Plus on en sait mieux ça vaut. Et rappelons que la démocratie est le gouvernement des affaires de la cité par des « ignorants » !

Il est bien d'autres débats sociétaux qui requièrent, eux aussi, une culture informatique. Dans les colonnes du Monde diplomatique, en décembre 2002, John Sulston, prix Nobel de médecine, évoquant les risques de privatisation du génome humain, indiquait que « les données de base doivent être accessibles à tous, pour que chacun puisse les interpréter, les modifier et les transmettre, à l'instar du modèle de l'open source pour les logiciels ». Open source, logiciels libres, code source... Encore une fois, c'est quoi le code source pour quelqu'un qui n'a jamais écrit une ligne de programme ? Le libre est aussi un outil conceptuel qui aide à appréhender les problématiques de l'immatériel. Il suppose une culture générale informatique.

Un rapport de l'Académie des Sciences

L'année 2013 a vu en mai l'adoption par l'Académie des Sciences de son rapport L'enseignement de l'informatique en France – Il est urgent de ne plus attendre [18]. L'Académie préconise la création dans le secondaire d'une discipline de science informatique pour tous et pour l'ensemble des niveaux. Son enseignement doit débuter dès le collège au même titre que celui de la physique ou de la biologie, après une sensibilisation à l'école primaire. Mais il ne doit pas être à caractère optionnel, puisque ce sont bien tous les citoyens qui sont déjà confrontés à des questions qui ne pourront se résoudre que grâce à une véritable compréhension du monde numérique, rendue possible par une initiation à la science informatique.

Des évolutions et des convergences

Apprendre le code (la programmation) est devenu une question grand public et les articles se multiplient dans les médias en général ainsi que les prises de position et les propos en faveur d'un enseignement de l'informatique pour tous les élèves, une nécessité en train de devenir pour beaucoup une quasi évidence. Le 18 juin 2013, le Conseil National du Numérique a tenu à soutenir le (récent) rapport de l'Académie des Sciences sur l'enseignement de l'informatique à l'École [19]. La décision a été adoptée à l'unanimité. Le CNN considère que « l'informatique est la science – et une technique – au coeur du monde numérique dans lequel nous vivons, et son impact est considérable dans de nombreux secteurs économiques comme dans nos vies quotidiennes. La compréhension que peuvent en avoir non seulement les ingénieurs, les scientifiques mais aussi les citoyens en général est donc fondamentale. L'Académie des sciences vient de publier un rapport important et ambitieux sur l'enseignement de l'informatique en France, depuis l'école maternelle jusqu'à l'enseignement supérieur et au monde professionnel. C'est un enjeu essentiel pour notre société ».

Dans l'éditorial de décembre 2013 d'EpiNet, nous faisions état des déclarations du président Obama appelant tous ses compatriotes à étudier la programmation [20]. « Ne vous satisfaisez pas de l'achat d'un nouveau jeu vidéo : fabriquez en un ! » leur dit-il. C'est clair : utilisateur mais aussi créateur. Avec un enjeu fondamental, pour le moins à méditer disions-nous : selon le président des États-Unis, « l'apprentissage des compétences en jeu n'est pas seulement utile pour le futur, il est important pour le futur de notre pays. Si nous voulons que les États-Unis restent en tête, nous avons besoin que de jeunes Américains comme vous aient la meilleure maîtrise possible des outils et de la technologie ».

Dans un post-scriptum de l'éditorial d'EpiNet du mois de février 2014, nous rapportions des propos de François Hollande lors de ses échanges avec la salle à l'inauguration de l'US French Tech Hub à San Francisco le 12 février : « Nous n'avons pas assez de jeunes qui vont vers les métiers d'avenir. (...) Tout doit commencer par le codage à l'école (...) il va y avoir une expérimentation et l'on va mettre du codage au collège (...) il faut le plus vite possible former les enseignants (...) le codage va être progressivement généralisé (...) » [21].

Le système éducatif finlandais est souvent cité en exemple. S'il y a des choses à dire sur cette quête de modèles devenue une « mode qui ne passe pas » depuis des décennies, il est cependant important de regarder au-delà de nos frontières. C'est actuellement l'occasion d'y constater des évolutions convergentes. Alors, « cédons à la mode » ! « Si le modèle d'éducation finlandais est souvent pris en exemple, celui-ci va connaître une nouvelle amélioration dans les prochaines semaines puisque les écoles primaires proposeront aux élèves de s'initier au codage et à la programmation dès le plus jeune âge. Une bonne manière assurément de comprendre le plus tôt possible les évolutions technologiques qui nous entourent... ». En Finlande, le codage et la programmation deviennent des matières dès l'école primaire [22].

Le 9 janvier 2014, le pré-rapport de l'Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques, intitulé « Faire connaître et partager les cultures scientifiques, techniques et industrielles : un impératif », rédigé exclusivement par des parlementaires, a été mis en ligne [23]. Les enjeux sont affirmés : « l'accessibilité de toutes et tous à la culture scientifique est une mesure démocratique promouvant d'une part la possibilité pour chacune et chacun de choisir une carrière professionnelle dans le domaine scientifique, et assurant d'autre part la capacité de tous les citoyens à participer aux débats contemporains le plus souvent liés aux sciences... le développement économique de notre pays, dans une économie mondialisée, ne peut aller sans une population hautement qualifiée. » Ce rapport préconise de « reprendre les recommandations du rapport de l'Académie des sciences en ce qui concerne la formation des professeurs dans le domaine de l'informatique ». Dans les classes primaires, il se prononce pour « l'introduction d'une initiation à l'informatique dans les programmes, en mêlant les activités sur ordinateur et les activités de compréhension de l'informatique » ; au collège, pour « un véritable enseignement informatique » ; dans les lycées, pour « l'enseignement obligatoire de l'informatique en seconde, première et en terminale sans exclure une option de spécialité plus approfondie en terminale » ; et « pour la continuation et le développement de l'enseignement de l'informatique dans les séries techniques et professionnelles ».

La formation des enseignants

Les premiers pas (création d'ISN en Terminale S...) en appellent d'autres. Il faut fixer le cap. Reste alors la question du calendrier, une montée en puissance, progressive, réaliste mais déterminée, étant incontournable. Pour cela il faut régler le problème décisif de la formation des enseignants.

L'informatique doit avoir son Capes et son agrégation. Leur création rapide constituerait un signal fort. Pendant une période transitoire, la formation continue doit aussi, de manière complémentaire, faire office de formation initiale, avec des retombées positives pour la carrière des enseignants. Mais une reconnaissance claire d'un bénéfice pour les enseignants suivant ces formations sera indispensable pour construire leur motivation. Une organisation institutionnelle serait, par ailleurs, de nature à favoriser la reconversion dans l'enseignement des professionnels de l'informatique qui le désirent.

Tous les enseignants doivent être formés, avec des objectifs distincts. Ils doivent avoir une bonne culture générale informatique. Cela suppose de préciser les choses. En effet, les débats sur la nécessité d'une discipline scolaire informatique sont souvent allés de pair avec une certaine confusion sur les statuts éducatifs, divers et différents, de l'informatique et des TIC. Il est beaucoup question d'usages, d'utilisations, pertinents, nécessaires, souhaitables... mais qui ne peuvent pas suffire à donner la culture générale scientifique et technique dont tous les élèves ont besoin, comme l'expérience l'a montré. L'informatique est à la fois [24] :

objet d'enseignement ;
outil pédagogique transversal ou spécifique à une discipline, dont on ne dira jamais assez la complémentarité avec le statut précédent, les deux se renforçant mutuellement ;
facteur d'évolution des disciplines enseignées, de leur « essence » (objets, méthodes et outils) ; c'est plus ou moins le cas pour toutes les disciplines et particulièrement vrai pour les enseignements techniques et professionnels où le traitement de texte s'est substitué à la machine à écrire, la base de données au fichier-carton, le logiciel de DAO à la planche à dessin, la machine à commandes numériques à l'étau-limeur, etc. ;
outil de travail personnel et collectif des élèves, des enseignants et de la communauté éducative dans son ensemble.

La diversité de l'informatique à l'école, ses statuts éducatifs amènent à distinguer les profils de formation suivants :

l'ensemble des enseignants pour qui c'est une formation à l'exercice de leur métier ; avec deux niveaux, les enseignants et les formateurs ;
les enseignants d'une discipline donnée (peu ou prou, toutes les disciplines, d'une manière spécifique) ;
les professeurs de la discipline scientifique et technique informatique.

Les enjeux sont essentiels pour le pays. Il est urgent de ne plus attendre.

Jean-Pierre Archambault
Président de l'EPI

Cet article est sous licence Creative Commons (selon la juridiction française = Paternité - Pas de Modification). http://creativecommons.org/licenses/by-nd/2.0/fr/

NOTES

[1] Un point sur l'enseignement de l'informatique dans les lycées :
• en terminale (et en première)
- Terminale S : la spécialité ISN ;
- Terminale STMG (sciences et techniques de management et de gestion - bac technologique) : la spécialité SIG (systèmes informatiques de gestion) ;
- Première et Terminale STI2D (sciences et techniques de l'ingénieur et développement durable - bac technologique) : la spécialité SIN (systèmes d'information et numérique).
• en classes préparatoires
- informatique commune aux filières PC, PT, MP, PSI, TSI, TPC ;
- informatique dans le cours de mathématiques des ECE, ECS, ECT, TB, BCPST.
• en BTS
- BTS SIO (services informatiques aux organisations) (un peu conçus comme suite de la STMG spécialité SIG) ;
- BTS SN (systèmes numériques) avec l'option IR : ça donne BTS SN-IR : informatique et réseaux (leur référentiel recouvre a priori l'informatique de L1, L2, L3).
• au lycée
- dans toutes les classes du lycée, le programme de mathématiques comporte une partie « algorithmique » qui est certes extrêmement modeste (souvent Algobox ou programmation calculatrice ; pas de fonctions, pas de tableaux, mais boucles et instructions conditionnelles).

[2] « L'option informatique des lycées dans les années 80 et 90 », Jacques Baudé,
http://www.societe-informatique-de-france.fr/wp-content/uploads/2014/02/1024-2-baude.pdf
On manquait d'enseignants faute de les former. L'EPI avait sonné l'alarme à maintes reprises.

[3] Des initiatives comme la création de l'École 42 surfent sur les carences du système éducatif. Il a été annoncé l'extension d'ISN en septembre 2014 aux Terminales ES et L ; mais, pour le moment, on ne voit rien venir.

[4] « Adieu les TICE, bonjour les TUIC »
http://www.tech-tice.net/spip.php?article91

[5] Le capteur est un objet physique sophistiqué : la première clef est le piégeage de photons avec un minimum de bruit, prouesse de physique.
La seconde clef est la conversion analogique-numérique précise.
La troisième est l'optique, qui se conçoit différemment pour un appareil numérique que pour un appareil argentique car les capteurs réfléchissent la lumière au contraire des films (les optiques sont bien sûr calculées informatiquement avec des algorithmes de mathématiques appliquées).
La quatrième est l'algorithmique, qui joue effectivement un rôle essentiel et est en progrès constants, apportant de nouvelles idées et de nouvelles merveilles.
La cinquième est l'électronique, avec la carte flash qui stocke les bits des images.
La sixième est l'intervention des mathématiques appliquées pour tous les algorithmes modernes de traitement d'images, implantés dans les systèmes de traitement de photos.
Enfin, la septième est l'impression jet d'encre, qui fait appel à des algorithmes malins pour conduire de la chimie ultra fine entre l'encre et le papier.
Il faut aussi ajouter l'ergonomie des appareils et logiciels, sujet fort complexe.

[6] « L'informatique à l'école : il ne suffit pas de savoir cliquer sur une souris », paru dans Rue89, Tribune du 28 juin 2012. Jean-Pierre Archambault, Gérard Berry, Maurice Nivat.
http://www.rue89.com/2012/06/28/linformatique-lecole-il-ne-suffit-pas-de-savoir-cliquer-sur-une-souris-233389

[7] Didier Schmitt, Commission européenne, « Bienvenue dans l'ère du super-numérique ».
http://www.latribune.fr/opinions/tribunes/20140214trib000815451/bienvenue-dans-l-ere-du-super-numerique.html

[8] Voir « Internet et ses pratiques juvéniles », Cédric Fluckiger, Médialog n° 69.
http://www.epi.asso.fr/revue/articles/a0905d.htm

[9] « La science informatique doit être enseignée dès le secondaire au même titre que la physique ou la biologie », paru le 12 novembre 2013 dans Le Monde Informatique, Jacques Baudé.
http://www.lemondeinformatique.fr/actualites/lire-la-science-informatique-doit-etre-enseignee-des-le-secondaire-au-meme-titre-que-la-physique-ou-la-biologie-55631.html

[10] « Enseignement de spécialité d'informatique et sciences du numérique de la série scientifique - classe terminale », Bulletin officiel spécial n° 8 du 13 octobre 2011
http://www.education.gouv.fr/pid25535/bulletin_officiel.html?cid_bo=57572

[11] « Proposition d'orientations générales pour un programme d'informatique à l'école primaire », Serge Abiteboul, Jean-Pierre Archambault, Gérard Berry, Colin de la Higuera, Gilles Dowek, Maurice Nivat.
http://www.epi.asso.fr/revue/editic/itic-ecole-prog_2013-12.htm

[12] « Esquisse d'un programme d'informatique pour le Collège », Serge Abiteboul, Jean-Pierre Archambault, Gérard Berry, Colin de La Higuera, Gilles Dowek, Maurice Nivat
http://www.epi.asso.fr/revue/docu/d1402a.htm

[13] Communiqué de l'EPI : « Audience de l'association Enseignement Public et Informatique au cabinet du Ministre de l'Éducation nationale »
http://www.epi.asso.fr/revue/articles/a0712f.htm

[14] « Pour un enseignement de l'Informatique et des Technologies de l'Information et de la Communication au lycée », Groupe ITIC de l'ASTI, Epinet n° 100, décembre 2007.
http://www.epi.asso.fr/revue/editic/asti-itic-txt_0711.htm

[15] Proposition de programme 2^de, 1^re et Terminale :
http://www.epi.asso.fr/revue/editic/asti-itic-lycee-prog.htm
Un manuel scolaire pour ISN en Terminale S :
https://wiki.inria.fr/sciencinfolycee/Informatique_et_Sciences_du_Numérique_-_Spécialité_ISN_en_Terminale_S

[16] Communiqué de l'Association Enseignement Public et Informatique (EPI), EpiNet n° 124 d'avril 2010.
http://www.epi.asso.fr/revue/docu/d1004a.htm

[17] « Proposition de programme de formation pour les enseignants chargés de la spécialité Informatique et sciences du numérique en terminale S »
http://www.epi.asso.fr/revue/editic/asti-itic-prog-prof_1004.htm
Introduction à la science informatique
http://crdp.ac-paris.fr/Introduction-a-la-science,27388
« Sortie du manuel Introduction à la science informatique »
http://www.framablog.org/index.php/post/2011/09/06/manuel-informatique-sciences-numeriques

[18] Rapport de l'Académie des sciences, mai 2013 :
http://www.academie-sciences.fr/activite/rapport/rads_0513.pdf

[19] Avis du Conseil national du numérique sur l'enseignement de l'informatique en France
http://www.cnnumerique.fr/enseignementinformatique/

[20] « Le président Obama appelle tous les Américains à étudier la programmation ».
http://www.epi.asso.fr/revue/lu/l1312p.htm

[21] Éditorial d'EpiNet n° 162 de février 2014, « Une lettre ouverte à François Hollande ».
http://www.epi.asso.fr/revue/articles/a1402a.htm

[22] « En Finlande, le codage et la programmation deviennent des matières dès l'école primaire »
http://www.ifeed.fr/en-finlande-le-codage-et-la-programmation-deviennent-des-matieres-des-l-ecole-primaire-23362

[23] « Faire connaître et partager les cultures scientifiques, techniques et industrielles : un impératif », pré-rapport de l'Assemblée nationale et du Sénat :
http://www.senat.fr/fileadmin/Fichiers/Images/opecst/auditions_publiques/ Tome_I_rapport_CSTI_provisoire.pdf
et Lu sur le Net : http://www.epi.asso.fr/revue/lu/l1401g.htm

[24] « La diversité de l'informatique à l'École », Jean-Pierre Archambault,
http://www.epi.asso.fr/revue/articles/a1402b.htm

Association EPI
Mai 2014

Informatique et TIC

Articles