Transition algorithmique collège/lycée

VinZT a écrit:Les premières générations d'élèves ayant fait ISN sont maintenant sur le marché de travail  

Et ils sont partis gagner de l'argent dans l'informatique, pendant que la maintenance réseau des établissements scolaires est toujours assurée par des profs plus ou moins volontaires.

Badiste75 a écrit:Je suis d’accord que la situation n’est pas idéale! Mais en l’état plutôt que de dire à toi, à moi, j’ai envie de penser que oui, le prof de maths est le moins mal placé pour débroussailler l’affaire : il y a eu, si ça a été bien fait, un travail en maths en ce sens avec Scratch, et nous enseignons déjà l’algorithmique depuis pas mal d’années! Certes Python rajoute une part de complexité avec son langage, certes je pense comme VinZT que pour le comprendre il faut bien expliciter ce langage mais oui, je pense que la majorité du travail est à faire par le prof de maths et que ce que feront les collègues d’autres matières ont vocation à intervenir en support après, une fois que ça a été vu en maths! C’est tout le débat mais pour moi, c’est plus logique d’enseigner les vecteurs en maths avant de les utiliser pour les forces en Physique par exemple. J’y vois là une analogie.

Et si on prenait le temps de faire un bilan, on verrait que c'est un échec quasi complet et donc que les profs de maths sont dans l'ensemble manifestement peu doués pour enseigner l'informatique - ou que le cours de maths n'est pas le bon cadre pour ça.

Le lien fort entre informatique et maths (qui est posé comme une évidence par notre inspection pour faire passer la pilule) existe bel et bien, mais surtout dans le supérieur où l'informatique "théorique" se développe à partir de certaines branches des mathématiques qui sont déjà d'un niveau assez élevé et n'ont pas grand chose à voir avec ce qui est étudié au collège ou au lycée.

En revanche, les premiers pas en informatique, les bases de la programmation relèvent essentiellement de l'assimilation et de la mise en pratique de quelques règles élémentaires : la notion d'entrée/sortie (qui disparaît d'ailleurs des programmes de maths), quelques stratégies d'organisation des données, la notion de "fonction informatique" (qui ressemble un peu à la notion de fonction mathématique tout en étant différente) et puis surtout l'apprentissage de la syntaxe d'un langage particulier (Python n'étant certainement pas le plus accessible). Tout cela n'est pas spécialement en lien direct avec les mathématiques du secondaire qui reposent sur des rudiments d'algèbre et d'analyse saupoudrés de reliquats de géométrie. Bien sûr, même à ce niveau, on peut trouver quelques algorithmes classiques répondant à des problèmes mathématiques (calcul des termes d'une suite, problème de seuil, dichotomie...) mais, contrairement à ce qui se passe avec les vecteurs en physique, là ce ne sont pas les maths qui fournissent un outil appliqué à l'informatique, c'est le contraire, l'informatique est un outil appliqué aux maths... mais pas exclusivement puisque, selon les textes officiels, Python est aussi utilisé dans toutes les autres disciplines scientifiques.

Bref, si on suivait un ordre cohérent sur le plan pédagogique sans se laisser aveugler par le lien entre la recherche en informatique et les mathématiques du supérieur, l'informatique élémentaire et la programmation en Python feraient l'objet d'un enseignement spécifique avant qu'on envisage ses applications interdisciplinaires ; mais pour cet enseignement le prof de maths n'est pas particulièrement plus désigné que n'importe qui ayant dans son parcours fait de l'informatique.

Moonchild a écrit:

En revanche, les premiers pas en informatique, les bases de la programmation relèvent essentiellement de l'assimilation et de la mise en pratique de quelques règles élémentaires : la notion d'entrée/sortie (qui disparaît d'ailleurs des programmes de maths), quelques stratégies d'organisation des données, la notion de "fonction informatique" (qui ressemble un peu à la notion de fonction mathématique tout en étant différente) et puis surtout l'apprentissage de la syntaxe d'un langage particulier (Python n'étant certainement pas le plus accessible). Tout cela n'est pas spécialement en lien direct avec les mathématiques du secondaire qui reposent sur des rudiments d'algèbre et d'analyse saupoudrés de reliquats de géométrie. Bien sûr, même à ce niveau, on peut trouver quelques algorithmes classiques répondant à des problèmes mathématiques (calcul des termes d'une suite, problème de seuil, dichotomie...) mais, contrairement à ce qui se passe avec les vecteurs en physique, là ce ne sont pas les maths qui fournissent un outil appliqué à l'informatique, c'est le contraire, l'informatique est un outil appliqué aux maths... mais pas exclusivement puisque, selon les textes officiels, Python est aussi utilisé dans toutes les autres disciplines scientifiques.

Par curiosité, tu penses à quel langage plus accessible ?

ben2510 a écrit:

Moonchild a écrit:

En revanche, les premiers pas en informatique, les bases de la programmation relèvent essentiellement de l'assimilation et de la mise en pratique de quelques règles élémentaires : la notion d'entrée/sortie (qui disparaît d'ailleurs des programmes de maths), quelques stratégies d'organisation des données, la notion de "fonction informatique" (qui ressemble un peu à la notion de fonction mathématique tout en étant différente) et puis surtout l'apprentissage de la syntaxe d'un langage particulier (Python n'étant certainement pas le plus accessible). Tout cela n'est pas spécialement en lien direct avec les mathématiques du secondaire qui reposent sur des rudiments d'algèbre et d'analyse saupoudrés de reliquats de géométrie. Bien sûr, même à ce niveau, on peut trouver quelques algorithmes classiques répondant à des problèmes mathématiques (calcul des termes d'une suite, problème de seuil, dichotomie...) mais, contrairement à ce qui se passe avec les vecteurs en physique, là ce ne sont pas les maths qui fournissent un outil appliqué à l'informatique, c'est le contraire, l'informatique est un outil appliqué aux maths... mais pas exclusivement puisque, selon les textes officiels, Python est aussi utilisé dans toutes les autres disciplines scientifiques.

Par curiosité, tu penses à quel langage plus accessible ?

Je ne m'y connais pas beaucoup en informatique, mais le Pascal que j'avais un peu manipulé lors de mes études me semblait plus adapté à des premiers pas en programmation car il évitait l'écueil du range(1,8) dont nous avons parlé précédemment, l'instruction d'affectation n'y est pas désignée par un simple =, le texte du programme n'y est pas pollué par les instructions ésotériques d'importation de bibliothèques et même la nécessité de déclarer les variables me semble avoir une vertu pédagogique.
Après, si les spécialistes du domaine jugent que Python doit absolument être le langage utilisé dans le secondaire, alors il me semblerait raisonnable de le restreindre à l'enseignement de SNT puis à la spécialité NSI et le bannir des autres disciplines scientifiques qui ont déjà leur lot de difficultés pédagogies internes sans avoir à s'encombrer avec ça.

D'accord.
C'est amusant de voir que pour moi les différences entre Pascal et Python que tu soulignes sont peu importantes, voire epsilonesques,
quand tu compares à des langages comme Forth ou Scheme (sans parler de l'abomination BrainF**k).

ben2510 a écrit:

Moonchild a écrit:

En revanche, les premiers pas en informatique, les bases de la programmation relèvent essentiellement de l'assimilation et de la mise en pratique de quelques règles élémentaires : la notion d'entrée/sortie (qui disparaît d'ailleurs des programmes de maths), quelques stratégies d'organisation des données, la notion de "fonction informatique" (qui ressemble un peu à la notion de fonction mathématique tout en étant différente) et puis surtout l'apprentissage de la syntaxe d'un langage particulier (Python n'étant certainement pas le plus accessible). Tout cela n'est pas spécialement en lien direct avec les mathématiques du secondaire qui reposent sur des rudiments d'algèbre et d'analyse saupoudrés de reliquats de géométrie. Bien sûr, même à ce niveau, on peut trouver quelques algorithmes classiques répondant à des problèmes mathématiques (calcul des termes d'une suite, problème de seuil, dichotomie...) mais, contrairement à ce qui se passe avec les vecteurs en physique, là ce ne sont pas les maths qui fournissent un outil appliqué à l'informatique, c'est le contraire, l'informatique est un outil appliqué aux maths... mais pas exclusivement puisque, selon les textes officiels, Python est aussi utilisé dans toutes les autres disciplines scientifiques.

Par curiosité, tu penses à quel langage plus accessible ?

Je ne sais pas si c'est plus « accessible » mais les langages de la famille Caml me semblent plus adaptés à l'enseignement explicite des notions d'algorithmique du programme de seconde.

OCaML ? En seconde ?

A priori je défuncte immédiatement (mais je n'ai pas essayé).
Décidément les avis sont partagés.

Pas avec l'horaire actuel, évidemment (et je n'ai pas essayé non plus). Il ne suffit de toute façon déjà pas ou à peine pour faire du Python et le reste du programme.
Mais si on a le temps cela me semble intéressant; parmi les avantages que j'y vois:
-la REPL imprime le type d'une variable ou d'une expression que l'on peut afficher (les types de données sont au programme)
-la structure 'a ref permet de faire la différence entre une variable de type mathématique et une variable de type informatique
-une boucle for sans piège comme en Python, mais plus simple que celle du C

Caml en rappant, ça me paraît jouable...

En rampant, tu veux dire ?

L’un ou l’autre... au point où on en est!

Pascal est séduisant car il a été conçu pour être un langage d'enseignement, mais l'histoire a démontré que c'était une mauvaise idée.
De plus, il a vraiment vieilli, il existe des variantes modernes résolvant ses principaux problèmes, mais maintenant il y a trop de dialectes différentes..

En fait, ll n'y a pas que le langage lui même, il y a l'écosystème qui va avec. Il faut des bibliothèques pour utiliser le langage dans les autres matières, permettre des projets intéressant en NSI/ISN, c'est qd même mieux de pouvoir s'en servir pour faire du web, etc. Il faut aussi des tutoriaux et des ressources pédagogiques pour les profs.
Il y a aussi la question du support, Python a une excellente console de base, des dizaines de site qui permettent d'en faire en ligne et il y aussi les Jupyter notebook.
Bref, même quand Pascal avait un ecosystème, presque tout le monde était d'accord pour dire que c'était une fausse bonne idée, donc maintenant...

J'aime bien Ocaml, mais si même les profs de prépas sont contents d'avoir Python plutôt que Ocaml en IPT, c'est quand même un indicateur fort que ce n'est pas le bon choix pour la seconde.

J'attends toujours de voir une alternative crédible à Python proposée sur ce forum.

Processing pourrait faire l'affaire.

Le problème est surtout de déterminer l'informatique que l'on souhaite enseigner.
Si l'on cherche à enseigner la programmation comme outil qui serve en maths, SPC, etc., Python est adéquat malgré tout ce que je peux penser de sa syntaxe et de son typage.
Si l'on cherche à étudier ensuite les bases de l'informatique, il me semble préférable d'utiliser des langages qui réduisent au maximum l'implicite, comme par exemple Caml Light ou OCaml parmi les langages fonctionnels, ou C et l'assembleur parmi les langages impératifs. Et encore, en C, je trouve que les promotions numériques implicites sont de trop.

Simeon a écrit:Pascal est séduisant car il a été conçu pour être un langage d'enseignement, mais l'histoire a démontré que c'était une mauvaise idée.
.../...
Bref, même quand Pascal avait un ecosystème, presque tout le monde était d'accord pour dire que c'était une fausse bonne idée, donc maintenant...

Pour quelqu'un comme moi qui n'y connaît quasiment rien en informatique, peux tu expliquer en quelques lignes en quoi c'était une mauvaise idée ?

Simeon a écrit:En fait, ll n'y a pas que le langage lui même, il y a l'écosystème qui va avec. Il faut des bibliothèques pour utiliser le langage dans les autres matières, permettre des projets intéressant en NSI/ISN, c'est qd même mieux de pouvoir s'en servir pour faire du web, etc.

Mais tout cet environnement qui, si je comprends bien, rend Python très polyvalent nous amène dans un domaine qui justement n'est plus celui celui des mathématiques et ne relève donc plus a priori de la compétence des profs de la discipline.
Dans le cadre du cours de maths, l'objectif du programme semble plutôt être de travailler - avec des élèves dont la capacité d'abstraction moyenne est assez limitée - sur quelques algorithmes plus ou moins élémentaires pour lesquels Python s'avère d'une sophistication superflue qui, par certains points, obscurcit la compréhension des algorithmes/programmes et rend sa manipulation difficile, du moins pour des débutants.
En dehors des réserves qu'on peut déjà avoir sur cette mode qui consiste à truffer les programmes de maths du secondaire avec des algorithmes (d'ici plusieurs années, on s'apercevra probablement que ce n'est pertinent ni pour l'apprentissage des maths ni pour celui de l'informatique), l'investissement nécessaire pour l'apprentissage de Python reste trop élevé par rapport aux besoins réels en maths, surtout avec un horaire aussi contraint.
Le choix de travailler avec Python peut s'expliquer pour les raisons que tu évoques, mais alors, comme je l'écrivais précédemment, ce langage ne doit pas apparaître dans le cadre du programme de mathématiques au secondaire, sauf éventuellement pour des élèves qui suivraient un cursus maths/NSI et auraient donc préalablement appris à l'utiliser en cours d'informatique.

Bonjour, une question en passant pour Python : je suis parti sur Spyder via Anaconda (un peu lourd/long à installer et à ouvrir). Je précise que veux les faire travailler sur pc et qu'il n'y a pas internet. Aurais-je pu faire un meilleur choix ?

En formation on nous avait conseillé Pyzo avec Anaconda... Mais je suis novice en Python, je me suis contentée d'obéir !

Un avantage que j'y vois est que la distribution Anaconda est multiplateforme et complète (voire même surdimensionnée par rapport aux besoins qu'on aura). Pour l'éditeur Pyzo, c'est une affaire de goût et d'habitude. Pour des projets plus importants (en NSI par exemple), Spyder, fourni avec Anaconda, est peut être préférable.
Ceci étant, avec la distribution de base officielle + IDLE on fait déjà très largement le job. Je ne suis pas certain que gérer des graphiques avec matplotlib soit réellement faisable avec les élèves. On a déjà plein d'autres choses à faire avant. Comprendre le concept de boucle ça peut prendre une année pour certains

Si on résume, on doit faire :
- de l'algorithmique "papier", par exemple algorithme de seuil en 1ère (compréhension, organisation des étapes)
- savoir programmer les algorithmes sur la calculatrice puisque le jour d'un DS ou d'une épreuve de bac, il n'y a pas d'ordi
- savoir programmer les algorithmes en Python puisque c'est au programme. Par exemple, pour l'algo de seuil, utiliser une fonction pour la def de la suite, et éventuellement avoir parlé
de listes précédemment dans le chapitre puisque les suites s'y prêtent
Tout ça en 4h/semaine en 1ère par exemple avec des élèves qui n'ont jamais ouvert une console Python et ont fait 2h d'Algobox (paix à son âme) en 2nde.

C'est pas un peu beaucoup ?

Tu oublies : en classe entière (35 élèves à profils « variés ») avec souvent au mieux une dizaine d'ordis qui fonctionnent. Pour le reste tu as évidemment raison.
Note bien qu'en première générale, on ne s'en sort pas si mal, les algorithmes proposés en première techno sont complètement délirants (cf. spoiler ci dessous)

Spoiler:

Pèp a écrit:Si on résume, on doit faire :
- de l'algorithmique "papier", par exemple algorithme de seuil en 1ère (compréhension, organisation des étapes)
- savoir programmer les algorithmes sur la calculatrice puisque le jour d'un DS ou d'une épreuve de bac, il n'y a pas d'ordi
- savoir programmer les algorithmes en Python puisque c'est au programme. Par exemple, pour l'algo de seuil, utiliser une fonction pour la def de la suite, et éventuellement avoir parlé

Honnêtement, je doute que le jour du bac on demande aux élèves d'écrire un programme en temps limité. Il me semble raisonnable d'imaginer qu'on se limitera à un petit bout de code Python à lire ou à modifier.

Pour la part, programmer en langage calculatrice ou même programmer en Python sur la calculatrice, c'est no way. Il y a quand même un moment où il faudra se rendre compte que c'est une technologie obsolète.

ben2510 a écrit:Processing pourrait faire l'affaire.

Assez d'accord avec ça, mais j'imagine que Processing est trop limité sur l'analyse numérique pour être utilisé en prépa. Numpy fait qd même bcp pr python.

Moonchild a écrit:

Simeon a écrit:Pascal est séduisant car il a été conçu pour être un langage d'enseignement, mais l'histoire a démontré que c'était une mauvaise idée.
.../...
Bref, même quand Pascal avait un ecosystème, presque tout le monde était d'accord pour dire que c'était une fausse bonne idée, donc maintenant...

Pour quelqu'un comme moi qui n'y connaît quasiment rien en informatique, peux tu expliquer en quelques lignes en quoi c'était une mauvaise idée ?

La quasi disparition de Pascal est déjà en soi une preuve.
Un langage "d'enseignement" populaire fini par devenir un vrai langage utilisé dans la "vraie vie". En grande partie parce qu'il est faux de dire qu'un langage s'apprend vite, c'est vrai pour la syntaxe, mais ce n'est pas le cas pour tout l'écosystème et le mode de pensée qui accompagne le langage.

Or, faire un langage qui soit à la fois un bon langage dans la vraie vie et un bon langage "d'enseignement" semble très compliqué voire impossible.(c'était en tout cas bcp plus compliqué à l'époque de Pascal).

Une solution à ce problème, c'est d'avoir un langage d'enseignement, qui débouche de façon plus ou moins naturel sur un autre langage qui lui est utilisé dans la vraie vie. C'est le cas, par exemple avec Scheme et CLisp ou Processing et Java.

Une autre solution est d'avoir un langage de la vraie vie qui penche vraiment sur la simplicité d'utilisation, c'est le cas pour moi de Python ou Go.

Moonchild a écrit:
Mais tout cet environnement qui, si je comprends bien, rend Python très polyvalent nous amène dans un domaine qui justement n'est plus celui celui des mathématiques et ne relève donc plus a priori de la compétence des profs de la discipline.
Dans le cadre du cours de maths, l'objectif du programme semble plutôt être de travailler - avec des élèves dont la capacité d'abstraction moyenne est assez limitée - sur quelques algorithmes plus ou moins élémentaires pour lesquels Python s'avère d'une sophistication superflue qui, par certains points, obscurcit la compréhension des algorithmes/programmes et rend sa manipulation difficile, du moins pour des débutants.
En dehors des réserves qu'on peut déjà avoir sur cette mode qui consiste à truffer les programmes de maths du secondaire avec des algorithmes (d'ici plusieurs années, on s'apercevra probablement que ce n'est pertinent ni pour l'apprentissage des maths ni pour celui de l'informatique), l'investissement nécessaire pour l'apprentissage de Python reste trop élevé par rapport aux besoins réels en maths, surtout avec un horaire aussi contraint.
Le choix de travailler avec Python peut s'expliquer pour les raisons que tu évoques, mais alors, comme je l'écrivais précédemment, ce langage ne doit pas apparaître dans le cadre du programme de mathématiques au secondaire, sauf éventuellement pour des élèves qui suivraient un cursus maths/NSI et auraient donc préalablement appris à l'utiliser en cours d'informatique.

Je suis d'accord qu'on a ajouté avec l'algo/prog un morceau énorme aux maths sans rien supprimer de substantiel et sans donner d'heures en plus aux maths.
Cependant, je pense qu'il est préférable d'avoir un seul langage pour les maths, la PC, les SVT,  SNT et NSI. Surtout que s'il y avait 2 langages différents en maths et NSI, pourquoi ce ne serait pas le langage utilisé en NSI qui serait privilégié en SNT ? Les collègues de maths qui se retrouveraient avec 2 langages seraient aux anges...
Il y a aussi l'exemple de la PC qui est en train de se planter en se retrouvant à devoir enseigner Python, et le C++simplifié d'Arduino...

D'autre part, je trouve que Python a une syntaxe très accessible, et surtout très lisible. Même si écrire du Python peut poser problème, Python est pour moi le langage le plus facile à lire et à comprendre que je connaisse. Or, il semble plus réaliste de demander aux élèves de lire et comprendre du code (et vaguement le modifier à la marge) que de vraiment en écrire.

Sur la syntaxe de Python, ce qui revient comme critique, c'est le = pour l'affectation, le for/range, l'indentation pour délimiter les blocs, et le typage dynamique.
Je suis d'accord sur le =, mais Python suit quand même la masse sur ce point. Pour le for/range, je pense que s'en servir comme un répéter, et privilégier le while au moins au début via à bout de ce problème. Et sur le typage dynamique, je ne comprends ceux qui veulent plus de maths et moins d'infos, mais qui veulent passer plein de temps sur les types.

Oui je trouve aussi que c'est pas mal avec Python. Je suis plutôt C/C++ et assembleur à la base mais c'est pas mal. Ça s'apprend vite, c'est assez populaire, il y a des bibliothèques assez riches. Ma foi. On a vu pire.

nc33 a écrit:Bonjour, une question en passant pour Python : je suis parti sur Spyder via Anaconda (un peu lourd/long à installer et à ouvrir). Je précise que veux les faire travailler sur pc et qu'il n'y a pas internet. Aurais-je pu faire un meilleur choix ?

Je conseillerais plutôt d'installer WinPython qui propose plusieurs éditeurs de code : Idle, Pyzo, Spyder mais aussi Jupyter... Si je ne me trompe pas, WinPython intègre tous les modules proposés par Anaconda (dont numpy, scipy, matplotlib) et propose un environnement portable : il suffit de recopier le dossier WinPython sur une clef USB (ou d'une clef USB sur un ordinateur) pour pouvoir l'utiliser directement depuis le dossier que l'on a recopié.

Cerise sur le gateau : WinPython fonctionne. On ne peut pas en dire autant des dernières versions d'Anaconda, que je n'ai jamais réussi à faire fonctionner convenablement (avec un beau plantage dès que je cherche à utiliser numpy).

Simeon a écrit:

Cependant, je pense qu'il est préférable d'avoir un seul langage pour les maths, la PC, les SVT,  SNT et NSI. Surtout que s'il y avait 2 langages différents en maths et NSI, pourquoi ce ne serait pas le langage utilisé en NSI qui serait privilégié en SNT ? Les collègues de maths qui se retrouveraient avec 2 langages seraient aux anges...
Il y a aussi l'exemple de la PC qui est en train de se planter en se retrouvant à devoir enseigner Python, et le C++simplifié d'Arduino...

Et une fois qu'on en est arrivé à ce stade de la réflexion, on se dit que plutôt que chacun fasse des bouts de Python dans son coin en faisant comme si c'était intuitif pour les élèves, le mieux aurait été d'y consacrer quelques heures spécialement dédiées.

Tiens, on pourrait utiliser la SNT en seconde, par exemple.

Par exemple.