04 août 2022
Les outils Vittascience

Introduction

Vittascience est une startup spécialisée dans l’enseignement de la programmation informatique en milieu scolaire.

La programmation est une compétence majeure du 21 ème siècle, car au-delà de l’écriture d’un algorithme, il s’agit de comprendre notre interaction avec toutes les machines, téléphones et objets connectés qui nous entourent. Il est primordial que les jeunes n’aient pas l’impression que des procédés « magiques » soient à l'œuvre derrière les outils numériques, au risque de subir plutôt que de profiter des évolutions technologiques actuelles et à venir.

Avec l’essor du numérique et l’arrivée de la programmation informatique dans le tronc commun du programme scolaire, le besoin de ressources sur le codage est important.

Au primaire et au collège, les élèves apprennent la programmation visuelle « par blocs », notamment à l’aide du logiciel Scratch. La nouvelle réforme du Lycée exige l’apprentissage de Python, plus complexe et plus complet que les blocs.

Dès le cycle 3, les professeurs des écoles sont en première ligne pour faire découvrir les algorithmes aux élèves, puis les enseignants de mathématiques et de technologie prennent le relais au collège jusqu’à la fin du cycle 4. La réforme du lycée a, quant à elle, introduit la programmation textuelle en langage Python dans de nombreuses disciplines : SNT, mathématiques, NSI, etc.

Grâce à un système innovant de traduction entre programmation visuelle et textuelle, les interfaces Vittascience s'adaptent aussi bien aux débutants qu’aux publics avancés.

Les outils

Il existe deux grandes familles dans les outils d'apprentissage de la programmation.

D'une part, les interfaces visuelles, notamment la programmation par blocs, dont l'exemple le plus emblématique est le logiciel Scratch, où le programme est constitué par assemblage de blocs préexistants (où chaque bloc correspond à une instruction machine). D'autre part, les interfaces textuelles, qui ressemblent à des éditeurs de textes permettant d'écrire un langage textuel comme Python et d'exécuter celui-ci.  

La programmation visuelle est avantageuse, simple à comprendre, elle a une approche multisensorielle impliquant la perception de formes des blocs (avec la présence d’encoche facilitant l’emboîtement). Elle est également plus facile à écrire grâce à une liste de blocs disponibles et compréhensibles pour les non-anglophones, car les blocs sont traduits.

La programmation textuelle, quant à elle, fait disparaître les limites imposées par les blocs pour laisser place à de plus larges usages. Elle est plus rapide à écrire, surtout pour les programmes volumineux, et plus proche des compétences du monde professionnel.

Un troisième type de programmation dit «  interface hybride » permet d'interagir directement avec les blocs ou le code textuel au même endroit, dans deux zones distinctes. La recherche montre que cette condition d'apprentissage recueille les avantages des deux modalités (Blanchard et al., 2020 ; Matsuzawa et al., 2015 ; Weintrop & Holbert, 2017). L'hypothèse soutenue par ces études est que la capacité de faire correspondre un programme textuel à son équivalent visuel favorise le développement de la compréhension de la syntaxe du programme dans un langage textuel.

Vittascience propose une approche multiple de la programmation, avec la possibilité de travailler de façon visuelle, textuelle ou hybride au choix de l'élève et/ou de l'enseignant. L'utilisation de Vittascience dans ce contexte de traduction entre langage visuel et textuel a fait l'objet d'un accompagnement du dispositif Édu-up du ministère de l'Éducation nationale, de la Jeunesse et des Sports en 2019.

Interface hybride

Innovation pédagogique

Vittascience propose plusieurs interfaces d'apprentissage de la programmation sur une même plateforme, qui correspondent à différents cas d'usages :

-       Apprentissage d’un langage : Python et Web (HTML, CSSet JS)

-       Programmation de carte et microcontrôleurs : Arduino, micro:bit, STM32 WB55, STM32 L476, ESP32, Galaxia, M5Stack et QuickPi.

-       Programmation de robot : mbot, Maqueen, CODO, Rover et droneTello.

-       Programmation de calculatrice : Ti-83 Premium CE

-       Interface visuelle : Adacraft (Scratch) et Entrainement IA.

Pour chaque cas d'usage, plusieurs modalités sont proposées : programmation visuelle (bibliothèque Blockly), programmation textuelle (Python, web ou C++) ou programmation hybride. Selon son niveau, l'élève peut choisir lui-même sa modalité d'apprentissage favorite, et la plateforme le pousse à évoluer vers la programmation textuelle qui correspond aux attentes à la fin de sa scolarité.

Les interfaces de programmation accessible en ligne

Accessibilité

Vittascience est par essence un outil qui permet une démarche pédagogique inclusive. En effet, une très forte disparité de niveau en informatique au sein des classes est observée. Elle s’explique par de nombreux facteurs, notamment la jeunesse de la matière, la formation hétérogène des enseignants sur ce sujet et la présence d’élèves formés au code en autodidacte. Avec Vittascience, l’élève peut évoluer d’un langage à l’autre, ce qui permet un apprentissage facilité dans une logique de continuité entre les acquis du primaire, du collège et du lycée.

Au-delà de cet aspect, la solution Vittascience a mis en place des options simplifiant l’usage pour les personnes en situation de handicap : sélecteur de polices et de thèmes, navigation au clavier sur l’interface, adaptation aux normes ARIA et lecteurs d’écran. Ces développements ont été en grande partie réalisés dans le cadre du dispositif Édu-up grâce à l’accompagnement des experts en accessibilité numérique du ministère de l’Éducation nationale, de la Jeunesse et des Sports.

Les questions d’accessibilité sont actuellement peu développées dans les logiciels de programmation, Vittascience espère initier une prise en compte sur les autres plateformes de codage.

Voir la page dédiée àl’accessibilité sur le site Vittascience :
https://fr.vittascience.com/accessibility

Protection des données personnelles

Acteur engagé de l’éducation, Vittascience place la sécurité et la confidentialité des données personnelles de ses utilisateurs au cœur de ses préoccupations. Accessible depuis le GAR via le médiacentre des ENT, toutest mis en œuvre pour garantir la sécurité des données (conforme au RGPD) touten restant facile  d’utilisation.

À titre d’exemple, Vittascience ne nécessite pas de bannière de consentement aux cookies, car les outils (suivi d’audience…) sont configurés pour respecter la vie privée en conformité avec la recommandation « Cookies » de la CNIL. Cela signifie que l’adresse IP, par exemple, est anonymisée avant d’être enregistrée. Il est donc impossible d’associer les visites sur ce site à une personne. La durée de vie de ces cookies (durée pendant laquelle ils restent stockés sur le terminal) n’excède pas 13 mois.

Flexibilité

Entre les mises à jour, les bibliothèques et le système d’exploitation (notamment sur tablette et smartphone), il n’est pas toujours simple de mettre en place une interface de programmation au sein d’un établissement.

Les solutions Vittascience fonctionnent sans installation, sur ordinateur, tablette et smartphone. L’intégration au sein de la solution est donc facilitée. Les mises à jour sont automatiques et les projets sont sauvegardés dans le cloud.

De plus, les interfaces pour microcontrôleurs et robots embarquent un simulateur, ce qui permet d’exécuter un programme sans avoir le matériel ! De très nombreux capteurs, actionneurs et robots sont simulés grâce à cetoutil.

Correction automatique de programme

Les interfaces Vittascience intègrent également un système decorrection automatique qui permet un gain de temps important pour les enseignants.

Les tests sont dynamiques et portent sur le fond du programme, ce qui permet de couvrir toutes les façons différentes d’écrire le code. Cette option n’est disponible que si l’auteur du programme l’a activée et paramétrée. Les enseignants peuvent eux-mêmes créer les tests grâce à une interface intuitive.

La correction automatique dévoile tout son potentiel lorsqu’elle est utilisée dans le cadre d’une solution de gestion de classe, où l’enseignant peut immédiatement visualiser l’avancée des apprenants en autonomie.

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