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Relations entre l'enseignement des mathématiques et de l'informatique

Groupe de réflexion de la CFEM

Ce groupe, créé par la CFEM en novembre 2014, prolonge des travaux antérieurs (voir références ci-dessous).

Des questions très actuelles

Les travaux de ce groupes se situent dans un contexte marqué par :

  • le rapport de l'Académie des Sciences (2013), « L’enseignement de l’informatique en France. Il est urgent de ne plus attendre », qui appelle à l'intégration d'un enseignement de l'informatique à tous les niveaux scolaires et dans toutes les filières ;
  • l'annonce par François Hollande d'un « grand plan numérique » pour la rentrée 2016 ;
  • l'entrée de l'informatique, d'une part au lycée avec l'enseignement de spécialité Informatique et Sciences du Numérique, d'autre part dans le socle commun de connaissances et de compétences, en cours de consultation, dans lequel on peut lire notamment : « L'élève sait que les équipements informatiques utilisent une information codée et il est initié au fonctionnement, au processus et aux règles des langages informatiques ; il est capable de réaliser de petites applications utilisant des algorithmes simples » ;
  • La Stratégie Mathématiques, annoncée le 4 décembre par la Ministre Najat Vallaud-Belkacem (voir communiqué de la CFEM), dans laquelle l'informatique joue un rôle majeur pour l'enseignement (l'exemple ci-dessous est extrait du dossier présentant cette stratégie) et la formation des enseignants (création d'une option informatique au CAPES de mathématiques).

algorithme strategie numérique

La stratégie mathématique proposée par la ministre met en avant plusieurs aspects de la relation à l'informatique : l'apport du numérique pour soutenir l'enseignement des mathématiques par la "promotion d'un environnement plus favorable à l'apprentissage", l'intérêt des outils informatiques dans la résolution de problèmes mathématiques et l'introduction de "nouveaux objets d'enseignement" liés à la fois à l'informatique et aux mathématiques (tels que l'algorithmique).

Ces différents aspects sont au cœur des préoccupations du groupe. Leur mise en place montre l'importance de mener une réflexion approfondie sur leur articulation dans l'enseignement des mathématiques.

Composition du groupe

Une douzaine de membres des différentes composantes de la CFEM ont fait part de leur intérêt pour une implication dans ce groupe de réflexion. La discipline informatique, dont la présence est indispensable à cette réflexion, sera représentée par la SIF (Société Informatique de France) et l'association EPI (Enseignement Public et Informatique). Le groupe se structure donc peu à peu. Il se réunira 3 ou 4 fois dans l'année, pourra inviter des experts, et se fixe comme échéance juin 2015 pour produire un premier rapport.

Détails : Contact et composition du groupe

Un programme de travail en cours d'organisation

Le groupe commencera par s'approprier les travaux déjà menés (dont les travaux du congrès ICMI 1985, sur l'influence de l’ordinateur et de l'informatique sur les mathématiques et leur enseignement, les travaux de la CREM dirigé par Jean-Pierre Kahane, le rapport de l'académie des sciences cité plus haut ou encore la réaction de Michèle Artigue et Jean-Pierre Raoult à ce rapport, références ci-dessous) et explorera les interactions entre informatique et mathématiques et leur intérêt pour l’enseignement.

Une première réunion du groupe a eu lieu le 7 novembre dernier à l'IHP. Plusieurs thèmes de réflexion ont été identifiés :

  • quelle spécificité des liens entre mathématiques et informatique ? Quels domaines d'intersection/interaction ? Quels apports de l'informatique pour l'apprentissage des mathématiques et vice-versa ? Quelle place pour la programmation dans l'enseignement des mathématiques, en relation avec l'enseignement de l'informatique ?  Rôle de la modélisation en informatique et en mathématiques : quels liens ? Quelle place dans l'enseignement ?
  • informatique débranchée en primaire : quel lien aux mathématiques ? Plus généralement, quelles interactions entre mathématiques et informatique développer dans l'enseignement primaire ? Informatique au collège et dans le socle de compétences : quelles propositions d'interaction entre mathématiques et informatique ? Quels contenus mathématiques pour favoriser cette interaction en lien avec le socle de compétences ?
  • quelles interactions entre des enseignements de mathématiques et d'informatique pour la transition secondaire-universitaire ? A l'université, quelle formation en mathématiques, informatique et leurs interactions dans les licences de mathématiques et d'informatique ?
  • quels liens avec les TICE en mathématiques ? Quelles interrelations entre enseignement d'éléments d'informatique, usages d'outils informatiques en mathématiques et outils numériques pour l'enseignement des mathématiques ?
  • quelle formation des professeurs de mathématiques et professeurs des écoles pour prendre en compte les interactions entre mathématiques et informatique dans leur enseignement ?

Traiter toutes ces thématiques représente un travail conséquent qui va au-delà de ce que peut traiter le groupe. La réflexion se focalisera pour cette année sur certains de ces points en particulier, selon l'orientation que prendra le groupe et en fonction de sa constitution.

Prochaine réunion du groupe : janvier 2015.

Références