Programme des cours 2024-2025
NUMV1124-1  
Algorithmique, Algorithmique
Durée :
36h Th
Nombre de crédits :
Bachelier en enseignement section 3 : mathématiques et formation numérique (Bachelier en enseignement section 3 : mathématiques et formation numérique)3
Nom du professeur :
Alexis MACQ
Coordinateur(s) :
Alexis MACQ
Langue(s) de l'unité d'enseignement :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au deuxième quadrimestre
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement :
Cette unité d'enseignement, intitulé Algorithmique, a pour objectif de former les étudiants à la fois sur le plan technique en algorithmique et en programmation, ainsi que sur le plan didactique, pour leur permettre d'enseigner ces compétences efficacement en fin de primaire et début de secondaire. Les étudiants apprendront à créer, analyser des algortihmes et à enseigner l'algorithmique en utilisant des outils comme Scratch, Python, Excel, Geogebra, Inkscape, Tinkercad, ...

L'unité d'enseignement est organisé en missions pratiques et progressives qui intègrent la théorie algorithmique, la planification via l'utilisation notamment de logigramme et la mise en pratique via des exercices de programmation. En plus de ces activités techniques, les missions comprendront également la conception d'ébauches de séquences pédagogiques et une réflexion sur les méthodologies d'apprentissage. Les étudiants devront ainsi démontrer leur maîtrise non seulement des compétences techniques, mais aussi de la didactique nécessaire pour enseigner ces concepts de manière efficace. Des lectures théoriques seront demandées entre certains cours.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
À l'issue de cette unité d'enseignement, l'étudiant devra être capable de :

  • maîtriser les concepts fondamentaux de l'algorithmique et de la programmation (structures séquentielles, conditions, boucles, variables) ;
  • appliquer ces concepts dans des situations pratiques, notamment à travers des projets de programmation utilisant des outils comme Scratch, Python, etc. ;
  • poser un regard critique sur un algorithme ou un programme, pour le corriger, l'optimiser ou en évaluer l'efficacité ;
  • analyser et concevoir des séquences pédagogiques adaptées à l'enseignement de l'algorithmique pour des élèves de fin de primaire et début de secondaire ;
  • réfléchir de manière critique sur les méthodes didactiques et proposer des stratégies pour surmonter les difficultés spécifiques à l'apprentissage de l'algorithmique ;
  • relier les exercices techniques et les concepts théoriques aux compétences du référentiel FMTTN, en démontrant une connaissance approfondie de ces compétences.
L'unité d'enseignement contribue aux AAT suivantes :

AAT5 : Maîtriser les contenus, la didactique et les méthodologies propres aux disciplines, ainsi que les connaissances liées aux processus d'apprentissage et aux théories de l'enseignement, en lien avec les référentiels et les visées du système éducatif ;

AAT9 : Intégrer des technologies numériques dans les pratiques pédagogiques de manière pertinente.

Cette unité permet à l'étudiant de s'initier :

  • à la programmation de base en Scratch et Python, incluant la création de petits jeux vidéo ;
  • à l'utilisation de Scratch pour enseigner des concepts d'algorithmique de manière ludique ;
  • à la création d'animations mathématiques et géométriques avec Geogebra ;
  • à la conception de projets graphiques en Inkscape et de modélisations 3D en Tinkercad ;
  • à la maîtrise des bases du publipostage pour automatiser des tâches répétitives ;
  • à l'optimisation et à la critique d'algorithmes simples ;
  • à la création de séquences pédagogiques interactives, comme des projets Scratch pour amener des élèves à maitriser les compétences du référentiel FMTTN liées à l'algorithmique ;
  • à l'adaptation des exercices pour les élèves en difficulté, en proposant des versions simplifiées ou des supports visuels.
Savoirs et compétences prérequis :
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
La majorité des cours auront lieu en présentiel. Des séances de travail autonome pourront être proposées. 
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride) :
Les cours seront conçus pour être aussi interactifs que possible, favorisant les recherches individuelles mais aussi l'entraide et les recherches en groupe. L'acquisition des connaissances numériques ne se fera pas simplement par une étude passive de documents théoriques, mais par une démarche active où les concepts sont utilisés dans le cadre de la réalisation d'exercices et de projets. Les activités proposées ont pour objectif de stimuler la réflexion et l'engagement des étudiants.

Cette approche pédagogique requiert un engagement personnel : en plus d'une participation active en classe, les étudiants seront amenés à lire des documents, à réaliser des exercices, et à produire des synthèses.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
Les supports nécessaires au cours sont les documents des missions qui seront disponibles sur la plateforme pédagogique en ligne. Bien que les missions soient autosuffisantes avec des passages réexpliquant les éléments théoriques du cours, les étudiants souhaitant approfondir leurs connaissances peuvent se référer aux ouvrages suivants :

  • Algorithmique et programmation au collège - Xavier Chanet (Ellipses, 2016),
  • Learn to Program with Scratch - Majed Marji (No Starch Press, 2014),
  • Grokking Algorithms - Aditya Bhargava (Manning Publications, 2016),
  • Scratch 3 Programming Playground - Al Sweigart (No Starch Press, 2021),
  • Algorithms - Sedgewick, R., & Wayne, K. (Addison-Wesley, 2011).
Modalités d'évaluation et critères :
Session d'examens de fin de second quadrimestre (juin) au terme du Q2

Travaux pratiques (50%) : Les travaux pratiques font l'objet d'une évaluation continue. Les étudiants devront réaliser des travaux pratiques tout au long du quadrimestre. Ces exercices seront évalués en fonction des critères : pertinence technique et application adéquate des concepts travaillés dans cette unité d'enseignement. Les travaux pratiques sont encadrés par l'enseignant qui prend une posture de coach.

Travail Écrit (50%) : Au terme du quadrimestre, un travail écrit portera sur l'analyse des méthodologies didactiques pour enseigner l'algorithmique au niveau scolaire. ainsi que des ébauches de séquences pédagogiques. Ce travail devra démontrer leur capacité à concevoir des stratégies didactiques efficaces pour l'enseignement des savoirs, savoir-faire en compétences de l'algorithmique prescrites dans les référentiels du tronc commun. Par ce travail l'étudiant devra aussi démonter sa capacité à définir et contextualiser le vocabulaire spécifique utilisé dans l'unité d'enseignement et faire le lien entre les ébauches de séquences pédagogiques qu'il propose et le référentiel FMTTN.

Session d'examens de fin de troisième quadrimestre (aout-septembre) au terme du Q3

Travaux pratiques (50%) : Les notes obtenues en évaluation continue sont reportées du Q2. En cas d'échec à l'évaluation continue, un examen pratique peut être présenté et composera la note de cette partie d'épreuve. Cet examen pratique de 2 heures se base sur des tâches similaires à celles des travaux pratiques et nécessite une maitrise complète de celles-ci. Contrairement aux travaux pratiques durant le quadrimestre où l'enseignant prend un rôle de coach, l'examen en seconde session se déroule sans aide ni interaction de l'enseignant.

Travail Écrit (50%) : Au terme du quadrimestre, un travail écrit portera sur l'analyse des méthodologies didactiques pour enseigner l'algorithmique au niveau scolaire. ainsi que des ébauches de séquences pédagogiques. Ce travail devra démontrer leur capacité à concevoir des stratégies didactiques efficaces pour l'enseignement des savoirs, savoir-faire en compétences de l'algorithmique prescrites dans les référentiels du tronc commun. Par ce travail l'étudiant devra aussi démonter sa capacité à définir et contextualiser le vocabulaire spécifique utilisé dans l'unité d'enseignement et faire le lien entre les ébauches de séquences pédagogiques qu'il propose et le référentiel FMTTN.
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
La participation active est indispensable pour tirer pleinement profit de ce cours. Les étudiants doivent s'impliquer en classe pour réussir et faire valider les différentes missions. Les séances en classe sont essentielles pour comprendre les concepts clés et bénéficier des discussions didactiques.
Contacts :
Alexis Macq - alexis.macq@vinci.be