Avec la méthode Maths2SoftSkills, les collégiennes et les collégiens apprennent en même temps les mathématiques et la programmation, et développent leurs soft skills.
Lors d'un exercice de mathématiques, l'élève est invité.e à transposer sa résolution dans un programme en langage Scratch. C'est le temps "Code" de la méthode Maths2SoftSkills, qui est aussi l'étape Implémente du cycle pédagogique.
La phase "Define" du cycle informatique, qui est concomitante au temps "Maths", est en entrée du temps Code. Les livrables de la phase Define sont :
- une résolution de l'exercice de mathématiques est parfaitement (mathématiquement) définie,
- une orientation du design de l'expérience utilisateur (UX-design)
Selon le niveau de mathématiques (Cycle 2, 3 ou 4), la méthode Maths2SoftSkills propose trois orientations de UX-design :
- "Scratch Natif"
- "Rulers n' Bricks"
- "Ton UX-Design"
L'UX-design "Scratch Natif" adresse les exercices de mathématiques cycle 2, 3 et 4 ; il met en œuvre les bases de programmation figurant explicitement au programme du cycle 4 ;
L'UX-design "Rulers n' Bricks" adresse les exercices de mathématiques cycle 2 ; il mobilise l'ensemble des fonctionnalités de Scratch en vue de représenter la méthode pédagogique Rulers n' Bricks, utilisée pour enseigner les mathématiques en école élémentaire (Cycle 2),
L'UX-design "Ton UX-Design" adresse les exercices de mathématiques cycle 2, 3 et 4 ; l'élève a la pleine autonomie pour créer un module pédagogique portant l'exercice de mathématiques.
UX-Design "Scratch Natif"
En UX-design "Scratch natif", la méthode Maths2SoftSkills définit une architecture fonctionnelle à deux composants, désignés respectivement par "Maths" et "Coach" :
- "Maths" est le composant de résolution de la situation mathématique ; il porte les opérations mathématiques et programmatiques essentielles.
- "Coach" est le composant de représentation de la résolution ; il porte des notes explicatives éclairant les opérations de mathématiques et programmatiques.
Le composant Coach est porté par le sprite Scratch Coach.
Le composant Maths est essentiellement porté par le sprite Scratch Maths ; des sprites accessoires peuvent lui être adjoints.
Les phases "Construct" et "Maintain" du cycle informatique sont concomitantes au temps Code. Leur livrable commun est un module logiciel en code Scratch.
L'architecture fonctionnelle Maths2SoftSkills permet de définir deux niveaux de finition de module :
- un niveau de finition complet, qui réalise les opérations mathématiques et programmatiques et porte les notes explicatives ; c'est le module [VC] ;
- un niveau de finition à compléter, qui est une version réduite du module [VC] et est le module [VS].
Dans le module [VS],
- les opérations mathématiques et programmatiques portées par le sprite Maths du module [VC] sont conservées
- la majeure partie des notes explicatives portées par le sprite Coach du module [VS] a été retirée
- des conteneurs pour porter les notes explicatives de l'élève ont été préinstallés dans le sprite Coach du module [VS].
L'architecture fonctionnelle Maths2SoftSkills permet à l'enseignant de conduire le temps Code sous cinq régimes, de maîtrise graduelle.
Le régime "Apprentice" et régime "Pro" sont décrit ci-dessous
Régime "Apprentice"
En régime Apprentice, l'élève dispose
- d'une vidéo [VC], qui est un enregistrement d'une navigation particulière du module [VC],
- du module [VS], qui a été placé en mode partage (Remix) sur le site Scratch de la
Fondation Scratch.
Avec la vidéo [VC], l'élève reçoit une première expérience de résolution de l'exercice de mathématiques.
Avec le module [VS], l'élève peut
- naviguer dans la résolution à son rythme ;
- suivre, avec la progression de la résolution mathématique, le déroulement du code ; sur le site de la Fondation Scratch, il lui suffit de presser avant le déroulement le bouton bleu "Voir à l'intérieur" ("See inside").
- disposer d'une base de code Scratch pour réaliser un module avec ses propres notes explicatives en remplissant les conteneurs du sprite Coach ; le cas échéant, il peut modifier le sprite Maths en vue de créer ses propres étapes de résolution ; sur le ite de la Fondation Scratch, il suffit de réaliser une opération "Copie" pour disposer de cette base Scratch.
Régime Pro
Le régime Pro est le régime le plus élevé.
En régime Pro, l'élève part directement de l'énoncé même de l'exercice de mathématique ; l'élève résout l'exercice, détermine l'expérience utilisateur (UX-design) pour porter cette résolution, produit le code Scratch du programme.
Pratiques de développement informatique
En régime Pro, la méthode Maths2SoftSkills recourt à des pratiques et référentiels du métier informatique :
- un cycle de vie informatique "Define, Construct, Maintain, Use"
- un modèle organisationnel "MOA/MOE/MUE" qui compte trois rôles, la maîtrise d'ouvrage (MOA), la maîtrise d’œuvre (MOE) et la maîtrise d'usage (MUE),
- une démarche de développement logiciel en mode Agile pour les phases Construct/Maintain.
Cette triple approche facilite le suivi du travail de l'élève par le professeur et le cas échéant le travail en groupe. La mise en oeuvre de ces pratiques est donc recommandée quelque soit le régime.
- Le cycle de vie Define/Construct/Maintain/Use facilite le pilotage des activités et leur intégration en un livrable final commun [2]
- le modèle MOA/MOE/MUE met en scène trois rôles : "maitrise d'ouvrage" (MOA), "maîtrise d'oeuvre" (MOE) et "maîtrise d'usage" (MUE).
| Définitions à destination des élèves |
|
|---|---|
| Maîtrise d'ouvrage (MOA) |
En prenant le rôle de MOA, tu décides notamment si le programme Scratch est publié sur l'environnement Scratch de la Fondation Scratch. Note que lorsque tu publies un programme sur cet environnement, tu en autorises le remixage. |
| Maîtrise d'œuvre (MOE) |
Pour prendre le rôle de MOE, tu auras déjà acquis des connaissances ou une expérience de programmation en Scratch. Pour réaliser un module, tu peux soit créer un nouveau projet Scratch soit remixer un programme Scratch publié sur l'environnement Scratch. Veille alors à en mentionner la source dans ''Notes et Crédits'' de la page "Projet". |
| Maîtrise d'usage (MUE) |
Lorsque ton professeur.e de mathématiques inspecte ton programme, il prend le rôle de la MUE. Lorsque un de tes camarades consulte ton module, par exemple en vue de tes notes explicatives sur la résolution mathématique, il prend le rôle de MUE. |
Les notions de "maîtrise d'ouvrage" et "maîtrise d’œuvre" ont été institutionnalisées dans le secteur de la construction de bâtiments et de travaux publics par la loi Maîtrise d'ouvrage public (1985). La notion de "maîtrise d'usage" est née en aménagement du territoire peu après. Début 2000, les notions de maîtrise d'ouvrage et de maîtrise d’œuvre ont migré dans le management des projets informatiques. La notion de maîtrise d'usage est parfois utilisée lors de projets informatiques en vue d'une meilleure efficacité opérationnelle [3]. Le modèle MOA/MOE/MUE a été réinterprété pour la méthode Maths2SoftSkills selon le tableau ci-dessus.
- la méthode Scrum [4a][4b] permet un développement en mode Agile du code tout en améliorant la rédaction de la résolution mathématique. La méthode Scrum a été réinterprétée pour la méthode Maths2SoftSkills.
Infrastructure numérique
Le temps Code peut être réalisé dans le cadre d'un Club de maths [5]
Pour disposer d'un environnement
de développement intégré Scratch (Ang : Integrated Development Environment), on peut utiliser [6] :
- l'environnement en ligne mis à disposition par la Fondation Scratch
- Capytale, un service web produit par l'administration centrale de l’Éducation nationale;
- un environnement spécifique hébergé par l'informatique de l’établissement.
[1] https://scratch.mit.edu/
[2] Un outil original de Design Management pour la digitalisation de l'entreprise (MOOC Pitch), Do-Khac Decision, oct 2014
[3] Maîtrise d'ouvrage - maîtrise d’œuvre - maîtrise d'usage (chat avec ChatGPT), Gouvernance numérique de l'entreprise créative, avril 2023
[4a] The Scrum Guide, scrum.org
[4b] Une infographie du Scrum Guide, Gouvernance numérique de l'entreprise créative, déc 2017
[5] Club de maths, Le point, la règle et la droite
[6] Infrastructure numérique Maths2SoftSkills, Le sens et le goûts des maths au collège, nov 2023