Selon Jeannette Wings, ce qu’elle « nomme « computational thinking » ou pensée informatique » est « la capacité d’utiliser les processus informatiques pour résoudre des problèmes dans n’importe quel domaine ». L’objectif de la pensée informatique n’est donc pas de former de futurs informaticiens ni de les faire devenir des robots ou des ordinateurs mais de permettre aux élèves d’acquérir des compétences.

La pensée informatique se décompose en deux grandes parties : des concepts et des comportements. Les activités robotiques vont mettre en évidence toutes les étapes clés de la pensée informatique.

Les concepts de la pensée informatique :

– la logique : Réaliser une mission robotique revient à résoudre un problème. L’élève est amené à réfléchir sur l’énoncé et sur ce qu’il doit chercher. L’élève va donc analyser et émettre des hypothèses sur les moyens à mettre en oeuvre pour atteindre l’objectif. Il exerce sa pensée logique.

– l’algorithme : Un algorithme est un ensemble d’instruction compréhensible par tous les humains mais aussi les machines pour obtenir un résultat. Pour résoudre la mission, l’élève va fixer les étapes de la résolution de problème et écrire l’algorithme pour programmer le déplacement du robot.

– la décomposition : Face à un problème complexe, l’enseignant invite les élèves à procéder par étapes, à découper le problème en plusieurs sous problèmes. Ils seront plus simples à résoudre et cela va permettre de se répartir la charge de travail.

– la modélisation : C’est en faisant face à de nombreux problèmes que les élèves vont apprendre à modéliser et à faire du lien entre eux. Face à une situation problème, les élèves vont réfléchir sur l’énoncé, reconnaître les similarités avec les modèles et les mettre en évidence pour trouver comment le résoudre.

– l’abstraction : L’objectif de cette partie est d’enlever d’un problème toutes les données inutiles pour la résolution. Travailler par mission va permettre d’extraire les parties importantes dans la réussite du défi.

– l’évaluation : Pour pouvoir progresser et apprendre de ses erreurs et de ses réussites, l’apprenant doit évaluer son travail. Il va ainsi expliciter ce qu’il a réussi, mais aussi les difficultés rencontrées et, surtout, comment il a réussi à les surmonter.

Les comportements de la pensée informatique

– le bricolage : Cela consiste, pour l’élève, à expérimenter et jouer. Le « jeu » est un support essentiel qui va permettre aux élèves des acquisitions et des interactions.

– la créativité : Associée à la robotique pédagogique, la créativité va permettre aux élèves de se poser des questions et de trouver des réponses innovantes. En se penchant sur la conception d’un robot ou dans sa programmation, les élèves vont laisser libre cours à leur imagination et à leur création, s’exprimer et développer ainsi leur ingéniosité.

– le débogage : L’utilisation des robots, objets réels présents dans la classe, va permettre de donner de la visibilité et du sens à l’erreur. Les élèves vont ainsi acquérir des compétences de relecture et d’analyse d’un algorithme suivi. Ils pourront s’en resservir pour vérifier et analyser leur production avant de la faire valider par l’enseignant.

– la persévérance : Un projet robotique est rigoureux et va demander beaucoup de persévérance aux élèves. En effet, un tel projet demande du temps. L’enseignant remotivera les élèves, les encouragera et les amènera à trouver des chemins à suivre, sans pour autant faire à leur place. Il leur redonnera de la matière à travailler et l’envie de continuer.

– la collaboration : Participer à un projet robotique se fait en groupe. Cela va permettre à chacun de trouver sa place, un rôle qui lui est propre. Chacun aura quelque chose à apporter au projet en fonction de ses compétences et de sa personnalité. Il y aura un coordinateur du groupe, un concepteur du robot, un programmeur, un chargé de la communication...