La pensée computationnelle à travers les jeux de société

2025/09/01 Eguíluz Morán, Andoni - Deustuko Unibertsitateko Ingeniaritza Fakultateko dekanoa | Guenaga Gómez, Mariluz - Deustuko Unibertsitateko Ingeniaritza Fakultateko dekanordea | Garaizar Sagarminaga, Pablo - Deustuko Unibertsitateko irakasle eta ikerlaria | Menchaca Sierra, Iratxe - Deustuko Unibertsitateko irakasle eta ikerlaria | Zarate González, Oihane - Deustuko Unibertsitateko ikerlaria Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Nous avons la technologie dans presque tous les aspects de notre vie. Non seulement cela, car les téléphones mobiles que nous avons sur nous exécutent des milliers de codes de ligne par seconde chaque jour et nous permettent d'accéder à l'univers de l'information et des applications. Cependant, la technologie offre également de nombreuses opportunités qui ne sont pas encore exploitées, car nous continuons à la considérer comme une discipline isolée et instrumentale. Du point de vue de la technologie, nous encourageons son analyse dans deux directions: d'une part, il faut encourager l'acquisition de connaissances dans d'autres domaines par ceux qui connaissent la technologie et, d'autre part, il faut encourager l'étude de la façon dont la technologie peut contribuer à la réalisation d'objectifs plus larges à partir d'autres disciplines du savoir.

Dans ce contexte hypertechnologique, nous soulignons l’importance de la pensée computationnelle en tant qu’outil de compréhension du monde qui nous entoure, et pas seulement de sa capacité à résoudre des problèmes dans différents domaines et à stimuler l’innovation dans le domaine de l’éducation et de l’industrie. En 2006, Jeannette M. Wing a défini la pensée computationnelle comme l'ensemble des compétences et des compétences dont disposent habituellement les professionnels de l'informatique pour résoudre des problèmes et concevoir des systèmes[4]. Depuis lors, de nombreuses tentatives ont été faites pour mieux cerner le concept. Ce qu'est ^la pensée computationnelle est mieux expliqué par la définition de Denning[1] : «Le processus de réflexion pour la formulation de solutions aux problèmes et la mise en œuvre de ces solutions par ordinateur.» Cet ordinateur n'a pas besoin d'être électronique ou mécanique, il pourrait aussi être humain, comme l'a anticipé Alan Turing (1950).

Nous ne proposons pas que tous les problèmes puissent être résolus par l'application de la pensée informatique. Nous comptons sur les compétences de la technologie tout en essayant d’éviter la ^« solution technologique »[2]. Cependant, nous pensons que de nombreux problèmes quotidiens ont des solutions à la fois partielles et complètes et que ces solutions peuvent être soulevées par la pensée informatique. En d'autres termes, la connaissance d'un problème et sa résolution automatique par la technologie permettent à de nombreuses personnes d'apporter une contribution importante au bien-être collectif dans diverses situations.

La pensée informatique est un élément clé de la formation interdisciplinaire que nous suggérons: pour résoudre un problème dans un domaine non technologique (économie, médecine, sociologie, etc.) de manière informatisée, il ne suffit pas de confier ce problème à un expert en informatique. Il est essentiel que ceux qui travaillent en dehors de la technologie pratiquent également la pensée informatique et comprennent comment les problèmes dans leur domaine peuvent être résolus de manière informatisée (ces personnes n'ont pas besoin d'être celles qui écrivent le code de programmation). Nous soutenons également l'idée que même ceux qui sont plongés dans l'univers technologique peuvent profiter de la pensée computationnelle, mais pas de toute façon, mais surtout en étudiant l'utilisation de la pensée computationnelle dans des contextes non technologiques.

En suivant cette approche, nous devrions traiter la pensée computationnelle comme une compétence essentielle et obligatoire, non pas parce que nous voulons que plus d'étudiants poursuivent des carrières axées sur l'informatique ou la technologie, mais parce que ces compétences complètent presque tous les domaines de la connaissance.

L'ensemble des compétences cognitives associées à la pensée computationnelle se compose des éléments suivants[3]:

• Abstraction: simplifier un système en éliminant la complexité et les détails inutiles.
• Généralisation/reconnaissance des modèles: identifier les parties qui font partie de la solution d'un problème dans d'autres problèmes et les réutiliser.
• Décomposition: diviser un problème ou un système en plusieurs parties plus petites pour comprendre/résoudre/évaluer séparément.
• Algorithme: définir une séquence d'étapes logiques pour résoudre un problème.
• Évaluation: s'assurer qu'une solution est correcte et appropriée dans le contexte envisagé.

Depuis 2022-2023, LOMLOE (Loi organique de modification de LOE) intègre la pensée computationnelle dans les programmes d'enseignement primaire et secondaire, en particulier dans les matières de mathématiques, de technologie et de numérisation. Son objectif est de promouvoir le développement des compétences en matière de résolution de problèmes, de logique et de créativité dans l'utilisation des outils numériques. Il renforce la pensée computationnelle en tant que compétence transversale et s'assure qu'elle est cultivée et appliquée à toutes les étapes.

Il existe aujourd'hui de nombreuses initiatives locales et internationales visant à promouvoir la pensée computationnelle tant dans l'enseignement primaire et secondaire que dans l'enseignement non formel. Ainsi, nous avons l’Heure du Code, la Semaine du Code ou le Jour du Scratch.

Toutes ces initiatives ont eu un impact positif et ont favorisé une meilleure compréhension de la pensée informatique, mais au-delà du domaine technologique, il est nécessaire d'introduire ce type de formation dans l'enseignement primaire et secondaire, ainsi que de transformer le paradigme. Selon le niveau, l'état de l'éducation technologique varie considérablement.

Et c'est à ce niveau que les jeux de société entrent en jeu, je profite de la redondance. Les compétences abordées lors d'un jeu de table moderne sont très utiles pour la vie: planification, gestion des ressources, résolution de problèmes, etc. C'est pourquoi de nombreux enseignants ont constaté que certains jeux de société sont des outils idéaux pour apprendre. L'apprentissage basé sur le jeu est une option avec d'autres techniques et utilise l'élément ludique des jeux pour le processus d'apprentissage.

Nous allons combiner les deux concepts et parler des jeux de société qui travaillent sur la pensée computationnelle. Dans le domaine de la programmation et de la robotique, nous avons des classiques comme RoboRally et des jeux comme Robot Turtles conçus pour un public plus jeune. Dans ce dernier cas, nous devons configurer les actions de certaines tortues: collecter des pierres précieuses de différentes couleurs et franchir les barrières. En raison du succès des robots turtles, la maison d'édition ThinkFun a traité des jeux de société liés à la programmation informatique. Codemaster est l'un des plus fascinants. Dans ce jeu, ils nous proposent des défis de plus en plus complexes: nous devons aller à un aventurier pour sauver les trésors de différentes îles, en utilisant des itinéraires de couleurs différentes et en évitant les dangers. Après Codemaste, ThinkFun a lancé 3 jeux de la série Code: On the brink, Robot repair et Rover control.

Ensuite, nous parlerons des jeux de table réalisés par des professionnels de la Faculté d'ingénierie de l'Université de Deusto pour cultiver la pensée informatique. Le premier à avoir été développé était ^le MOON1, qui nous situe dans les dernières minutes avant l'arrivée du vaisseau spatial Eagle sur la Lune. Le but principal du jeu est de ne pas transformer ce qui est un petit pas pour l'homme et un grand pas pour l'humanité en un désastre total. Pour ce faire, nous prenons le contrôle de l'ordinateur interne et rejoignons le logiciel intelligent développé par l'équipe de Margaret Hamilton pour compléter la mission. En jouant à MOON, nous apprendrons à compter sur le système binaire et à effectuer des opérations logiques et mathématiques (additions et soustractions; rotation et copie de bits; portes logiques telles que OR, AND, XOR) qui seraient effectuées par un véritable ordinateur, tout en réparant les pannes techniques qui se produisent et en gérant correctement l'énergie. En plus de la possibilité de concourir, MOON permet de jouer de manière individuelle et coopérative, et grâce à la conception modulaire du jeu, la complexité et la durée des matchs peuvent être adaptées à une grande variété de situations.

Arqueras de Nand1 est ^le deuxième jeu développé à la Faculté d'Ingénierie et réalisé dans le cadre du projet européen Compus (https://compus.deusto.es/). Dans ce cas, des troupeaux sauvages d'Orques envahissent la vallée de Nand. Alors que les guerriers locaux perdent la bataille, les archers de Nande profitent de la hauteur de leurs montagnes pour massacrer les troupes ennemies. Dans ce jeu, vous devrez décider comment protéger la vallée, avec l'action combinée des guerriers et des archers de Nand, avant que les orcs ne détruisent tout. Arqueras de Nand est un jeu d'apprentissage des bases de données (code binaire, opérations logiques et diagrammes de Venn).

Au cours de la dernière décennie, les systèmes basés sur la blockchain sont devenus de plus en plus populaires, principalement grâce à la crypto-monnaie comme le Bitcoin ou l’Ethereum. Cependant, la plupart des gens ne savent pas ce qu'est une blockchain et comment elle fonctionne. Le jeu de ^société Block Miners2 permet aux élèves et aux enseignants des dernières années du primaire de comprendre le fonctionnement de la crypto-monnaie, ainsi que d’autres systèmes basés sur la blockchain, tels que les systèmes de gestion d’actifs numériques, les registres d’éducation ou de santé et les contrats intelligents.

H3L4D0S3 est un ^jeu solo qui se déroule dans un magasin de glaces contrôlé par deux robots authentiques (Bit et Bot) avec un programme de mémoire perdu. Comme les robots n'ont pas de mémoire, le joueur doit les aider à préparer les commandes des clients en programmant le fonctionnement des robots à l'aide de cartes colorées qui permettent d'effectuer des boucles et des actions. Ce jeu aide à développer des compétences liées à la pensée computationnelle, telles que la pensée algorithmique, l'identification de motifs ou l'abstraction.

Tous ces exemples nous permettent de voir que la pensée computationnelle est bien plus que la programmation informatique et peut être développée dès le plus jeune âge avec des méthodologies qui remplacent l'utilisation de la technologie. Les jeux de société sont une option très intéressante pour la classe et sont très bien accueillis par les enseignants et les élèves. À la faculté d'ingénierie, nous continuons à travailler sur l'utilisation, la conception et la diffusion des ressources pour la salle de classe qui contribuent au développement de la pensée informatique, y compris les jeux de société.

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Notes & #160;:

^1Moon et Arqueras de Nand sont des jeux développés dans le cadre du projet européen Compus, financé par le programme Erasmus+ de l'Union européenne (2018-1-ES01-KA201-050415).

^2Block Miners est un jeu développé dans le cadre du projet européen Pixels and Meeples, financé par le programme Erasmus+ de l'Union européenne (2018-1-FR01-KA201-050415).

^Le jeu 3H3L4DOS a été développé par des professeurs des universités d'Alcalá et de Deusto dans le cadre du projet JUEGA pour créer un intérêt scientifique dans les salles de classe. Le Ministère de la Science, de l’Innovation et de l’Université et la Fondation Espagnole pour la Science et la Technologie (FECYT) financent le FCT-22-18656.

 

Bibliographie

[1] Denning P. J.J. 2017. “Remaining trouble spots with computational thinking”. Communications of the ACM, 60 (6), p. 33-39.
[2] Morozov E. 2013. “To save everything, cliquez ici. The folly of technological solutionism. Public Affairs, New York.
[3] Selby C. et Woollard J. 2013. “Computational thinking: the developing definition”. Université de Southampton Institutional Repository.
[4] Wing J. M. 2006. “Computational thinking”. Communications of the ACM, 49 (3), 33-35.