Introduction

1L’avènement du jeu sérieux au début du xxi^e siècle s’est polarisé sur la pratique de jeux conçus pour enseigner des compétences académiques aux élèves. Ce développement a suivi l’examen fondateur de Gee (2003), dans lequel furent relevés trente-six principes éducatifs associés. De nombreux jeux vidéo ont depuis été conçus pour soutenir l’apprentissage dans divers domaines (Papastergiou, 2009 ; Squire, 2011). Les avantages de ce média par rapport à des méthodes d’enseignement plus traditionnelles sont multiples : motivation des étudiants, apprentissage par essai/erreur, différenciation pédagogique immédiate, stimulation des interactions entre élèves (Pivec et Pivec, 2009). Prensky (2005) y voit une pratique spécifiquement adaptée aux « digital natives », cette nouvelle génération ayant développé des compétences inédites par rapport à leurs ainés.

2À la suite d’un rapport du National Research Council (2011), des critiques sont venues atténuer le potentiel éducatif associé aux jeux vidéo. Parmi celles-ci, le choix d’un jeu adapté à une audience et des objectifs d’apprentissages spécifiques est souvent difficile (Djaouti, 2016), d’autant plus en cas d’intégration intrinsèque de contenu à enseigner (Habgood et Ainsworth, 2011). Le jeu sérieux idéal doit à la fois incorporer une structure didactique et ludique, combiner ces deux approches issues de secteurs aux contraintes différentes (El Mansouri, 2019). Le contexte d’utilisation est tout autant fondamental et requiert des séquences pédagogiques spécifiques dans lesquelles l’intégrer. En particulier, la position et la posture de l’enseignant seront essentielles pour pleinement bénéficier de l’expérience (Habgood, 2007), d’autant plus avec des contraintes matérielles et logistiques souvent restreintes (Wix, 2012).

3En plaçant l’apprenant en créateur de jeux vidéo dans un environnement social et culturel optimisant le développement de ses compétences, l’approche constructionniste proposée par Papert et Harel (1991) utilise autrement le média vidéoludique. Cette approche reste largement minoritaire parmi les enseignants comme dans la recherche (Wastiau et al., 2009). Kafai a été la première à l’expérimenter et à en démontrer le potentiel éducatif (Kafai, 1995). Cette carence s’est progressivement résorbée dans les années 2010, certains auteurs évoquant même un changement paradigmatique opérant en direction du jeu constructionniste (Kafai et Burke, 2015).

Pensée informatique

4L’apport le plus étudié de la création des jeux vidéo concerne ce que Wing (2006) a appelé la « pensée informatique », la conception de systèmes pour une résolution de problèmes plus efficace grâce à l’ordinateur. Encore aujourd’hui, la pensée informatique n’a pas de définition solidement établie (Drot-Delange et al, 2019 ; Durak et Saritepeci, 2018). Elle est considérée par certains comme une compétence du xxi^e siècle à part entière (Romero et al., 2017 ; Voogt et al., 2015), un processus de pensée (Wing, 2011), un ensemble de compétences (Fagerlund et al., 2021), ou un processus de résolution de problèmes (Standl, 2017), multidisciplinaire donc fondamentale pour chaque enfant (Denning, 2017). Certains chercheurs préconisent d’ailleurs une définition large de la pensée informatique, afin de concentrer les efforts de la recherche sur le développement de son enseignement, son apprentissage et son évaluation (Selby et Woollard, 2014).

5Un moyen utile d’opérationnaliser la pensée informatique impliquée dans les activités de programmation a été proposé par Brennan et Resnick (2012), qui ont fait la distinction entre les concepts, les pratiques et les perspectives informatiques. Les concepts informatiques convoquent des éléments présents dans de nombreux langages de programmation : séquences, boucles, parallélisme, événements, conditions, opérateurs et structures de données. Pour intégrer ces concepts dans des programmes, les étudiants s’engagent dans des pratiques informatiques, des activités telles que l’incrémentation, la réutilisation et le remixage, les tests et le débogage, la modularisation et l’abstraction. Enfin, les perspectives informatiques font référence aux visions du monde que les concepteurs développent lorsqu’ils s’engagent avec les médias numériques : expression, connexion et questionnement.

6Pour Grover et Pea (2017), la pensée informatique se décompose seulement en concepts (logique et pensée logique, algorithmes et pensée algorithmique, modèles et reconnaissance de modèles, abstraction et généralisation, évaluation, et automatisation) et en pratiques (décomposition du problème, création d’artefacts informatiques, tests et débogage, raffinement itératif, collaboration et créativité). On remarque un certain nombre de compétences identiques dans ces différentes classifications, suggérant la possibilité de parvenir à une définition commune.

7C’est ce qu’ont tenté de faire Cutumisu, Adams et Lu (Cutumisu et al., 2019), en mettant à jour la classification de Brennan et Resnick après intégration d’autres travaux (Grover et Pea, 2017 ; Zhong et al., 2016). Ils ont notamment ajouté à ce cadre les super-compétences du xxi^e siècle, ou 4C, identifiées par le « Partnership for 21st century Skills » comme celles dont les étudiants ont le plus besoin pour obtenir leur diplôme et réussir dans leur vie professionnelle, en plus des compétences traditionnelles : la résolution de problèmes, la collaboration, la communication et la créativité. On retrouve aussi la métacognition, dont plusieurs auteurs ont souligné le rôle central dans le processus de pensée informatique (Kafai et Burke, 2015 ; Allsop, 2020).

8Tous s’accordent sur le dépassement de simples compétences en programmation de la pensée informatique. Celle-ci permet de s’adapter au monde numérique et de résoudre des problèmes dans toutes les disciplines en utilisant des outils, des modèles et des idées informatiques (Denning et Tedre, 2019). Cela s’applique notamment à la conception de jeux vidéo.

Conception de jeux vidéo et pensée informatique

9Les études associant conception de jeux vidéo et développement de la pensée informatique se sont multipliées ces dernières années, à mesure que son potentiel éducatif s’est révélé.

10La conception de jeux vidéo serait un bon moyen de renforcer les concepts informatiques (Wilson et al., 2012), offrant un contexte particulièrement riche pour cela (Peppler et Kafai, 2007), plus efficace que la création de clips vidéo ou d’histoires (Adams et Webster, 2012). Werner, Denner et Campe l’ont confirmé dans l’examen des 221 jeux conçus par 325 collégiens (Werner et al., 2014), en constatant l’utilisation de concepts de programmation simples, mais aussi plus complexes tels que le parallélisme ou l’abstraction. L’ensemble des concepts ne sont pourtant pas maitrisés équitablement, comme l’analyse une autre étude (Kafai et Peppler, 2011) portant sur 500 jeux créés avec Scratch. Le faible emploi des variables et de l’aléatoire dans les programmes montre le besoin d’un accompagnement spécifique les concernant.

11La conception de jeux favoriserait aussi le développement des pratiques informatiques (Denner et al., 2012 ; Robertson, 2012). Dans son expérience pionnière de conception de jeux à partir du langage de programmation Logo, Kafai (1995) a constaté une amélioration de l’écriture et du débogage des programmes, meilleure que lorsque les élèves programment dans le cadre de petits projets sans rapport avec les jeux.

12L’amélioration des perspectives informatiques semble aussi permise par la conception de jeux (Ryoo et al., 2013 ; Vattel et Risconscente, 2012). Howland et Good (2015) ont observé une progression significative de la communication des concepts informatiques des apprenants. Créer des jeux conduirait à mieux saisir les avantages à long terme de l’informatique et de la conception numérique, notamment en termes de cheminement de carrière potentiel (Ryoo et al., 2013).

13Parmi les super-compétences du xxi^e siècle mises en avant dans la classification de Voogt et Roblin (2012), la création de jeux vidéo pourrait avoir des effets bénéfiques sur certaines d’entre elles. Dans une récente expérience, Papavlasopoulou et al. (2019) ont montré que les concepteurs construisaient une identité de groupe en créant ensemble un jeu vidéo en présentiel, affrontant la difficulté à travers une collaboration renforcée. Burn et al. (2010) préconisent son utilisation pour enseigner directement la créativité. Akcaouglou et Green (2019) montrent que créer un jeu serait un bon contexte pour enseigner certaines compétences de résolution de problèmes complexes, telles que l’analyse et la conception de systèmes complexes. Enfin, plusieurs études s’accordent pour dire que ce type d’activité renforce les compétences métacognitives (Vos et al., 2011 ; Ke, 2014). Selon Allsop (2020), en créant des jeux, « les enfants transforment leur esprit en un laboratoire dans lequel ils peuvent développer et tester leurs conceptions par la réflexion et l’action, avant de les muer en réalité à l’aide d’un logiciel ».

14Tous ces résultats sont prometteurs, mais demandent à être confirmés. L’efficacité de l’approche constructionniste doit être relativisée du fait d’une carence de preuves quantitatives la concernant, comme de la grande hétérogénéité des études consacrées (Denner et al., 2019). La méta-analyse de Sun, Hu et Zhou (2020) précise que les résultats des différentes études varient en raison de la diversité des facteurs de conception pédagogique. Âge des apprenants, temps de création, langage de programmation, méthodes d’évaluation, contexte d’apprentissage, niveau en programmation des enseignants, place des chercheurs dans les expériences menées, autant de variables venant limiter la portée des conclusions des précédentes études. Le manque de détails quant à l’organisation des modules est tout aussi problématique (Kafai et Burke, 2015), comme l’hétérogénéité des pays dans lesquelles toutes ces expérimentations ont été effectuées. Une majorité d’entre elles le furent dans des établissements scolaires anglo-saxons. La question de la transposition des résultats obtenus au système éducatif français mérite d’être posée.

Problématique

15Dans ce contexte, cet article s’efforcera de répondre à la question suivante :

De quelles façons les activités de conception de jeux vidéo peuvent-elles être utilisées pour développer la pensée informatique à l’école, en particulier dans le système éducatif français ?

Educational Game & Play Design Project

16Le « Educational Game & Play Design Project » (EGPDP) est un programme de recherche développé par des chercheurs de l’université des Hauts-de-France, en partenariat avec des chercheurs de l’université de Helsinki. Le projet de conception de jeux vidéo qui en découle est expérimenté dans plusieurs dizaines d’établissements scolaires français et finlandais depuis la rentrée 2022, l’objectif étant de le pérenniser sur plusieurs années en vue de répondre à la problématique posée.

17La mise en place du protocole expérimental est le fruit d’une analyse critique des études constructionnistes antérieures et de leurs recommandations. Les principales caractéristiques du EGPDP vont maintenant être décrites.

Organisation générale du module

18Deux stratégies d’organisation émergent de la littérature :

• « L’instruction par étapes » sépare le projet en deux parties distinctes : la première est consacrée au développement de compétences informatiques et ludiques nécessaires, la seconde à la conception libre du jeu vidéo. Cette approche présente le risque d’une motivation moindre pendant la première phase, mais assure un apprentissage solide (Denner et al., 2012).

• « La création libre » suggère de démarrer immédiatement la conception du jeu afin de maintenir l’apprenant dans la zone de Flow proximale (Csikszentmihalyi, 1990), dans laquelle le plaisir et la concentration du joueur sont conservés en équilibrant la difficulté des défis à relever et ses compétences. Cette méthode assure une motivation optimale, au détriment du développement de la pensée informatique, en particulier pour les apprenants les moins autonomes et engagés (Kirschner et al., 2006).

19Une analyse et une synthèse de 68 articles n’a pas pu identifier laquelle de ces deux approches était la plus efficace (Denner et al., 2019). Dans l’optique de permettre à un maximum d’élèves et d’enseignants aux compétences diverses de participer à pareil projet, la première a été retenue dans le EGPDP. Pour limiter la perte d’engagement des apprenants, un temps d’exploration libre et des défis ludiques leur sont proposés durant la première phase du module.

20Concernant la durée du module, dans leur méta-analyse portant sur 55 études, Kafai et Burke (2015) ont relevé une grande disparité quant au temps accordé aux apprentis concepteurs (de quelques heures à plus de cinquante). Bien que les délais plus courts offrent des opportunités pour des conceptions expérimentales évaluant des éléments particuliers (Vos et al., 2011), les périodes plus longues laissent aux apprenants le temps nécessaire à l’acquisition des nombreuses compétences à mobiliser (Peppler et Kafai, 2007). En vue de s’intégrer dans un cadre scolaire où la contrainte temporelle est importante, notre choix s’est arrêté sur quinze séances de 45 minutes dans le cadre du EGPDP, dont deux consacrées aux phases d’évaluation (pré et post).

Public ciblé

21De nombreuses expériences de création de jeux ont eu lieu dans des clubs parascolaires ou des centres communautaires, et/ou concernent un échantillon restreint d’apprenants (Kafai et Burke, 2015). Le public ciblé par ces études n’est donc pas représentatif, limitant la portée de leurs conclusions.

22Pour répondre à la problématique posée, la participation d’un maximum de classes aux profils hétérogènes s’avère nécessaire. Ainsi, des écoles issues de plusieurs départements français (Alpes-de-Haute-Provence, Hauts-de-Seine, Lot, Nord, et Pas-de-Calais pour l’année scolaire 2022-2023) au profil socioculturel différent, sélectionnées sur la base du volontariat des départements comme des enseignants, participent au EGPDP. Le choix a été fait de se restreindre à des élèves du CE2 à la 6^e.

Apprentissage en ligne

23Afin de placer les concepteurs dans les mêmes conditions d’apprentissage, les chercheurs n’interviendront pas dans le déroulé du module et l’ensemble du matériel pédagogique proposé par le EGPDP est identique pour tous. Seule une école franco-finlandaise à Helsinki fait figure d’exception puisque le premier auteur de cet article y exerce. Celle-ci permettra d’affiner les caractéristiques du EGPDP, de s’assurer de la qualité du matériel pédagogique proposé et de réaliser différentes phases de tests en parallèle.

24L’ensemble des ressources est accessible en ligne, pour permettre à un maximum d’enseignants de participer au programme. Un apprentissage en ligne optimal a été visé en suivant les trois objectifs de conception pédagogique proposés par Mayer (2018) : réduire le traitement superflu, gérer le traitement essentiel, favoriser le traitement génératif. Cela se matérialise par des séances décomposées en temps d’apprentissage d’environ quinze minutes, organisées autour d’une vidéo de moins de trois minutes à l’objectif d’apprentissage clairement explicité. Chacune se focalise sur une unique notion pour éviter la surcharge cognitive, s’appuie sur des exemples concrets liés au média vidéoludique, restreint la présence de texte à l’écran, et est suivie d’une mise en application immédiate sous forme de défi ludique. Une attention particulière a été apportée au registre de langue employé, adapté au public ciblé.

25Toujours en vue de ne pas limiter les participants potentiels, le contenu en ligne a été pensé pour s’adapter à l’ensemble des supports matériels disponibles. Certaines vidéos du module contiennent ainsi une version « Tablettes » destinée aux apprenants travaillant avec des tablettes ou des smartphones, et une version « Ordinateurs » pour ceux utilisant des ordinateurs de bureau ou des ordinateurs portables. Le projet peut aussi être suivi en local afin que les écoles ne disposant pas de connexion permanente ne soient pas mises de côté.

26Le tableau 1 détaille le contenu du programme, prévu pour être suivi sur deux périodes. Les séances 2 à 5 s’attachent au développement de compétences générales en programmation. Des modèles de jeux sont ensuite proposés durant les séances 6 à 8, accompagnés de vidéos explicitant leur codage. Dix jeux ont été retenus, balayant une large variété de genres (action, aventure, jeu de rôle, plateforme, quiz), et inspirés des ressources mises à la disposition des éducateurs sur le site de scratch (https://scratch.mit.edu). Chacun repose sur des mécaniques différentes et mobilise des concepts informatiques de difficulté variable, afin de permettre à chaque élève de maintenir un niveau d’engagement et de motivation suffisant. Les séances 9 à 14 laissent finalement place à la conception de son propre jeu vidéo, un temps jugé suffisant pour stimuler la créativité des élèves en s’éloignant des modèles étudiés.

Tableau 1. Contenu des séances du EGPDP

Séances	Contenu
1	Pré-test
2	Scratch : découverte et exploration
3	Boucles et répétitions
4	Conditions
5	Variables
6-8	Game design à partir de jeux modèles
9-14	Création de son propre jeu vidéo
15	Post-test

27Conformément aux prescriptions de Kafai (2017), les apprentis concepteurs seront placés dès la seconde séance dans un environnement collaboratif encourageant la résolution de problèmes et l’entraide, limité à l’espace de la classe pour des raisons matérielles. À deux reprises, des sessions de tests sont programmées, suivies d’échanges autour des jeux.

Programmation par pair

28La programmation par pair, qui implique deux étudiants partageant un ordinateur, est une option prometteuse, tant au niveau de l’impact positif sur les apprentissages (Denner et al., 2014 ; Campe et al., 2020), que sur les contraintes matérielles moindres qu’elle requiert. Dans un tel dispositif, un élève joue le rôle de « conducteur », générant le code informatique, l’autre occupe celui de « navigateur », en examinant chaque ligne de code pour en vérifier l’exactitude (Höfer, 2008).

29La programmation par pair permettrait autant d’interagir sur le jeu que de travailler la collaboration (Campe et al., 2020). Elle faciliterait la résolution de problèmes (Liebenberg et al., 2012), et améliorerait la pensée informatique de manière plus importante que la programmation en solo, en particulier chez les étudiants moins expérimentés (Denner et al., 2014). Cette organisation des séances est préconisée dans le cadre du EGPDP.

Formation des enseignants

30Pour accompagner un maximum d’enseignants, éloignés et aux compétences diverses, et ainsi leur transmettre un niveau minimum en programmation, plusieurs pratiques relevées dans des expériences antérieures ont été reprises dans le EGPDP :

• Utiliser les communautés en ligne ou les collègues expérimentés au sein des écoles (Korhonen et Lavonen, 2016). Une plateforme de communication a été mise en place afin de faciliter les échanges entre enseignants et chercheurs.

• Dispenser une formation préalable (Bermingham et al., 2013). Celle-ci se fait en distanciel pour des raisons pratiques et s’articule autour de vidéos tutoriels qui suivent les mêmes principes de conception que celles des élèves.

• Laisser les enseignants essayer le logiciel de création de jeux au préalable (Zhao et al., 2002). Celui-ci est en accès libre et peut être installé sur n’importe quelle plateforme.

• Fournir aux enseignants de bons exemples de jeux vidéo éducatifs créés avec le logiciel (Ertmer et al., 2016). Les enseignants disposent des modèles de jeux proposés en amont, ainsi que l’ensemble des productions issues de la communauté en ligne du logiciel.

• Donner des informations détaillées sur la façon de planifier une leçon autour de la création de jeux vidéo (Bermingham et al., 2013). Des fiches de préparation ainsi que des affichages utilisables en classe sont mis à disposition des enseignants. Durant les séances, ces derniers sont invités à guider les élèves dans le processus de développement des jeux et dans l’appropriation des ressources mises à la leur disposition.

• Soutenir et encourager la prise de risque et l’expérimentation (Ertmer et al., 2016). La formation offre du contenu optionnel pour le permettre.

Type de programmation

31La programmation est considérée par nombre d’étudiants comme une procédure mystérieuse et complexe qui nécessite une formation technique spécifique (Ford, 2008). Le choix d’un environnement de programmation adapté n’en est que plus important.

32Papert a soutenu que les environnements de programmation devraient avoir un plancher bas (« Low Floors »), c’est-à-dire être suffisamment intuitifs pour favoriser leur appropriation par les nouveaux utilisateurs, et un plafond élevé (« High Floors »), autrement dit permettre également aux utilisateurs plus expérimentés de créer des jeux vidéo de plus en plus complexes (Harvey et Mönig, 2010). Resnick et son équipe (Resnick et al., 2009) ont ajouté qu’ils doivent aussi avoir des murs larges (« Wide Walls »), et ainsi permettre la création d’une grande gamme de programmes, représentatifs des intérêts de chacun, et ce quel que soit le niveau de complexité du programme.

33Les environnements de programmation par blocs et leurs bibliothèques préformatées semblent plus efficaces que ceux basés sur du texte pour les jeunes novices, car ils reposent sur la reconnaissance de blocs à sélectionner plutôt que sur le rappel des commandes, et réduisent la charge cognitive en fragmentant le code (Bau et al., 2017).

Logiciel de création de jeux

34Pour sélectionner le logiciel de création de jeux vidéo qui sera utilisé dans le EGPDP, 26 ont été testés. Nous nous sommes pour cela inspirés de publications antérieures portant sur des expériences constructionnistes (par exemple, Gee et Tran, 2015), de recherches sur internet ainsi que sur des forums de discussion dédiés à la conception de jeux (par exemple, https://developpez.com). Chaque logiciel a été évalué en fonction de dix critères liés à notre problématique de recherche, explicités dans le tableau 2. Les cinq premiers sont directement associés aux compétences de l’élève. Les cinq suivants quantifient la facilité avec laquelle l’apprenant (items 6, 7, 8) et l’enseignant (items 9, 10) peuvent s’intégrer au projet. Notre appréciation s’est donc faite en lien avec les conditions de recherche du EGPDP. En aucun cas il ne s’agissait de prétendre à un classement objectif de ces environnements de programmation.

Tableau 2. Explicitation des critères d’évaluation des logiciels de création de jeux

Critère	Caractéristique du logiciel évalué
1. Contenu académique	Facilite l’intégration du contenu académique dans les créations
2. Programmation	Permet l’utilisation d’un large panel de concepts informatiques
3. Mécaniques de jeu	Permet d’implémenter de nombreuses mécaniques de jeux différentes
4. Créativité	Laisse beaucoup de place à la créativité et ne se montre pas trop dirigiste
5. Communauté	Dispose d’une communauté importante de créateurs, favorisant la recherche de modèles de jeux et de ressources éducatives
6. Prise en main	Est facile à prendre en main
7. Diversité	Permet de créer de nombreux types de jeux différents
8. Esthétique	Est esthétiquement attrayant et permet la création de jeux aux graphismes élevés
9. Accès	Est facile à accéder pour les utilisateurs, sans trop de contraintes (adresse électronique obligatoire, connexion internet requise, rapidité d’accès au logiciel…)
10. Diffusion	Permet facilement de publier les jeux créés, sans trop de contraintes (inscription/frais, uniquement jouables par d’autres créateurs, obligation d’installer un programme…)

35Finalement, trois logiciels ont subsisté : Scratch (https://scratch.mit.edu), Kodu (https://www.kodugamelab.com) et RPG Playground (https://rpgplayground.com). Scratch repose sur une programmation par bloc classique et dispose d’une communauté importante. Kodu a l’avantage d’utiliser un langage de programmation assez différent de ses homologues (programmation par tuiles), offrant d’autres possibilités telles que l’accès aisé à certaines mécaniques de jeux avancées. RPG Playground présente un profil distinct, focalisé sur un genre précis (jeu de rôle) et porté par un langage de programmation graphique assez intuitif, favorisant une réflexion sur la narration plutôt que sur les mécanismes de jeu.

36Pour les discriminer, une expérimentation a été conduite au printemps 2022 auprès de deux classes de niveau CM2 du lycée franco-finlandais d’Helsinki, une école bilingue finlandaise. 48 élèves ont participé à cette étude exploratoire, dont les conditions expérimentales étaient proches de celles du EGPDP. La répartition s’est faite de manière à obtenir des groupes de 16 élèves dont le niveau initial, établi par le résultat au pré-test, était relativement homogène et dans lesquels les élèves n’avaient jamais utilisé le logiciel expérimenté. Le programme suivi par les élèves des trois groupes était identique, exception faite des défis ludiques proposés et des exemples pratiques, adaptés à chacun des trois logiciels.

37Dans les deux classes, une augmentation statistiquement significative du score au test de pensée informatique CTt (Román-González et al., 2017) a été observée : 1,85 ± 0,43. En particulier, les élèves qui ont utilisé Scratch (2,55 ± 0,79 ; 20 % d’augmentation) et Kodu (2,15 ± 0,46 ; 18 % d’augmentation) ont fait des progrès significatifs, contrairement à ceux qui ont utilisé RPG Playground (0,87 ± 0,92 ; 7 % d’augmentation). Il n’y avait pas de différence significative entre les classes. L’enseignant-chercheur est intervenu auprès de l’une des deux classes, pour aider les élèves à corriger certaines erreurs, sans qu’aucun impact notable n’ait pu être mesuré sur les résultats.

38S’agissant des observations faites pendant les séances, Kodu a été plus difficile à prendre en main que les deux autres programmes (systèmes de page et de score, gestion des combats…). Son ergonomie ne s’est pas toujours montrée efficiente. Des problèmes de collision et autres bugs ont aussi été observés.

39Au contraire, Scratch s’est démarquée par sa prise en main immédiate, une communauté importante, source d’inspiration pour certains élèves, et une grande stabilité sur toutes les plateformes. Ainsi, en dépit de sa relative pauvreté graphique comparée à Kodu et d’un rendu final des productions souvent inférieur, Scratch s’est révélé le plus performant des trois logiciels durant cette phase expérimentale. Il a donc été choisi pour être utilisé dans le cadre du EGPDP.

Évaluation de la pensée informatique

40Les études antérieures ont indiqué qu’aucune méthode unique ne pouvait mesurer efficacement la pensée informatique des apprenants dans les trois dimensions évoquées précédemment. Son évaluation doit donc se faire à l’aide de plusieurs procédés (Zhong et al., 2016). Nous avons ainsi opté pour une méthode mixte, fondée sur le paradigme du pragmatisme (Tashakkori et Teddlie, 2010) et qui combine les approches quantitatives et qualitatives.

41Le développement des concepts informatiques peut être évalué par des méthodes quantitatives, telles que les tests et l’analyse des jeux créés (Grover et Pea, 2017). Parmi l’ensemble des tests évaluant la pensée informatique, le CTt (Román-González et al., 2017) et le Bebras (Dagienè et Futschek, 2008) sont les plus utilisés et validés expérimentalement. Le CTt fournit une évaluation décontextualisée de certains concepts informatiques (instructions de base, boucles simples et avec condition de sortie, conditions simples et complexes, fonctions simples et avec paramètres), à partir d’un formulaire de 28 questions à choix multiples d’une durée d’environ 45 minutes. Le test Bebras propose des tâches de résolution de problèmes de type puzzle facilement accessibles aux étudiants sans formation en programmation. L’analyse des jeux créés apporte une information complémentaire aux tests. Dr Scratch (Moreno-León et al., 2015) est l’outil le plus validé expérimentalement. Les projets Scratch reçoivent une note liée à sept concepts de la pensée informatique (abstraction, parallélisme, logique, synchronisation, répétition, interactivité, représentation des données), en fonction des blocs employés dans les programmes. Plusieurs études de validité convergente ont montré que CTt, Dr. Scratch et Bebras mesurent des compétences différentes. Ils ont d’ailleurs commencé à être utilisés de manière complémentaire (Wiebe et al., 2019), approche que nous avons adoptée dans le cadre du EGPDP. Pour respecter les contraintes temporelles fixées, les concepts informatiques seront donc évalués à l’aide du CTt et de Dr Scratch.

42Pour ce qui est des stratégies et perspectives informatiques, les méthodes qualitatives sont privilégiées dans les précédentes études, en particulier les enquêtes, les entretiens individuels et les observations (Grover et Pea, 2017). Ces procédés sont utilisés dans le cadre du EGPDP. Comme les chercheurs à l’origine du programme ne sont pas en contact direct avec les enseignants, des questionnaires en ligne ont été mis en place.

43Pour analyser plus finement le processus de création, ces procédés seront complétés par des entretiens d’élèves. La méthode Remind (Schmitt et Aubert, 2017) (Reviviscence, Experience, Emotions, Sense Making Micro Dynamics) offre une voie prometteuse pour analyser la manière dont les modèles mentaux des étudiants se sont développés, leurs attitudes et stratégies de collaboration, et ainsi évaluer certaines compétences liées aux stratégies et aux perspectives informatiques. Basée sur le paradigme de l’énaction, Remind part de l’idée qu’en stimulant le concepteur par la trace vidéo subjective de sa propre activité, à l’aide de eye-trackers enregistrant ses champs visuel et sonore subjectifs enrichis du point de focalisation du regard, sa capacité de rappel stimulé se mobilisera pour vivre à nouveau une expérience proche de l’originale. Ainsi, il deviendrait possible d’affiner notre compréhension des processus cognitifs en œuvre, de les replacer au plus près de ce qui s’est produit durant les phases de conception de jeux vidéo, de parvenir à une description précise, fine et approfondie de l’expérience vécue. Des entretiens en rappel stimulé seront ainsi menés sur un échantillon d’élèves à la suite d’une des séances de conception de leur propre jeu vidéo.

44Dans le cadre du EGPDP, le développement de la pensée informatique pendant des activités de conception de jeux vidéo se mesurera donc à l’aide d’une approche mixte, pour bénéficier des avantages des approches qualitatives et quantitatives :

• Tests pré/post projet en ligne (séances 1 et 15) : utilisation d’une version en ligne du CTt. Pour les plus jeunes (CE2/CM1), une version plus adaptée sera utilisée : le cCTt (El-Hamamsy et al., 2022).

• Analyse du jeu avec Dr. Scratch.

• Questionnaires d’auto-évaluation en ligne pour les apprenants en fin de projet.

• Retour d’observation des enseignants à l’aide d’un questionnaire en ligne.

• Enregistrements vidéo suivis d’entretiens en rappel stimulé : méthode Remind.

Conclusion

45Cet article a permis d’identifier les façons optimales d’intégrer la conception de jeux vidéo à l’école. Bien que peu pratiquée et quantitativement étudiée dans les classes françaises, celle-ci constitue une voie prometteuse pour développer la pensée informatique des élèves. Le programme de recherche « Educational Game & Play Design Project » ambitionne précisément de quantifier l’impact de ce type d’activité sur les apprenants.

46Une analyse critique des expériences antérieures et une expérimentation réalisée dans le lycée franco-finlandais d’Helsinki nous ont permis d’établir les principales caractéristiques du programme qui est proposé depuis la rentrée scolaire 2022 dans des écoles françaises.

47Le module est composé de 15 séances de 45 minutes afin de satisfaire aux contraintes académiques tout en laissant aux apprenants le temps d’apprendre à programmer un jeu vidéo. Il est scindé en deux phases distinctes. La première est organisée autour de défis courts de 15 minutes visant à développer chez l’élève les compétences informatiques et en conception de jeux requises. La seconde est vouée à la création libre d’un jeu vidéo. Dix modèles de jeux vidéo de difficulté variable sont proposés afin de permettre à chaque apprenant de s’intégrer au projet, quels que soient ses antécédents en programmation.

48Des élèves du CE2 à la 6^e d’écoles françaises participeront au EGPDP. Cibler des profils de classe hétérogènes permettra de vérifier si le programme est adapté pour tous. Lors de l’année scolaire 2022-2023, des écoles du département des Alpes-de-Haute-Provence, des Hauts-de-Seine, du Lot, du Nord, et du Pas-de-Calais ont participé au EGPDP.

49Le matériel pédagogique proposé est prévu pour être utilisable en distanciel ou en local, sur ordinateurs ou tablettes, afin de satisfaire au maximum de configurations rencontrées dans les écoles primaires et les collèges français. Les élèves programment par pair durant les séances pour maximiser leurs apprentissages tout en réduisant les coûts matériels.

50Afin d’offrir l’accès au EGPDP à un maximum d’enseignants, quel que soit leur niveau initial en programmation, un module de formation a été mis au point. Il comprend des tutoriels vidéo, l’accès à une plateforme d’échange et de partage, des modèles de jeux modifiables, des fiches de préparation de séances et autres affichages collectifs.

51Le logiciel de création de jeux vidéo choisi a fait l’objet d’une étude spécifique tant les possibilités sont nombreuses. Notre objectif n’était pas d’identifier le meilleur, ce qui demanderait une étude comparative à part entière, mais le plus adapté aux paramètres de notre expérience. Étant donné l’âge ciblé des apprenants, nous nous sommes focalisés sur des environnements de programmation par blocs ou équivalents. Parmi ceux-ci, trois ont été retenus : Scratch, Kodu et RPG Playground. Une expérimentation menée au printemps 2022 nous a permis de statuer : Scratch est le logiciel qui a été choisi pour le EGPDP.

52Pour mesurer le développement de la pensée informatique pendant les séances, nous avons adopté une approche mixte. Chaque apprenant effectue un test pré/post (CTt et cCTt) lors des séances 1 et 15. Les jeux vidéo créés seront en parallèle analysés avec Dr. Scratch. En complément, des questionnaires d’auto-évaluation et de retour d’observations sont respectivement complétés par les élèves et les enseignants. Des entretiens en rappel stimulé opérés sur un groupe d’élève en suivant la méthode Remind complèteront notre arsenal d’outils d’évaluation des élèves. Différents groupes témoins nous permettront de mesurer les gains liés à la conception de jeux vidéo en comparaison à d’autres méthodes plus traditionnelles.

53L’ensemble des caractéristiques du EGPDP sont résumées dans la figure 1. Ce projet sera porté sur plusieurs années dans des dizaines, voire des centaines d’établissements scolaires. Nous sommes conscients que certains biais viendront sans doute tempérer nos résultats. Le premier viendra des enseignants et de la manière dont ils utiliseront les ressources fournies. Hormis les questionnaires de retour, nous n’aurons aucun moyen de savoir si le déroulement des séances proposé aura été respecté. Les différences de moyens entre les établissements pourraient aussi introduire un biais supplémentaire, comme l’accompagnement extérieur dont certaines écoles pourraient bénéficier (enseignants référents aux usages du numérique ou conseillers pédagogiques). Il nous faudra en tenir compte dans l’analyse de nos résultats, voire opérer certains ajustements pour les minimiser. Les retours des participants constitueront une aide précieuse en ce sens.