Contribution au développement des compétences de résolution de problèmes durant l'initiation à la programmation.

Abstract

L'initiation à l'algorithmique et à la programmation est fondamentale dans les formations à vocation scienti que informatique. L'apprenant doit être capable, à la n de son cours d'initiation, d'analyser un problème algo rithmique simple et de concevoir et d'évaluer une solution à ce problème. Les taux d'abandon et d'échec sont relativement élevés et la faiblesse des compétences de résolution de problèmes est vue comme l'une des causes principales. Ces compétences ne sont pas explicitement intégrées dans beaucoup de curricula et les formateurs se focalisent assez souvent sur la syntaxe des langages. Cette thèse s'inscrit dans le cadre des Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain (EIAH). Nous proposons un système pour le soutien au développement des compétences de résolution de problèmes durant l'initiation à l'algorithmique et à la programmation. Notre approche s'appuie sur deux stratégies : 1. le guidage de l'apprenant et l'explicitation des concepts durant le processus de résolution de problèmes. 2. l'analyse et la comparaison sémantique du code source de l'apprenant avec un code expert a n de lui proposer un feedback sur la sémantique de son code source. Ces deux stratégies ont montré un impact positif sur les compétences de résolution de problèmes durant l'apprentissage de la programmation. Le processus de guidage proposé s'est voulu simple et est basé sur une méthode de conception de programmes guidée par les données et prenant en compte l'aspect compréhension du problème qui est essentiel. Pour l'analyse et la comparaison de la sémantique de codes sources, nous avons proposé une méthode statique automatique basée sur le calcul formel. Cette méthode a l'avantage de demander moins d'efforts de la part du formateur comparée aux méthodes dynamiques qui se basent sur l'exécution du code et aux méthodes statiques manuelles basées sur l'analyse du code par un expert humain. Nous avons mis en place un prototype du système, IDE4SCAPSS, avec le langage python pour le guidage, l'analyse et la comparaison sémantique de programmes codés en Pascal. Le système a été évalué sur des solutions expertes de problèmes utilisant des structures séquentielles et conditionnelles.