Comment faire travailler efficacement les lycéens avec le langage Python ? Quels sont les outils pédagogiques existants pour initier au codage ? Stanislas Dorey, enseignant de SVT et de NSI au lycée Albert Camus de Bois-Colombes (92) liste les possibles et les ressources en ligne pour enseigner ce langage de programmation à travers des notions de biologie. « Je pense qu’il est plus pertinent de s’intéresser à la réplication de l’ADN ou la transcription plutôt qu’à la traduction », conseille l’enseignant qui invite à travailler avec des notebooks où « il est possible d’exécuter directement le programme Python ».
Dans quelles parties des programmes le langage Python est-il abordé au lycée ?
Dans le programme de SVT, il est mentionné deux fois « Python » : une fois dans le programme de première enseignement spécifique pour programmer la traduction d’une séquence d’ARN et une fois dans le programme de terminale enseignement scientifique pour simuler l’évolution d’une population selon le modèle de Hardy-Weinberg.
Quelle démarche conseillez-vous pour appréhender la transcription et la traduction ou encore la réplication en SVT avec la programmation Python ?
Je pense que cela dépend du niveau de maîtrise des élèves. Si ce sont des élèves qui ont déjà des connaissances en Python, il pourra alors être intéressant de leur proposer de trouver l’algorithme de la traduction et de le programmer en Python.
En revanche, si ce sont des élèves avec peu de connaissances dans ce langage de programmation, ce qui risque d’être plus souvent le cas, alors, je pense qu’il faudra les guider beaucoup plus dans la conception d’un programme en Python.
En effet, il est selon moi utopique de penser qu’il sera possible de leur apprendre les bases d’un langage de programmation durant le cours de SVT. Cependant, cela peut être une bonne occasion de les acculturer à la programmation en leur montrant le programme en Python. De plus, je pense qu’il est plus pertinent de s’intéresser plutôt à la réplication ou la transcription plutôt qu’à la traduction car ce sont des mécanismes beaucoup plus simples à programmer.
Par ailleurs, il est important de s’assurer qu’il sera possible de faire de la programmation en Python sur les ordinateurs disponibles en classe. Il est par exemple possible d’installer au préalable un environnement de programmation comme EduPython ou Spyder disponible dans Anaconda ou, plus simplement, s’il y a une connexion à internet, il existe des sites qui permettent de programmer directement en ligne comme Basthon. Il peut aussi être pertinent de se concerter avec les collègues des autres disciplines scientifiques pour harmoniser les outils utilisés.
Enfin, l’utilisation de notebooks est aussi envisageable pour guider les élèves dans leur démarche.
En quoi ces notebooks sont-ils pratiques ? Quels conseils donneriez-vous alors ?
Les « notebooks » sont des documents qui mêlent du texte comme on pourrait l’écrire dans Word ou Writer avec du code Python qu’il est possible d’exécuter directement dans le notebook. Ainsi, les notebooks permettent de faciliter la présentation d’un code en Python et son appropriation par les élèves.
Les notebooks peuvent être utilisés directement sur l’ordinateur avec un logiciel comme Jupyter Notebook. Cependant, il existe aussi des services en ligne qui permettent une utilisation encore plus simple de ces « notebooks ». Parmi eux, il y a le service Capytalequi permet de créer et partager des « notebooks » avec les élèves. Capytaleest disponible gratuitement dans l’ENT de plusieurs.Ces notebooks partagés sur Capytale peuvent être rendus publiques. Il est donc possible de trouver sur Capytale des notebooks réalisés par d’autres enseignants.
Il est aussi possible d’utiliser Basthon afin de lire, créer et partager des notebooks. Voici par exemple un notebook que j’ai créé afin d’appréhender la réplication, la transcription et la traduction (lien).
Il aurait été possible de coder de manière beaucoup plus élégante le programme présenté dans ce notebook, mais j’ai volontairement fait le choix de n’utiliser que des structures assez facilement accessibles à des débutants.
Ainsi, grâce à l’utilisation de ces notebooks, il sera, je pense, possible de faire de la différenciation en proposant des notebooks de difficulté variable en fonction des connaissances de l’élève ou de ses attentes. Il est aussi possible de proposer le notebook comme une activité facultative pour aller plus loin.
L’utilisation des notebooks peut aussi être envisagée pour faire de l’interdisciplinaire car Capytale est un service utilisé dans d’autres disciplines. Par exemple, le site Python au Lycée propose notamment des notebooks présentant diverses utilisations de Python dans plusieurs disciplines.
Quelques mots sur les possibles avec le Python en étudiant le modèle de Hardy-Weinberg ?
Pour le modèle de Hardy-Weinberg, cela sera l’occasion de tracer des graphiques et ainsi de permettre à certains élèves de réinvestir ce qu’ils auront vu en Physique-Chimie. Ici encore, l’utilisation de notebooks peut s’avérer judicieuse car au sein d’une même classe il peut y avoir des profils très variés selon les spécialités choisies. Voici par exemple un notebook que j’ai créé sur le modèle de Hardy-Weinberg.
L’intérêt de la programmation avec le modèle de Hardy-Weinberg est que cela permet de jouer facilement avec les variables initiales du modèle et ainsi prendre conscience des conséquences qu’elles peuvent avoir sur le résultat final. C’est aussi l’occasion de sensibiliser les élèves à la notion de modèle et de leur apprendre à en cerner les limites.
Quel regard avez-vous sur les programmes dispensés en seconde et en première en informatique dans le nouveau lycée ?
Je pense que si les élèves arrivent à avoir une certaine maitrise de Python, il est intéressant que Python soit présent dans les différentes disciplines scientifiques. En effet, cela permet de réinvestir des compétences acquises en se confrontant à des exemples de chaque discipline.
Entretien par Julien Cabioch
Le site Basthon
Service Capytale
Dans le Café
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