Analyse et expérimentations d'activités de modélisation avec les TICE

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30 Septembre 2005. Journe du LIRDHIST. Analyse et exprimentations d'activits de modlisation avec les TICE. Bernard TRIBOLLET. Ont particip ce travail de recherche et aux exprimentations correspondantes : Jrme FATET Yannick FONTENEAU Eric SANCHEZ Mohamed SOUDANI Olfa SOUDANI - PowerPoint PPT Presentation

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  • Analyse et exprimentations d'activits de modlisation avec les TICE Journe du LIRDHISTBernard TRIBOLLET

    30 Septembre 2005

  • Ont particip ce travail de recherche et aux exprimentations correspondantes :

    Jrme FATETYannick FONTENEAUEric SANCHEZ Mohamed SOUDANIOlfa SOUDANIRobert TRANBernard TRIBOLLET

  • 1) Construire des outils d'valuation pertinents pour analyser les dispositifs de formation en ligne

    2) Raliser des exprimentations de suivis des traces d'apprentissage pour identifier les stratgies d'apprentissages effectivement utilises et en vrifier l'oprationnalit.

    Objectifs

  • A - Pour lapprenant : Le constructivisme

    B - La thorie des situations de BROUSSEAUC - Pour linteractivit des TICE : La transposition informatique de BALACHEFF. D - Registres explicatifs : registres smiotiques de R. DUVALI - Cadres thoriques de rfrence

  • 1) Cadres thoriques de rfrenceA - Pour lapprenant : le constructivisme Lapprentissage rsulte : dun processus dadaptation et de construction ; des interactions que llve tablit avec son environnement physique et social. Rfrences : La dmarche scientifique de la construction du savoir (BACHELARD et PIAGET)- Le constructivisme dans l'enseignement des Sciences (Johsua/Dupin 93)

  • 1) Cadres thoriques de rfrence

    B - Pour la situation dapprentissageLa thorie des situations (Brousseau 86) :L'lve apprend en interagissant avec le "milieu"

    L'enseignant construit la situation d'apprentissage en agissant sur les variables didactiques

  • 1) Cadres thoriques de rfrence La transposition informatique dfinitl' Environnement Interactif pour l'Apprentissage Humain (EIAH). (Balacheff 94, Bruillard 97)

    L'interactivit favorisant l'autonomie de l'apprenant et l'exploration dans les micromondes. Accs aux schmas des diffrents niveaux d'interactivitC - Pour linteractivit des TICE.

  • 1) Cadres thoriques de rfrenceEn s'appuyant sur l'analyse de R. DUVAL (1995) (registres smiotiques) :

    LN : Langage naturelRS : Langage symbolique ( formules math.)RG : Reprsentations graphiques Y= f(X)RA : Reprsentations dynamiques ( animations et simulations )

    RE : Registre exprimental ou praxologiqueD - Analyse par les registres explicatifs

  • A - Activit de modlisation par la simulation

    B - Confrontation synchrone de plusieurs registres explicatifs

    C - Outil dauto-vrification en sance pratique2) Apport des TICE dans l'apprentissage de la dmarche scientifique en Sciences Physiques

  • 3) Dmarche scientifique grce aux TICE en Sciences PhysiquesConfrontation synchrone de plusieurs registres explicatifs Accs en ligne l'applet correspondante

  • 3) Dmarche scientifique grce aux TICE en Sciences PhysiquesOutil dauto-vrification en sance pratique L'apprenant doit pouvoir vrifier lui-mme les hypothses qu'il a poses en utilisant le simulateur informatique .

    - Exemples de modlisation de la couleur par la trichromie1 - Voir des objets colors en lumire colore2 - Exprience du ttradre3 - Pnombres colores d'une pyramide

  • 7 tapes principale de la dmarche d'apprentissage transposer :

    1 - Stimuler la motivation des lves 2 - Questionnement initial 3 - Choisir un cadre de rfrence 4 - Poser des hypothses/conjectures 5 - Rsoudre le problme 6 - Vrifier les rsultats 7 - Valider

    3) Dmarches transposer Autrans

  • 1 - Evaluation didactique de simulations pdagogiques ; comme outils de formation

  • 1) Problmatique de l'valuation

    2) Critres dvaluation

  • A - Les simulateurs informatiques sont ils une aide ou crent-ils un obstacle supplmentaire de comprhension entre le monde rl et le monde thorique du modle ?

    B - Doit-on construire soi-mme son propre simulateur en accord avec ses intentions pdagogiques, ou utiliser des logiciels permettant aux tudiants de travailler dans des micro-mondes ?

    C - Les tudiants doivent-ils construire eux-mmesles diffrentes tapes de leurs modles ?1) Problmatique de l'valuation

  • A - Critres sur le rle de la simulation pour dcrire le modle

    B - gnraux sur les objectifs

    C - Critres sur les situations d'apprentissage

    D - Analyse des tches

    E - Critres ergonomiques2) Critres dvaluation

  • 4) Critres dvaluationA - Critres gnraux sur les objectifs ;Expertise du ct de l'lve- Quel est le rle de l'animation dans l'apprentissage de l'lve ?

    - Quelles sont les interactivits proposes l'lve ?

    - Comment l'lve peut-il / doit-il mettre des hypothses ?

    - Comment l'lve peut vrifier ses hypothses avec cette simulation ?

    - Comment l'lve peut-il rsoudre des problmes avec cette simulation ?

  • 2) Critres dvaluationB - Critres gnraux sur les objectifs ;Expertise du ct du savoir- Quelles sont les hypothses de base du modle employ ? sous forme "papier-crayon" sous forme TICE

    - Quelles sont les limites de validit du modle ? celles lies au modle celles lies la simulation informatique

    - Sur quelle thorie s'appuie cette simulation ? est-elles connue des lves, et prsente aux lves ?

  • 2) Critres dvaluationC - Critres sur les situations d'apprentissage- Quel est le contrle possible de l'activit des lves au cours de l'apprentissage ( mmorisation informatique de la trace d'apprentissage) ?

    - Les savoir-faire acquis peuvent-ils tre remis en pratique dans un autre contexte ?

    - Cette activit a-t-elle donn du sens aux connaissances transmises ?

    - Est-il possible de construire un scnario simple d'utilisation ?

  • 2) Critres dvaluationD - Analyse des tches- Peut-on classer les activits demandes l'apprenant avec la grille d'analyse de Y. CHEVALLARD :

    - tches d'excution de rsolution (par imitation)

    - tches d'apprentissages de mthodes de rsolution

    - apprentissage des techniques de base des mthodes

    - stratgies de rsolution

    Y a-t-il une progression dans la difficult de ces tches ?

  • 2) Critres dvaluationE - Critres ergonomiques- Le visiteur a-t-il s'investir dans l'apprentissage d'une syntaxe de l'outil (=> surcharge cognitive) ?- L'interface utilisateur est-elle totalement graphique ou comporte-t-elle des champs de texte qui seront analyss ?- Y a-t-il une aide en ligne ? Un index ?-Quelles donnes l'enseignant peut rcuprer pour suivre l'apprentissage ?Voir les grilles de BASSET (UCO), et les critres de TRICOTVoir le diaporama de TRICOT Universit d'automne 2000

  • 2) Critres dvaluationF - Exemple de questionnement- Est-ce une animation ou une simulation ?- Quel est le cadre de rationalit choisi ?- Quels sont les registres smiotiques explicatifs choisis ?- Y a-t-il confrontation synchrone entre les diffrents registres ? : LN, LS, LG, LD, LP.- Les informations sur le modle thorique implment sont-elles donnes ?- Quel est le domaine de validit du modle implment ?- La stratgie pdagogique utilise est-elle explicite ?(Transm., Behav., HD, Constructiviste, Pdag. de Projet )- Y a-t-il un scnario explicite ?- Quels effets parasites renforcent les conceptions initiales ?

  • 2) Critres dvaluationE - Exemples de grilles d'valuation- Grille d'analyse simple :Travail TICE pour tudiant IUFM (moins d'une heure)

    - Liste de critres d'analyse dtaille (prsent travail)

    - Critres d'valuation prcisant la typologie du site

    - Productions du contrat rgional de l'ISDN : - Slection de 16 sites proposant des grilles - Tableau comparatif de 5 de ces grilles

    - Grille pour Audit des sites des bases de donnes de l'INRP

  • 5) Conclusion C - Formation la conception en FOAD et la mise en place de situations d'apprentissage

    - Les critres d'valuation sont aussi les critres de cration

  • 2 - Exemples d'exprimentations didactiques ; prsentation de corpus

  • Analyse de stratgies dlves utilisant un logiciel de simulation en sciences de la Terre

    Mmoire de DEA CSSEric Sanchez04/03/03

  • Conception de linterface

  • Problmatique et hypothses

    Quel type de stratgie est mise en uvre par les lves pour rsoudre le problme qui leur est confi? H1- Au cours dune premire phase, llve emploie une stratgie de type ttonnement le conduisant cliquer plus ou moins au hasard sur les boutons vnements disponibles.H2 Dans une seconde phase induite par ses checs successifs il labore un raisonnement de type hypothtico/dductif:

  • Analyse priori(phase 1 : exploratoire)

  • Analyse priori(phase 2 : ttonnement)

  • Analyse priori(phase 3 : hypothetico-dductive)

  • Corpus de rsultatsChronogrammes (1)

  • Quelles modlisations employent l'apprenant pour prvoirdes phnomnes colors ?

    Questionnaire en ligne et trace d'apprentissageYannick FONTENEAU - Bernard TRIBOLLET

  • Comment prdire les couleurs dans les situations suivantes ? 1 - Quelle est la couleur des objets colors en lumire colore ?

    2 - Exprience du ttradre clair par 3 lampes

    3 - Pnombres colores d'une pyramide clair par 3 lampes

  • Choix de la stratgie d'apprentissagePar l'apprenant Partition du site en 3 types de pages :

    1 - noncs des problmes rsoudre

    2 - Prsentation transmissives de diffrents types de modlisation par la trichromie

    3 - Activits de simulation

  • Questions de recherche Quelle est la stratgie de l'lve pour rsoudre les problmes poss

    1 - Quel est le temps pass l'tude de chaque page ?2 - L'lve navigue-t-il uniquement dans l'une des 3 parties proposes ?3 - A quel obstacle correspond le passage d'un type de page l'autre ?

  • L'apprentissage par l'emploi de simulateurs est-il plus oprationnel qu'un cours transmissif en ligne ?

    Exemple en formation continue : l'Ampli OpBernard TRIBOLLET

  • Apprentissages en lectroniquesur l'Ampli-Op Partition du site en 3 types de pages :

    1 - Questions que vous vous posez 2 - Des propositions pour apprendre 3 - Animations "donnant du sens"

    Puis suivi des traces relatives aux passages de l'un l'autre

  • CONCLUSION

    Ncessit d'un travail mutualis l'intrieur d'un SUP, au sein de l'Universit, regroupant :

    - Enseignants crateurs de contenus disciplinaire et encadrement par tutorat,

    - Chercheurs didacticiens pour laborer les scnarii

    - Informaticiens ; conception de plateforme FOAD, rseau, Applets, maquettistes

  • Merci de votre attention,

    Ouverture du dbat

  • Journe du LIRDHIST l'Universit Claude BernardLe prsent diaporama sera accessible l'adresse :

    http://nte.univ-lyon1.fr/tribollet/PresentationLIRDHIST.ppt

    Les sites exrimentaux citssont accessibles par le portail :Http:// nte.univ-lyon1.fr/tribollet/

    Dans la 'analyse de N. BALACHEFF de la transposition didactique, le media informatique est un lment du milieu au sens o l'apprenant interagit avec lui pour son apprentissage

    On peut schmatiser les interactions entre la machine et l'apprenant par des liens entre les activits de l'apprenant et celles qu'excute le simulateur ; leur nombre est un indicateur del'interctivitt - Quel est le rle de l'animation dans l'apprentissage de l'lve ? - Quelles sont les interactivits proposes l'lve ? - Comment l'lve peut-il (ou doit-il) mettre des hypothses ? - Comment l'lve peut vrifier ses hypothses avec cette simulation ? - Comment l'lve peut-il rsoudre des problmes avec cette simulation ?

    - Dcrire le modle employ : sous sa forme TICE sous sa forme "papier-crayon" - Dterminer les limites de validit du modle : celles lies au modle celles lies la simulation informatique

    - Sur quelles thories s'appuie cette simulation ? sont-elles connues des lves, prsentes aux lves ?

    - Quel est le rle de l'animation dans l'apprentissage de l'lve ? - Quelles sont les interactivits proposes l'lve ? - Comment l'lve peut-il (ou doit-il) mettre des hypothses ? - Comment l'lve peut vrifier ses hypothses avec cette simulation ? - Comment l'lve peut-il rsoudre des problmes avec cette simulation ?

    - Dcrire le modle employ : sous sa forme TICE sous sa forme "papier-crayon" - Dterminer les limites de validit du modle : celles lies au modle celles lies la simulation informatique

    - Sur quelles thories s'appuie cette simulation ? sont-elles connues des lves, prsentes aux lves ?

    - Quel est le contrle possible de l'activit des lves au cours de l'apprentissage ( mmorisation informatique de la trace d'apprentissage) - Les savoir-faire acquis peuvent-ils tre remis en pratique dans un autre contexte ? - Cette activit a-t-elle donn du sens aux connaissances transmises ?

    - Est-il possible de construire un scnario simple d'utilisation ?