Histoire des Sciences, TIC et

Inquiry Based Science Teaching (IBST)

S. LaubéPaHST , UBO

sylvain.laube@univ-brest.fr

Equipe « Patrimoine, Histoire des Sciences et des Techniques » :

Equipe Reconnue par le Conseil Scientifique (ERCS) de l’UBO

4 membres permanents (2 PU, 2 MdC)

2 recrutements en cours (MdC)

9 chercheurs associés

Fusion en cours avec le Centre F. Viète de l’Université de Nantes :

Création d’un Labo unique Centre F. Viète (Nantes, Brest) au 1er janvier 2012

Pôle

« Sciences et Techniques de l’Antiquité

et du Moyen-Age »

Pôle

« Sciences et Techniques des Epoques Moderne

et Contemporaine »

Axe 1 : Histoire des mondes maritimes (en lien avec l’ISHS)

Axe 2 : Patrimoine, transmission et diffusions des savoirs (en lien avec l’ISHS)

Axe 3 : TIC et Histoire des sciences et techniques

2 pôles et 3 axes structurants

Axe 3 : TIC et Histoire des sciences et techniques

- Modélisation de la documentation numérique pour l’histoire des sciences et techniques et le

patrimoine & Web sémantique (en collaboration avec Telecom-Bretagne)

- Musée virtuel

- Ingénierie des EIAH (en collaboration avec Institut Telecom Bretagne)

- Patrimoines et usage des TIC

- Les TIC pour le recueil de mémoires et les archives (filmer, etc…)

A développer :

- Imagerie 3D, réalité virtuelle pour le patrimoine, l’histoire des sciences et des techniques

Contact à prendre avec les partenaires possibles sur ce thème en Bretagne : CERV, autres ?

European Context

FP7 project 2007

Work Package 5 has the following deliverables:

*Deliverables* (delivery month in brackets)

5.1 Review of literature about ICT and IBST

5.2 Guidelines for further development and design of ICT based tools for IBST

5.3 European workshop for using HST in IBST through use of ICT in science teaching

5.4 Report on ICT/HST based tools for IBST

5.5 Translatable (to English) and make available versions of Viten units (Gene Technology and Global Warming) for use in European classrooms.

5.6 Symposium at European Research Conference (EERA) (August 2009)

2 axes :

1)Analyser/Evaluer/Concevoir un EIAH/document numérique en histoire des sciences et techniques ?

1)Analyser/Evaluer/Concevoir un EIAH/document numérique IBST ?

TETCHUENG Jean-Louis, GARLATTI Serge, LAUBÉ SylvainMAT, un outil d'aide et d'accompagnement des enseignants dans la conception de scénario pour un EIAH. Ingénierie des systèmes d'information, mai 2009, vol. 14, n° 3, pp. 31-52

LAUBE Sylvain, GARLATTI Serge, TETCHUENG Jean-LouisA scenario model based on anthropology of didactics for Enquiry-Based Science Teaching. International journal of advanced media and communication, april 2008, vol. 2, n° 2, pp. 191-208

ICT tools and resources in HST

ICT tools as data basis, website, virtual reality, etc. are used for research in history of science and technology

Les travaux du groupe MoDALES

Garlatti & Laubé

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11 22 33 44

Objectif 1 définition d’une

structure de scénario

commune Po et constitution d’une base

conséquente de scénarios

Objectif 3 Formalisation

des scénarios en utilisant les

MTH

Objectif 4 Réalisation d’un outil auteur et d’un système d’information web adaptatif

dédié à la formation

EnseignantsEnseignants PratiquesPratiques

Scénario Po et ensemble de descriptions de scénarios

Scénario Po et ensemble de descriptions de scénarios

Enseignants et

scientifiques

Enseignants et

scientifiques

Théorie de ChevallardThéorie de Chevallard

Scénario acquis

Scénario acquis

InformaticiensInformaticiens

MTHMTH

Enseignants et informaticiensEnseignants et informaticiens

Modèle de scénario « complet »

Modèle de scénario « complet »

Modèle de scénario « simplifié »

Modèle de scénario « simplifié »

MAT & MODALESASIS

MAT & MODALESASIS

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Structuration d’une tâche « routinière »

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Structuration d’une tâche en apprentissage

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• Résultat : Typologie de tâches– Scénario– Phase– Moments– Tâche d’apprentissage– Tâche routinier– Tâche_support

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Étape 3 : Les MTH

• Modèles de tâches hiérarchiques– Modèle vient de l’Intelligence Artificielle

• Résolution de problèmes

– Utilisés dans les EIAH• Tuteurs intelligents (Van Marcke, 1992), • Systèmes conseillers (Paquette et al., 2002), • Systèmes de gestion de l’interaction avec l’apprenant dans l’activité

d’apprentissage (Trichet, 1998), • Outils auteur (Ikeda et al., 1997)• Générateur de cours (Ullrich, 2005).

page 30

Les MTH

• Modèles de tâches hiérarchiques : propriétés

– Tâche:• Représente une activité• Décomposition en sous tâches

– Tâche abstraite : tâche décomposable– Tâche atomique/spécialisée/élémentaire

– Paradigme Tâche/Méthode• Méthode: définie comment résoudre une tâche• Tâche/Méthode Structure hiérarchique de tâches et

sous tâches• Tâche Plusieurs méthodes

– Sélection de méthodes pour une tâche (articulation dynamique ou statique de tâches et de méthodes)

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Transposition T/

• Transposition de T/ et de la typologie des tâches

– Tâche Chevallard (T) concept de tâche des MTH

– Technique () concept de méthode des MTH

– Typologie de tâche concept de tâche abstrait et atomique

– La structure hiérarchique T/ structure décomposition des MTH

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Modèle du contexte

Modèle de contexte

Milieu d’apprentissage Milieu d’apprentissage

•Type de salle • Présentiel, à distance)•Modalité (synchrone/asynchrone)•Outils TIC•Objet technique (thermomètre, ampoule, etc.)

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Modèle du domaineet des ressources

Théories, Lois, concepts

Exemple• Une théorie : la thermodynamique,• Des lois : PV=nRT, PV/T = Cste, etc.• Plusieurs concepts : Pression (P), Volume(V), Température(T)•

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Modèle de l’apprenant

Modèle Apprenant

c1

c2

M 1

T6

Trois états:•Acquis,•Encours,•Pas acquis

Modèle de domaine

Théorie, Modèles

Ensemble de

systèmes T/

Scénario

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Étape 4 : Opérationnalisation du modèle

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Objectif 1 définition

d’une structure de

scénario commune Po et constitution

d’une base conséquente de scénarios

Objectif 2 Utilisation de la théorie de Chevallard

pour l’acquisition

des scénarios

Objectif 3 Formalisatio

n des scénarios en utilisant les

MTH

EnseignantsEnseignants PratiquesPratiques

Scénario Po et ensemble de descriptions de scénarios

Scénario Po et ensemble de descriptions de scénarios

Enseignants et

scientifiques

Enseignants et

scientifiques

Théorie de ChevallardThéorie de Chevallard

Scénario acquis

Scénario acquis

InformaticiensInformaticiens

MTHMTH

Enseignants et informaticiensEnseignants et informaticiens

Modèle de scénario « complet »

Modèle de scénario « complet »

Modèle de scénario « simplifié »

Modèle de scénario « simplifié »

MAT & MODALESASIS

MAT & MODALESASIS

Objectif : Réalisation d’un outil auteur et d’un système d’information web adaptatif dédié à la formation

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– Modèle informatique de scénario• Utilisation de la Théorie de Chevallard

– une typologie de tâches, niveaux d’acquisition des connaissances du domaine et des savoir-faire (ou systèmes tâches/techniques), une caractérisation du domaine,

• Formalisation MTH– Modèle de scénario adaptatif et qui gère le contexte

What are the questions linked with the research in computer science and e-learning?

- How to model a digital document in HST ?

- How to model a digital document for IBST?

- How to model a digital document in HST for IBST?

- What is the role of the semantic web to develop ICT tools in HST for IBST?