Chapitre 2 : Des EIAH pour étayer la conception expérimentale
2. LabBook : une plateforme numérique pour étayer l’activité de conception
de conception expérimentale
Nous allons présenter dans ce paragraphe, la plateforme numérique LabBook que
nous allons utiliser dans notre étude comme support d’étage à la conception
expérimentale et plus particulièrement à la conception de protocole. Nous allons
pour cela, nous placer du côté de l’interface utilisateur (l’élève) puis du côté de
l’interface concepteur (chercheur ou enseignant).
2.1. Présentation de l’interface utilisateur
La plateforme numérique LabBook
4, développée par l’équipe MeTAH du LIG
(Laboratoire d’Informatique de Grenoble) est en libre accès et en ligne via le
navigateur Firefox. Un identifiant et un mot de passe personnels sont requis pour y
entrer.
Chaque compte utilisateur (élève) bénéficie d’un accès aux missions que le
concepteur (qui peut être l’enseignant) lui a attribuées.
Une fois la mission sélectionnée, l’utilisateur voit apparaître un encart avec le texte
d’accueil qui est la consigne générale de la mission. La figure 4 ci-dessous présente
l’interface correspondant à la mission « Ferment. N3 » sélectionnée.
Figure 4 : accueil de la mission sur LabBook
La dénomination « groupe » permet d’associer plusieurs utilisateurs (élèves) sur la
même mission pour les travaux collaboratifs. Les élèves partagent ainsi la même
mission et donc le même rapport expérimental. Nous n’utiliserons pas cette
fonction dans notre étude.
Une fois la mission commencée, l’utilisateur arrive sur une interface de
structuration du rapport expérimental que le concepteur peut lui même formaliser
en différentes parties.
LabBook : une plateforme numérique pour étayer l’activité de conception expérimentale
Pour chacune des parties, le concepteur peut mettre à disposition de l’utilisateur
différents outils (appelés Labdocs) : outils texte, dessin, graphique, protocole. Nous
développons l’outil « protocole » dans le paragraphe 2.3.
Il existe d’autres fonctions situées en haut de la page qui sont à disposition de
l’utilisateur.
Figure 5 : autres fonctions de la plateforme LabBook
2.2. Présentation de l’interface concepteur
Le concepteur (chercheur et/ou enseignant) a la possibilité de récupérer les
rapports des utilisateurs via l’interface enseignant.
L’enseignant a également la possibilité d’annoter les rapports expérimentaux, et
d’envoyer des messages qui peuvent contenir des documents ressources. Nous
n’utiliserons pas cette fonction dans notre étude.
Les documents ressources doivent être déposés par le concepteur dans le logiciel
(en pdf ou lien internet), afin qu’ils soient accessibles, via l’onglet documents
ressources, à tous les utilisateurs de la mission (figure 6).
L’enseignant, s’il est concepteur de la mission peut également modifier la consigne
donnée aux utilisateurs.
Figure 6: documents ressources
2.3. Présentation de l’éditeur de protocole Copex
Nous choisissons de développer les fonctions du logiciel en rapport à la rédaction
du protocole qui fait l’objet de nos recherches.
Dans le rapport expérimental, le concepteur peut mettre à disposition des élèves
un Labdoc de type « protocole » que nous présentons ci-dessous. Ce Labdoc
« protocole » permet de structurer l’activité de conception expérimentale, et plus
- la possibilité de changer ou de quitter la mission- l’accès aux documents ressources (en pdf), nécessaires à
la conception du protocole, et à une consigne courte (figure ci-dessous)
- la possibilité de communiquer ou d’échanger des rapports si le concepteur autorise la fonction
Chapitre 2 : Des EIAH pour étayer la conception expérimentale
précisément la rédaction du protocole expérimental en étapes et en actions
paramétrées.
On retrouve dans ce Labdoc les parties suivantes :
la question de recherche ou objectif
les hypothèses ou résultats attendus
le principe de la manipulation
la liste de matériel
le mode opératoire : il se décline en une succession d’étapes ou d’actions
que l’utilisateur peut ajouter.
Figure 7 : présentation du labdoc "protocole"
La figure 7 présente le Labdoc implémenté par défaut, néanmoins le concepteur a
la possibilité de le structurer.
Il existe deux possibilités de pré structurer le Labdoc.
Le concepteur peut pré remplir chacune des parties du Labdoc protocole, il s’agit
d’un premier « niveau » de pré structuration (paragraphe 2.3.1).
Mais il existe également un deuxième « niveau » de pré structuration concernant
les actions (paragraphe 2.3.2).
Nous développons ces deux fonctions ci-après.
2.3.1 1
er« niveau » de Pré structuration du Labdoc « protocole »
Le concepteur a la possibilité de pré remplir les différentes parties du Labdoc, qui
seront visibles par les utilisateurs.
Nous proposons dans la figure 8 ci-dessous un exemple de pré structuration du
Labdoc, dans lequel le concepteur a pré rempli les items suivants : question de
recherche ou objectif, hypothèses ou résultats attendus, liste du matériel.
LabBook : une plateforme numérique pour étayer l’activité de conception expérimentale
Figure 8 : structure détaillée d'un exemple de labdoc "protocole" pré rempli
Notons que pour ce niveau de pré structuration, les élèves peuvent modifier en
effaçant, ou modifiant les parties pré remplies.
Par exemple, ils peuvent compléter la liste de matériel.
Concernant le mode opératoire qui se décline en une succession d’étapes ou
d’actions qui peuvent être proposées, les élèves peuvent modifier l’ordre en
déplaçant les étapes et/ou les actions pré remplies, ou bien dupliquer, voir les
supprimer.
Nous notons qu’il n’y a actuellement pas d’annulation (retour en arrière) possible.
2.3.2 2
ème« niveau » de Pré structuration du Labdoc « protocole »
La pré structuration du protocole peut se réaliser à un deuxième niveau.
En effet, dans le paragraphe précédent nous avons montré qu’il était possible pour
les élèves de supprimer, modifier les parties pré remplies par le concepteur. Nous
proposons dans cette partie un deuxième niveau de pré structuration concernant
les différentes parties du Labdoc « protocole ».
Pour cela, le concepteur doit implémenter un fichier programmable (en XML), dans
lequel il a la possibilité de :
modifier les appellations des différentes parties (objectifs, hypothèses…)
imposer aux élèves une ou plusieurs de ces parties pré remplies, qu’ils ne
pourront pas modifier (y compris la liste de matériel)
proposer des actions pré structurées. Nous développons plus
particulièrement ce point.
La pré structuration des actions est à réaliser dans un fichier XML. Elle peut se
faire sous différentes formes :
Chapitre 2 : Des EIAH pour étayer la conception expérimentale
« action libre » : la forme la plus simple. Elle propose une action qui est à
compléter entièrement par l’utilisateur, qu’il peut commenter si nécessaire
(figure 9).
Figure 9 : action libre
« action titre imposé et contenu libre » : le titre de l’action est imposé
mais le champ est libre comme pour le type d’action libre.
« action titre imposé et contenu structuré » : l’utilisateur choisit une
action avec un titre imposé qui lui donne accès au contenu de l’action pré
structurée qui ne peut être modifié. Seuls les choix de paramètres sont à sa
charge (figure 10).
Figure 10 : action titre imposé et contenu structuré
Les paramètres de l’action peuvent être libres, ou sous la forme d’une liste à choix.
Actuellement, seuls apparaissent dans les listes à choix (menu déroulant) les
éléments présents dans la liste de matériel, ou bien les unités de grandeurs (figure
10).
Afin que le matériel souhaité apparaisse au choix dans les menus déroulants des
actions (figure 11), il est nécessaire de rajouter des « balises » supplémentaires
dans le fichier XML pour établir des groupes de matériel. Ces groupements de
matériel sont réalisés en fonction des listes à choix de paramètres qu’on souhaite
mettre à disposition des élèves. Par exemple regrouper l’amidon, l’eau, l’eau de
chaux… sous la balise « liquide ». Nous verrons, dans le chapitre 7 lors de la
conception de la situation, l’importance de ces listes à choix.
L’action peut également produire un nouveau matériel qui apparaitra dans les
menus déroulants des actions suivantes.
De plus, afin que l’étudiant ait le choix de « ne rien choisir » dans le menu
déroulant, il est nécessaire de proposer une case « vide » pour le matériel qui
apparaitra par défaut dans l’action.
Analyse des étayages proposés par la plateforme LabBook