Serge AGOSTINELLI
Centre Interdisciplinaire de Recherche en Sciencesdel'Education (CIRSE), Aix en Provence.
SUMMARY : The software C.A.L design is based on presuppositions concerning the student computer interaction (S.C.I). An experiment conducted in the framework of learning mediated by computer in the domain of physics indicates clearly that students' strategies are different according to different versions of the sarne electrical circuit. The frndings indicate that even though these versions are isornorphic (the structure and functional aspects of the circuit are the sarne), the students' expectations are different for each of these versions and depending on whether they work alone or in pairs. The dicussion based on a didactic analysis of interactive situations and on an experirnental validation of the prototypes suggests a broadening approach in the S.C.I.
1. ORDINATEUR ET APPRENTISSAGE
1.1. L'E.A.O. classique
L'ordinateur présente des caractéristiques intrinsèques d'individualisation et d'interaction suffisantes pour que l'élève assimile les connaissances prédéfinies. Représentations de la technique informatique, ces caractéristiques se fondent sur des a-priori pédagogiques. Pour conduire l'élève d'un état de connaissanceàun autre, les situations présentéesàl'écran procèdent d'un découpage de la matière où le simple précède le complexe. Elles s'organisent selon une vitesse de présentation qui dépend des difficultés rencontrées par les élèves et des erreurs commises. Les messages d'erreurs portent sur l'écart constaté entre la réponse donnée et la réponse attendue. Si les évaluations intermédiaires attestent que le parcours de l'élève est conforme au chemin prévu,ilpasseàl'étape suivante; dans le cas contraire,ilretourneàl'étape précédente. On retrouve le cheminement classique et le principede régulation de l'enseignement programmé.
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1.2. L'interaction élève-machine
Les messages d'erreurs ne renseignent l'élève ni sur ce qu'il fait au moment où il le fait, ni sur la nature des blocages rencontrés. L'évaluation ainsi fondée sur la comparaison entre le résultat produit et le résultat attendu ne peut faire l'objet d'un dialogue élève-machine. De fait, l'interaction dépend des possibilités du système (retourner d'un ou plusieurs écrans en arrière, passer directement àla sollicitation suivante...) et des différentes fonctions qu'il peut proposer: appel d'un lexique, d'une fonction de calcul, aideà l'utilisation d'un langage de commande etc. Plus l'initiative de l'élève est limitée par les possibilités et les fonctions du système, plus l'interaction est réduite. Ainsi il n'est pas étonnant que l'interaction entre élèves soit plus efficiente que l'interaction élève-machine.
2. BUTS ET CONTEXTE DE L'EXPERIMENTATION
Le but de l'expérimentation est de montrer d'une part, le rôle que jouent des facteurs situationnels dans l'interaction élève-machine, et d'autre part, de rendre compte des stratégies utilisées par des élèves dans la détection de pannes dans un circuit électrique. Quatre circuits différents sont proposés à quatre groupes d'élèves indépendants (72 élèves de classe de seconde travaillent seuls ou àdeux). Chaque groupe doit trouver des pannes dans un seul circuit présenté.Les circuits présentés sont isomorphes du point de vue électrique, seule l'organisation spatiale des informations diffère. Les contenus traités sont donc identiques mais l'organisation spatiale correspond soitàdes "schémas canoniques" (appris en classe) soità des "schémas non-canoniques" .
2.1. Les résultats
Selon que les élèves travaillent seul ou deux, ils n'utilisent pas dans l'ensemble, les mêmes stratégies. Globalement, les solos font plus de manipulations que les dyades. Le plus grand nombre d'actions permettrait de penser que les solos interagissent davantage avec la machine. Cependant, les résultats montrent que les réponses des solos témoignent d'une analyse superficielle du circuit, alors que les dyades ménent davantage une analyse fonctionnelle et recherchent une solution. En effet, les solos réalisent moins de tests essentiels que les dyades, surtout dans la situation canonique qui est cependant une situation familière d'enseignement.
2.2. Conclusion
Ces résultats montrent que l'interaction entre l'organisation spatiale des données (canonique~ non canoniques) et la modalité de travail (seul ouàdeux) détermine le dialogue élève-machine. Ces résultats nous invitentàenvisager une autre voie d'analyse de l'interaction élève-machine (LE.M.). Cette dernière serait fondée sur une analyse didactique de la tâche proposée, et sur l'expérimentation sur le terrain. Cette perspective permettrait de préciser, outre le contenu de l'apprentissage, sa mise en jeu dans des situations d'interaction élargies.
A L'UNIVERSITE DE TURIN, ITALIE
Fabrizio BERTOLINO, Orietta BONONCINI, Teresa CAMPAGNA & Laura IGUERA
Dipartimento di Biologia Animale, Università di Torino, Italie.
SUMMARY: Four thesis for a degree in Natural Sciences introduce the debate on four main environmental problems: desenification, deforestation, water pollution, employment of pesticides in agriculture. Objectives and methodology of the research are sketehed ; didactic tools for high school students are outlined.
1. PROPOSITION D'UN JEU DE ROLE A PROPOS D'UN CAS DE POLLUTION HYDRIQUE (O. BONONCINI)
Lejeu de rôle "Un cas de pollution hydrique en Vallée d'Aoste" présente, aux élèves du lycée, la situation des eaux (gestion et pollution) de la région valdôtaine.
Les élèves soutiennent un rôle (ex. ouvrier, éleveur, naturaliste, avocat, administrateur, géologue ete.) et se chargent de défendre divers points de vue. Les participants se partagent en quatre groupes: trois représentent les trois positions sur la question, un groupe (Commission de contrôle) prend les décisions. Au cours de sept rencontres les trois groupes-opinions analysent les causes de la pollution avec l'aide du matériel bibliographique et se renseignent auprès des bibliothèques où ils recherchent des articles ou des livres sur l'argument. fis doivent trouver les informations nécessaires pour soutenir leurs positions. Chaque groupe identifie les risques et propose des alternatives en vue de la rencontre finale.
La Commission formule des questions à poser aux participants et se prépare pour la rencontre [male. La Commission, après avoir entendu les rapports des groupes, décide les démarches à suivre.
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Le jeu se termine avec la présentation aux élèves d'un questionnaire-évaluation concernant l'activité proposée.
Après avoir joué au jeu de rôle "Un cas de pollution hydrique en Vallée d'Aoste" les élèves sauront:
a) Argumenter avec compétence sur les thèmes scientifiques concernant le bilan hydrique dans l'environnement et la pollution causée par l'homme;
b) Expliquer les facteurs sociaux, politiques et économiques qui influencent les décisions sur des questions de sciences et technologie;
c) Analyser les risques d'une situation problématique;
d) Identifier des solutions alternatives dans une situation problématique; e) Identifier et analyser les conséquences de particulières décisions.
Dans ce poster j'ai illustré les arguments scientifiques qu'on doit développer pour le déroulement du jeu. Le sujet central est l'écosystème fluvial, autour duquel se posent les problèmes de la gestion des eaux, de leur tutelle juridique, des activités humaines et économiques.
Il sera nécessaire de conduire une analyse des facteurs biotiques (habitat, associations végétales, associations animales, milieu originaire...) et des facteurs abiotiques (courant, température, transport, lumière, débit, gaz dissous, sels minéraux, situation géologique...) qui intéressent laDoire Baltée. Il y aura même une étude de la situation du milieuàtravers interviews, documentations photographiques, récoltes d'articles de journaux, recherches bibliographiques, etc.
2. UTILISATION DES PESTICIDES EN AGRICULTURE PROPOSITION D'UN JEU DE ROLE (T. CAMPAGNA)
Dans ce poster j'ai illustré quelques points que j'entends développer dans mon mémoire, dans lequel je vais aborder plusieurs problèmes qui dérivent de l'emploi des pesticides. rai analysé la situation spécifique d'une zone du Piémont près de la ville d'Asti.
Dans le poster j'ai exposé les connaissances scientifiques nécessairesàla compréhension de la problématique: àl'aide d'exemples et d'illustrations, j'ai introduit la fiche des caractéristiques physiques et chimiques du sol, les exigences nutritionnelles et climatiques de la végétation des champs.
Mon travail est accompagné de la préparation d'un herbier de plantes infestantes, récoltées avec la collaboration d'une collègue.
Au travers des interviews d'agriculteurs j'ai vérifié qu'ils étaient au courant de la toxicité des produits chimiques, mais ils sont souvent encouragés à les employer - en refusant l'alternative de moyens biologiques - pour des raisons économiques.
Les problèmes liésàl'utilisation de ces produits en agriculture seront abordés lors du jeu de rôle que je vais proposer. Pour réaliser le jeu les élèves travailleront en quatre équipes : trois
soutiendront des solutions différentes au problème, le quatrième sera chargé de prendre une décision. Les élèves devront analyser les causes du problème : ils auront du matériel bibliographique à disposition, et en plus ils seront encouragésà chercher des informations utiles dans les livres, les articles de journaux, les interviews aux agriculteurs. etc. Les participants identifieront les alternatives possibles. considérant les risques et les profits de chaque situation. On prendra en considération les problèmes économiques. juridiques, du milieu. de la santé ete.
3. LA FORET (F. BERTOLINO) (L. IGUERA)
PLUVIALE TROPICALE ET LA DEFORESTATION LA DESERTIFICATION ET LES DESERTS NATURELS
Dans ce poster nous présentons certains aspects de nos mémoires de maîtrise en didactique des Sciences Naturelles. adressées aux enseignants et aux élèves des écoles secondaires.
L'introduction dans l'éducation scientifique de thématiquesà caractère "global" se propose, à notre avis. de :
'" favoriser le dépassement d'une vision "nationaliste" du milieu en stimulant la compréhension du caractère international des problèmes en question;
'" fournir les instruments pour appliquer la connaissance scientifique aux problèmes bio-sociaux;
'" mettre en évidence les relations entre les risques du milieu. les problèmes sociaux et les mécanismes de l'économie;
'" faire comprendre que l'homme est inséparable de son environnement et que ce qui atteint ce dernier a des effets indirects sur l'homme aussi;
'" aideràévaluer les responsabilités individuelles et collectives qui doivent être engagées pour obtenir une coopérationàla solution des problèmes;
'" favoriser l'approche systémique et interdisciplinaireàla connaissance. Ces deux travaux de recherche ont comme but:
'" améliorer la connaissance scientifique des écosystèmes en question et des principes par lesquels ils sont réglés;
'" encourager les élèvesà réfléchir sur les conséquences sociales, économiques et politiques des problèmes scientifiques.
3.1. Méthodologie
Laméthodologie de travail dans l'élaboration des mémoires a été la suivante:
- recherche du matériel (journaux. publications périodiques. textes scientifiques, vidéocassettes, actes des conférences, documentations de ONG. FAO. etc...) : cela constitue le matériel "brut" ;
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- élaboration de fiches d'approfondissement pour les enseignants concernant les sujets spécifiques;
- présentation du matériel àun groupe d'enseignants; révision et élaboration de matériel définitif pour les enseignants ;
- travail collectif avec les enseignants; élaboration de matériel didactique pour les élèves; - expérimentation dans les classes; production du matériel révisionné.
3.2. Fiches didactiques
Dans ce poster nous avons présenté aussi deux exemples de fiches didactiques pour les élèves. La première suggère une réflexion sur deux cartes géographiques superposées: une carte illustre la distribution de déserts naturels, l'autre la distribution des zones exposéesàla désertification. A partir de l'observation des ces cartes, certaines questions se posent:
- pourquoi le processus de désertification n'est pas seulement une caractéristique des surfaces marginales des zones arides?
- Qu'est-ce que l'on entend alors par "désertification"? - Quelles sont les causes de la désertification?
- Est-ce que l'expansion des déserts est un phénomène naturel dont l'homme est une "victime", ou bien est-elle dueàl'action de l'homme, et par conséquence l'homme en est le "responsable" ?
L'autre fiche suggère une réflexion sur le fait que l'on traite souvent des images différentes et partielles de la même réalité. On présente trois photographies illustrant différentes images de l'Amazonie: aspect scientifique, aspect touristique, aspect de la réalité sociale. La comparaison entre plusieurs points de vue peut mettre en évidence les liaisons profondes entre les différents aspects de celte réalité, et peut améliorer la connaissance globale.
