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Séminaire didasciences

Production ou reproduction de savoir dans l ' enseignement des sciences? François Lombard TECFA, IUFE, LDES francois.lombard@unige.ch. Séminaire didasciences. Plan. Knowledge  building  :   Une vision du rôle de l’école une  vision  de  la  science   une  vision  de  l’apprentissage  

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Séminaire didasciences

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  1. Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences?François Lombard TECFA, IUFE, LDES francois.lombard@unige.ch Séminaire didasciences

  2. Lombard F. 17 VII 10 Plan • Knowledge  building  :   • Une vision du rôle de l’école • une  vision  de  la  science   • une  vision  de  l’apprentissage   • des  dispositifs • des  expériences  de KB • Discussion

  3. Lombard F. 17 VII 10 Posture  : • Discussion : pour mieux connaître mes idées • Direct ! • Pas pour convaincre, mais pour confronter.

  4. Lombard F. 17 VII 10 Knowledge building : une vision du rôle de l’école • Ours is a knowledge-creating civilization. From this standpoint the fundamental task of education is to enculturate youth into this knowledge-creating civilization and to help them find a place in it. • Compétences de construction de connaissances • Changer vision de soi-même-> co-constructeur de savoir

  5. Lombard F. 17 VII 10 Knowledge building : une vision de la science • Science-non-science : modes de validation. • What becomes immediately apparent from this viewpoint is the scientists' commitment to knowledge improvement.

  6. Lombard F. 17 VII 10 Scientific knowledge ? Supposé «Scientifiquement prouvé»  Vrai-faux Autorité Scientific Knowledge 0 < Certitude < 100% Justification Source Structure Bromme, Pieschl, & Stahl, 2008

  7. Lombard F. 17 VII 10 Scientific fact ? « Humans differ from chimp 1.23% » Justification : • Methods used (difference in terms of nucleotide substitutions) • links to the data (Full genome accessible in MapViewer) Source : • The Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium (2005) Structure : • Other methods for establishing similarities (DNA hybridization, gene homology, SNP identity, sequence identity, etc.). 0 < Certainty < 100% → Perspective.

  8. Lombard F. 17 VII 10 Knowledge building : une vision de l’apprentissage • Communautés d’apprentissage et d’apprenants. • Brown, Scardamalia Bereiter • Brown, A. L., & Campione, J. C. (1995). Concevoir une communauté de jeunes élèves. Leçons théoriques et pratiques. Revue Française de Pédagogie, 111, 11-33. • Scardamalia, M., & Bereiter, C. (2006). Knowledge building: Theory, pedagogy, and technology. The Cambridge handbook of the learning sciences, 97–115. • Knowledge building communities • Artefact conceptuel • 3 mondes

  9. Lombard F. 17 VII 10 Knowledge building : des dispositifs • Distinctive characteristics of what I have called progressive discourse (Bereiter, 1994): • 1 . Focus on conceptual artifacts. • What real object can project as a circle, a triangle a square ?

  10. Lombard F. 17 VII 10 Knowledge building : des dispositifs • 2. Improvability • Not all conceptual artifacts are improvable. The clichés of education tend not to be: • "Every child is different." "Children's minds are not empty vessels waiting to be filled." It is not just that such statements are irrefutable. • They act as thought stoppers. • Bereiter, C. (2002). Education and Mind in the Knowledge Age (Second ed.): Lawrence Erlbaum Associates.

  11. Lombard F. 17 VII 10 2 Improvability • “Le système immunitaire n’est pas tant destiné à nous protéger des bactéries qu’à gérer le cheptel des bactéries utiles.“ • -> idées fécondes plus que “justes”. • Conceptual artifacts that are improvable • Hence, vulnerable to criticism and disconfirmation • ≠vrai-faux

  12. Lombard F. 17 VII 10 Knowledge building : des expériences • Des  expériences  de KB en classe • Divers Projets • IBL @ Biologie Cyber4OS • Connaissance localement nouvelle • Pertinence ? • Epistemic complexity • Examens ? • Questionnaires • Discussion

  13. Lombard F. 17 VII 10 Produire du savoir scientifique • Projet Globe • Galaxy Zoo • Phénologie • Foldit • Cooper, S., Khatib, F., Treuille, A., Barbero, J., Lee, J., Beenen, M., et al. (2010). Predicting protein structures with a multiplayer online game. Nature, 466(7307), 756-760.

  14. Lombard F. 17 VII 10 Design context • Université : formation des maîtres • Collège biologie • Design mature : 7 ans • 4 BI OS : • 4 periods / semaine • N= 14-16 * 7années + other designs • Radical design : • yearlong, • ~no lecture at all > 90% not from teacher

  15. F. Lombard 9 I 10 Matière complexe difficile... Biologie moléculaire, Immunologie Documents finalistes, animistes, Références biblio « lourdes » Janeway Mur de complexité ∂ à franchir

  16. Lombard F. 17 VII 10 IBL- Design : students validate

  17. Lombard F. 17 VII 10 Design features • Groupes (4) sous-theme co-écriture. • Présentations de savoirs ébauchés. • Ecriture iterative (5-10 revisions) / 3-4 weeks / “round” • Complexité Epistemic encouragée. Evaluée, formative certificative Consignes

  18. Lombard F. 17 VII 10 W 2 L • A)Replication (writing to the teacher)≠ • B)Translation (writing to students), • Translation -> more conceptual growth (Gunel, Hand, & McDermott, 2008) -> Sens partagé du statut du document. -> Document qui fait du sens.

  19. Lombard F. 17 VII 10 Results : The students build knowledge ? The students produce texts which shows signs of scientific knowledge. • Select appropriate sources ? • Validate themselves ? • Locally new.

  20. Lombard F. 17 VII 10 Epistemic complexity results • Hakkarainen's four-point scale epistemic complexity of ideas (Zhang, Scardamalia, Lamon, Messina, & Reeve, 2007) • Descriptions simples, • Descriptions élaborées, • Explications simples, • Explications élaborées • Evidence that design leads students to address complexity

  21. Lombard F. 17 VII 10 7.1 Epistemic complexity results

  22. Lombard F. 17 VII 10 Results : stratigraphic Example : immunology Question driven Inquiry Knowledge demonstration ? 2 hours : 4 students new subject

  23. Lombard F. 17 VII 10 Results : stratigraphic Example : immunology Epistemic : Mechanism questions 3-4 weeks : 4 students 2 IBL cycles

  24. Lombard F. 17 VII 10 Questionnaires de suivi À l’université-EPFL etc. ici J’avoue que j'ai trouvé la méthode de question et de cours à faire soi-même nul, mais cette année, je trouve que ça me sert, car pour réviser les cours, je me fais un système de question-réponse et que je fais la plupart de mes cours à partir de livre... donc en résumé, c’était chiant de faire cette méthode au collège, mais c'est une bonne préparation pour l'uni.

  25. Lombard F. 17 VII 10 Paroles d’étudiant • « 3 Pensez-vous avoir acquis plus, autant ou moins de connaissances que dans un cours traditionnel sur les sujets traités (moléculaire, immuno, etc) • R. Sans hésiter bien plus. En cours de médecine première année, je suis loin d'être largué encore maintenant. D'ailleurs, il me prend souvent de lire pour mon plaisir des articles scientifiques. "

  26. Lombard F. 17 VII 10 Paroles d’étudiant • Ce qui est intéressant ce n'est pas la "quantité" de savoir que l'on a appris mais plutôt la "longévité" de ce savoir. L'autre jour je suis allé voir un cours de médecine avec une amie et je n'étais pas du tout "largué" . • Je pense que pendant BiOS comme a l'uni lorsqu'on ouvre un livre on apprend ce qu'on veut, ce qui nous intéresse dans le sujet, ce qui change a mon avis tout au niveau de la mémorisation. Donc pour répondre a la question, je dirai qu'a long terme on a appris beaucoup plus mais a court terme on a l'impression que l'on a appris autant voire un peu moins.

  27. Lombard F. 17 VII 10 Ne pas sous-estimer les élèves… "The greatest intellectual sin that we educators commit is to oversimplify most ideas that we teach in order to make them more easily transmissible to learners" (Jonassen, 2003)

  28. Lombard F. 17 VII 10 Et si c’est faux ? Je suis toujours un peu inquiète de savoir si ce que je dis ou trouve est juste ou faux mais comme j'arrive mieux à trier mes lectures j’arrive aussi mieux à juger par moi même la qualité de l'explication. Quelque chose de trop simple maintenant ne me convient plus j’ai toujours envie d’aller plus loin dans l'explication par exemple. 4 BiOS Student March 09

  29. Lombard F. 17 VII 10 Scientific knowledge ? Les gros ouvrages qui font peur au départ sont abordés sous un tout autre angle maintenant. Nous avons appris à trouver, traiter l'information, comprendre le plus compliqué et l'analyser. Les ouvrages scientifiques ne sont plus une besogne, même si ils ne se lisent pas encore comme des romans et ne le seront probablement jamais. Comparées à un autre cour, les connaissances acquises sont bien plus importantes. Je trouve qu'au lieu de rester à la surface, nous avons traité les problèmes plus en profondeur avec cette méthode qui nous laisse le temps de nous poser des questions et d'y répondre.

  30. Lombard F. 17 VII 10 The “learn to select” Myth ? • Matrioschka Russian doll model • -> Meaningful production Student engagement Select, choose Wade infodense Meaningful Document Questions Design Design

  31. Lombard F. 17 VII 10 Discussion • KB – science ? • KB : validation, progression, infini • Incontournable ? • KB – institution ? • Compatible, souhaitable ? • KB formation des maîtres ? • Effet d’impact de la formation initiale ?

  32. Lombard F. 17 VII 10 Thankyou for your attention • Q° to you … • Science Authority vs Values ( culture, psychology, ...)? • Trust in design ↔ involvement ? • Les élèves ne résistent pas tant à l'apprentissage qu'aux situations dans lesquelles ils redoutent de ne pas réussir à apprendre (Houssaye, 1993). • http://doiop.com/flopublications • francois.lombard@unige.chGoogle lombardf

  33. Lombard F. 17 VII 10 Acknowledgements • This research has been supported by the Département de l'Instruction Publique de Genève. • The research is a doctoral research at TECFA and with LDES • The support of my mentors Daniel Schneider and Mireille Betrancourt is critical. • The discussions and insight shared with Elodie Sierra, Lionel Regad and Pierre Brawand were of a great help during the initial phases of the design development. • Céline Buchs for help in designing cooperation for learning features • The numerous students who gave feed-back should be thanked too.

  34. F. Lombard 9 I 10 Activité Typique I recherche- rédaction Production : Wiki -> brochure co-préparer examen Groupes : 4 * GTT (3-4) Rôles : Résumer, synthétiser, écrire -> wiki : élèves. Aider à comprendre, focalise, rassure, fixe limites : prof.

  35. F. Lombard 9 I 10 Ressources Ouvrages de référence (Raven, Rabish, etc.) Acad books paper Acad books on-line Internet access.

  36. F. Lombard 9 I 10 Activité Typique Ib Travail à domicile Production : Wiki -> brochure co-préparer examen Rôles : Résumer, synthétiser, écrire -> wiki : élèves. aider à comprendre, focalise, rassure, fixe limites : prof.

  37. F. Lombard 9 I 10 Activité Typique II Présentation GTT présentant GTT écoutant, Prof. Rôles : Présentation, GTT P Gestion du temps GTT P+1 Suivi / évaluation Ens. Compléments d'info : Ens

  38. Lombard F. 17 VII 10 Self validation of knowledge : authentic science doing ? a) Selecting resources b) Validating information -> building own scientific knowledge

  39. Lombard F. 17 VII 10 Resource selection results Resources used in pages Diverse and adapted Academic on-line books (here) Questionnaire (likert 1-4) Textbook µ=3.1 « c'est une valeur sure ! » Wikipedia µ= 2.7 « c'est parfois pour une petite base, pour aller chercher plus en profondeur par la suite » Janeway µ= 2.3 « j'ai découvert tout récemment que le Janeway est beaucoup mieux alors je vais commencer à plus l'utiliser » Differenciate → selection

  40. Lombard F. 17 VII 10 Autonomy in validating ? “ how they feel about the fact – in science – the teacher doesn’t give the answers” Average µ= 3.0 out of 4 / s.d. = 1.04 → ??? Correlations -0.64** developed knowledge extraction capacities - 0.56** seeing the wiki as a good support for structuring ideas -didn’t correl. with exam results (negative, non significant), - stable during the year

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