Apprentissage Authentique

1. Apprentissage Authentique Redéfinir l’écologie et l’environnement APSQ 2006 Nathaniel Lasry, PhD Département de Physique, CEGEP John Abbott College lasry@johnabbott.qc.ca

2. Validité Écologique • Le problème de la validité écologique: • Est-ce que ce que j’étudie se rapproche de la réalité • Ex: comment l’apprentissage d’un rat dans un labyrinthe m’informe de l’apprentissage des élèves en classe? • Validité écologique = • Généralisable au monde réel • Question: Notre enseignement est-il écologiquement valide?

3. Environnements d’apprentissage Authentique La notion d’apprentissage authentique provient de la rupture entre ce qui est appris en classe et ce qui s’apprend au quotidien John Dewey déclara il y a près de 100 ans: “school should be less about preparation for life and more like life itself” “l’école devrait être moins une préparation qu’une reproduction de la vie quotidienne ”

4. ‘Situated Learning’ Études ethnographiques Tailleurs africains au Liberia Mexique: Sage femmes Maya et leur filles et petites filles E.U.: Bouchers et apprentis (AA) Modèle général: apprenant comme apprenti

5. Apprentissage: Participation Périphérique Légitime (PPL) • Participation Périphérique: • Novices entrant dans la communauté de pratique occupent rôles mineurs (repassage, ourlet …) • Pleine participation: • Compétence et participation croissent ensemble • Apprentissage = produit de la participation sociale dans une communauté de pratique. • INSEPARABLE du contexte

6. Contexte: point de vue Cognitif Apprentissage Authentique Notion1: contexte Exemple de contexte en cog? Identifiez caractère du milieu dans les séquences qui suivent Première séquence: 13 Deuxième séquence: B Mais les deux symboles sont identiques! Contextes entourant le symbole activent différents ensembles de symboles (priming) Ici contexte = processus interne (& séparable !)

7. Tâches quotidiennes: perspective cognitive • “In general, the problems presented to problem solvers by the world are best regarded as ill-structured problems. They become well-structured problems only in the process of being prepared for the problem solver.”Simon (1973; p.186) • Nobel laureate on machine problem solving • Une caractéristique des problèmes de tous les jours • Ils sont non structurés

8. L’avantage du manque de structure • Requiert de ‘tamiser’ l’information pour ne garder que l’essentiel (Sternberg, 1985) • en “sélectionnant l’information et en l’ajoutant cette information à la mémoire courte (working memory)” (Mayer, 1984). • Donc, non structure permet ‘encodage sélectif’(‘selective encoding’Sternberg, 1985, 1988) • Mais qu’est-ce que l’encodage?

9. Encodage • Processus ou l’information est prise de l’environnement extérieur et ‘codé’ pour l’esprit • Se code peut être multi modal • Différent genres d’information sont codés différemment • Par exemple: Dual-coding Theory (Paivio, 1986) • Indépendence de l’encodage verbal et non verbal (visuel) • Interférence de tâches sur le même mode. Tâches verbales simultanées (verbal-verbal) ou visuelles simultanées (visuelles-visuelles), dures voire impossibles à faire • Mais interférence minimale sur différents modes. Tâches verbales peut être complété simultanément avec tâche visuelle.

10. Imagerie cérébrale • Cortex visuel (orange) • Aires du langage (bleu) • Mais il y a d’autres régions anatomiques vouées à d’autre tâches: • Tâches spatiales (Corbetta & Shulman, 2002) • Comprendre les autres (Frith & Frith, 2001) • Se comprendre soi même (Gusnard, Abdudak, Shulman & Raichle, 2001) • Tâches musicales (Zatorre, 1999).

11. Contexte: L’Hippocampe • Responsable de l’acquisition de connaissances nouvelles (déclarative) • Mais aussi siège du système limbique : • traitement d’émotions (!) • Zone de convergence • “integrates information from the different sensory modalities” (Ledoux, 2003) • “Convergence zones also allow mental representations to go beyond perception and to become conceptions- they make possible abstract representations that are independent of the concrete stimulus” (Ledoux, 2003) • INTEGRATEUR DECONTEXTE • Exemple: permet au mamifère de déterminer selon le contexte si un stimulus est dangereux: Serpent parterre vs derrière une vitre

12. Implications? • De la perspective cognitive: • Authentique = contextes comme ‘vrai vie’ • ‘Vrai vie’ implique: • Non structure des problèmes • Multiples formes d’encodage • Contextes de la ‘vrai vie’ comporte plus que des mots ou des images  représentations multiples • Aussi plus que ‘la raison pure’  émotions aussi! • Caractéristique principale cog d’authenticité • Encodage multiple n-codage • Non structure, pas spécifiquement cognitif

13. Environements d’apprentissage authentique • Revue de la littérature identifie l’Apprentissage Par Problème (APP) comme candidat premier d’ApAuth • (Herrington & Oliver, 2003) • Caractéristiques de l’APP • Problèmes réels (émulation de la vie quotidienne) • Non structurés (pas de liste d’étapes à suivre pour la résolution) • Résolution de problème se fait en collaboration • interaction sociales: groupes de 3-4 • Inspiré par le modèle situé à l’origine du concept d’ApAuth • MAIS: APP traditionnel fait défaut de n-codage • Problèmes présentés quasi exclusivement sous forme de texte • Diagramme occasionnel • Donc, n-codage est une mesure spécifiquement cognitive qui peut être ajoutée à l’APP

14. Exemple 1:La sortie d’autoroute • Problème interdisciplinaire ou les élèves incarne le rôle d’un stagiaire qui doit faire les plan d’une sortie d’autoroute • Sortie est semi-circulaire • Le terrain est identifié et être analysé • En terme d’environnement • Condition des sols (plan chimique) • Impact écologique (plan biologique) • Présence de marais • Impact sur la faune (cerfs etc.) • En terme de mécanique: dynamique circulaire • Mouvement circulaire: force centripète • Dimensions de la sortie (rayon du cercle) • Impact sur la vitesse maximale à la sortie • Dépendance de la force de friction sur les condition météorologiques • mesure des différents coefficients, et impact sur la vitesse à afficher • Sortie plate vs inclinée (angle d’inclinaison idéales, problème de stabilité pour les camions…)

15. Ex2 d’environnement authentique CSI: Crime Scene Investigators • Élèves incarnent le rôle d’un détective sur la piste d’un assassin • Objectifs d’apprentissage: acquisition et ou synthèse de cinématique 2D • Problèmes: texte accompagné de présentations visuo-spatiales • Diagrammes + reconstitution de la scène du crime • Ruban jaune de Police cernant la scène • Silhouette de la victime en ruban blanc parterre • Poussière de craie simulant poudre à canon  permet de localiser la position horizontale de la balle • Données kinesthésiques: bloc de bois avec douille • Mesure du calibre d’un vrai douille (Tech policières du College) • Table des vitesse à la sortie du canon pour différents calibres. • Angle d’entrée de la douille (trou 9+mm percé à 5o de l’horizontal). • Participation Sociale : élèves devaient collaborer et déterminer quelles variables ils devaient ultimement trouver (def le problème) • Ici, la position verticale initiale de la balle permet d’approximer la hauteur de l’épaule de l’assassin et de l’identifier parmi des suspects.

16. Bon… Bien intéressant Est-ce que ça marche?

17. Variables Dépendantes :Moyennes par groupe

18. MANOVA Var: Exam, FCI, wFCI, RConf • Hi vs Med : • No significant difference • Hi & Med vs Lo : • Statistically significant difference in learning outcomes • All PBL vs Control : • Significant difference

19. vs Enseignement Traditionel

20. Environnements Authentiques • Est-ce que l’APP est la seule approche? • Pas nécessairement… • En autant que de multiples modes sont activés simultanément • Reculons 2 pas pour retourner un instant vers… • L’hippocampe  le siège de • L’apprentissage de nouvelles connaissances • Centre du traitement d’émotions • Tournons notre attention vers l’affecte/émotion

21. Cas 2: Magie Physique • Possibilité de montrer la magie de la physique en montrant la physique de la magie • Véhicule idéal d’enseignement puisque: • Utilise des situations réelles (non abstraites) • Exploite des phénomènes contre intuitifs et donc génère des observations inattendues Observations inattendues entraînent • Intérêt • ‘fun’, humour (ex. Blague Churchill) • Conflit Cognitif: processuscognitif responsable de • l’apprentissage!!!

22. Magie Physique :une démonstration Centre de masse Formellement … • Ou • Double Cone • Un cylindre (stylo) roule vers le bas d’un plan incliné. • Un double cone, par magie, remonte le plan (mais son centre de masse descend!)

23. COMMENTAIRES INFORMELS D’ÉLÈVES D’APP DESSINS NON SOLLICITÉS TROUVÉS SUR ORDIS DU LABO