François Lombard, PhD TECFA – Geneva University

1. Tecfa Le wiki,tremplin pour apprendre ? Analyse sur 10 ans d'un dispositif d'investigation à l'année et comment les technologies peuvent étayer l'approfondissement en sciences François Lombard, PhD TECFA – Geneva University

2. Plan • Problématique • Principes qui structurent le dispositif • Conjectures concernant l’espace d’écriture partagé • Quelques résultats • Nouvelles conjectures : Recommandations de Design

3. Problématique Comment organiser un espace d’écriture partagé pour faciliter l’approfondissement conceptuel en Sciences ? La littérature suggère que • W2L peut aider l’apprentissage conceptuel (Bereiter, Klein, …) • La co-écriture peut favoriser le Conflit socio-cognitif. • Une structure coopérative favorise les apprentissages

4. Cadre théorique 1) L’apprentissagerésulte de perturbations du milieu qui ne peuvent pas être assimilées dans les modèles de l’élève (Piaget, Brousseau, Posner) • Créer un milieu dans lequel ces perturbations peuvent avoir lieu • Espace d’écriture partagé supporté par un Wiki • Ecriture qui fait du sens pour les élèves • Ecriture itérative • Responsabilité partagée 2) Communautéd’apprentissage 3) Structure coopérative

5. Q2E : La question comme principe structurant l’affinage conceptuel et pour juguler l’infobésité

6. Résultats • 3-4 élèves produisent chacun une « page » wiki de ~3000 mots • 30 versions 100 sauvegardes 3-4 élèves 3-4 élèves 3-4 élèves 3-4 élèves ~1 mois (3 semaines efficaces) Vaccins, autres défenses Immunité cellulaire Allergie, autoimmunité Immunité humorale

7. Interdépendance Positive

9. « Dans les autres cours, on attend quelques instants et le prof' donne la réponse alors on se fatigue pas à réfléchir, on note, et finalement on doit tout refaire le travail de comprendre à la maison. '’ Réponsed’élève au questionnaire fin d’année 2006

10. Repères méthodologiques Population et échantillonnage : • 4 classes Biologie 4OS, terminale, 12-16 élèves 2006-2010 • Echantillon : même groupe, sous-thème, période, 4 années. Données : • Enregistrements wiki : ~145 documents, ~100 versions, 5-10 millions de mots. • Questionnaires fin d’année et post-secondaire à l’université. • Observations en classe, expert externe Méthodes : • Mixtes, descriptives Prudence : l’enseignant = chercheur !Mais pertinence accrue(Barab, 2004), design radical

11. Quelques résultats • Approfondissement progressif des concepts • Support par le Wiki • Exemple 4 II V2 , 12 II v60, finale • Complexité épistémique • Mesure de l’approfondissement possible dans le wiki

12. L’affinage conceptuel Force centripète conceptuelle • Elaboration de q° Les questions permettent de maîtriser l’infobésité

13. Quelques résultats • Complexité épistémique • Hakkarainen (2003)adapté de Zhang, J., Scardamalia, et al. (2007). 1 Descriptions simples 2 Descriptions étayées 3 Explications simples 4 Explications étayées Codage de toutes les unités de sens d’un document. Analyse de : • Versions successives d’un document wiki. • Versions finales en début et fin d’année

14. Approfondissement conceptuel 22.4% 34.1% 30.5% 13.0%

15. Conjectures concernant l’espace d’écriture partagé • Responsabilité partagée -> investissement • Ecriture très itérative -> affinage conceptuel, approfondissement, • Effet « Antisysiphe » • Questions structurent l’activité • Pilotage / guidage • Focalisent investigation

16. ModèleMatrioschka • Le document qui fait du sens pour les élèves… • Contient les questions • Qui oriententl’activité • Vers les objectifs Engagement de l’apprenant Focaliser Sélectionner Comprendre Information -> connaissances Document Qui fasse du sens… Questions Objectifs Design F.Lombard (2007)

17. Exemple de production d’élève Figure 4: la réponse immunitaire de type humoral. Les particules infectieuses sont liées par les cellules B qui interagissent avec les cellules T auxiliaires et sont stimulées par elles à se diviser. Les cellules B qui sont multipliées produisent des cellule B mémoire en vue des futures réponses secondaires et des plasmocytes qui sécrètent les anticorps. Ceux-ci se lient au envahisseurs microbiens et les marquent en vue de leur destruction par les macrophage. Comment les CPA présentent-elles les Antigènes ? • L'envahisseur (bactéries, virus) entre dans l'organisme (sang, lymphe). Il y ensuite la phagocytose de l'envahisseur par un macrophage. Dans le macrophage, l'envahisseur (l’antigène) est partiellement digéré. Les antigènes de l'envahisseur sont présentés à la surface des CPA. Ces antigènes apprêtés se lient à la protéine CMH-II et forme un complexe antigène-CMH-II. Le macrophage dendritiques devient alors une cellule présentatrice de l'Antigène (CPA). ImmuniteHumorale-10

18. Confrontations observées ? • Territorialité du texte • Awareness • Mitigé • -> sevrage de l’autorité (sci) de l’enseignant ? (CS?C…)

19. 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'etait chiant de faire cette méthode au collège, mais c'est une bonne préparation pou l'uni. ...ce qui m'a aidé, c'est de ne plus être impressionné par un livre de plusieurs milliers de pages et ne plus me dire que c'est inaccessible. oui, on a été bien préparé. mais je le dis maintenant, car j'étais plutôt sceptique l'année passée. Votre méthode de travail m'a permis de résumer les lectures, etc dès le début des cours à l'uni. elle m'a beaucoup servi les permières semaines, sinon je pense que j'aurais été larguée et j'aurais pris du retard. Alors que là, j'ai direct attaqué avec les questions, puis j'ai un peu changé la forme des résumés, mais je crois que le principe est le même! Ils nous permettaient de voir ce qui était fondamental dans notre car nous devons souvent faire des synthèse et également de voir ce qui n’était pas compris ou pas lair. 

20. Perception par les é du Wiki • Le wiki a constitué une aide à l’apprentissage. (µ=3.86 /4) • Le wiki est perçu surtout comme • un outil favorisant la synthèse (µ=3.88) • une mémoire d’une séance à l’autre (µ=3.29), • une aide à la structuration des idées (µ=3.25), • un passage de témoin (µ=3.29), • un support pour les exposés (µ=3.0) • un indicateur rassurant du travail des autres (µ=3.25).

21. Nouvelles conjectures : • 27 Recommandations de Design =RD • Sélection : • RD10 : Les réponses doivent traiter le concept défini par la question : unicité conceptuelle des questions et des réponses correspondantes • Le feed-back de l’enseignant vise à créer conflits cognitifs en relevant des incohérences ou des différences d’explication intra-texte, inter-textes et avec des ressources externes

22. RD liées au wiki • ED11: Un espace d’écriture partagé manifeste les consensus négociés – notamment les questions d’investigation en vigueur • ED12 : Des présentations aux pairs (confrontation – mutualisation) ont lieu tôt dans l’investigation. Dès que les questions marquent l’ensemble du champ conceptuel • ED13 : L’investigation est étayée par la co-écriture de l’état actuel de compréhension des phénomènesétudiés dans un artefact conceptuel (espace d’écriture partagé) • ED14 : Des itérations nombreuses de (co) écritureguidée par un feed-back constructif peuvent étayer la construction des connaissances • ED17 : L’investigation se manifeste dans l’écriture d’un document déterminant pour la réussite aux examens de toute la classe • CJ5: Faire exprimer aux élèves ce qu’ils savent permet des confrontations socio-cognitives qui peuvent conduire à l’apprentissage

23. Autorité pédagogique, action sur le milieu Présentation Evaluation Publication Examen Présentation Evaluation Evaluation Numéro de version

24. Autorité pédagogique, action sur le milieu Présentation Evaluation Evaluation Présentation Evaluation Publication Examen

25. Modèle sous-jacent Conjectures N+1 Variables N+1 Variables N+1 Variables N+1 Conjectures N+1 Conjectures N+1 A explorer dans le design N+1