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- TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Projet de recherche 1 Contexte 2 Biologie change : BIST 3 Lenseignement.

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1 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Projet de recherche 1 Contexte 2 Biologie change : BIST 3 Lenseignement ne change pas 4 Comment enseigner BIST ? 5 « Développement de modèles pour l'enseignement de la Biologie InStrumentée par les Technologies (BIST) » F. Lombard TECFA

2 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Contexte Enseignant - Formateur - Chercheur Biologie Technologies Enseignement Formations Recherche enseignement BIST

3 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Biologie Change Aristote -> 1950 Visuelle, spécifique Empirique, descriptive, Ontologique. « Quest-ce que cest » Historique -> explicative "Comment" et "Pourquoi" Moléculaire : paradigme actuel Mécanismes sous-jacents : "Comment ça fonctionne » Biocomp (CSTB, 2005)

4 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Société en changement Société de linformation ! From the information society to knowledge societies Network societies, knowledge and the new technologies Learning societie Towards lifelong education for all? Basic education for all Lifelong education for all New inputs for education: institutional reform, pedagogical research, Teacher training and quality of education E-learning: new technologies and distance education The future of higher education ->Société de la connaissance

5 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Laccès aux connaissance change Web Wiki Blog Portable

6 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Niveau de changement Changement des pratiques de la Biologie ? Changement de lenseignement ?

7 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 La biologie a changé Vie = Organisme Vie = Molécules Vie = Information

8 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 BIST Définition : l'activité d'un biologiste qui est InStrumentée par les Technologies de l'information. 4 Facettes Bioinformatique classique : 'omics. GIS et autres bases de données biologiques. Simulations et biologie des systèmes. Gestion de lInformation. Exemples : Insuline

9 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 4 Types Génomes et omics Geographical Info systems Simulations Info-Management

10 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 De nouvelles manières de pratiquer la biologie BIST : des nouvelles façons dexpérimenter Rodriguez / phéromonesRodriguez / phéromones de traiter les données, pronostic-cancerpronostic-cancer de construire des connaissances en biologie Sophy : Geum urbanum / rivaleGeum urbanum rivale de publier HARF1HARF1

11 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 In vivo, in vitro, in silico… Intégration des TIC à lenseignement/ apprentissage (didactique, EAO, iTIC, etc) Evolution de la discipline de référence BIO -> BIO + BIST

12 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 La biologie sest accrue Biologie In vivo Biologie In Vitro Biologie In Silico

13 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Lenseignement ne change pas ! Programmes du secondaire GE Cursus UniGE Formations sur le tas Interviews % biologie ? Hypothèses explicatives : Préservation du paradigme dominant, exclusion paradigme dissident ? (Kuhn, 1972)

14 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Comment enseigner la BIST Design : un système prof-élève-ressources

15 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Objectifs Objectifs dapprentissage Aussi bien ou mieux aux exams. Meilleure pensée scientifique science des conclusions Autonomie apprentissage : autonomiser Objectifs de Recherche Développer des design pour la BIST Littérature, expérience -> règles de design Incarner des conjectures, tester Modifier ces règles de design

16 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 IBL design Susciter des questions Expérimenter, observer, lire. Ecrire Q & R Présenter / Discuter Redéfinir Q The crucial difference between current formulations of inquiry and the traditional "scientific method" is the explicit recognition that inquiry is cyclic and nonlinear.» Sandoval 2004p. 216

17 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Résultats : stratigraphique Exemple : immunologie Les question pilotent linvestigation Autonomiser 2 heurs : 4 élèves sujet nouveau

18 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Résultats : stratigraphique Exemple : immunologie Questions mécanisme Gérer infodense Les question pilotent linvestigation Autonomiser 3-4 sem. : 4 élèves 2 IBL cycles

19 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07

20 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Pour aller plus loin

21 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 End of year questionnaires (link)link Students perceived Efficient learning method, structuring, challenging, adequate to prepare for uni Autonomy, responsability : pride. Mature view of resources, defiant of affirmative « scientifically proven » info. Aware of power of writing to structure, build K. Aware of k. assessing potetial of presentations Cooperation :Mixed feelings Workload !

22 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Anecdote En fait, (cette méthode) est proche de l'histoire de l'homme et du poisson. Si tu donnes un poisson un jour à une personne, il pourra manger qu'une fois alors que si tu lui apprends à pêcher... Personnellement, au collège, je préfère avoir notre poisson quotidien

23 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Results Feed-back détudiant, un an après (link)link j'ai commencé l'université de St Gall ce semestre et la méthode wiki est déjà très utile pour 4 grandes raisons: 1° chaque matière nous devons travailler en groupe. 2° LWA qui nous apprend a travailler et apprendre de manière scientifique. La méthode wiki va exactement dans ce raisonnement soit de réduire au maximum l'apprentissage passif. 3° travail / 2 mois. Ainsi, de savoir rapidement structurer un travail et savoir comment faire des recherches =atout 4° J'écris des questions bien précises -> étudiants plus avances dans le bachelor /programme de coaching.

24 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 …des règles de design1 Modèle Poupées Russes Questions Trier, dans environnement infodense Document Qui fait du sens Design

25 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 …des règles de design 2 Intégrer le contrôle structurant dans le design Autonomise les étudiants. Libère lenseignant pour des interactions de haut niveau -> Formaliser design donne plus de liberté? Exemple : définir la structure du document, des présentations, le contrôle du temps.

26 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 …des règles de design 3 Apprendre aux étudiants des outils pour to gérer linformation complexe et abondante plutôt que vulgariser Une stratégie structurante : IBL Rôle du prof. Coachindexeur : Des ressources / activités qui suscitent des questions. Des ressources activités qui permettent de trouver les réponses.

27 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Trade-offs Formal mastery of domain vs. developing student's ideas Document quality vs. quality of the learning supported by this document. Accessible, easy to understand resources vs. authentic resources. Popularizing science vs. empowering students to face complex information. Teacher authority vs. student empowerment.

28 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 A few variables Document status re. student goal. ? Effective role of questions ? Document ownership ? Teachers perception of profession Control ? Knowledge distribution Scientific competence …

29 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Conclusions Evidence suggests Effective design for building k in infodense resources Design might empowers students : knowledge building "No longer is information itself power; rather, power is gained from the ability to access the right information quickly. " (NSF 2006) And publish in relevant context. Design could develop better NOS.

30 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 BIST 4 Infomanagement Rendre vivant le lien actualités savoirs de recherche - dexpérience « ombilic » Faits nouveaux Actualisation des connaissances Processus : Manières nouvelles scientifiques de construire la connaissance

31 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Biologie Avant tout, les biosciences sont des sciences expérimentales et se définissent par les caractéristiques suivantes : 1. Les connaissances sont fondées sur l'observation ou l'expérimentation. 2. C'est un ensemble de méthodes et de disciplines groupées autour des processus vivants et des interrelations entre les organismes vivants. 3. Elles existent dans un environnement d'hypothèses courantes plutôt que de certitudes. 4. Elles incluent des disciplines en changement rapide. 5. Ce sont des disciplines essentiellement pratiques et expérimentales. (Sears & Wood, 2005, p.3 Traduction personnelle)

32 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 BIST 4 Infomanagement Etre capable de trouver de l'information sur les biosciences depuis diverses sources et de l'évaluer. D'en communiquer les principes oralement et par écrit, d'une manière structurée, pertinente, et en référence aux hypothèses dans lesquelles elle s'inscrit. Savoir appliquer des compétences numériques avancées aux données biologiques (Notamment l'analyse statistique) Disposer de stratégies bien développées pour mettre à jour, et développer leurs connaissances : rapport BioComp. (Wooley 2005)

33 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Renversement de paradigme Sélectionné, organisé, prescrit « Au lieu de recevoir une information qui est sélectionnée, prescrite, préparée, dans des institutions clairement reconnues et lors d'études clairement délimitées, l'apprenant est inondé d'informations hétérogènes de sources informelles et acquiert des connaissance tout au long de son parcours. » Infobésité (information overload) « On demande ainsi à chaque individu de choisir des informations de sources diverses et de les intégrer en un ensemble cohérent et utile pour son travail ou sa vie en société. » Paquettte 2002

34 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Complexité est à la Base La science nest pas simple. Contexte - desincarné Réalité simple ? "The greatest intellectual sin that we educators commit is to oversimplify most ideas that we teach in order t make them more easily transmissible to learners. In addition to removing ideas from their natural contexts for teaching, we also strip ideas of their contextual cues and information and distill the idea to their "simplest" form so that students will more readily learn them. But what are they learning? That knowledge is divorced from reality, and that the world is a reliable and simple place. But the world is not a reliable and simple place, and ideas rely on the contexts they occur in for meaning " (Jonassen, 2003)p.8

35 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07

36 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Quelques problématiques revisitées L'actualité comment faire sens avec ? Structurer « scaffolding » ou apprendre à structurer Amener les élèves à la science ou la science aux élèves ? Cohérence de lensemble donné ou produite ? Actualité motivation ou actualité puzzle ? Notion of Science ? Trier ou construire ? Questionnement ou réponses ?

37 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Discuter un dispositifs Pédago Comprendre les biosciences 4BiOS4BiOS Objectifs de vous apprendre une structure pour lire un article scientifique et lanalyser, de vous faire connaître la recherche, de vous montrer que la science avance, de vous confronter au rapport science –société de vous rendre capables de distinguer les enjeux dune question scientifique.

38 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Un exemple de dispositif 4BiOC : complémentaire, terminale. Lire un article scientifique De S&V à Nature ou Science 3 questions Techniques Potentiels Enjeux Article distribué.Technique préparée en classe Liens complémentaires fournis sur le site. 3-5 rapports écrits, évalués.

39 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Options pédagogiques Complexité affrontée, accompagnée. Activité : writing2learn, Evaluation cohérente Apprendre la science - de manière scientifique. Peu de pré-sélection : abondance documents. Equilibrage… Equilibrage

40 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Conjectures Ecrire pour apprendre W2L (Scardamalia, 96) Sens pour lapprenant Motivation (Viau, 97; Perrenoud, 93, Ryan & Deci, 2000; etc.) Evaluation est consigne Minimalisme (Carroll, 98) Questionnement : tri dans la construction Maulini (2004) Posture réflexive / métacogntion (Schön, 1994) DBR (Sandoval 2004)

41 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Exemple Larticle distribué lienlien Compléments : liensliens Technique : IRMf, Placebo Potentiels Activité cérébrale - zones. Distinguer « moins douleur », +gestion douleur, moins de « reporting » Lire lesprit ? Limites !

42 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Exemple : suite Enjeux Libre arbitre vs connaissance scientifique Libre arbitre vs bienfait thérapeutique potentiel Priorités recherche / priorités société. + placebo…. Conceptions… Dualisme corps / esprit Matérialisme

43 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Résultats Questionnaires étudiants finaux Synthèse : lienlien Outil cognitif +++ Image de la science mobilisée ++ Réflexion éthique ++ Rapports Outil cognitif +++ Structure +++ Info-management ++ Liens - Conceptions -

44 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Quelques problématiques revisitées I Authentique - scolarisé ? Brousseau, Situation a-didactique Chevallard Transposition didactique. 3 Niveaux Daprès Vanderbilt,(90) Données Démarches et outils. Epistémologie Exple : Auth - Dida Phylo sc5Auth DidaPhylosc5

45 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Quelques problématiques revisitées II Vulgarisation - Autonomisation Pari déducabilité, Compétence(Pygmalion effect, Rosenthal 1968)

46 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Quelques problématiques revisitées III Rôle du maître Empowerment ? Autonomie « injonction paradoxale » (Linard, 2000) Articulation avec le statut, limage de soi professionnelle ? Attentes parents, institution, … Autorité intellectuelle et apprentissage ?

47 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 The End Quelques questions Ombilic… de qui ? Science - école : Vivre dincertitudes ? Autorité intellectuelle et apprentissage ? Complexité et Pygmalion ?

48 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Références Joyce, B. R., Weil, M., & Calhoun, E. (2000). Models of teaching (6th. ed.). Needham Heights, MA: Allyn & Abacon. Bindé, J. (2005). Towards knowledge societies: UNESCO world report. Paris: UNESCO. Brown, A. L., & Campione, J. C. (1995). Concevoir une communauté de jeunes élèves. Leçons théoriques et pratiques. Revue Française de Pédagogie, 111, CSTB. (2005). Catalyzing Inquiry at the Interface of Computing and Biology, Committee on Frontiers at the Interface of Computing and Biology, National Research Council Authoring Organizations: National Academies Press. Huberman, M. (1986). Répertoires, recettes et vie de classe : comment les enseignants utilisent les informations. In M. Crahay & L. D. (Eds.), Lart et la science de lenseignement. (Vol. 2, pp ). Bruxelles: De Boeck. Design Based Research Collective. (2003). Design-Based Research: An Emerging Paradigm for Educational Inquiry. Educational Researcher, 32(1), 5-8. IBL Workshop Collective, Robins, J., Snow, J., & Wiziecki, E. (2001, February 21, 2001). Our definition of Inquiry. Paper presented at the Inquiry Teaching & Learning Workshop A Workshop for Educators, Librarians and Faculty in Teacher Education Programs, Champaign, IL,. Jonassen, D. H. (2003). Learning to Solve Problems with Technology: A Constructivist Perspective. Upper Saddle River NJ USA: Merrill Prentice Hall. Linard, M. (2000, 24 juin 2000). L'autonomie de l'apprenant et les TIC. Paper presented at the Réseaux humains / Réseaux technologiques ; Le portfolio numérique : des concepts aux usages, Poitiers. Maulini, O. (2004). L'institution scolaire du questionnement. Interaction maître-élèves et limites de la discussion à l'école élémentaire. Unpublished Thèse de doctorat en sciences de l'éducation, Université de Genève. Morris, Desmond, (1980), La fête Zoologique, Calmann-Lévy Paquette, G. (2002). Modélisation des connaissances et des compétences. Québec: Presse Universitaire du Québec.

49 - TECFA UniGe La Biologie change, comment lenseigner ? Collège Calvin Lombard F. 29 XI 07 Références Perrenoud, P. (1993). Sens du travail et travail du sens à l'école. Cahiers pédagogiques( ). Pollard, K. S., Salama, S. R., Lambert, N., Lambot, M.-A., Coppens, S., Pedersen, J. S., et al. (2006). An RNA gene expressed during cortical development evolved rapidly in humans. Nature, 443(7108), Rodriguez, I. (2003). Nosing into pheromone detectors. Nature Neuroscience, 6(5), Rosenthal, R., & Jacobson, L. (1968). Pygmalion in the Classroom. New York: Holt, Rinehart and Winston. Sandoval, W. A., & Daniszewski, K. (2004 ). Mapping Trade-Offs in Teachers' Integration of Technology-Supported Inquiry in high School Science Classes. Journal of Science Education and Technology, 13(2). Sandoval, W. A. (2004). Developing Learning Theory by Refining Conjectures Embodied in Educational Designs. Educational Psychologist, 39(4), Scardamalia, M., & Bereiter, C. (1993). Computer Support for Knowledge-Building Communities. The Journal of the Learning Sciences, 3(3), Schön, D. A. (1994). Le praticien réflexif, à la recherche du savoir caché dans l'agir professionnel. Montréal: Logiques. Sears, H., & Wood, E. (2005). Linking Teaching and Research in the Biosciences. Bioscience Education e-journal (BEE-j), 5. Viau, R. (1997). La motivation en contexte scolaire. (2e ed.). Bruxelles: De Boeck. Wooley, J. C., & Lin, H. S. (2005). Catalyzing Inquiry at the Interface of Computing and Biology. Committee on Frontiers at the Interface of Computing and Biology, National Research Council: National Academies Press.


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