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Cours 15_12_2005 1 Méthodologie (cours 2) Andrée Tiberghien UMR ICAR.

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1 cours 15_12_ Méthodologie (cours 2) Andrée Tiberghien UMR ICAR

2 cours 15_12_ Plan du cours 1.Les objets détude 2.Réflexions générales 3.Quelques méthodes suivant les objets détude et les cadres théoriques 4.Développement du cas de l'utilisation de la vidéo comme principale source de données. ….

3 cours 15_12_ Diversité des objets détude La classe comme un système Les élèves Le professeu r Savoir en jeu Interactions Pratiques Tendances: Recouvrements entre les cases

4 cours 15_12_ Réflexions générales (1) Les méthodes ne dépendent pas seulement de la nature du problème mais aussi des connaissances acquises sur le problème et de la compréhension et des moyens possibles.

5 cours 15_12_ Réflexions générales (2) Proposition Des chercheurs considèrent quil y a deux paradigmes dans la recherche en éducation: Expliquer et établir des relations causales Comprendre ou interpréter. Rejet de cette distinction La différence est plutôt en termes de degré que de nature Cf. Keeves, J. P. (1998). Methods and processes in research in science. In B. J. Fraser & K. G. Tobin (Eds.), International Handbook of Science Education (pp ). Dordrecht: Kluwer Academic Publishers

6 cours 15_12_ Quelques méthodes suivant les objets détude et les cadres théoriques Moyens de recueil: –Enregistrements audio, vidéo –Productions écrites des élèves, des professeurs –Questionnaires –Entretiens Ces moyens ne sont pas exclusifs mais complémentaires. Ces moyens peuvent conduire à des analyses qualitatives ou quantitatives (cf texte )

7 cours 15_12_ Utilisation denregistrement audio ou de codage direct pour une étude des situations de classe centrée sur les interactions professeur - élèves Objet détude : interactions professeur -élèves Grille de Flanders (voir document) Méthode: enregistrement audio ou codage direct

8 cours 15_12_ Réflexion sur la nature des enregistrements video comme sources de données Avantage et limitation des données vidéo Considérations éthiques Considérations techniques

9 cours 15_12_ a - Avantage des données vidéo Densité –Lenregistrement vidéo capture deux flux de données : audio et vidéo en temps réel –La vidéo nous fournit plus de données contextuelles que les données audio –Lenregistrement vidéo permet de capturer simultanément des détails des comportements (verbaux et non verbaux) des personnes quun observateur ne peut capturer quand il code directement ou quand il prend des notes

10 cours 15_12_ b - Avantage des données vidéo Permanence –Contrairement à la nature éphémère des observations réalisées directement par un observateur, avec les enregistrements vidéo, les chercheurs peuvent voir des événement aussi souvent que nécessaire et de manière flexible : temps réel, en ralenti, plan par plan,.. –Les données vidéo peuvent être interprétées avec de multiples perspectives et offrir la possibilité aux participants daider à linterprétation –Les données vidéo diminuent le risque dune interprétation prématurée de lobservateur Powel, A. B., Francisco, J. M., & Maher, C. A. (2003). An analytical model for studying the development of learners mathematical ideas and reasoning using videotape data. Journal of mathematical behavior, 22,

11 cours 15_12_ [...] 380. Fnon parce que cest dans un bocal […] 380. P[…] et alors et alors 383. Yle bocal il est bien posé sur la Terre 384. F oui mais une fois […] cétait le principe de locéan ben locéan daccord il y a la Terre en dessous … mais là cest [la balle] dans un truc donc là on peut y lever on y fait suspendre dans ce cas là la Terre elle agit rien 385. L[…] mais la Terre elle agit sur leau […] […] 389.Pattendez attendez Flavien si je vous comprends bien pour vous la Terre agit par exemple là je suis debout elle agit et je saute au moment où je saute la Terre ….

12 cours 15_12_ c - Avantage des données vidéo Des travaux menés en collaboration (Dufon, p. 45) « les données vidéo numériques permettent à plusieurs personnes de sengager de manière collaborative dans la construction dune théorie afin de renforcer les résultats dun chercheur ou dun petit groupe de chercheurs. » Il sagit dune certaine forme de validation.

13 cours 15_12_ d - Limitation des données vidéo Sélectivité –Les données vidéo sont incomplètes, elles ne peuvent pas donner une image complète de la situation. –Les données vidéo sont associées à dautres données Contingence –Les données vidéo en elles-mêmes ne disent rien sur la typicalité de l'événement.

14 cours 15_12_ Données vidéo Le professeur Les élèves La classe Laurent Jeannin

15 cours 15_12_ Considérations éthiques « Consentement informé » –Le chercheur doit sassurer que les participants à une activité qui va être filmée soient pleinement informés et aient compris ce quimplique cette participation. Plusieurs niveaux de consentement (Consentement doit être écrit) –Utilisation par un petit groupe de recherche –Conférences scientifiques et rencontres (usage de recherche) –Internet, TV, CD-ROM à usage de recherche et de formation des maîtres –Diffusion large

16 cours 15_12_ Considérations techniques Une certaine maîtrise de loutil vidéo est indispensable –Prise de vue et prise de son –Numérisation et compression –Codage (Kronos, videographer) –Montage (éventuellement)

17 cours 15_12_ Une méthode danalyse « analyse de surface » (Reyer-Fischer- Teimann, Nuemann, Labusch, 2004) Questions Quelles sont les méthodes denseignement ? Quelles différences peut-on identifier quand on compare des séances typiques? Commentaires Cela suppose quon ait défini ce quest une méthode denseignement (cf. Oser et Patry) ce quest une séance typique (cf. Oser et Patry)

18 cours 15_12_ Données utilisées: video de classes Catégories: voir texte Reyer, Fischer, Tiemman, Neumann, Labusch (2004) pour les actions du professeur et les actions des élèves.

19 cours 15_12_ La pratique du professeur (L. Jeannin) Théorie de lactivité –Actions: actes, buts, ressources Les actes sont codés directement à partir de la vidéo

20 cours 15_12_ Exemple de catégories pour la production orale du professeur Code des actesDescription de la catégorie DicteT dicte des éléments de savoir Pose-questionT pose une question à la classe (ou à un élève) Reformule- réponse T reformule la réponse dun élève ….. Lorganisation de la classe : Classe, Mixte, Groupe

21 cours 15_12_ Kronos (Kerguelen, Université de Toulouse)

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24 cours 15_12_ Exemple de résultats ProfesseurElèveTOT Nombre de fois Durée (min) Nombre de fois Durée (min) Nombre de fois Durée (min) Obj/eve20 :17120 :14180 :22 Rel (Obj,Th)61 :04110 :41171 :45 Susc Obj80 :298 Susc Rel151 :31151 :31 TOT310 :55503 :36

25 cours 15_12_ Echelles de temps Sous le contrôle de Nom du syst è me É chelle de temps Syst è me institutionnel Temps scholastique Ann é e acad é mique: Programme official selon les niveaux Ann é e, Mois Professeur et classeTemps didactique Th è me, Sous-th è me, rythme d introduction des nouveaux é l é ments de savoir Heure, minute Individu: professeur et é l è ves Temps de l action Gestes, production verbales,,...Minute, seconde, milliseconde

26 cours 15_12_ Compléments Compléments présentés pendant le cours

27 cours 15_12_ TIMSS video 1999 The broad purpose of the 1998–2000 Third International Mathematics and Science Study (TIMSS) Video Study was to investigate and describe teaching practices in 8th-grade mathematics and science in a variety of countries. It is a supplement to the TIMSS 1999 student assessment,... Hiebert et al. 2003

28 cours 15_12_ Countries involved in TIMSS video Japan Hong Kong SAR Czech Republic Switzerland (no 1999) Netherlands Australia US 1999 Hong Kong SAR Japan Netherlands Australia Czech Republic US All above average Order average score TIMSS assessments

29 cours 15_12_ Aims of TIMSS video 1999 To develop objective, observational measures of classroom instruction to serve as appropriate quantitative indicators of teaching practices in each country in using complementary qualitative and quantitative approaches To compare teaching practices among countries and identify lesson features that are similar or different across countries. To describe patterns of teaching practices within each country Hiebert et al. 2003; Jacobs, Tawanaka, Stigler 1999

30 cours 15_12_ Collected data One mathematics and one science 8-th grade class per school was to be sampled One lesson from mathematics and science classroom was videotaped An attempt was made to collect data across the school year. An average of lessons were videotaped per month in each country

31 cours 15_12_ Number of videotaped lessons Australia 87 Czech Republic Japan100 Hong Kong SAR100 Japan (1995) 50 Netherlands 78 Switzerland140 US 83 Video Lesson (one by teacher)

32 cours 15_12_ Three dimensions to characterize mathematics lessons 1.Purpose –Reviewing (addressing content introduced in previous lessons) –Introducing new content –Practicing new content 2.Classroom interaction –Public interaction –Private interaction –Student presents information 3.Content activity (mathematical organisation, concurrent problems or not, …)

33 cours 15_12_ Content activity Hypothesis: Students opportunities to learn mathematics are shaped, in part, by the content of the mathematics presented. Topics covered The complexity of the topics as evidenced through the problems presented, The mathematical relationships among the problems, The nature of the mathematical reasoning evident in the lesson (including proof).

34 cours 15_12_ Average percentage of 8th-grade mathematics lesson time devoted to various purposes

35 cours 15_12_ Average percentage of 8th mathematics lesson time according to types of interaction

36 cours 15_12_ Percentage of eighth-grade mathematics lessons that contained at least one proof

37 cours 15_12_ Lesson signatures The lesson signatures were constructed by asking what was happening along the three dimensions during each minute of every eighth-grade mathematics lesson. Each variable or feature is accompanied by its own histogram which represents the frequency of occurrence across all the lessons in that country, expressed as a percentage of the eighth-grade mathematics lessons. The histogram increases in height by one pixel for every 5 percent of lessons marked positively for a feature at any given moment

38 cours 15_12_ Purpose Classroom interaction Content activity Netherlands: lesson signature New content beginningmiddleend Reviewing Introducing Practicing Public Private Concurrent pb seatwork 91%

39 cours 15_12_ Netherlands Purpose The majority of lesson time was spent on new content (introduction of new content or its practice) and nearly one-quarter of lessons were devoted entirely to review. The midpoint of the lesson is also the time when a majority of Dutch lessons moved into private interaction, wherein students worked individually or in small groups,and focused on sets of problems (concurrent problems) completed as seatwork. […] analyses revealed that it was not uncommon in Dutch eighth-grade mathematics lessons for the practice work begun by students in class to be continued at home. A relatively large portion of lesson time […] was spent on problems that were assigned for future homework

40 cours 15_12_ A lessons signature : Hong-Kong (p.134) Purpose Classroom interaction Content activity New content beginningmiddleend Reviewing Introducing Practicing 67%

41 cours 15_12_ Hong Kong SAR Content activities –a number of lessons are initially focused on content activities such as non-problem-based mathematical work: presenting definitions, pointing out relationships among ideas, or providing an overview or summary of the major points in a lesson. […] –.As students and teachers moved through the second half of the lesson, Hong Kong SAR mathematics lessons also began to focus on the practice of new content through a mix of independent problems and sets of problems (concurrent problems) assigned to students as whole- class or seatwork.

42 cours 15_12_ What types of video coding? Pass 1: Beginning and End of Lesson; Classroom Interaction Pass 2: Content Activity Coding Pass 3: Concurrent Problems Pass 4: Content Occurrence Codes Pass 5: Problem-Level Codes Pass 6: Resources, Private Work, and Non-Problem Segments Pass 7: Lesson purpose with three categories: 1) addressing content introduced in a previous lesson, 2) introducing new content, and 3) practicing, applying, or consolidating new content introduced in the current lesson.

43 cours 15_12_ Similarities and differences There are many similarities across countries, especially in the basic ingredients used to construct 8th-grade mathematics lessons. […] All participating countries, for example devoted: at least 80 percent of lesson time, on average, to solving mathematics problems and some lesson time, on average, to presenting new content. In the different countries, teachers used these ingredients with different emphases... Hiebert et al. 2003; p. 150

44 cours 15_12_ Results More than anything, the findings of this study expand the discussion of teaching by underscoring its complexity. One thing is clear however: the countries that show high levels of achievement on TIMSS do not all use teaching methods that combine and emphasize features in the same way. Different methods of mathematics teaching can be associated with high scores on international achievement tests (same goal). (p. 149)

45 cours 15_12_ TIMSS video proposals The authors propose the notion of system of teaching. A system of teaching can be thought of as a recurring similarity in the way in which the basic lesson ingredients interact. These interactions change during a lesson …. For different combinations the role of an individual feature can change. What is needed is an analysis of the respective roles played by an individual feature in a given combination. (p. 148)


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