Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? François Lombard TECFA, IUFE, LDES Séminaire didasciences

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Lombard F. 17 VII 10 Plan 1.Knowledge building : 1.Une vision du rôle de lécole 2.une vision de la science 3.une vision de lapprentissage 4.des dispositifs 5.des expériences de KB 2.Discussion

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Posture : Discussion : pour mieux connaître mes idées Direct ! Pas pour convaincre, mais pour confronter. Lombard F. 17 VII 10

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Knowledge building : une vision du rôle de lécole 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 Lombard F. 17 VII 10

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 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. Lombard F. 17 VII 10

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 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

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 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)Full genome accessible in MapViewer Source : The Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium (2005) The Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium Structure : Other methods for establishing similarities (DNA hybridization, gene homology, SNP identity, sequence identity, etc.). 0 < Certainty < 100% Perspective.

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Knowledge building : une vision de lapprentissage Communautés dapprentissage et dapprenants. – 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, – 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 Lombard F. 17 VII 10

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 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 ? Lombard F. 17 VII 10

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 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. Lombard F. 17 VII 10

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 2 Improvability Le système immunitaire nest pas tant destiné à nous protéger des bactéries quà gérer le cheptel des bactéries utiles. -> idées fécondes plus que justes. Conceptual artifacts that are improvable Hence, vulnerable to criticism and disconfirmation vrai-faux Lombard F. 17 VII 10

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Knowledge building : des expériences 1.Des expériences de KB en classe 2.Divers Projets Biologie Cyber4OS 1.Connaissance localement nouvelle 2.Pertinence ? 3.Epistemic complexity 4.Examens ? 5.Questionnaires 6.Discussion Lombard F. 17 VII 10

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Produire du savoir scientifique Projet GlobeGlobe 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), Predicting protein structures with a multiplayer online game Lombard F. 17 VII 10

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Design context Université : formation des maîtres Collège biologie Design mature : 7 ans 4 BI OS : 4 periods / semaine N= * 7années + other designs Radical design : – yearlong, – ~no lecture at all > 90% not from teacher Lombard F. 17 VII 10

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? F. Lombard 9 I 10 Matière complexe difficile... Biologie moléculaire, Immunologie Documents finalistes, animistes, Références biblio « lourdes » Janeway Mur de complexité à franchir

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Lombard F. 17 VII 10 IBL- Design : students validate

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 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 Consignes

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 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.

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 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.

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 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

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Lombard F. 17 VII Epistemic complexity results

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Lombard F. 17 VII 10 Results : stratigraphic Example : immunology Question driven Inquiry Knowledge demonstration ? 2 hours : 4 students new subject

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Lombard F. 17 VII 10 Results : stratigraphic Example : immunology Epistemic : Mechanism questions 3-4 weeks : 4 students 2 IBL cycles

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Questionnaires de suivi À luniversité-EPFL etc. ici Javoue 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, cétait chiant de faire cette méthode au collège, mais c'est une bonne préparation pour l'uni. Lombard F. 17 VII 10

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Paroles détudiant « 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. " Lombard F. 17 VII 10

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Paroles détudiant 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. Lombard F. 17 VII 10

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 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)

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Lombard F. 17 VII 10 Et si cest 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 jarrive aussi mieux à juger par moi même la qualité de l'explication. Quelque chose de trop simple maintenant ne me convient plus jai toujours envie daller plus loin dans l'explication par exemple. 4 BiOS Student March 09

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 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.

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Lombard F. 17 VII 10 The learn to select Myth ? Matrioschka Russian doll model -> Meaningful production Questions Select, choose Wade infodense Meaningful Document Design Student engagement

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Lombard F. 17 VII 10 Discussion KB – science ? – KB : validation, progression, infini – Incontournable ? KB – institution ? – Compatible, souhaitable ? KB formation des maîtres ? – Effet dimpact de la formation initiale ?

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 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). Google lombardf

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 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.

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 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.

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? F. Lombard 9 I 10 Ressources Ouvrages de référence (Raven, Rabish, etc.) Acad books paper Acad books on-line Internet access.

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 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.

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? 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

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Lombard F. 17 VII 10 Self validation of knowledge : authentic science doing ? a) Selecting resources b) Validating information -> building own scientific knowledge

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Lombard F. 17 VII 10 Resource selection results Resources used in pages Diverse and adapted Academic on-line books (here)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

LDES, IUFE TECFA UniGe Production ou reproduction de savoir dans l'enseignement des sciences? Lombard F. 17 VII 10 Autonomy in validating ? how they feel about the fact – in science – the teacher doesnt give the answers Average µ= 3.0 out of 4 / s.d. = 1.04 ??? Correlations -0.64** developed knowledge extraction capacities ** seeing the wiki as a good support for structuring ideas -didnt correl. with exam results (negative, non significant), - stable during the year