Vers un environnement Hypermédia en STI ? Réflexions et recommandations

Pour créer un environnement d’apprentissage exploitant les possibilités offertes par l’outil informatique il faut : 1) Prendre la mesure du fait qu’il y a beaucoup d ’incertitudes sur les théories concernant l’utilisation des hypermédias en éducation (connexionnisme, associativité, induction….). 2) Noter que les études réalisées (au LIREST par exemple) montrent une efficacité plus grande, en terme d’apprentissage, des aides multimédia interactives (AMMI cf. travaux d’Yves CARTONNET) vis à vis des documents « papier» de guidance. 3) Mesurer le risque d’absorption du concepteur dans le support, tant la fascination de la technologie peut conduire à accepter implicitement la théorie selon laquelle il suffit de s’en remettre aux possibilités technologiques pour favoriser l’apprentissage.

En conséquence la création d ’un environnement informatique de travaux pratiques en STI impose : un choix de modèle pour apprendre par association réfléchie des modèles connus (cf. diaporama « Apprendre ») une structure informatique très bien organisée

Modèle de transmission Modèle béhavioriste Modèle constructiviste Qui sous-tendent les pratiques enseignantes (avec toutes les variantes possibles …) 3 Modèles historiques Pour les analyses de ces modèles historiques voir diaporama joint

Apprendre ne peut être réductible à un seul modèle. Depuis longtemps et avec des équilibres et des réussites variables, l’enseignement technique STI a exploré et tenté d’associer ces différents modèles en permettant l’émergence de contextes et de conditions favorisantes pour apprendre : en gérant les équilibres entre les modèles « d’apprendre » en fonction de la structure des groupes d’élèves et en offrant des possibilités d'individualisation. en donnant un sens à ce que l’on apprend : l’élève est questionné par la situation-problème proposée ou celle-ci éveille son intérêt et sa curiosité. en confrontant l ’élève à une réalité concrète (ou à un intermédiaire virtuel ?) en confrontant l’élève aux idées des autres (coactivité, projet, …) en confrontant l’élève aux savoirs des autres (réseaux et échanges de savoirs, …) Tout le travail du médiateur, de l’enseignant en particulier, sera de gérer cette complexité de l’acte d’apprendre, et de faire de ce dernier une approche plus systémique.

Effets de l’introduction des NTIC 1 - Le modèle de transmission et les NTIC L ’introduction des TIC ne change quasiment rien ni aux postulats de bon fonctionnement du modèle, ni aux contraintes de réussite…malgré une présentation plus séduisante et de réelles vertus explicatives. 2 - Le modèle béhavioriste et les NTIC Ce modèle s ’intègre naturellement dans l’environnement TIC avec ses excès et tous ses avantages, mais nous n’avons pas encore suffisamment décrit les objectifs nouveaux (et donc les comportements observables associés) induits par l’utilisation des NTIC: rechercher, trier, hiérarchiser une information classer et mettre en perspective une information circuler dans une arborescence lire en hypertexte choisir des mots clés et les associer dans un moteur de recherche repérer des cheminements multiples dans des données lire et décoder une image ….

Effets de l’introduction des NTIC 3 - Le modèle constructiviste et les NTIC les technologies informatiques sont un exceptionnel outil d’accompagnement d’une pédagogie de la redécouverte. En effet: navigation et exploration correspondent aux pratiques habituelles de nos élèves l’erreur n’est pas sanctionnée car les logiciels de nouvelle génération en détectent une grande part et la modification que doit faire l’apprenant n’est jamais très difficile (collisions, interférences en CAO par exemple ..;) l’actualisation des bases de données externes mis à disposition en libre service pour les élèves est garantie les mises à disposition de bibliothèques de vidéos numériques vont permettre un enrichissement de la ressource explorable par l ’élève le virtuel apporte à coté du réel une contribution déterminante : il livre des informations que le réel ne donne pas il permet de s’affranchir des contraintes temporelles il offre un espace de liberté ; il permet le tâtonnement l’exploration et l’invention

Effets de l’introduction des NTIC Vers un modèle didactique et une approche plus systémique de « l ’apprendre » avec les NTIC Tout d ’abord les outils récents permettent de donner très tôt un sens aux apprentissages, rendent ludiques et attrayantes certaines tâches associées à des situations-problèmes. (les influences de l ’affect, de la motivation, … sont essentielles) Ils permettent de présenter très tôt le comment et le pourquoi des choses sans les arides passages initiaux liés aux codes imposés pour communiquer. Ils imposent une approche selon plusieurs points de vues des problèmes techniques dans des environnements de plus en plus intégrés Ils offrent aux enseignants des aides pédagogiques de plus en plus simples à construire (AMMI, réseaux de BDD locaux ou à distance) pour chacune des situations d’exploitation qu’ils offrent, ils permettent des choix lucides de modèles pédagogiques ou d ’association de ces modèles (modèle didactique, allostérique, …)

La création d ’un environnement informatique de travaux pratiques en STI impose : un choix de modèle pour apprendre par association réfléchie des modèles connus une structure informatique très bien organisée

Evoquons quelques risques à prendre en compte dans la conception de la structure informatique et dans son enrichissement par implémentations successives de données 1 - L’excès d ’information 2 - Le manque de temps 3 - Une mauvaise conception de la structure

Risque 1 - L’excès d ’information : trop d ’information conduit soit à l’asphyxie, soit à la falsification introduction d’une confusion entre information placée sous le primat de l’objectivité), le savoir (modification d’une représentation mentale d ’un « objet » d’étude) et connaissance dont le primat est la subjectivité. Le but pédagogique devra donc bien discriminer savoir, connaissance et information.

Risque 2 - Le manque de temps : tout le monde sait l’importance de la durée dans le processus d’apprentissage. Si l’on va trop vite d’une information à l’autre, sans temps organisé pour la réflexion, on risque de développer une culture du zapping. Le protocole doit donc dégager des temps d’action - réflexion (faire sur un objet, écrire, dessiner, parler, ….) afin de retrouver le rythme et la durée nécessaires au processus d’apprentissage. Enfin il faut laisser du temps au concret et ne pas céder au mirage du seul virtuel.

Risque 3 - Une mauvaise conception de la structure : par une ergonomie mal maîtrisée par un écran d’accueil qui ne met pas l’élève en face d ’une structuration du travail attendu et des ressources mobilisables. Le concepteur de l’hypermédia (le professeur) est le seul à tout savoir des chemins et celui de l ’élève n’est pas systématiquement celui du maître! par une étendue ou une profondeur trop importantes de la ressource. Une limitation à trois ou quatre niveaux est nécessaire. Par une transcription directe d’une démarche « papier » car nos élèves ne sont pas des crypto-linéaires-séquentiels (cf. de Rosnay) … étendue profondeur

Risque 3 - Une mauvaise conception de la structure : … par la non limitation de la surcharge cognitive due à l’effort et à la concentration indispensables pour savoir où l’on est dans les nombreux chemins offerts par le maillage de la structure et cela le plus souvent sans indices discursifs (d’ou la nécessité du repérage des nœuds dans la structure en réponse à la question où suis-je ?). par une confusion entre navigation et recherche : dans une navigation on suit un chemin et à chaque endroit on peut consulter ce qui est disponible. Trouver une information c ’est donc trouver un chemin vers l ’information. Dans une recherche on dit ce qui est cherché et on demande au système de le localiser.

En absence de moteurs de recherche qui le plus souvent ne peuvent être présents que dans les bases de données générales, il s ’agit de mettre en place des aides à la navigation : les aides ponctuelles qui peuvent préciser le contenu du nœud courant et les pistes disponibles à partir de ce nœud. les aides spatio-temporelles qui fournissent des repères sur la place du nœud courant et sur la façon dont il a été atteint (historiques, status d ’études, cartes, …) les aides structurales qui permettent de distinguer la navigation verticale (liens hiérarchiques) de la navigation horizontale (liens de référence) (cf. travaux du CMRPTSI de Poitiers).

Une structure clarifiée pour un environnement informatique en STI Une organisation du questionnement qui offre des cheminements variés

Ressources multimédia Support physique retenu dans le cycle de TP Ressources liées au produit Bases de données : Locales Externes Ressources multimédia Vidéo Photos Animations Maquettes numériques Mises en plan Catalogues d’images Nomenclatures Aides spécifiques au logiciels EAO d'assistance Dossiers ressources des logiciels Bases de données générales : Matériaux – Procédés B d D Unités Glossaire ……. EAO génériques Analyse fonctionnelle externe A quoi et à qui ça sert ? Le besoin, l’utilisation, le contexte, l’historique A F E Problème(s) à étudier : Pistes de travail et d’activités Réponses et productions attendues : Verbalisation, traitement informatique, éditions de documents, croquis Analyse fonctionnelle interne Comment c’est fait et comment ça marche ? Pourquoi ça marche ? Comment c’est fabriqué ? A F I A F I A I Dossier des données techniques Objectifs de formation : Qu’est-ce que je vais découvrir et apprendre ? Comment suivre le déroulement de mon travail ? Dossier pédagogique Dossier informatique de travail élève : Les éléments à conserver du dossier technique Les productions réalisées La consignation des savoirs visés (formalisation)

Solution du problème et apprentissage Organiser le questionnement associé à une activité de TP, c’est aussi tenter de développer l’autonomie de pensée et d’action à partir d ’une situation problème Problème à résoudre Solution du problème et apprentissage - Piste 1 - Piste 2 Question 1 Question 2 Question 3 Question 4 Question 5 Question 11 Question 12 Question 13 Question 21 Question 22 Question 31 Question 32 …. Question 53 Exemple : 3 solutions pour orienter le travail de l’élève Le passage d’un mode de questionnement à l ’autre se fait par le biais des arborescences informatiques Ensemble des groupes «ressources et actions » mobilisables pour la solution du problème et la découverte de savoirs Obligatoirement mobilisés Eventuellement mobilisés : logique d’associativité