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Lombard F. 29 XI 07
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La Biologie change, comment l’enseigner ?Collège Calvin
Projet de recherche 1 Contexte 2 Biologie change : BIST 3 L’enseignement 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
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Contexte Enseignant - Formateur - Chercheur Biologie Technologies Enseignement Formations Recherche
enseignementBIST
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Biologie Change Aristote -> 1950
Visuelle, spécifique Empirique, descriptive, Ontologique.
« Qu’est-ce que c’est » Historique -> explicative
"Comment" et "Pourquoi"
Moléculaire : paradigme actuel Mécanismes sous-jacents :
"Comment ça fonctionne » Biocomp (CSTB, 2005)
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Société en changement
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Société de l’information !From the information society to knowledge societiesNetwork societies, knowledge and the new technologiesLearning societieTowards lifelong education for all?
Basic education for allLifelong education for allNew 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
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La Biologie change, comment l’enseigner ?Collège Calvin L’accès aux connaissance
change
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Web Wiki Blog Portable
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Niveau de changement Changement des pratiques de la
Biologie ? Changement de l’enseignement ?
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La biologie a changé Vie = Organisme
Vie = Molécules
Vie = Information
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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 l’Information.
Exemples : Insuline
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4 Types Génomes et ‘omics’
Geographical Info systems
Simulations
Info-Management
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La Biologie change, comment l’enseigner ?Collège Calvin De nouvelles manières de
pratiquer la biologie BIST : des nouvelles façons
d’expérimenter Rodriguez / phéromones de traiter les données, pronostic-cancer de construire des connaissances en
biologie Sophy : Geum urbanum / rivale de publier HARF1
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In vivo, in vitro, in silico… Intégration des TIC à l’enseignement/
apprentissage (didactique, EAO, iTIC, etc)
≠
Evolution de la discipline de référence BIO -> BIO + BIST
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La biologie s’est accrue Biologie In vivo
Biologie In Vitro
Biologie In Silico
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La Biologie change, comment l’enseigner ?Collège Calvin L’enseignement ne change
pas ! Programmes du secondaire GE Cursus UniGE Formations “sur le tas” Interviews 30- 70% ≠biologie ?
Hypothèses explicatives : Préservation du paradigme dominant , exclusion paradigme dissident ? (Kuhn, 1972)
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Comment enseigner la BIST Design :
un système prof-élève-ressources
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Objectifs Objectifs d’apprentissage
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
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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
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Résultats : stratigraphique Exemple : immunologie
Les question pilotent l’investigation
Autonomiser
2 heurs : 4 élèves sujet nouveau
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Résultats : stratigraphique Exemple : immunologie
Questions mécanisme
Gérer infodense Les question pilotent
l’investigation Autonomiser
3-4 sem. : 4 élèves 2 IBL cycles
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Pour aller plus loin
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La Biologie change, comment l’enseigner ?Collège Calvin End of year questionnaires
(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 !
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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
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Results Feed-back d’étudiant , un an après (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.
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…des règles de design1 Modèle
Poupées Russes
QuestionsTrier, dans environnement infodense
DocumentQui fait du sens
DesignDesign
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…des règles de design 2 Intégrer le contrôle structurant dans le design
Autonomise les étudiants. Libère l’enseignant pour des interactions de haut
niveau -> Formaliser design donne plus de liberté?
Exemple : définir la structure du document, des présentations, le contrôle du temps.
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…des règles de design 3 Apprendre aux étudiants des outils pour to
gérer l’information 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.
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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.
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A few variables Document status re. student goal. ? Effective role of questions ? Document ownership ? Teacher’s perception of profession
Control ? Knowledge distribution Scientific competence …
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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.
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BIST4 Infomanagement
Rendre vivant le lien actualités savoirs de recherche - d’expérience« ombilic »
Faits nouveaux
Actualisation des connaissances Processus :
Manières nouvelles scientifiques de construire la connaissance
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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)
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BIST4 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)
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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
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Complexité est à la Base La science n’est 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
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La Biologie change, comment l’enseigner ?Collège Calvin 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 l’ensemble donné ou produite ? Actualité motivation ou actualité puzzle ?
Notion of Science ? Trier ou construire ? Questionnement ou réponses ?
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Discuter un dispositifs Pédago Comprendre les biosciences 4BiOS Objectifs
de vous apprendre une structure pour lire un article scientifique et l’analyser,
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
d’une question scientifique.
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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.
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Options pédagogiques Complexité affrontée, accompagnée. Activité : writing2learn, Evaluation cohérente Apprendre la science - de manière
scientifique. Peu de pré-sélection : abondance
documents. Equilibrage…
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Conjectures Ecrire pour apprendre
W2L (Scardamalia, 96) Sens pour l’apprenant
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)
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Exemple L’article distribué lien Compléments : liens Technique : IRMf , Placebo Potentiels
Activité cérébrale - zones. Distinguer « moins douleur », +gestion douleur,
moins de « reporting » Lire l’esprit ? Limites !
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La Biologie change, comment l’enseigner ?Collège Calvin
Exemple : suite Enjeux
Libre arbitre vs connaissance scientifique Libre arbitre vs bienfait thérapeutique potentiel Priorités recherche / priorités société. + placebo….
Conceptions… Dualisme corps / esprit Matérialisme
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La Biologie change, comment l’enseigner ?Collège Calvin
Résultats Questionnaires étudiants finaux
Synthèse : lien Outil cognitif +++ Image de la science mobilisée ++ Réflexion éthique ++
Rapports Outil cognitif +++ Structure +++ Info-management ++ Liens - Conceptions -
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La Biologie change, comment l’enseigner ?Collège Calvin Quelques problématiques
revisitées I Authentique - scolarisé ?
Brousseau, Situation a-didactique Chevallard Transposition didactique. 3 Niveaux D’après Vanderbilt,(90)
Données Démarches et outils. Epistémologie
Exple : Auth - Dida Phylo sc5
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La Biologie change, comment l’enseigner ?Collège Calvin Quelques problématiques
revisitées II Vulgarisation - Autonomisation
Pari d’éducabilité, Compétence(Pygmalion effect, Rosenthal
1968)
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La Biologie change, comment l’enseigner ?Collège Calvin Quelques problématiques
revisitées III Rôle du maître
Empowerment ? Autonomie « injonction paradoxale » (Linard,
2000) Articulation avec le statut, l’image de soi
professionnelle ? Attentes parents, institution, … Autorité intellectuelle et apprentissage ?
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La Biologie change, comment l’enseigner ?Collège Calvin The End
Quelques questions Ombilic… de qui ? Science - école :
Vivre d’incertitudes ? Autorité intellectuelle
et apprentissage ? Complexité et Pygmalion ?
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La Biologie change, comment l’enseigner ?Collège Calvin
Références Joyce, B. R., Weil, M., & Calhoun, E. (2000). Models of teaching (6th. ed.). Needham Heights,
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