Espaces de formation, de recherche et d’animation numérique

Conception participative et évaluation d’Interfaces Tangibles et Augmentées pour

l’apprentissage Collaboratif en contexte Scolaire

PLAN DE LA PRESENTATION

1. Conception participative et évaluation d’Interfaces Tangibles et Augmentées pour l’apprentissage Collaboratif en contexte Scolaire

2. Présentation des projet de « Co-conceptions » réalisées

au collège de Saint –Avold :

a. dans le cadre d’un projet interdisciplinaire en S.V.T. / Français

b. dans le cadre d’un projet mené en Technologie

c. dans le cadre d’un projet interdisciplinaire développé en Français / Histoire / L.V. Allemand / Arts plastiques

3. Bilan partiel

4. Échanges / Réponses à vos questions?

Le numérique comme levier d’innovation

pédagogique

Technologies émergentes

Socle de connaissances, de compétences et de culture

Programmes 2015

Apprentissage collaboratif

• Intégration d’objets virtuels dans une scène réelle

• En temps réel

• Enrichissement du monde réel

Réalité Augmentée…

Le numérique pour un apprentissage plus collaboratif : émergence de nouveaux possibles

Interface Tangible…

• Objet physique connecté ou traqué

• Représente la tâche ou la donnée avec laquelle on souhaite interagir

• Incarnation du monde numérique dans le monde physique

Le numérique comme levier d’innovation

pédagogique

Technologies émergentes

Manipulations de concepts intangibles

Visualisation/modélisation 3D, 4D

Interactions dans /avec l’environnement social

Intuitivité des tâches d’apprentissage

Attractivité de la tâche

Le numérique comme levier d’innovation

pédagogique

Technologies émergentes

Socle de connaissances, de compétences et de culture

Programmes 2015

Apprentissage collaboratif

Co-conception d’une ITA centrée

sur l’apprentissage collaboratif

Favoriser l’intégration dans

les pratiques

Concevoir et évaluer un

environnement numérique d’apprentissage Collaboratif

Tangible et

Augmenté

Cycles 3 et 4

2 champs pédagogiques

Conception technologique

Mind mapping et éducation au territoire

Conception d’IHM favorables à

l’apprentissage collaboratif et aux

pratiques d’enseignement

Évaluation de l’évolution des performances dans la mise en œuvre de compétences psychosociales

Compétent est celui qui est capable de résoudre des tâches complexes et inédites qui demandent le choix et la combinaison de procédures apprises (Carette, 2009)

Étroitement articulée avec l’activité

En relation avec l’environnement de travail

Composée d’un ensemble d’éléments en interaction dynamique

Apprise et donc s’inscrivant dans un contexte social

- résoudre des problèmes - communiquer efficacement - prendre des décisions - être habile dans les relations interpersonnelles - avoir une pensée critique/créatrice

D’après e.g. Ardouin, 2014; Tardif, 2006

Apprendre à structurer ses connaissances

APPLICATION 1

Cartographie scripturale

Cartographie heuristique et

mentale

Travail de recherche à la maison ou en classe Stockage des données dans l’ENT personnel

Textes, images, vidéos…

A l’école, récupération des données et « transfert » vers des objets physiques

APPLICATION 1

Saisie de textes Intégration de vidéos, sons…. Création de liens logiques Annotations Agrégation Structuration

SketchSynth

Dessinable

PapArt

Augmentée et

actualisable

APPLICATION 1

Multimodale et multimédia

Retour vers un format de visualisation standard, et imprimable

APPLICATION 1

2. PRESENTATION DES PROJETS MENES EN COLLEGE DANS LE CADRE D’

Conception participative et évaluation

d’Interfaces Tangibles et Augmentées pour l’apprentissage Collaboratif

en contexte scolaire

« Co-conceptions » réalisées au

a. d’un projet interdisciplinaires développé en S.V.T. & Français b. d’un projet mené en Technologie c. d’un projet interdisciplinaire développé en Français / Histoire / L.V. Allemand / Arts

plastiques

Collège Jean de la Fontaine de Saint-Avold (effectif total : environ 400 collégiens / 16 classes de la 6ème à la 3ème)

Volume et niveau concernés par « e-TAC » en 2017-18 : 2 classes de niveau 5ème (environ 55 collégiens / âge : 12 à 13 ans) Répartition par classe : 5 à 6 groupes de 5 à 6 élèves / classe entière Moyens horaires mis à disposition : ≈18H de Technologie (1 H sem. A / 2H sem. B (phase d’observation))

≈10H de SVT / Français (en « co-animation »)

≈20H de Français / Histoire / L.V. Allemand / Arts plastiques

Durée prévisionnelle de l'observation en 2017-18 : ≈ 4 semaines (S.V.T. / Français)

≈ 10 semaines (Technologie)

≈ 6 semaines (Français / Histoire / L.V. Allemand / Arts plastiques)

Contexte de l’étude des projets menés dans le cadre d’

Travaux préalables :

aménagement et configuration d’une salle d’expérimentation spécifique

Installation d’une rampe énergie + informations (support caméras de type Go Pro)

1 îlot = 1 zone « travail en commun » + 1 zone « outils informatiques »

Déploiement d’une zone WiFi

Mme Céline Zydko -Professeur de S.V.T.

- Pilote du projet e-TAC pour le Collège de Saint-Avold depuis mai 2016 -Référente pour les usages pédagogiques du numérique - Pilote « Nuit des Sciences et de la Robotique » / Fête des Sciences depuis 2016

Mme Marie-Pierre Holtzer - Professeur de Français - Responsable du suivi de la classe UPE2A

Les professeurs concernés par les premières expérimentations dans le cadre du projet

M. Patrick Lay -Professeur de Technologie - Référent pour les usages pédagogiques du numérique

-Pilote du projet Technobot dans le BEF BHL depuis 2017

Mme Hélène Gosse -Professeur d’Histoire et Géographie

a. La « co-conception » dans un projet interdisciplinaire S.V.T. & Français

Niveau concerné : Cycle 4 / classe de 5 ème

Thème du programme retenu : L’ETRE HUMAIN ET LA NATURE

- L’impact des activités humaines sur la nature

(les paysages et leur modification, la nature idéale)

- L’homme face à la puissance de la nature

(volcans, séismes, tsunamis, inondations …)

Organisation :

- 4 séances de 2h

- En Co-animation

(2 professeurs présents)

- 6 groupes

(4 à 5 élèves/ gr.)

PARTIES DU PROGRAMME ABORDEES EN FRANCAIS :

*

Enjeux littéraires et de formation personnelle :

- interroger le rapport de l'être humain à la nature à partir de textes et d'images empruntés aux représentations de la nature à diverses époques, en relation avec l'histoire des arts, et saisir les retournements amorcés au XIXe siècle et prolongés à notre époque ;

- comprendre et anticiper les responsabilités humaines aujourd'hui.

Indications de corpus :

On peut étudier ou exploiter :

- en lien avec la programmation annuelle en histoire et en géographie, des descriptions réalistes ou poétiques, des enluminures, des œuvres gravées ou peintes témoignant de l'art de discipliner la nature du Moyen Âge à l'époque classique, ou d'en rêver les beautés réelles ou imaginaires ;

- en lien avec les programmes de SVT, études de l'évolution des paysages et des modes de vie (récits d'anticipation, des témoignages photographiques)

* Extrait du Bulletin officiel spécial n°11 du 26 novembre 2015

PARTIES DU PROGRAMME ABORDEE EN SVT :

* "Relier les connaissances scientifiques sur les risques naturels (ex. séismes, cyclones, inondations) ainsi que ceux liés aux activités humaines (pollution de l'air et des mers, réchauffement climatique...) aux mesures de prévention (quand c'est possible), de protection, d'adaptation, ou d'atténuation. - Les phénomènes naturels : risques et enjeux pour l'être humain - Notions d'aléas, de vulnérabilité et de risque en lien avec les phénomènes naturels ; prévisions. Caractériser quelques-uns des principaux enjeux de l'exploitation d'une ressource naturelle par l'être humain, en lien avec quelques grandes questions de société. - L'exploitation de quelques ressources naturelles par l'être humain (eau, sol, pétrole, charbon, bois, ressources minérales, ressources halieutiques, ...) pour ses besoins en nourriture et ses activités quotidiennes."

* Extrait du B.O. spécial du 26 novembre 2015, pages 343-344

Eléments transversaux S.V.T. - Lettres du Socle : Domaine 1 : « Les langages pour penser et communiquer » - Comprendre le monde qui nous entoure et l’exprimer à travers différentes formes discursives - Utiliser les langages pour s’exprimer à l’oral et à l’écrit Domaine 2 : « Des méthodes et des outils pour apprendre » - Apprendre à travailler en groupe et Utiliser les médias et les outils du numérique Domaine 3 : « Formation de la personne et du citoyen » - Sensibiliser à l’écologie et au développement durable Domaine 5 : « Les représentations du monde et l’activité humaine » - Réfléchir par les Arts, les Sciences et les technologies et développer une conscience culturelle, historique et géographique - Observer l’Homme en prise avec le monde, avec la société actuelle et face à la Nature

Objectif des séances « SVT / Français » : créer un livre numérique, réel travail coopératif

Outil numérique utilisé : logiciel libre : « Fais ton journal !»

Le travail collaboratif de chaque groupe

L’ensemble des élèves d’un groupe doivent

se répartir les tâches de manière efficace

pour aboutir à un objectif :

réaliser une page du livre!

Photos des élèves avec tablettes, ordi

Quelques productions d’élèves :

Donner sa place à chacun Au sein du groupe - personnalisation - solidarisation - identification - inclusion/adaptation - différenciation

1 2

Favoriser un climat de bienveillant/favorable aux apprentissages - régulation de l’ambiance sonore du temps de travail - esthétique et ambiance - permettant l’organisation des tâches

3

Favoriser la collaboration et l’entraide - sentiment d appartenance - organiser et réguler les rôles - pouvoir devenir tuteur … lié à

4

Favoriser la gestion des tâches et l’atteinte des objectifs - organiser + rendre visible l’accomplissement des tâches dans l’espace dans le temps - favoriser la gestion de son travail autonome - favoriser la mise en œuvre du PBL/IBL - rendre l’objectif visible/Tangible - donner du sens aux tâches/objectifs les tâches

4

5

Réguler/évaluer les(ses) apprentissages - donner un feedback aux élèves aux enseignants - favoriser un statut de l’erreur positif (ex/pouvoir revenir en arrière) - favoriser l’élicitation et l’analyse

3

b. La « co-conception » en

THEME 1 : DESIGN, INNOVATION ET CREATIVITE « ORGANISER LE TRAVAIL D’UN GROUPE PROJET »

• Niveau concerné : Classe de 5ème • Programme concerné : Technologie / cycle 4 • Parties du programme :

THEME 2 : LES OBJETS TECHNIQUES, LES SERVICES ET LES CHANGEMENTS INDUITS DANS LA SOCIETE « LES INVENTIONS ET LES INNOVATIONS TECHNOLOGIQUES »

Dans le cadre des programmes de Technologie du cycle 4, niveau 5ème (retenu pour un suivi de cohorte à A+2), sur une période de 7 à 9 semaines consécutives, dans le cadre d'un projet de « co-conception » : Mettre en place des activités favorisant un travail collaboratif Permettre l'observation et l’analyse des interactions entre les élèves d’un même groupe de travail dans le cadre de ces activités menées en groupes de classe Dans le respect d'un cahier des charges précisé ultérieurement : Contribuer au développement d'objets ou outils interactifs ludiques, simples, efficaces, permettant d'animer, de préparer et structurer des séquences de travaux collaboratifs. Déboucher sur une présentations de 5 à 10 prototypes permettant une amélioration dans les différentes étapes des prochaines « co-conceptions » notamment pour les parties « S.V.T. / Français » et/ou « H-G, Français, L.V., Arts plastiques »

Objectifs à atteindre dans la partie « Co-conception » en TECHNOLOGIE

Contraintes identifiées au départ du projet : - Chercher à favoriser l'autonomie des collégiens dans toutes les activités - Besoin d’anticiper les questions / « défis » des collégiens dans leurs projets respectifs

Compétences travaillées : - Participer à l’organisation de projets, à la définition des rôles, et à la planification. - Organiser, structurer et stocker des ressources numériques

ACTIVITE 1 TH1 : DESIGN, INNOVATION ET CREATIVITE PB : COMMENT SE REPARTIR LES RÔLES ET TÂCHES D’UN PROJET?

- Tâche 1 : Identifier les rôles et qualités requises pour les différentes fonctions à tenir au sein d’un groupe de projet - Tâche 2 : Organiser son équipe pour le projet à venir

- Tâche 3 : Créer une carte mentale présentant l’organisation de son équipe et rappelant les rôles à tenir Ouvertures possibles : - finaliser le logotype pour chaque rôle tenu - créer un support permettant une identification aisée du rôle tenu

Outils numériques utilisés :

ACTIVITE 2 TH1 : DESIGN, INNOVATION ET CREATIVITE PB : COMMENT ADAPTER UN PLANNING EN FONCTION DES ALEAS?

Compétences travaillées : - Participer à l’organisation de projets, à la définition des rôles, et à la planification. - Organiser, structurer et stocker des ressources numériques - Présenter à l’aide de supports numériques des solutions aux revues de projet.

- Tâche 1 : Identifier par rôle les tâches dans le temps - Tâche 2 : Ordonner les tâches et réaliser un planning / Adapter un planning - Tâche 3 : Communiquer en utilisant un ENT / Organiser les répertoires dans l’ENT

Ouverture possible : finaliser sur l’ENT l’ébauche du planning prévisionnel du projet si possible à l’aide d’un outil numérique « Gantt project »

QUELQUES REALISATIONS D’ELEVES

Outil numérique utilisé :

À la suite de ces 2 premières phases …

Compétences travaillées : - Identifier un besoin. - Identifier des conditions d’utilisation et de contraintes.

TH1 : DESIGN, INNOVATION ET CREATIVITE PB Comment exprimer le besoin auquel doit répondre un nouvel objet? Quelles contraintes doit-il respecter?

ACTIVITE 3

-Tâche 1: Prendre connaissance de l’OT à développer - Tâche 2 : Lister les besoins exprimés par des utilisateurs

- Tâche 2: Créer un diagramme des exigences de l’objet technique à concevoir - Tâche 3: Réaliser un document de synthèse sous forme d’un tableau (C.D.C.F.)

Remarque : à compter de cette étape nous avons commencer à proposer un séquençage prévisionnel des Activités dans le but de sensibiliser les élèves à l’intérêt de tenter de respecter des délais pour terminer à temps

QUELQUES REALISATIONS D’ELEVES

Outils numériques utilisés :

Compétences travaillées : - Commenter les évolutions fonctionelles, structurelles et économiques d’un objet. - Élaborer une synthèse de comparaisons.

ACTIVITE 4

TH2 : OBJETS TECHNIQUES, SERVICES ET CHANGEMENTS INDUITS DANS LA SOCIETE PB COMMENT REPRESENTER L’EVOLUTION DES MOYENS TECHNIQUES UTLISES POUR ANIMER DES REUNIONS DE TRAVAIL COLLECTIF?

Compétences travaillées : - Imaginer des solutions pour produire des objets et des éléments de programmes informatiques en réponse au besoin. - Représenter des solutions. - Identifier les flux d’énergie et d’information dans le cadre d’une production technique sur un objet et décrire les transformations qui s’opèrent. - Traduire des choix de solutions sous forme de schémas, de croquis, de dessins.

ACTIVITE 5

TH1 : DESIGN, INNOVATION ET CREATIVITE PB COMMENT CONCEVOIR UN OBJET FAVORISANT LE TRAVAIL EN GROUPE DE PROJET ?

Ouverture possible : finaliser le croquis d’un prototype réaliste

- Tâche1 : Représenter une idée de départ - Tâche 2 : Décrire le comportement du système ou de l’objet technique - Tâche 3 : Représenter le flux d’information et d’énergie - Tâche 4 : Utiliser ses compétences pour concevoir un prototype (ergonomie, design, programmation... )

QUELQUES REALISATIONS D’ELEVES

Outils numériques utilisés :

Outil graphique utilisé :

ACTIVITE 6

Compétences travaillées : - Réaliser de manière collaborative, le prototype d’un objet pour valider une solution. - Mesurer des grandeurs de manières directe ou indirecte

TH1 : DESIGN, INNOVATION ET CREATIVITE PB COMMENT CHOISIR UN MOYEN DE PROTOTYPAGE?

- Tâche 1 : Vérifier les dimensions maximales des pièces à réaliser ou choisir une échelle de réduction / agrandissement - Tâche 2 : Rechercher les outils ou machines dont la précision sera la plus adaptée au besoin de la fabrication du prototype - Tâche 3 : S’assurer que les formes sont réalisables? - Tâche 4 : Réaliser les pièces nécessaires et monter le prototype

Ouverture possible : commencer à préparer un support numérique de présentation de son prototype

Outils numériques utilisés :

Compétences travaillées : - Participer à l’organisation de projets, à la définition des rôles, et à la planification. - Organiser, structurer et stocker des ressources numériques - Présenter à l’aide de supports numériques des solutions aux revues de projet.

ACTIVITE 7

TH2 : OBJETS TECHNIQUES, SERVICES ET CHANGEMENTS INDUITS DANS LA SOCIETE PB COMMENT AIDER UN GROUPE A FAIRE UN COMPTE-RENDU POUR PRESENTER UN OBJET TECHNIQUE ?

- Tâche 1. : Identifier la chaîne d’énergie et d’informations / Repérer les informations et l’énergie fournies au système - Tâche 2 : Identifier et caractériser les matériaux à favoriser pour la fabrication - Tâche 3: Rédiger un argumentaire montrant les avantages de ce dispositif : introduction, interprétation, conclusion. Ouverture possible : préparer un support de présentation de son prototype, test et validation des objets et outils développés

Outils numériques utilisés :

Positionnement des élèves sur différentes grilles d’évaluations collectives mises en places durant le projet

Outils d’évaluations collectives mises en places durant les séances

c. la « co-conception » dans un projet interdisciplinaire en Français / Histoire / L.V. Allemand / Arts plastiques

Le projet : préparer de manière collaborative « une enquête historique » suite à une inquiétante disparition survenue le 6 avril 1392 à Metz

• de mi-mars jusqu’au 9 avril : - Toutes les classes de 5ème travaillent sur la ville de Metz au Moyen Age dans les disciplines : français, en histoire et en arts plastiques. - Des diaporamas sont réalisés pour présenter le contexte historique de l’enquête et les premiers indices. -Le travail est collaboratif, chaque équipe présente à l’oral à l’aide de supports numériques le fruit de ses investigations •le 9 avril : « Sortie pédagogique réalisée à Metz » - 5 ateliers « enquêtes sensorielles » (rencontres avec les suspects (acteurs)) •du 10 au 13 avril : Travail collaboratif et interdisciplinaire sur une semaine complète : - Ateliers d’écritures en co animation (français/histoire) - Atelier de calligraphie et des présentations préparées en allemand - Restitution par groupe le vendredi 13 avril : conclusions des enquêtes - Goûter …médiéval bien sûr !

Bilan partiel du projet (pour les parties « Co-conceptions » : S.V.T. / Français / Technologie) - de 5 à 7 prototypes fonctionnels de « régulateurs d'ambiance de classe » ont été conçus cette année par des élèves de 5ème …les sensibilisant au passage pour les activités et le développement d’un l’outil numérique à venir - Les supports de cours (en cours d’amélioration) semblent déjà exploitables et les outils numériques sélectionnés ont été testés en situation - La salle e-TAC du collège est fonctionnelle, prête pour accueillir les autres parties du projet qui débutent - Le protocole d’observation des activités qui seront menées en classe durant les 3 prochaines années, par les chercheurs du groupe Perséus, est validé

Les apports attendus de « l’outil numérique »

Aider au travail collaboratif

- faciliter la répartition des tâches

- faciliter l’autonomie des groupes (sensibilisation durant le cours de Technologie)

- faciliter le tri et la hiérarchisation de documents

(vidéo, photo, audio…..)

-…

Palier à de nombreuses difficultés rencontrées lors de travaux de groupes:

- organisation temporelle

- répartition des rôles

- perte de temps dans le tri des supports

- …

Des questions ?