L'exercice de démonstration de mathématique au collège
s'organise essentiellement, mais pas exclusivement, autour de l'étude
de la géométrie. Le peu de réussite d'une majorité
d'élèves aux évaluations souligne l'étendue du problème
et atteste de la difficulté de cet exercice.
La problématique initiale du projet était centrée sur cette
question. Nous nous sommes inté-ressés prosaïquement à
la phase heuristique de cet exercice. Prosaïquement, car à moins
d'être expert, la recherche de la solution d'un problème nécessite
l'exploration du champ discipli-naire par la consultation de documents appropriés
: cahiers, manuels et autres ouvrages spécia-lisés. L'observation
des comportements a montré l'insuffisance voire l'absence de pratique
de nombreux élèves dans ce domaine. Nous avons donc eu l'ambition
que les élèves développent cette démarche. Pour
cela, nous avons défini précisément un ensemble de situations
pédago-giques en liaison avec la pratique des TICE qui favorisent la
posture de recherche.
Ainsi une équipe d'enseignants de mathématiques, de français,
de technologie et de documen-tation leur a proposé de participer à
un projet collectif de nature transdisciplinaire. La problé-matique initiale
s'en est trouvée enrichie et se décline maintenant en trois axes
:
· un axe pédagogique centré sur les élèves,
· un axe de production qui concerne à la fois les élèves
et les enseignants,
· un axe de formation qui implique plus particulièrement les enseignants.
Cette action regroupe donc un ensemble de situations d'enseignement-apprentissage
dans le cadre desquelles les élèves contribuent au développement
d'un hypertexte associant problè-mes et notions de géométrie.
L'objet réalisé par les élèves se présente
sous la forme d'un site web, d'où son nom : GéoWeb. Le site peut
être consulté à l'adresse suivante : http://lamia.iufm.lille.fr/geoweb.
Réflexions théoriques
En réalisant cet hypertexte, les élèves sont amenés
à découvrir, à utiliser, puis à enrichir les ressources
d'un micromonde relatif au domaine étudié (la géométrie),
micromonde à la fois conceptuel et matériel :
· conceptuel, car il peut être considéré comme un
système logique regroupant les textes, les représentations graphiques
et les règles d'association des différents objets de la géométrie,
· matériel, car ce système se concrétise sous la
forme d'un artefact cognitif, en l'occurrence, un document informatique.
Ce projet s'appuie sur le concept de réseau, concept émergeant
dans un certain nombre de domaines qui, à travers l'usage des TIC, touche
autant la vie quotidienne que la recherche scientifique et la réflexion
philosophique [SER 77, LEV 90].
Le réseau Internet nous permet d'entrer en relation quasi instantanée
avec les multiples parcel-les du savoir humain, réparties autour de la
planète. A travers cette technologie, les utopies des rêveurs de
la première moitié du siècle, écrivains et scientifiques
sont devenues des réali-tés d'aujourd'hui [WEL 38, BUS 45, NEL
92].
Les développements technologiques conditionnent notre représentation
du monde et transfor-ment nos pratiques. Ainsi, les sciences cognitives montrent
la place prépondérante prise par les conceptions se référant,
explicitement ou non, aux réseaux : réseaux sémantiques,
théorie des schémas et autres : Depuis plus de trois décennies,
les chercheurs et, en particulier, les spécialistes en psychologie cognitive
et en intelligence artificielle essaient de décrypter les mystères
du fonctionnement mental de l'être humain et des fonctions activées
lors d'apprentissages [QUI 69, BAD 93, RIC 95]. Ils nous proposent des modèles
dont bon nom-bre s'appuie sur la notion de réseau. En effet, comment
ne pas mettre en parallèle l'ordinateur, vaste réseau de portes
logiques, avec le cerveau, inextricable réseau de neurones. Il est d'ailleurs
à remarquer que le développement conjoint de l'informatique et
de la psychologie cognitive fait que de nombreux modèles proposés
dans une des deux disciplines se retrouvent sous une forme analogue dans l'autre.
Ces conceptions ne peuvent être sans influence sur les pratiques et les
théories en éducation. Il existe une forte demande, tant sociale
qu'institutionnelle, en direction de l'école afin qu'elle intègre
les technologies de l'information et de la communication dans les pratiques
d'enseignement. L'usage de ces technologies en éducation n'est pas neutre.
Trop souvent, il se résume à des pratiques limitées, contraintes
par les fonctions de logiciels reproduisant un en-seignement programmé.
Il peut aussi être l'occasion de développer des pédagogies
actives qui permettent à l'élève de construire ses connaissances
et de développer son autonomie dans le cadre de situations pédagogiques
adaptées et réfléchies [PAP 81, BEA 91, GUR 91, CND 94,
CHE 99]. C'est cette deuxième voie que nous avons choisie.
Économie du projet
Bien que centré sur l'étude de la géométrie, nous
rappelons que ce projet met les élèves dans des situations d'apprentissages
diversifiées, qu'il possède ainsi une forte caractéristique
trans-disciplinaire et qu'il s'organise autour d'une pédagogie de projet
à travers trois axes : un axe pédagogique, un axe de production
et un axe de formation.
L'axe pédagogique
L'axe pédagogique se déploie à travers trois pôles
complémentaires : celui des acquisitions disciplinaires, celui de la
réflexion métacognitive et celui du développement socio-éducatif
de l'élève. Nous en précisons les objectifs :
objectifs disciplinaires
· en mathématique : permettre une meilleure connaissance des notions
de géométrie et de leur relation,
· en français : faire progresser les élèves dans
l'analyse des énoncés, dans l'utilisation adéquate des
connecteurs logiques,
· en technologie : développer leurs compétences liées
à l'utilisation des outils informati-ques,
· en documentation : les initier par la pratique aux techniques de recherche.
objectifs métacognitifs
· acquérir des méthodes explicites de recherche de la solution
d'un problème et favori-ser ainsi une meilleure structuration des connaissances,
· permettre une meilleure articulation des disciplines,
· globalement : " apprendre à apprendre ".
objectifs sociaux-éducatifs
· participer à un travail collectif normé qui impose le
respect de certaines contraintes mais qui n'exclue pas les propositions,
· favoriser le travail collaboratif par la pratique du travail en binômes,
· permettre aux élèves de faire leurs premiers pas vers
des pratiques d'autoformation par la liberté d'avancer à leur
rythme et par une organisation différente d'une classe tradi-tionnelle.
La réalisation de l'action se déroule en plusieurs phases où
sont associées volontairement acti-vités " papier-crayon
" et activités informatiques afin de favoriser les transferts de
compéten-ces d'un type d'activité vers l'autre, dans le cadre
de scénarios pédagogiques précisément dé-finis.
Par exemple, pour un groupe d'élèves de quatrième, le scénario
est le suivant :
· 1ère phase : recherche, sélection et mise en page informatique
d'un énoncé de pro-blème ;
· 2ème phase : intégration de la page réalisée
dans l'hypertexte, résolution du problème et exposé oral
;
· 3ème phase : création ou mise à jour de rubriques
nécessaires à la résolution du pro-blème.
L'évaluation des élèves est différenciée.
Elle est fonction du scénario pédagogique dans lequel ils s'inscrivent.
L'axe de production
Cet axe concerne la construction de l'hypertexte, les documents pédagogiques
nécessaires à sa réalisation et les écrits de recherche
relatant l'action.
L'hypertexte
Pour des raisons liées à la fois à la communication du
projet et au réinvestissement des ap-prentissages qu'elle nécessite,
notre choix s'est porté sur une réalisation sous la forme d'un
site web, donc au format HTML.
La réalisation est organisée autour d'une double structure, informatique
et conceptuelle :
structure informatique.
L'action de l'élève-constructeur est conduite par la structure
informatique de l'hypertexte. La structure informatique est déterminée
par sa structure conceptuelle, elle-même basée sur des considérations
didactiques et pédagogiques.
structure conceptuelle
L'hypertexte associe par l'intermédiaire de mots-clés des énoncés
de problèmes et des rubri-ques de géométrie. Sa structure
apparaît à l'élève-utilisateur à travers le
plan de l'hypertexte. Un menu de navigation permet d'accéder aux problèmes
ou rubriques (liens organisationnels). Par ailleurs, les rubriques peuvent être
consultées directement à partir de mots-clés mis en évidence
dans les énoncés des problèmes ou dans d'autres rubriques
(liens référentiels) ou encore par l'intermédiaire d'un
bouton " voir aussi " qui donne accès à des liens associatifs
entre rubriques au contenu connexe.
Documents pédagogiques
Le travail en autonomie étant la règle et l'action relevant de
l'innovation, il s'est révélé néces-saire de créer
les outils pédagogiques adéquats. Au fur et à mesure de
l'avancement du projet, des fiches-outils décrivant les tâches
informatiques nécessaires à la réalisation de chaque phase,
sont élaborées et réunies sous la double forme d'un livret
d'une quinzaine de pages et d'un document informatique au format HTML
Écrits de recherche
Des écrits relatant ce projet peuvent être consultés à
partir du site ou en publication tradition-nelle : actes du congrès international
H²PTM'01 sur les hypertextes et les hypermédias (Va-lenciennes,
octobre 2001), actes du colloque " Apprendre avec l'ordinateur à
l'école " (Bor-deaux, janvier 2002), entre autres [CHE 01, CHE 02].
L'axe de formation
Cet axe concerne les enseignants. Il a pour objet :
· de développer leurs compétences dans le domaine des TICE.
Ainsi, notre action a dé-buté par une initiation de tous les enseignants
impliqués dans le projet aux techniques informatiques utilisées
par les élèves.
· de les amener à une réflexion pédagogique et didactique
commune, ce qui renforce ainsi la collaboration interdisciplinaire.
· de les initier à la communication de recherche à travers
des conférences ou des mani-festations diverses.
Évolution et perspectives
Le projet en est à sa troisième année. Chaque année
entre trente et cinquante élèves y ont col-laboré significativement.
La première a été celle de la mise en place du scénario
pédagogique initial. Sa robustesse a été mise à
l'épreuve et nous pouvons considérer qu'il a bien résisté,
la réalisation effective du site en est la preuve. Des élèves
de tout niveau y ont participé dans le cadre du volontariat en de-hors
de leur emploi du temps.
A la suite de cette première année, il est apparu que le temps
nécessaire à la réalisation informatique a été
pris au détriment de celui nécessaire à la résolution
de problème. Nous avons donc prévu d'y remédier la seconde
année pour un groupe d'élèves de quatrième. Leur
participation s'est effectuée dans le cadre des travaux croisés,
structure institutionnelle favorisant les actions pédagogiques pluridisciplinaires.
A l'issue de leur réalisation, ils ont exposé oralement la résolution
du problème choisi puis, dans le cadre d'un entretien dirigé,
ont précisé les apports et les manques de l'hypertexte à
ce stade de la réalisation.
Cette année, la troisième, a été marquée
par une intégration institutionnelle plus marquée. Elle a vu la
participation d'un groupe d'élèves de troisième dans le
cadre des Nouvelles Technolo-gies Appliquées, d'un second regroupant
des élèves de quatrième à nouveau dans le cadre
des travaux croisés et d'un troisième pour des élèves
de tout niveau, hors emploi du temps.
Pour les années suivantes, l'action se poursuit dans le collège
et nous avons bon espoir d'y associer des élèves et des enseignants
d'autres établissements, des premiers contacts ayant été
pris.
Éléments bibliographiques
[BAD 93] BADDELEY ALAN, La mémoire humaine. Théorie et pratique,
Presses Universitaires de Grenoble, Grenoble, 1993.
[BEA 91] BEAUFILS ALAIN, " Initiation à la construction d'hypermédias
par des élèves de collège ", in De La Passardière
B., Baron G.-L. (eds), Hypermédias et Apprentissages, INRP, MASI, Paris,
1991, pp 133-148.
[BUS 45] BUSH VANNEVAR, " As we may think ", The Atlantic Monthly,
Volume 176, Juillet 1945, pages 101-108. http://www.theatlantic.com/unbound/flashbks/computer/bushf.htm
[CHE 99] CHEVALIER JEAN-MICHEL, " Apprendre en construisant des hypertextes
", Mémoire de DEA en Scien-ces de l'Éducation, CUEEP, Université
des Sciences et Techniques de Lille, 1999. http://chevalier.jm.free.fr.
[CHE 01] CHEVALIER JEAN-MICHEL, " Le projet GéoWeb ", in BALPE
J.-P., LELEU-MERVIEL S., SALEH I., LAUBIN J.-M. (coord.), Hypertextes, hypermédias.
Nouvelles écritures, nouveaux langages, Actes du colloque H²PTM'01,
Hermès-Sciences, Paris, pp 129-146.
[CHE 02] CHEVALIER JEAN-MICHEL, " Construction d'un hypertexte de géométrie
par des élèves de collège ", Actes du colloque "
Apprendre avec l'ordinateur à l'école ", 14,15,16 Janvier
2002, Bordeaux, p. 18.
[CND 94] CNDP, CRDP MIDI-PYRENEES, " La compréhension d'énoncés
" in Hypertextes-hypermédias. Appli-cations pédagogiques,
Toulouse, p 67.
[LEV 90] LEVY PIERRE, Les Technologies de l'intelligence, La Découverte,
coll. Points Sciences, Paris, 1990.
[NEL 92] NELSON THEODOR HOLM, Literary Machines 93.1, Mindful Press, Sausalito,
1992 (réédition).
[PAP 81] PAPERT SEYMOUR, Jaillissement de l'esprit, ordinateurs et apprentissages,
Flammarion, Paris, 1981, traduction de Mindstorms, children, computers &
powerful ideas, Basic Books, New York, 1980.
[GUR 91] GURTNER JEAN-LUC, RETSCHISKI JEAN (éds), Logo et apprentissages,
Delachaux & Niestlé, Neuchâ-tel-Paris, 1991.
[QUI 69] QUILLIAN M.ROSS, " The teachable language comprehender : a simulation
program and theory of lan-guage ", Communication of the ACM, 12, 1969,
pp 459-476.
[RIC 95] RICHARD JEAN-FRANÇOIS, Les activités mentales. Comprendre,
raisonner, trouver des solutions, 2ème édition, Armand Colin,
Paris, 1995.
[SER 77] SERRES MICHEL, Hermès, IV. la Distribution, Minuit, Paris, 1977.
[WEL 38] WELLS HERBERT GEORGE, World Brain, Methuen, New York, 1938.
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