numérique et enseignement

L'irruption de l'outil numérique, le flot d'informations qu'il véhicule, les échanges et partages qu'il facilite, nous contraint à revisiter nos modèles d'apprentissage et nos pratiques d'enseignement. C'est parce que le savoir n'est plus cantonné aux seules écoles, que de plus en plus de communautés d'apprentissage se créent, que le rôle de l'enseignant se révèle plus déterminant encore qu'il ne l'était auparavant. Il est celui qui va permettre aux jeunes de comprendre et maîtriser la société qui se dessine. Guide, coach, conseiller... l'enseignant est au centre du processus d'apprentissage de chacun de ses élèves.

I- les usages du numériques en SVT

L'utilisation des ressources numériques dans l'enseignement des SVT a multiplié les possibilités pédagogiques permettant la mise en place et la consolidation des connaissances mais a aussi contribué à favoriser des apports méthodologiques propres à la discipline et également transversaux.

a) des outils numériques et des logiciels spécifiques au service de l'apprentissage

La valeur ajoutée de l'usage des ressources numériques est jugée lors de la construction des progressions et lors de la conception des séances de cours ou de TP. Fréquemment, en collège comme en lycée, l'expérimentation est impossible, souvent parce qu'elle fait appel à des moyens matériels qui ne peuvent être mis en oeuvre, pour des raisons de temps ou pour des raisons financières. C'est le cas lorsque les observations sont inaccessibles par des moyens usuels (exemple imagerie, traitement d'images), lorsque des mécanismes biologiques ou géologiques se réalisent à des échelles qui empêchent leurs appréhensions. Le professeur a souvent recours à des logiciels de modélisation qui permettent de simuler des manipulations irréalisables en classe. Même lorsque les expérimentations sont possibles, le recours à l'EXAO permet de multiplier rapidement les expériences et donc de gagner du temps au profit de l'interprétation des données recueillies. Les Sciences de la Vie et de la Terre disposent donc de logiciels génériques à larges domaines d'application, qui favorisent les démarches raisonnées de résolution des problèmes.

- les logiciels d'analyse et de visualisation
- les logiciels de traitement de données géophysiques et de modélisation
- les globes virtuels et les SIG
- les logiciels de visualisation et de modélisation en biologie

b) des ressources numériques et des matériels au service de l'enseignant

• Les équipements classiques :

L'ordinateur couplé à un TNI relié au réseau et à l'internet est maintenant un dispositif généralisé. En SVT, une flexcam ou une caméra vidéo assure aussi la projection de la vidéo-microscopie. Plus rare, les ordinateurs élèves et les microscopes élèves sont également dotés de cet équipement.


C'est l'aspect le plus révolutionnaire. L'intérêt de l'Expérimentation Assistée par Ordinateur (ExAO) réside surtout dans l'incorporation d'un l'ordinateur dans une chaîne de mesure. L'acquisition des données peut être ainsi automatisée, les résultats des mesures peuvent être sauvegardés aisément et traités par divers outils logiciels. De plus, la présentation des résultats sous forme graphique est considérablement simplifiée ce qui en facilite l'analyse et l'exploitation pédagogique. L'acquisition est plus rapide et donc l'interprétation des informations est donc privilégiée.



Les éditeurs ont bien compris l'intérêt financier et rivalisent de nouveautés chaque année (pas toutes de même niveau). La domination de certains piège les enseignants dans leurs choix pour un renouvellement du matériel.

En collège, l'ExAO en TP est illusoire mais elle a toute sa place en démonstration... et les inégalités d'équipement demeurent considérables.
Le matériel Exao est onéreux mais demeure incontournable. Même si l'approche du réel est privilégiée, sa généralisation est indispensable mais reste freinée par les moyens financiers proposés aux établissements.

• Des outils pour produire en collaboration :
  

Les outils actuels offrent de nombreuses possibilités.
- le texte brouillon collaboratif ;
- le tableau d'affichage collaboratif ;
- la présentation collective (diaporama) permettant une construction collaborative.

Ce dernier outil a justement fait l'objet d'un Traam en SVT en 2014

Pour chaque chapitre, l'enseignant crée un diaporama en ligne qu'il partage avec l'ensemble des élèves de sa classe. A l'issue de chaque séance un binôme est désigné et incrémente le diaporama en y apportant les éléments d'observation, d'interprétation et de conclusion élaborés lors de la séance. Le diaporama est directement intégré à l'ENT via une balise fournie par le site. On imagine bien l'intérêt des élèves de s'impliquer et de créer des productions de qualité lorsqu'on les sait consultées par l'ensemble de la classe.

C'est un aspect toujours important de l'apprentissage : favoriser l'implication de l'élève, lui donner du plaisir à produire et donc avec des outils numériques.

• Les ENT au centre de la nouvelle communication :

L'ENT est une plateforme d'échanges qui rassemble tous les membres de la communauté éducative d'un établissement scolaire. C'est le point d'entrée de tous les espaces dédiés d'un établissement. Un élève, un enseignant ou un parent d'élève n'aura pas accès aux mêmes informations, les outils seront adaptés aux besoins des consultants. C'est un espace de travail accessible directement par un navigateur Web et donc pour l'élève, les parents et l'enseignant de chez lui.
Il est ainsi possible de solliciter des productions d'élèves, tant pour la rédaction de T.P, que pour des articles intégrés dans des projets pédagogiques. L'utilisation du module de publication de contenu nous affranchit de la chaîne éditoriale classique, mal adaptée à une production rapide et éphémère. Avec un tel outil l'interaction est réelle et permet de produire rapidement des produits de qualité, motivants et valorisants pour les élèves.
Prenons le cas d'un exposé d'élève. Deux élèves ont la charge de la réalisation d'un article scientifique pour l'ENT. La recherche commence sur le fond documentaire du CDI. Il est justement en ligne et permet à chaque élève de préparer une sélection de livres et de périodiques qu'ils pourront consulter. Évidemment la recherche peut aussi être complétée par des sites et des éléments iconographiques. Le traitement de texte n'est pas toujours accessible et peut être différent d'un environnement à un autre. Il vaut mieux utiliser le traitement de texte intégré à l'ENT pour rédiger l'article.


II- Des pratiques numériques en expérimentation

a) Le nomadisme et les SVT

L'avènement de l'internet mobile abolit les dimensions de temps et d'espace. Les frontières de la classe sont bousculées. L'information est accessible n'importe où, n'importe quand. L'acquisition de données nouvelles est permise par l'équipement personnel de plus en plus performant des élèves. La mutualisation est facilitée par la dématérialisation du stockage des données mais aussi par la dimension communautaire prise par les réseaux numériques. Ces nouveaux outils (smartphones, tablettes, ENT, manuels numériques,...), ces nouveaux usages (réseaux sociaux, jeux sérieux en ligne,...) interrogent le travail du professeur. Les élèves disposent du matériel, pourquoi l'occulter ? Lors de séances de TP, les enseignants autorisent de plus en plus fréquemment l'usage des téléphones pour prendre des photos des étapes de dissection, de dispositifs expérimentaux...Lors des TPE en lycée, les élèves privilégient l'usage de leur Smartphone pour réaliser des images de leurs expériences plutôt que l'appareil photo familial ou personnel. Des expérimentations ont vu le jour et en particulier pour un usage de classe de terrain.

• De nombreuses perspectives s'offrent à la classe :

- Prendre des photos avec une tablette ou un smartphone ;
- Recadrer, puis annoter les photos ;
- Visualiser sa position sur la terrain si la tablette est munie d'un GPS, via des cartes consultables sans connexion internet ;
- Accéder à des ressources (consignes, aides...) incluses ;
- Rédiger un compte-rendu succinct avec un éditeur de texte.

• Plus-values :

La tablette possède une autonomie importante, ce qui permet de couvrir une journée entière de classe de terrain. Il est possible d'embarquer une grande quantité de documents de formats variés (image, sons, vidéos...). L'accès aux contenus est rapide.
L'enseignant peut avoir embarqué sur chaque téléphone ou tablette une application qui permet aux élèves de se situer, s'orienter et de découvrir, s'interroger sur chaque point d'intérêt lors d'une sortie géologique et cela en toute autonomie.

• Moins-values :

Cela nécessite du temps et une bonne maîtrise de l'outil, ce qui n'est pas acquis chez un collégien.
Les élèves ne disposent pas tous d'une tablette. Les dotations sont rares hormis dans le cadre d'une expérimentation.
Dans le cas de l'usage des smartphones, la diversité des produits rend leurs utilisations délicates (problèmes de la nature des documents produits et délivrés par l'enseignant).


b) La classe inversée

"La classe inversée (ou renversée) est une approche pédagogique qui inverse les rôles traditionnels d'apprentissage. Elle est aussi appelée flip classroom. Le modèle traditionnel d'enseignement repose sur des cours magistraux, où l'enseignant explique un sujet, suivi par les devoirs à la maison, où l'élève fait des exercices. Dans la classe inversée, l'élève visionne (préalablement et à la maison) des vidéos, des balados ou fait des lectures proposées par l'enseignant (ou partagées par d'autres enseignants). En classe, l'élève tente alors d'appliquer les connaissances à la résolution de problèmes et à des travaux pratiques. Le rôle de l'enseignant est alors d'accompagner l'élève dans l'élaboration de tâches complexes. Ce temps dégagé en classe peut être utilisé pour d'autres activités fondées sur l'apprentissage, notamment la pédagogie différenciée et l'apprentissage par projet. La classe inversée accorde plus le temps de manipulation avec l'enseignant, lui permettant de guider les étudiants, en les assistant au moment de l'assimilation de l'information et de la création de nouvelles idées (extrémité supérieure de la taxonomie de Bloom)."
source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Classe_inversée

• Du côté enseignant :

Il faut créer des activités individuelles ou collaboratives sur support numérique :
- exercice interactif : TBI, en ligne, logiciel ;
- brainstorming : énoncer les idées + arguments pour ou contre + voter sur idées ou arguments des autres.

Il faut aussi trouver des ressources numériques :
- sites de partages et sites spécialisés de la matière (ex: banque de schéma de SVT académie de Dijon) ;
- Produire des ressources : documents textes, diaporamas, cartes mentales, capsules vidéos (copie d'écran vidéo, montage...)
Force est de constater, que l'enseignant, même s'il ne se pose pas en expert, doit maîtriser l'outil informatique à travers la production et la diffusion de ressources pour les élèves.

Même si la pratique numérique ne bouscule pas le concept de "l'élève au coeur de son apprentissage", remet-elle en question celui de "l'élève qui construit son savoir"?
Le modèle de la classe inversée s'appuie sur un système dans lequel les élèves travaillent à la maison. La classe inversée accroît le temps consacré aux devoirs ?

Conclusion

Equiper les classes en tableau numérique interactif (TNI), ordinateurs et environnement numérique de travail (ENT) ne suffit pas. Il est également nécessaire d'accompagner les enseignants afin qu'ils s'approprient ces supports, qu'ils s'en servent comme leviers pour innover dans leurs pratiques pédagogiques, pour développer chez les élèves la confiance, le goût de l'apprentissage et pour leur permettre à tous de réussir.

Frédéric COLINEAUX - IATICE de Sciences de la Vie et de la Terre - janvier 2014

Pour aller plus loin.....

Vu sur le Café Pédagogique : un possible mooc pour les collégiens http://www.cafepedagogique.net/lexpresso/Pages/2014/01/17012014Article635255386121999749.aspx

une expérience sur une option numérique au collège.
http://emiconf-2013.ens-lyon.fr/posters/p52