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1. 20 des documents de guidage le plus souvent g r s par l en seignant qui s ins rent dans une strat gie d interventions individualis es Le document fonctionne ici comme un des modes indirects d intervention du ma tre il est remis au groupe l occasion d une discussion ou d une observation sur l tat d avancement du travail des documents d auto valuation fondamentaux dans l id e d une r organisation secondaire des activit s permettant de passer de la logique empirique de l action la logique recons truite du savoir Le fichier d auto valuation 9 en constitue l exemple le plus abouti couvrant un grand nombre d objectifs m thodologiques Il est frappant de constater que celui ci a t tr s bien accueilli par la profession ce qui n est pas le cas de tous les documents mettant en jeu les situations d autonomie de l l ve mais que le sens en a tr s souvent t invers Ce succ s ambigu r sulte en effet de la possibilit de lire ces fiches non comme des documents d auto valuation a posteriori des objectifs travaill s par l l ve mais comme des exercices sys t matiques d initiation m thodologique Or c est pr cis ment l tout ce qui s pare les productions issues de la premi re phase des recherches cf tableaux d objectifs de celles issues de la seconde quiesten jeu mais n est pas vu dans ce renversement d utilisation 3 QUELQUES DIMENSIONS CONTEMPORAINES D UNE DIDACTIQUE DE LA BI
2. e la relation au livre e la relativisation des supports tradi tionnels du savoir et de la communica tion 14 deux points de vue d finissant deux mondes une culture qui tient du savoir lui m me et de sa m diatisation Sous une telle forme de pr sention deux CUIESE deux mondes semblent s opposer 1 La culture humaniste est caract ris e par son rapport la tradition la culture informatique par sa n cessaire modernit son actualisation constante 2 La culture humaniste est caract ris e par une r f rence quasi exclusive la pens e la culture informatique est caract ris e par une dialectique entre la pens e et la machine la raison et la technologie 3 La culture humaniste est caract ris e par son affranchis sement des contingences conomiques et sociales la culture informatique par l histoire sociale et conomique son ap partenance l histoire des techniques de la production 4 La culture humaniste consacre des objets la culture infor matique d mat rialise et relativise les supports Leurs syst mes des objets sont antith tiques Nous assistons depuis plus de cinq ans une volution des canons de la culture La culture dite humaniste celle des belles lettres s en trouve modifi e Ilya Prigogine et Isabelle Stengers parlent ainsi dans La nouvelle alliance d une troisi me culture La culture informatique participe de cette volution au point de
3. et leur analyse questions de l analyse d erreur de leur correction et de l auto correction de l autonomie de l l ve 14 Grille d analyse con ue par des animateurs de r seaux du Loiret En fait elle est tr s formelle et permet a contrario de poser les probl mes didactiques d apprentissage 167 l autre dominante didactique 5 Du c t du didacticiel De l enseignant proposition de deux grilles les productions de fin de stage favorise t il l autonomie de l apprenant lui permet il d affronter un obstacle quels objectifs l apprenant est il cens atteindre de connaissance de m thode de savoir faire comment se fait le traitement de l information toute pr te rechercher l ext rieur situ e dans le didacticiel les r ponses font elles appel des op rations intellectuelles suffisamment vari es de la m morisation en passant par la compr hension l application l analyse la synth se la cr ativit comment se fait le traitement des r ponses bonne r ponse donn e commentaire d aide plusieurs cheminements pr vus quelle est sa structure cha nage lin aire serr ouvert ou ramifi quelle est sa nature apprentissage contr le r investissement d acquis est il pertinent de traiter son contenu sur ordinateur de quelle transposition est il d positaire traite t il un obstacle d l ve quel mod le op ratoire
4. 3 Jo l de ROSNAY Le Macroscope Paris Seuil 1975 4 Roger CAVAILLES Un nouveau paradigme pourune science nouvelle Philosophie XI Actes du colloque Colins de Ham Universit de Toulouse Le Mirail 1985 96 l information est inchang e entre deux syst mes le double aspect de la fonction technique fera au cours de la mise en uvre d un grand nombre de situations vari es et est une premi re approche du concept global d information par ses changes suivant un sch ma du type de la figure 1 sortie La n cessit du codage et du d codage de l information chan g e appara t rapidement ainsi que le besoin de les situer un endroit pr cis de la cha ne les interfaces dont le langage utilis pour donner les ordres est un exemple Les extr mit s de la cha ne de transmission ont galement besoin d tre rapidement identifi es ce sont les effecteurs ou actionneurs et les capteurs On arrive ainsi un premier niveau de formulation du concept qui exprim par les l ves doit tre assez proche de la d finition simple qu en donne J de Rosnay L information est le contenu d un message qui d clen che une action D autres concepts doivent tre pris en compte pour arriver un tel niveau et en particulier celui d nergie comment expliquer le fonctionnement des actionneurs et l on retrouve ici l imbrication en r seaux des concepts en construction sous forme de trames con
5. chacune d elles La r solution est de 10men panchromatique et de 20 m en mode multibande vert rouge infra rouge proche le long d une ligne de 60 Km qui balaie le sol du fait du mouvement orbital du satellite document 1 e La structure de l image En mode multibande chaque ligne est donc constitu e de 3 000 carr s l mentaires ou pixels de 20 m x 20 m chacun d entre eux tant affect d une valeur radiom trique qui caract rise sa r flectance cod e de 0 255 sur un octet I donne un L image observ e dans un canal donn est en fait un tableau tableau num rique o chaque pixel est d fini par sa position g ogra num rique phique en lignes et colonnes et par sa r flectance qui d pend de sa nature Nous utilisons des sous sc nes de SPOT dont le c t est de 576 pixels soit environ 330 000 donn es num riques pour chacun des trois canaux document 2 Document 2 Structure de l image satellitaire pour un canal donn 4 h 576 a gt i l 1 koad EE o 1 f L Un pixel correspond une surface au sol de 20 m sur 20 m chaque pixel est affect une valeur radiom trique mesur e par le satellite et correspondant la lumi re mise ou r fl chie par la surface correspondante au sol 576 sx 120 Document 1 fnslruments KAV Document CNES SYSTEME e HAUTE R SOLUTION VISIBLE Borota Oe Hiecteurs 3000 5 000 Systime aotique ME ie LA m
6. exp riences d en seignement qui fournissent un mat riau extraordinaire pour l analyse didactique la reprise des questions sous jacentes dans un syst me d interrogation constitu probl matique nous para t un probl me tr s actuel pour la recherche On pourra mesurer le chemin parcourir pour une tude des probl mes li s une mod lisation appuy e sur l informatique en se r f rant aux analyses men es depuis plusieurs ann es 34 la programmation est une fin r gie par une syntaxe stricte par des quipes de l IREM de Marseille et dont certains l ments sont donn s par Chevallard 1989 En tout tat de cause si on pense pouvoir se limiter au seul domaine de l informatique ce qui n est pas assur d s lors qu on s int resse aux seuls enseignements secondaires on devra assurer et tudier des transpositions didactiques qui prennent en charge l empirie propre la discipline Cette empirie est r alis e partir d l ments de pratique convertis et transpos s pour des besoins d enseignement C est ce niveau que seront retrouv s sans qu il y ait prise en charge th orique ce qui est n cessaire l utilisation effective de l ordinateur moyen et terme de l empirie 2 LES OBJETS INFORMATIQUES DANS L CRITURE DE PROGRAMMES L MENTAIRES L enseignement la didactique exp rimentale la psychologie effectuent un d coupage du savoir en objets qui seront soumis des r gimes d action ou d in
7. les circuits combinatoires que l on obtient en reliant divers circuits l mentaires ET OU mais sans jamais relier une entr e d un circuit la sortie qu elle commande tel l exemple ci dessous C1 S1 C3 S2 S3 C2 Fioure 3 Circui aioir les circuits s quentiels que l on obtient au contraire en reliant certaines entr es aux sorties qu elles commandent 74 la machine laver exemple d automate fini d terministe CIRCUIT Figure 4 Cir L tat lectrique des circuits r sultants d pend alors non seulement de l tat des entr es mais aussi de l tat des sorties en quelque sorte ces circuits se souviennent de ce qui leur est arriv avant Les circuits combinatoires servent r aliser des additionneurs comparateurs etc les circuits s quentiels servant la r ali sation de m moires d ordinateurs Nous avons l les bri ques qui fondent la science de l informatique donc les pre miers l ments de notre mod le Circuits logiques Circuits s quentiels et combinatoires Associations de circuits NAND Ces briques par leur association vont former divers mod les d automates Les automates La notion d automate a une signification intuitive qu il n est pas besoin de pr ciser ici et sur le plan th orique on distingue toute une faune de ces tres une hi rarchie en a t propos e par Chomsky Nous ne parlerons que des deux qui sont la base de l or
8. un probl me plusieurs analyses didactiques possibles difficult s d une approche de construction par les l ves voulons l utiliser une analyse qui n est plus strictement it rative de l objet produire ou de la dynamique de sa production On ne superpose plus des carr s dont les c t s sont en progression arithm tique on compose le carr final avec une r alisation inachev e de l objet Pour mesurer la difficult de cette approche nous pouvons partir du fait qu il existe une strat gie de base dans l laboration d une r ponse celle de la juxtaposition ordonn e des carr s Cette strat gie peut tre con ue par une tr s grande majorit d l ves dans les classes du premier cycle de l enseignement secondaire Elle peut permettre de r ussir dans la production de la figure 3 avec un r pertoire assez faible de commandes g om triques et d l ments de structuration Pour d placer les pratiques associ es cette strat gie et le mod le d engendrement qu elle r alise vers des pratiques quiconduiraient au programme P plusieurs syst mes didactiques sont possibles Le moins contraignant pour l en seignant para t celui dans lequel le probl me est trait devant les l ves Ces derniers sont de fait mis en situation d imiter les conduites du ma tre Dans un autre cas on pourra chercher suppl er au manque de pr curseur op ratoire de la r cursivit en fournissant des proc dures toutes fai
9. Il s agit clairement d une tentative de r plication qui quoi qu il en soit ne peut pas aboutir tant donn que la somme demand e tait de 300 entiers L adoption de l it ration par quatre bin mes sur six n a pas automatiquement conduit les l ves l identification simultan e des bons invariants Ainsi certains l ves construisent des l adoption de l it ration commence par la construction d un compteur la mise en place de l accumulateur est une tape 53 programmes avec un corps d it ration qui contient seulement un compteur Voici par exemple un programme construit par Christophe et Richard prog4 begin repeat X X l writeln x until x 15 end Ce type de programme n est que relativement marginal d ailleurs on a la nette impression qu il a t construit par les l ves pour voir En revanche le programme suivant est assez typique prog5 begin repeat X x l a a a writeln a until x 4 end On remarque l apparition d une nouvelle variable a qui est un indice significatif de ce qu il y a une prise de conscience de la n cessit d une seconde variable qui doit jouer le r le de l accumulateur Mais le passage de ce programme la solution correcte n est pas non plus automatique Par exemple Herv et Pierre essayent longtemps de modifier leur programme prog5 Le programme prog 6 est encore une tape de leur travail prog6 begin a a l repeat a a l a
10. Une observation rapide de l enseignement post baccalaur at montre cet gard quelques effets int ressants Par exemple au niveau des premiers cycles universitaires on a pu cr er des objets de savoir pour l enseignement c est le cas de la machine ruban d crite dans Lucas Peyrin Scholl 1983 qui au moment o elle appara t dans l enseignement ne peut tre mise en relation avec aucun objet de savoir d j existant Dans les classes pr paratoires au contraire on ne cr e pas d objet abstrait caract re g n ral mais on s int resse directement aux algorithmes num riques classiques et leur transcription dans un langage de programmation pour passage sur machine Autrement dit les objets de savoir promus au titre d objets d enseignement sont des objets de savoirs qui peuvent tre re us dans une certaine culture didactique celle du lieu dans lequel ils doivent fonctionner o ils vont tre accueillis et trouver leur place Ils sont cr s et transform s dans ce but 32 l informatique est plus jeune que la math matique onne peut donc autant en exiger Nous ne d crivons ici que quelques l ments d une situation dont tout conduit penser qu elle n est pas d finitive En effet l enseignement de l informatique en d pit d une progression spectaculaire n est pas encore install Il n a pas encore conquis son territoire ou du moins un territoire qui ne se d place pas trop autant en ext
11. ces lev es en lectronique La confrontation de la r alisation se fera par rapport aux attentes du groupe bien s r puisqu il faut que le syst me con u soit conforme ce que l on attendait mais aussi confron tation avec la r alit sociale avec les pratiques de la vie courante ou industrielle dont on s est plus ou moins inspir la maquette de feux tricolores du carrefour doit comporter un moment o les deux feux sont rouges pour pr venir le passage 108 des activit s centr es sur les savoir faire respectant un contrat explicite d un retardataire fautif le chariot va et vient de transbordement maquette d un manipulateur de palettes doit marquer un arr t en bout de course pour ne pas perturber le chargement d un nouveau colis par un brusque embrayage du moteur la maquette du man ge pour enfants doit tre munie d un signal sonore informant les passagers du d part mais ss d un dispositif d arr t d urgence pour pr venir tout incident Si les maquettes donnent parfois lieu critique par leur c t apparemment ludique leurs r alisations mettent n anmoins en uvre l chelle des l ves un tr s grand nombre de techniques de construction et pr sentent au niveau du pilo tage les m mes probl mes qu un syst me de taille r elle Cependant les r alisations possibles dans le contexte scolaire ne sont pas toutes du domaine de la maquette comme le prouve ce dispositif de comptage des p
12. crit o il est publi Quels sont les facteurs de cette transformation Voil les questions qui ont servi de fil con ducteur notre recherche Nous nous sommes uniquement int ress s l information crite c est dire les livres les revues les brochures Un chantillon de l information de _ une analyse dela vulgarisation scientifique qui peut passer entre les mains d un transposition agriculteur d un technicien agricole d un ing nieur agronome didactique en Notre hypoth se est double nous sommes parti des travaux de milieu agricole Daniel Jacobi et de Yves Chevallard Selon Yves Chevallard dans le milieu qu il a tudi c est dire le milieu scolaire lors du passage du savoir savant au savoir enseign il se produit une transformation de ce qu il a appel le c ur du concept il y une rupture du sens du concept Au contraire Daniel Jacobi montre que le savoir vulgaris et non enseign subit des transfor mations notamment dans le m talangage il dit on observe une s rie de glissements de sens de transformations par l g res touches les unes anodines les autres plus drastiques qui petit petit partir du noyau r f rentiel conduisent conf rer une forme nouvelle Jacobi D 1987a p 111 mais le sens du concept est conserv Au plan m thodologique nous avons effectu une analyse linguistique de diff rents textes en nous appuyant sur les ASTER N 11 1990 Informatique rega
13. il en est de m me de l ensemble de la d marche mise au point qui ne diff re gu re d ailleurs d une s quence d apprentissage en classe et dont voici les principales phases d finir la situation de d part quel s savoir s sont envisag s pour qui dans quel contexte va s ins rer le dialogue quelle difficult aborde t il quelles sont les repr sentations des l ves propos du th me choisi formuler le probl me pos les objectifs vis s r pondre parun mini dialogue une difficult d l ve c est par exemple faire comprendre la continuit n cessaire d un circuit lectrique en fonctionnement rechercher des l ments pour la construction du dialogue et la mettre en oeuvre la mise en forme concr te conduit s interroger encore sur les contenus et des recherches pr cises sont n cessaires avant de passer la r daction exp rimenter la production aupr s des enseignants puis des l ves pour essais et am liorations pr senter les r sultats au groupe et faire une valuation bilan des acquis de la formation et r investissement du dialo gue des aspects p dagogiques didactiques et du mod le de formation en classe L hypoth se est qu en exp rimentant ce mod le de d marche le stagiaire le transf rera plus facilement le modifiera ventuel 8 Voir DUREY Actes des Journ es Internationales pour l Education Scientifique de Chamonix 1984 1987 dont le mod le est
14. la pens e scientifique m me si ses conditions d application d tach es de tout contexte rationnel cherchaient justement faire ap para tre une certaine rationalit par la construction de mod les que ce soit propos d tudes des syst mes thermodynamiques hors d quilibre ou de syst mes biologiques Cette approche des ph nom nes de la nature a m me pu tre qualifi e par quelques uns de nouvelle r volution scientifique en ce sens qu elle apportait une rupture dans les raisonnements au m me titre que les apports de Copernic de Newton de Darwin et d Einstein Sans vouloir aborder des domaines hors de nos propos il faut reconna tre la puissance potentielle d une telle description pour la compr hension progressive d objets complexes comme un ordinateur C est dans les changes qui se produisent avec l environnement que la notion d information appara t d s l abord de l appareil il re oit des ordres par l interm diaire du clavier et les transforme au niveau de l cran en diversifiant les p riph riques les ordres peuvent rev tir plusieurs formes pour donner des actions de diverses natures faisant merger la notion plus g n rale d entr es et de sorties et ult rieurement de r tro action les ordres en retour qui conduisent un comportement diff rent de la machine La construction de ce concept d entr e sortie se 2 Edgar MORIN La m thode 1 La nature de la nature Paris Seuil 1977
15. le savoir savant le concept d h t rosis du mais 177 montr que en math matiques si le mot distance a t conserv lors du processus de transposition didactique le sens et la fonction que lui avait donn s les math maticiens avaient t d natur s L usage qui tait fait du concept apr s sa transposition n tait plus du tout le m me que celui pr t par les auteurs 2 1 Le savoir savant de r f rence Nous avons pris notre savoir savant de r f rence dans l ouvrage de Yves Demarly L h t rosis r sulte d une hybridation ou m tissage entre deux parents homozygotes poss dant des caract res g n tiques command s par deux paires d all les identiques obtenus par autof condations successives lorga nisme h t rozygote r sultant de ce croisement est uniforme comme ses parents mais il est tr s vigoureux et tr s productif Plus les caract res g n tiques des parents sont de nature diff rente et plus le ph nom ne d h t rosis sera fort A propos du concept d h t rosis l auteur cite le g n ticien Schull Je sugg re que ce soit l interpr tation de l accroissement de vigueur de taille de fertilit de vitesse de croissance de r sistance aux maladies et aux insectes ou accidents climatiques de tous ordres manifest par les organismes crois s par rapport aux lign es inbred correspondantes et r sultant sp cifiquement d une diff rence de constitution des gam tes parentaux qui s uni
16. 69 L observation des manuels de l enseignement secondaire et sup rieur nous a montr qu ces ruptures successives on peut faire correspondre des recouvrements s mantiques en core l oeuvre aujourd hui Le terme milieu continue en effet tre employ dans des acceptions diverses qui t moignent de la persistance de repr sentations caract re historique y com pris chez les scientifiques C est que les ruptures n appartiennent pas qu histoire mais restent toujours op rer Quelrapport y a t il par exemple entre des expressions comme la vie dans le milieu lacustre milieu chose encore proche de l id e newtonienne d ther reprise par Lamarck de ma ni re plus substancialis e comme fluide de sustentation 32 Jean Pierre ASTOLFI Anne Marie DROUIN Milieu analyse di dactique in Aster 3 1986 33 Georges CANGUILHEM Le vivantet son milieu in Connaissance de la vie Paris Vrin 1965 220 milieu chose milieu facteurs milieu centre face aux programmes spiralaires un syst me r ticulaire l enrichissement d un mod le constructiviste l influence des facteurs du milieu sur la r partition des esp ces milieu facteur proche de l ensemble des circonstan ces influents d Auguste Comte le milieu projection externe des besoins du vivant consid r comme un centre qui rayonne davantage qu il ne subit comme dans l exemple de la Tique que Canguilh
17. C est une d rision que de n accorder chacun que ce droit de regard a posteriori en oubliant de se demander au nom de quel droit les institutions ont recueilli ces informations sur les individus Au nom de quel droit l Etat les entreprises les administrations veulent ils les conna tre Pourquoi un individu ne peut il pas s opposer au principe m me de donner conna tre telle ou telle information qui le concerne Pourquoi s il le voulait ne pourrait il pas par exemple vendre ces renseignements que l on tient tant lui demander Toutes ces questions n ont jamais t d battues 7 Loi du 17 juillet 1970 Chacun a droit au respect de sa vie priv e loi du 6 janvier 1978 L informatique doit tre au service de chaque citoyen elle ne doit porter atteinte ni l identit humaine ni aux droits de l homme ni la vie priv e ni aux libert s individuelles ou publi ques cf article 368 du Code p nal 8 Philippe LEMOINE et Genuys GALLOUEDEC dir Les enjeux culturels de l informatisation Paris La Documentation Fran aise 1980 combler un vide juridique de nouvelles pratiques de travail 21 Les expressions culturelles de ce droit sont aujourd hui encore inexistantes Ce vide juridique est r v lateur de la carence d une expression culturelle informatique active seules existent les r glementations qui limitent les d rapages des divers sys t mes d identification signifian
18. Dans notre corpus les auteurs emploient un vocabulaire scientifique sp cialis tous les niveaux de la transmission du savoir En g n ral dans les revues agricoles la part des termes scientifiques sp cialis s est plus faible que dans La Recher che ou Fabuleux ma s Mais le texte 7 qui est un article publi dans La Recherche poss de peu de lexies biologiques sp cialis es L auteur semble jouer un r le important car les r sultats des textes 6 et 8 du m me auteur sont tr s ressem blants et les textes 6 7 et 8 9 m me revue mais auteurs la science utilis e comme argument de vente c est aussi vrai dansle domaine agricole 185 diff rents sont tr s dissemblables concernant les champs s mantiques utilis s Le champ s mantique publicitaire est pr sent dans trois pu blications qui sont mises par des firmes semenci res Il est absent dans les autres publications except e la 11 Les champs s mantiques agronomique et agricole sont importants dans les publications s adressant directement aux agriculteurs 5 10 11 et 12 Il existe des ressemblances entre les diff rents types de revues produites par les firmes journaux agricoles revues techniques Dans les textes publi s par les firmes la science et ses progr s sont utilis s comme argument de vente En effet nos r sultats montrent l existence de champs s mantiques publicitaires et conomiques dans le cotexte des termes pivot
19. En g n ral le c ur du concept est conserv La cause le croisement de deux lign es inbred et les m canismes la diff rence de constitution des gam tes parentaux qui s unissent sont pr sents et peu transform s part l utilisation massive du mot g n tique On remarque des diff rences concernant les effets du concept Il semble que le contexte dans lequelest plac l article tudi influe sur le contenu Il existe des points communs entre certains des textes tudi s On remar que une dogmatisation du savoir avec une d shistorisation une d contextualisation une d personnalisation et une absence d argumentation Les explications sont succinctes et transfor m es selon le contexte dans lequel se trouve le concept S il s agit d un texte produit par une firme semenci re le concept sera entour de termes conomiques dans une revue techni que agricole les termes seront techniques Il y a deux excep tions l article de J P Gay paru dans La Recherche o l auteur contextualise et personnalise le concept et celui de M Rives qui est chercheur l INRA paru dans Cultivar o l auteur produit une argumentation Ces deux articles constituent 188 le contenu sclentifique n est pas modifi en fonction du public vis mais le savoir a la couleur de l auteur peut tre un chelon interm diaire entre les publications de recherche et les publications de vulgarisation 3 DISCUSSION ET
20. SHANNON W WEAVER The mathematical theory of commu nication Urbana University of Illinois Press 1949 une approche non classique dans l enseignement 95 corps Les d veloppements de l lectronique et de l informati que d une part de la g n tique d autre part ont r v l son caract re profond ment scientifique sans parler du domaine de la s mantique et de l aspect social de la communication Le concept de fonction au sens technique du terme mais n est ce pas vrai au sens biologique galement bien que connu et employ depuis fort longtemps n a aussi t introduit timidement dans l enseignement g n ral que r cemment les Humanit s classiques refusant le Technique Mais l tude des syst mes techniques la technologie et le recours aux technologies nouvelles de l enseignement ont pr sent droit de cit Bien s r a t on presque envie de dire l ordinateur n est pas utile pourenseigner ce que l on veut enseigner mais travailler surles concepts d information et de fonction permet aux l ves de comprendre ce qu est l ordinateur D un point de vue global un syst me est travers par trois flux un flux de mati re un flux d nergie et un flux d information qu il a pour fonction de transformer dans leurs formes voire dans leurs natures Pr sent s sous cette forme vulgarisatrice par E Morin et J de Rosnay les l ments de l analyse syst mique avaient d j permis quelques progr s
21. Tableur et calcul du Educational Studies in Mathematics 20 pp 179 210 HOC J M 1979 Le probl me de la planification dans la construction d un programme informatique Le Travail humain 42 n 2 pp 245 260 LABORDE C BALACHEFF N MEJIAS B 1985 Gen se du concept de l it ration une approche exp rimentale Enfance 2 3 pp 223 239 MEJIAS B 1985 Difficult s conceptuelles dans l criture d algorithmes it ratifs chez les l ves du coll ge Th se de Doctorat Universit de Grenoble I PEA R D 1984 Language independent conceptual bugs in novice programming Journal of educational computing special issue on novice programming pp 1 12 ROGALSKI J 1985 Alphab tisation informatique probl mes conceptuels et didactique Bulletin de l association des professeurs de math matiques de l enseignement public 347 ROUCHIER A SAMUR AY R ROGALSKI J VERGNAUD G et coll 1984 Concepts informatiques et programmation Une premi re analyse en classe du seconde des lyc es CEPL IREM d Orl ans SOLOWAY E EHRLICH K 1984 Empirical Studies of Programming Knowledge IEEE Transactions of Software Engineering SE 10 5 pp 595 609 SOLOWAY E EHRLICH K Greenspan J 1982 What do novices know about programming Directions in Human Computer Interactions Shneiderman B and Badre A Eds 1982 Ablex Publishing Co SPOHRER J C et SOLOWAY E 1986 Novice mistakes are the folk wisdoms cor
22. a b a a c until a 300 writeln a end Cependant nous consid rons ce type de programme prog6 comme une tape importante les l ves ont d j l id e d une structure qui peut conduire la solution L introduction d une troisi me variable est peut tre un indice de la r apparition d une strat gie d addition par paires mais cette fois ci l int rieur de l it ration D ailleurs le d placement de l instruc tion writeln en dehors du corps de l it ration atteste de ce que les l ves consid rent d j l it ration comme une partie de leur programme et donc le probl me de son articulation avec le monde ext rieur se pose importante mais difficile L introduction d un accumulateur constitue une tape impor tante dans le processus de r solution du probl me Pour donner un exemple voici le protocole de Sandrine on a plus B A plus C A plus A plus la somme la variable qu on avait calcul avant Cet extrait montre que Sandrine a saisi le caract re invariant de l accumulateur Elle arrivera rapidement un programme correct Si la plupart des programmes cit s ci dessus comportent un compteur qui est correctement utilis en revanche l utilisation correcte de l accumulateur semble tre beaucoup plus difficile pour les l ves Cette observation a d j t faite dans la plupart des travaux sur la programmation Mais dans notre exp rience il est possible que l utilisation
23. commandent un nombre fini c est dire non infini d actions pr lavage lavage s chage chaque l ment de son langage correspond une s rie d tats bien pr cis c est pourquoi il est qualifi de d terministe Prati quement l automate fini d terministe est un circuit s quentiel dont certaines parties sont tr s simples et qui se comporte comme un traducteur de langage b Automate m moire Si l on cherche d coder un langage lectrique plus compli qu le syst me pr c dent va vite devenir d une complexit incontr lable La solution consiste alors utiliser des m moi res analogues lectroniques des dispositifs relais qui encom braient des armoires enti res au temps du cablage Une bonne image peut en tre donn e par ce que les techniciens appellent une matrice de diodes et que sch matiquement on peut repr senter par la figure 5 76 la lecture du sch ma est la lecture d un programme Si l on relie successivement A A puis B B puis C C L1 et L2 vont s allumer puis L1 puis L3 comme dans le cas de l automate pr c dent nous r alisons s quentiellement un cer tain nombre d actions En adjoignant au dispositif ci dessus un compteur programmable les connexions se r aliseront auto matiquement Certains programmateurs de machines laver pour poursuivre l analogie sont ainsi organis s autour de matrices de diodes de ce type mais avec plusieur
24. dagogique et didactique analyser la pratique d laboration de construction et d utili sation du dialogue propos e pour tre capable de construire par la suite en quipe d autres dialogues e pour r fl chir la notion de mod le p dagogique et de mod le de formation mis en oeuvre e pour mieux valuer les didacticiels existants et les ins rer ventuellement dans ses s quences p dagogiques Corr lativement en terme d hypoth se on peut formuler les quelques propositions suivantes l utilisation des dialogues l ve ordinateur am liore le trai tement de l information et l acquisition des connaissances l enregistrement des passations permet de suivre et de v rifier les acquisitions m thode contenus concepts la construction du dialogue et l analyse de la formation imposent d approfondir propos de l apprentissage choisi les connaissances les m thodes la r flexion p dagogique et di dactique la place du dialogue dans le mod le p dagogique de l enseignant Les deux formations de dur es in gales huit et seize demi journ es taient r parties sur quinze jours et un mois res pectivement Seule la seconde formation donna lieu des r alisations dont certaines purent tre saisies sur ordinateur 9 Voir en particulier Lesne Ferry Astolfi Besnainou 154 en fin de stage deux productions scientifiques c est quoi l lectricit et le syst me solaire Le choix conv
25. de l tat actuel du dialogue des acquis de l ensemble de la formation et des d couvertes 15 Grille fortement inspir e de travaux de Jacques Toussaint concepteur l INRP 168 la conclusion reprend l ensemble des phases de la formation Jusqu au bilan des stagiaires e bilan du s Au long de la strat gie on remarquera le balancement entre la pr sentation d informations et la mise en oeuvre d activit s op ratoires et cr atives par les stagiaires de situations de type ferm tude de didacticiels de grilles mod le de construction d un dialogue t ches de l l ve et activit s intellectuelles questions techniques alternant avec des situations de type ouvert expression des attentes laboration d items d un projet r daction d un carnet essais dans les classes Certains nonc s tels l analyse de contenu n 5 la trame de d roule ment objectifs et valuation n 9 expriment la fois l apport d information et la mise en oeuvre de celle ci propos des sujets choisis par les stagiaires Enr sum apr s avoir fait exprimer attentes et repr sentations tudier des didacticiels existants n 2 les analyses et les constats vont poser question peut on construire des didacti ciels plus performants Proposition est alors faite effectivement d laborer un dialogue avec un syst me auteur n 3 Les stagiaires abordent parall lement et simultan ment les as pects techniq
26. de la production et la gen se du monde des m tamorphoses Autre mot cl de la bascule du monde de la deuxi me vague dans celui de la quatri me dimension l ditique ou application de l informatique de l lectrographie et aujourd hui du laser sans omettre la t l matique et la bureautique l dition Le concept n existerait pas sans les imprimantes laser qui introduisent la flexibilit des tirages la qualit de l imprim la rapidit le silence comparativement aux autres imprimantes bref l ergonomie en plus La multiplication par six depuis 1987 du march des imprimantes laser bouleverse le statut de l crit et fait acc der le monde de la production celui d auteur social Le r gime traditionnel de la chose imprim e s en trouve modifi une autre criture de l imaginaire fait son apparition La num risation de la page crite a permis aux entreprises de s quiper en mat riel et logiciels de publication assist e par ordinateur P A O et de conforter ainsi leur image sociale d auteur et acteur dans la production Les entreprises se font ainsi de plus en plus auteurs des textes sur leurs produits par le mailing personnalis les recours aux journaux maison les plaquettes de pr sentation la conception interne du logo Sous tendant ce ph nom ne les logiciels de composition de page la d finition des caract res le t l changement le r le de Postcript sur les imprimantes la
27. dessin es aux dessins anim s par exemple sans oublier nombre de jouets Une enqu te aupr s de plus de mille enfants r alis e avant une exposition l Inventorium de la Cit des Sciences et de l Industrie de La Villette confirme cet aspect imaginaire chez de nombreux enfants pour cinquante soixante pour cent d enfants seulement un robot est une machine faite pour travailler mais c est aussi le copain des enfants jouet ou super homme 16 La r f rence des pratiques sociales et industrielles par visites de sites enqu tes analyses de docu ments doit permettre de lever ais ment cet obstacle Trois autres obstacles vont s av rer pr gnants et m ritent qu on les regarde pr cis ment d un point de vue didactique le mod le circulatoire du courant lectrique est le premier celui que nous appellerons l obstacle de la minuterie ensuite et enfin celui de la num risation ou difficult concevoir un probl me lectrique en termes de niveaux de tension Le mod le circulatoire du courant est on le sait par de nombreuses tudes un mod le qui n est pas spontan chez nombre d apprenants et c est souvent une t che ardue que d arriver faire construire une repr sentation alliant un sens pr cis du courant la relation de conservation de son intensit dans un circuit simple Une fois construit ce mod le applicable aux situations d lectrocin tique va s av rer tre un obstacl
28. entre eux font r f rence des sch mas de ce type comme nous l a confirm un ing nieur de la soci t ACMA 9 La notion de langage renvoit la notion de type de langage de logique formelle donc d axiomatisation des math matiques La partie mat rielle renvoie la physique du solide donc la m canique quantique De m me les recherches sur d ventuels ordinateurs biologiques renvoient la biologie Les notions d interface homme machine renvoient la psychologie et l ergonomie cf page suivante 82 AN ELA nom nes ues Capteurs clavier physi randeurs m caniques Syst me de communication Convertisseur analogique num rique onomareua JE ARR Semi conducteur LOGICIEL FONCTIONS MATERIEL Langage M moire Codage S querntialit Transistor Circuit int gr Fonction contexte ind pendant OI m moire anisation atricielle Programmation Automate fini Fonctions Circuit d terministe R seau de Alg bre de Boole d codai ortes logiques Loge EEN c Res s quentielle co n programmables Addition Circuits Fonction Circuits additionneurs comparateurs etc Soustraction s quentiels calcul Compl mentation et combinatoires Logique trois tats paper Interface interface Transistors de puissance de puissance Figure 1 triacs thyris
29. faire avant de formuler les objectifs Le traitement de l information sous des formes des versions diff rentes la formulation d items documentaires de questions d apprentissage constituent donc une partie fondamentale du travail pendant la formation Dans un dialogue l activit visible demand e l apprenant le travail de surface est en g n ral faible mais l op ration intel lectuelle sous jacente peut tre importante et ne doit pas se limiter la seule m morisation L utilisation d une taxonomie des activit s intellectuelles permet d analyser les items et d avoir pr sent l esprit la n cessit d aborder des niveaux diff rents comprendre appliquer analyser synth tiser valuer pour citer la taxonomie de Bloom 2 L exemple suivant est destin propos d un objectif p dago gique montrer la diversit des items d valuation possibles et de distinguer activit s de l l ves et op rations intellectuelles celles ci sont class es selon la taxonomie ci dessus 13 voir exemple au verso Ce dernier travail para t fondamental pour l enrichissement de la r daction des items et du travail de l l ve il permet d ana lyser les items sous l angle de la richesse intellectuelle sur un contenu pr cis on peut avoir le m me souci d enrichir les notions de sciences en cause dans l apprentissage propos du syst me optique du noyau de l atome ou de la classification p riodique des l ments comme on
30. l ve concr tise ce type de document en le rendant imm diat A partir de l cet outil peut tre r utilis pour d autres parties des programmes sans perte de temps par exemple les multiples documents d imageries m dicales seront facilement appr hend s Enfin la pluridisciplinarit s impose comme en beaucoup de domaines actuellement Pluridisciplinarit des connaissances mais aussi pluridisciplinarit dans la d marche p dagogique L ensemble d cloisonne les connaissances et les attitudes des l ves de lyc e satateid 77 LOST sasea SPE EZS sarmaq Fort 36T 9957 saltejo no nearnoa SIC fozi 24NIMI194 0 ANS AUJYI UN P SMOI ND I11Df 212 D UOUDS1 D24 21197 U01230 P U01331 EI IP LOdS 28eun sun sa1de p S343 SA 1ed nu zqo snbrnewog 31189 2p a du2xA TI JUUA 134 135 Si au terme de cette progression l l ve a acquis un nombre certain de savoirs il a aussi appris des d marches passer du fait l hypoth se de l ordinateur au terrain du cadre discipli naire l quipe pluridisciplinaire Fran ois CARIOU Lyc e agricole et horticole Angers Le Fresne Rudolph LE GALL Lyc e Guy Moquet Chateaubriant BIBLIOGRAPHIE BAKIS H La photographie a rienne et spatiale Que sais je n 1700 P U F 1978 CASSANET J Satellites et capteurs Collection t l d tection satellitaire 128 pages Editec Caen 1984 CHABREUIL A et M Exploration de la Terre par les satellites
31. l ve ordinateur est donc une possibilit de mise en situation pertinente un outil parmi d autres utilis en fonction d objectifs d finis dans une s quence p dagogique quelles activit s d l ves quelle gestion des apprentissages et quel mod le p dagogique le dialogue l ve ordinateur rend il pos sible Avec un syst me auteur r pondre ces interrogations c est exposer des qualit s qu on attend d un didacticiel d appren tissage respect du rythme individuel des apprenants le syst me est galement capable de donner les temps de passation de chacun pour chaque item individualisation des parcours d apprentissage les cha nages cf ci dessus tablis en fonction des r ponses constituent autant de parcours possibles pour les apprenants r ponse quasi imm diate dans le cas d une question ferm e cf ci dessus elle arrive apr s deux commentaires et une recherche effective de l apprenant elle encourage conti nuer participation active l apprenant est amen concevoir et laborer une r ponse qui exigera d autant plus de r flexion que la question aura t mieux pr par e parfois il faut d penser beaucoup de mati re grise avant de r pondre par un oui ou un non quand comment utiliser un mini dialogue des questions des hypoth ses de didactique 145 progression par petites tapes il s agit d avancer progressivement en fonction de la logique du contenu mais en tenan
32. la recherche sur l enseignement de l informatique en a pr sent montr la faisabilit Apr s les phases innovantes il semble qu il soit temps de s interroger sur l int gration de ce nouveau domaine d enseignement la lumi re des notions que la didactique a pu mettre en avant ces derni res ann es comme celles de trames conceptuelles de repr sentations des apprenants et leur prise en compte d objectif obstacle ou de contrat didactique Toute analyse didactique doit s appuyer en les analysant sur les contenus de l enseignement Ils proviennent d une part des programmes officiels et nous regarderons comment on peut proposer une coh rence pour un domaine qui n est pas une discipline au sens acad mique du terme Ces contenus sont galement issus d un savoir savant qui s labore dans les laboratoires de recherche et les centres industriels La trans position de ces savoirs est tudi e dans l article de R Rom ro et nous nous y r f rerons pour proposer un agencement adapt l enseignement que nous limiterons aux niveaux de l cole et du coll ge La question de fond qui ne peut pas ne pas tre pos e est celle du statut exp rimental de l informatique Sans chercher y r pondre explicitement notre contribution voudrait montrer qu en pouvant appliquer l informatique sous l aspect tude des automatismes tous les l ments caract ristiques de la didactique des sciences on a l ce qui n est pas nouveau u
33. la p dagogie du travail de groupe et de la communication des travaux la partie concernant l labo ration des items le choix de r diger des mini dialogues partir de difficult s d l ves le respect de rythme de chaque groupe le mod le de formation qui fait alterner phases de mises au point et d exp rimentation influence sur la pratique des enseignants avoir du temps pour approfondir la r flexion le suivi des apprentissages sur ordinateur 169 ce qu ils appellent la nouvelle d marche p dagogique pour la construction des dialogues en effet ils font rapidement la transposition avec leurs pratiques habituelles et d sormais dans leurs s quences p dagogiques quotidiennes se penchent avec un souci de pr cision et de communicabilit sur les repr sentations les objectifs p dagogiques les situations probl mes On peut affirmer sans crainte que d une part l ordinateur obligeant expliciter l acte p dagogique dans le d tail et d autre part l exp rimentation aupr s des l ves qui constitue la sanction du travail des enseignants permettent ceux ci de mieux comprendre pourquoi les l ves ne comprennent pas 19 Il ne suffit pas de faire br ler des mati res synth tiques de les classer en fonction des caract ristiques de la combustion le dialogue doit faire r fl chir la d marche suivie c est dire l algorithme qui permet de b tir l organigramme et donc faire t
34. le 6 d cision concernant le support type d ordinateur syst me auteur choisi 7 trame de d roulement du contenu 8 r daction des items 9 essais aupr s des apprenants et remaniements avant validation des tapes d es i Le choix du th me il d pend de la difficult d l ve envisag e sur quoi portent par les stagiaires cf plus haut les activit s de La d termination des caract ristiques des apprenants formation au e leur environnement cours des e leurs repr sentations propos du th me diff rentes phases e les pr requis connaissances indispensables avant de la construction d aborder la s quence du dialogue Ces diff rents aspects peuvent tre cern s par des enqu tes des questionnaires cf ci dessus les atomes le courant lectrique des observations non seulement en d but mais aussi en cours d apprentissage Les instituteurs connaissent bien leurs l ves et leurs difficult s 155 exemple La d termination des objectifs p dagogiques la m thode de d objectifs d termination est bien connue propos de la classification p dagogiques p riodique des l ments niveau classe de seconde voici une liste possible d objectifs p dagogiques 19 L l ve placera dans un tableau vide I repr sentant la classification p riodique l l ve poss dera la table des atomes le symbole d atomes dont il conna tra soit
35. le scientifique pr senter obstacles 152 des aspects techniques une valuation formative au long d une d marche Deuxi me axe La conception et l laboration du mini dialogue Dans le cadre de la formation elles donnent lieu un travail technique la connaissance de l utilisation du syst me auteur des instructions qui permettent de saisir le dialogue de cr er des fen tres questions de r ponses inter actives une initiation la r daction des items tude psychologique de ce qui se passe dans la t te de l l ve au sens de la psychologie cognitive analyse de la t che propositions d activit s mentales diversifi es pour traiter les informations qui ne soient pas uniquement de la m morisation pr sentation de celles ci sous desanglesdiff rents etenrichissement des questions qu on pose il s agit d aider l apprenant construire son savoir et de ne pas se contenter de dire un discours propos duquel on pose des questions e Troisi me axe l valuation du mini dialogue Au long de l laboration les quipes de stagiaires s changent leurs productions pour les critiquer et les testent ensuite dans les classes au cours du stage Les deux premiers axes choix du contenu et conception et laboration du mini dialogue constituent des passages oblig s le troisi me axe est une option des formateurs destin e donner du sens en situation au travail accompli
36. lt 20 pour des raisons pratiques partir du nom de l atome de son num ro nur le nombre de masse sera donn s il y a lieu ou de retrouver ces s y compris le nombre de protons seront repr sent s par et les neutrons par N Activit s de l l ve Op rations intellectuelles res ras preuve 3 1 voici le sch ma d un atome Son num ro atomique est Z Son nombre de masse est M de cet atome sur la couche L Nom de l atome preuve 3 2 repr sentez l atome d hy drog ne preuve 3 3 repr sentez l atome de chlore Symbole Num ro atomique nombre de masse 35 preuve 3 4 Repr sentez l atome de num ro atomique Z 14 Nombre de neutrons N 14 nom de l atome preuve 3 5 quel est le nom de l atome P q qui poss de 27 charges positives preuve 3 6 repr sentez l atome dont la derni re couche lectronique occup e M contient 1 lectron Nom de l atome nombre de neutrons 12 crire Z 3 M 7 3 protons et 4 neutrons noyau 1 lectron Lithium Dessiner la configuration lectronique r Dessiner la configuration lectronique de l atome de chlore Cl avec CR Dessiner la configuration lectronique de l atome de Silicium crire le mot cobalt Dessiner la configuration lectronique de l atome et crire le mot sodium e neutrons d lectrons les protons compter le nombre de protons puis ir nombre t
37. mentaire tre r serv son tude du point de vue scientifique et technique Mais les domaines de cette utilisation ne sont toutefois pas limit s et peuvent aller de la lecture et l criture la r solution de probl mes math matiques 5 scolaires l cole 1 L importance de l informatique justifie qu au cours moyen cinquante heures au moins lui soient consacr es Programmes et Instructions Ecole El mentaire Paris Centre National de Documentation P dago gique 1985 p 51 2 la lecture se fait aussi sur un cran de t l vision ou de micro ordinateur les divers moyens de produire des signes imprimerie traditionnelle dactylographie informatique Idem p 24 et 26 3 L utlisarionde l informaiique propos de la r solution d un probl me num rique ou g om trique en particulier au cours moyen permet d initier l l ve la recherche d algorithmes et de d velopper ses capacit s logistiques Idem p 41 ASTER N 11 1990 Informatique regards didactiques INRP 29 rue d Ulm 75230 Paris Cedex 05 mais tr s discret dans le secondaire Ces instructions dont le caract re obligatoire est rappel dans le texte de l arr t ont t d taill es dans un ensemble de fiches compl mentaires mettant encore plus l accent sur l aspect novateur de certains de ces choix la culture du futur citoyen de l an 2000 ne peut ignorer l informatique Caract r
38. pend pas seulement du syst me de ses objets techniques mais de l imbrication de celui ci avec la soci t des hommes dont elle d place les rapports pist miques juridiques sociaux et imaginaires entre les mots et les choses En regardant six exemples nous allons montrer comment pour nous appara t une n cessaire prise en compte de la culture informatique le statut de l information le probl me de l identit l organisation sociale du travail la s curit des Etats l intelli gence artificielle l ditique un outil dont l introduction renouvelle les points de vue un nouveau rapport au savoir 19 3 1 Le statut de l information chang e le cas t l matique D finir la culture informatique suppose qu on s interroge d abord sur le statut particulier de l information Il s agit de nommer les choses par r f rence de nouveaux langages Or les d velop pements des techniques suppriment la connaissance pr alable de cette m tamorphose en s effor ant d offrir l utilisateur une prise directe sur les services qui permettent de fa on individuelle d changer tels les moyens t l matiques Peut on avancer spontan ment que la banalisation de l outil rend inutile toute part d une culture informatique d s que l utilisation des pro duits devient transparente Cela signifierait que l on peut se passer de toute forme de culture d s que le recouvrement des besoins est efficacement assur par la commodit
39. s est appuy e sur les r sultats d un certain nombre d innovations et de recherches caract re didactique ou p dagogique men es alors depuis plusieurs ann es tant l Institut National de Recherche P dagogique INRP dans des laboratoires universitaires souvent li s aux Instituts de Recherche sur l Enseignement des Math matiques IREM que dans quelques coles normales qui ont exp riment la faisabilit de l introduction de l ordinateur dans l enseigne ment La premi re exp rience structur e est probablement l ex p rience dite des 58 lyc es plac e sous l gide de l INRP qui s est poursuivie par celle des 10000 micro ordinateurs etqui d s 1970 cherchait introduire l informatique en tant que d marche de pens e nouvelle par le biais de disciplines existantes et donc de promouvoir une certaine r novation p dagogique Cette exp rience a surtout eu pour objectif l analyse et la mise au point de logiciels soit d enseignement assist par ordinateur soit de simulation La plupart des r flexions men es sont centr es sur les m thodes algorithmiques qui sont la base des diverses applications de l informatique Le micro ordina teur est dans cette exp rience un nouvel outil de laboratoire aux capacit s tr s importantes certes mais sur lequel on ne s interroge pas e Un second courant de recherche impuls par des didacticiens des math matiques chercheurs au sein des
40. sujet e notions abord es pr requis type de logiciel O apprentissage O simulation C contr le des connaissances O comp tition O individuel dur e d utilisation e utilisation du crayon optique O oui O non O choix I Documentation existence O oui non eclart 123435 s adresse O l enseignant O l enfant textes e graphisme IT Analyse p dagogique e niveau effectif CP CE CM fort faible e objectif atteint O oui partiellement O non e possibilit d autocorrection temps de r ponse impos e int r t des enfants 0 1 2 3 4 5 e n cessit possibilit de plusieurs utili sations O oui non e progression oui O non e nombre de niveaux IV Technique adaptation possible O oui non impression papier des r sultats individuels O oui O non autonomie du logiciel serveur CO oui O non e noms des fichiers annexes V Analyse des erreurs e erreurs d cel es possibilit de corriger avant validation O o O non e nombre d essais accord s aide O oui O non e r ponse donn e O oui O non Consignes e constantes l cran O oui O non claires O oui O non e favorisant l autonomie oO oi O non e astuces trouv es D roulement e autonomiedel enfant oui O non e intervention du ma tre n cessaire T oui O non sioui lesquelles quand VI valuation globale du logiciel On remarquera que les paragraphes III et IV posent d embl e les
41. tion de formation e L ordinateur peut il renouveler le sens de l exp rience dans les domaines scientifiques en donnant une nouvelle signification aux notions de variables de hasard de fait scientifique C est alors un changement de point de vue pist mologique qui est vis dans de telles situations en exploitant la rapidit de traitement de la machine d une part sa tr s grande capacit engranger des donn es d autre part la r sistance d un con ducteur n est plus le rapport de la tension ses bornes par l intensit du courant qui le traverse mais le coefficient de corr lation du nuage de points U I un acide chimique est directement caract ris par la courbe de neutralisation qu il fournit avec la soude et l on pourrait prendre d autres exem ples 17 Un article d crivant l exploitation d images satellitaires montre le changement n cessaire de point de vue des l ves sur la notion d image scientifique dans le domaine de l cologie Le questionnement didactique porte essentiellement sur la d contextualisation de savoirs fondamentaux et leur 16 Paul CAUBISENS Musilog Logo pour faire de la musique publica tion interne Paris INRP 1987 17 Collectif L ordinateur outilde laboratoire en sciences physiques Paris INRP et UDP 1985 1987 1988 des questions auxquelles il faudra r pondre recontextualisation pour en faire des contenus d enseigne ment Nous ne proposons donc pas dans ce num
42. ves introduisant dans le projet des l ments qu il sait faire obstacle aux l ves toute la suite sera prise en charge par le groupe d apprenants de la d finition du cahier des charges la recherche des l ments n cessaires mat riels et documentai res la r alisation et son analyse Si cette analyse est conforme aux attentes du groupe la r ponse est alors OUI une nouvelle id e va relancer le travail dans une direction qui avec l aide du ma tre va rendre le syst me plus complexe par l introduction de nouveaux l ments devant s int grer aux pr c dents et correspondant un nouveau probl me r sou dre donc un nouvel obstacle franchir Le domaine des automatismes est riche d exemples de r alisa tions de syst mes suivant un tel sch ma ces r alisations tant souvent simples et attrayantes et ce pour plusieurs raisons la structure de base de ces syst mes est toujours la m me Capteur gt Syst me Logique gt Actionneur les l ments mettre en uvre composants ou modules sont suffisamment simples utiliser soit du fait d une forte int gration circuits d interfa age par exemple soit par leur constitution ampoules boutons poussoirs interrupteurs lame souple la possibilit d utiliser une programmation simple pour la partie commande qui met la port e des l ves d s le CM des montages qui auraient demand sans elle des comp ten
43. 156 pages Paris Hachette 1979 DIZIER J L et L O O T l d tection 275 pages FORHOM 1986 Du satellite la classe INRP Collection Rencontres p dagogiques n 17 1987 128 pages FOIN P Cours de t l d tection 78 pages 1985 GAUTHIER A et VAUZELLE M La t l d tection spatiale un nouveau visage de la Corse 25 diapos 72 pages Ajaccio CNES CRDP 1986 JOLY G Les donn es image collection Verger t l d tection satellitaire 133 pages Editec Caen 1984 RICHARD Y Les images satellitaires au lyc e Bulletin APBG n 3 1989 VERGER F L observation de la Terre par les satellites Que sais je PUF 1978 SUR L UTILIT D UNE FORMATION D ENSEIGNANTS AU DIALOGUE ELEVE ORDINATEUR Michel Collette Les espoirs plac s dans l ordinateur susceptible de favoriser les apprentissages des l ves semblent retomber faute d une qualit et d une pertinence p dagogi que suffisantes des didacticiels disponibles dans l enseignementetd une formation des enseignants l utilisation de l informatique p dagogique en classe Dans ce contexte nous avons choisi de d velopper pour la formation d institu teurs les trois aspects suivants 1 pr senter un type de didacticiel plus performant car con u par l enseignant et adapt aux difficult s de ses l ves 2 en corollaire donner aux enseignants une formation la conception de ces didacticiels en s affranchissant le plus possible des c
44. C Enseigner Apprendre avec l ordinateur Cedic Nathan 1985 JOBERT G Pour une approche sociologique de l utilisation de l EAO en formation professionnelle Formation et prospective n 2 1987 pp 22 25 JOBERT G PERRIAULT J L enseignement assist par ordinateur in Education permanente n 70 71 d cembre 1983 LAFOND G LOPATA G Informatique et enseignement Les Cahiers rationnalistes n 351 1979 pp 238 253 LANDSHEERE G de Formation des enseignants l E A O vers un contr le de qualit des didacticiels Education permanente n 70 71 Paris 1983 pp 73 82 LEFEVRE J M Guide pratique de l enseignement assist par ordinateur Cedic Nathan 1984 LESNE M Travail p dagogique et formation d adultes l ments d analyse P U F 1977 L informatique l cole Association Enseignement public et informatique Paris 1984 p 224 1 MARTINAND J L Quelques remarques sur les didactiques des disciplines Les sciences de l ducation n 2 1987 pp 23 24 NAU J Int gration de l EAO dans une politique de formation Le journal de la Formation Continue et de l EAO n 216 1987 pp 8 13 OCDE CERI Technologies de l information et l ducation choisir les bons logiciels OCDE Paris 1989 p 137 Ordinateurs en physique et chimie ou comment s en servir dans l enseignement INRP U D P 1985 248 pages PAIR C Apport de l informatique pour rem dier aux difficu
45. activit s simples pour aborder l tude des automatismes 103 soit favorable une approche de l informatique par les automatismes une formation des professeurs tr s ax e sur les contenus les trois domaines ci dessus ne permet d avoir l heure actuelle qu un nombre trop restreint d exemples d inno vation pour pouvoir avancer des propositions Nous nous appuierons donc sur les programmes de l cole l mentaire pour montrer la faisabilit de l approche propos e en tant persuad s de sa transf rabilit au niveau des coll ges pro grammes dont nous avons d j dit la concision en termes de notions reste construire une d marche tay e sur des situations o l on rencontre ces notions et mettant en uvre les concepts d information et de fonction Dans un pr c dent article d Aster J L Canal 9 a fort bien montr qu en proposant aux enfants de cours moyen 9 11 ans des situations avec des composants de base de l lectro nique diodes transistors ou des lectrom canismes relais et moteurs ces enfants pouvaient r aliser des op rations de mod lisation Dans ces activit s les concepts d information et de fonction sont centraux dans le sens d changes d information et de fonction technique organique change d informations entre un circuit metteur et un circuit r cepteur changement de forme entre une action m canique sur l interrupteur et action lumineuse allumage de la diode o
46. am liorations Pr sentation et change des productions r alis es mini dialogues Synth se concernant l apprentissage par didacticiels et la p dagogie diff ren ci e le travail autonome l aide au travail personnel de l l ve Pour ne pas alourdir ce descriptif et dans une perspective de pr sentation globale on n a pas report e les phases techniques sauf une concernant le syst me auteur e les s ances de r gulation d appropriation du savoir et de r investissement ult rieur des acquis dont le rythme est vue globale de la d termin en accord avec les stagiaires et en fonction de leurs formation besoins des difficult s rencontr es des apports n cessaires La majeure partie des diff rents temps de formation figurant dans le tableau a t examin e pr c demment on n y reviendra pas Restent finalement deux moments compl mentaires l analyse de didacticiels n 2 et la pr sentation et l change des pro ductions la fin de la formation n 15 166 e L analyse de didacticiels l tude de Apr s l expression de leurs attentes et de leurs repr sentations didacticiels les stagiaires tudient des didacticiels en usage dans l Education existants Nationale Deux grilles d analyses sont propos es l une dominante caract ristiques formelles du didacticiel 4 FICHE D V ALUATION DE LOGICIEL I Objectifs annonc s eniveau CP CE CM e discipline mati re
47. apprentissageen sciences exp rimentales Collection Rapports derecherches Paris INRP 1985 d une perspective pol mique un souci descriptif les repr sentations comme cartographie mentale dessine moi un mouton 215 parcours qu ilest n cessaire de conjuguer si l on veut viter une perspective constructiviste nalve si l on veut chapper la fois la tradition dogmatique et l illusion empiriste Comme on l a dit l origine de l int r t pour les repr sentations des l ves a d abord t d ordre pol mique et l enjeu initial de leur rep rage la mise en vidence de l inefficacit des formes p dagogiques classiques transmissives ou pseudo dialogu es Mais peu peu cet int r t s est autonomis et la perspec tive devenue plus descriptive I faut dire que la t che s est r v l e plus ardue que pr vu que la prise en compte des repr sentations n a pas provoqu d am liorations spectaculai res d apprentissage telles qu on les imaginait sans doute un peu nalvement En r alit c est l id e m me de repr sentation qui s est trouv e modifi e et dont nos publications successives gardent la trace Dans un article publi en 1978 dans le num ro de la Revue fran aise de p dagogie rendant compte de la table ronde CNRS Didactique des sciences et psychologie publication qui mar que un moment d cisif de la structuration de la didactique comme domaine de recherche j ai fait tat de trav
48. auteur un exemple de bloc question r ponses commentaires Onze r ponses ont donc t r pertori es sans compter les r ponses impr vues dans la derni re case que l ordinateur gardera en m moire pour tre exploit es ult rieurement par l enseignant Les grands rectangles blancs correspondent des commentai res de r ponses qu il faudra laborer il s agit d un exercice certains d entre eux sont d j plac s et indiqu s par des fl ches les deux premi res lignes apr s l item 1 correspon dent des commentaires d aide que l apprenant pourra appeler en cas de difficult Au total les l ves peuvent recevoir treize commentaires On remarquera la finesse n cessaire de l analyse concernant la reconnaissance par l ordinateur de la r ponse exacte plus ou moins exacte ou fausse des diff rentes orthographes Un cours programm ne peut g rer une telle complexit pour chaque item et pr senter de plus des parcours diff renci s analogues ceux d un cours programm ramifi On ne s tonnera donc pas de l importance du travail de r flexion et d exp rimentation qui a pr c d l criture des dialogues et de son efficacit formatrice pour l enseignant concernant la communicabilit des items et la n cessit de bien cerner les contenus pr sent s Les techniques de construction d un dia logue font appel en grande partie celles de l enseignement programm 1 2 Quel outil quel logiciel va p
49. dans l environnement Pascal 51 on s aper oit que la construction de l accumulateur n cessite un effort intellectuel consid rable Elle exige une v ritable construction cognitive 5 L ANTHROPOMORPHISME Pour rendre compte des conceptions spontan es des l ves Pea Pea 1984 propose l hypoth se anthropomorphique Selon cette hypoth se la machine dispose aux yeux des l ves des comp tences particuli res analogues celles d un interlocuteur humain Ainsi les l ves ont tendance attribuer aux ins tructions d un programme une s mantique beaucoup plus large que la s mantique r elle Ils ne croient pas vraiment l existence d une intelligence humaine cach e dans la machine Mais souvent ils se comportent comme s il y en avait une Selon Pea les conceptions anthropomorphiques peuvent tre la source des certaines erreurs des l ves Dans un travail plus r cent Spohrer et als 1986 ont labor une taxonomie des bugs qui certains gards est assez proche du mod le propos par Pea Nous nous sommes int ress s au mod le de Pea parce que nous pensons qu il peut constituer un cadre explicatif de certaines erreurs des l ves erreurs qui peuvent appara tre surtout au cours d un enseignement d introduction d alphab tisation Par ailleurs le travail dans deux environnements diff rents permet l tude des rapports ventuels entre ces conceptions et la nature du dispositif utilis est ce que
50. dans ce cas la fonction de l objet est caract ris e par des verbes d action qui dans le cas de l ordinateur peuvent tre traiter des donn es faire fonctionner des mod les num riques ou graphiques trans mettre des messages produire des objets identiques un prototype crire des textes etc C est par cette approche qu il est n cessaire aupr s des enfants de faire r f rence aux prati ques sociales en cours R pondre la seconde question c est porter son regard sur l int rieur de la machine 7 s interroger sur les relations qui existent entre deux ou plusieurs organes L objet technique est ici vu comme le moyen de r aliser un objectif sa fonction technique ou organique est la relation qu il tablit entre les donn es du probl me et les r sultats attendus comme la d finit Y Deforge Les l ments de la fonction sous cet aspect sont les diff rents ph nom nes physiques mis en jeu que l on cherche mettre en correspondance par une approche analy tique la s paration des divers organes et causale la relation d un organe avec l autre Cette approche classique fait partie de la panoplie du physicien lorsqu il d couvre les r ponses aux probl mes pos s par l analyse des contraintes D une certaine fa on on proc de ainsi la reconstruction par la pens e de l objet par une d marche de sch matisation et de mod lisation c est ce qui se passe lorsque l on d crit l ordinateur en termes d
51. dans la r ponse 5 l utilisation de l exemple donn de 27 13 14 N oubliez pas que le num ro atomique ne correspond qu une d items l aluminium ce qui permettra d am liorer les commentaires commentaires direct C2 et cho E2 6 partie des particules du noyau proton et neutron 161 On peut donner l exemple des versions successives du m me item il s agit ici d introduire le terme et la notion de syst me optique item n 5 apr s examen de miroir faisceaux lumi neux Vous savez renvoyer la lumi re du soleil sur un mur l aide d une glace de poche miroir Le miroir est un syst me optique Chaque fois que vous vous regardez dans une glace vous utilisez un La personne qui se regarde dans un miroir est un Le miroir renvoie dans une autre direction la lumi re venant de cet objet clair Le miroir est un SYST ME OPTIQUE Vous savez renvoyer la lumi re du soleil sur un mur l aide d une glace de poche miroir Le miroir est un SYST ME OPTIQUE Il modifie la marche des faisceaux lumineux qu il re oit Chaque fois que l automobiliste regarde dans son r troviseur il utilise Vous savez renvoyer la lumi re du soleil sur un mur l aide d une glace de poche miroir Le miroir est un syst me optique Il modifie la direction de chacun des rayons qu il re oit Chaque fois que l automobiliste regarde dans son r troviseur ilutilise Les quatre versions sont prop
52. de 121 pixels sape afaale lajala aa BAOOOGUONEHEN 1000000000 26 28 39 61 AODOE OODUE DOTE 123 On a donc ici d cid d un seuil valeur radiom trique 65 simplement en observant la r partition des valeurs Des do cuments g ographiques sur la m me zone indiquent que ce seuil correspond la limite entre l eau du lac Valeurs inf rieures 65 et les berges valeurs sup rieures 65 C est le premier rapport que l l ve r alise entre les valeurs radiom triques et leur correspondance avec une r alit biolo gique pr cise Toutefois il faut se souvenir qu en travaux pratiques de biologie et de physique l l ve a utilis des radiom tres pour mesurer la r flectance d objets biologiques ou non mesures faites comme sur les satellites dans des canaux pr cis vert rouge et infrarouge pour SPOT Les r sultats document 5 montrent que chaque objet a une r ponse particuli re et propre lui que l on appelle signature spectrale Le recours cette notion de signature spectrale permet d tablir la correspondance entre les valeurs radiom triques et leur signification sur le terrain introduisant ainsi la possibilit d analyse supervis e 5 R flectance on d finit la r flectance totale d un objet pour une longueur d onde donn e comme le rapport de l nergie totale r fl chie par l objet par unit de surface sur l nergie incidente totale re ue par ce m
53. de l accent exclusif sur les comportements et sur l valuation finale le poids se d place sur la structure hypo th tique des programmes scolaires sur les activit s didacti ques qui sont sp cifi es dans la d finition m me de l objectif op rationnel Ces activit s repr sentent plus qu un comportement d finiparun verbe d action une condition de r alisation et un crit re de la performance acceptable Elles mettent l accent sur la situa tion d apprentissage et son contenu sp cifique remettant dans leurs droits le processus ducatif et la communication entre professeur et l ve qui redeviennent les l ments dominants des programmes scolaires 6 1 4 Behavioriste mais par m thode C est aussi notre travail que retient Jean Berbaum lorsqu il pr sente dans le Que sais je Apprentissage et formation la p dagogie par objectifs P P 0 et plus pr cis ment les prin cipes de l laboration d un objectif Il note que l op ration nalisation introduit un fractionnement dont t moigne la num rotation d cimale que nous avons choisie trois chiffres pour un objectif op rationnel et que ce fractionnement illustre le processus introduit par le behaviorisme De fait il faut reconna tre l influence du behaviorisme dans la conception de notre taxonomie chaque d finition d objectif correspondant scrupuleusement un observable comporte mental et sa r daction incluant bien un in vitable verbe d ac
54. des Sciences n 1 Publications de l Universit de Rouen n 112 1985 p 95 BARON G L L informatique en ducation Revue Fran aise de P dagogie n 92 Juillet ao t septembre 1990 pp 57 77 On trouvera la fin de l article une abondante bibliographie sur la question trait e BARON M Quelques probl mes de non monotonie en enseignement intelligemment assist par ordinateur in Congr s europ en Intelligence artificielle et formation ler Lille France 1988 Actes Lille France Centre r gional de documentation p dagogique 1988 pp 143 155 BEAUFILS D DUREY A JOURNEAUX R L ordinateur en sciences physiques quelles simulations in Actes des 9 mes Journ es Internationales sur l Education Scientifique de Chamonix Paris Universit Paris VII 1987 pp 320 327 BEAUFILS D DUREY A JOURNEAUX R La simulation sur ordinateur dans l enseignement des sciences physiques quelques aspects didactiques in Actes des 9 mes Journ es Internationales sur l Education Scientifique de Chamonix Paris Universit Paris VII 1987 p 507 BEAUFILS D DUREY A JOURNEAUX R L ordinateur en sciences physiques in Feuilles d Epist mologie appliqu e et de Didactique des Sciences para tre BEAUFILS D SALAME N Quelles activit s exp rimentales avec les ordinateurs dans l enseignement des sciences Aster n 8 INRP 1989 p 55 79 BEAUFILS D Conception de manipulations de physique av
55. des apprentissages leur proposer Il est donc important de changer de perspective gr ce l appa rition de moyens informatiques appropri s et performants tels les syst mes auteurs de donner aux enseignants travaillant en quipe la possibilit de construire des mini dialogues destination de leurs l ves De plus la formation la cr ation de dialogues entra ne une volution des pratiques quotidiennnes et des interrogations p dagogiques et didactiques elles pour ront s approfondir et donner des solutions possibles la diff renciation p dagogique l aide au travail personnel de l l ve ou l assimilation de mod les scientifiques Puisse cette utilisation p dagogique de l ordinateur cro tre en qualit et en quantit pour donner des possibilit s de r ussite suppl mentaires aux l ves et aux enseignants MICHEL COLLETTE Ecole Normale du Loiret 17 Pourquoi faut il une salle sp ciale L ordinateur ne peut il avoir sa place d auxiliaire naturel dans la salle de classe 171 BIBLIOGRAPHIE ANDRIEUX B ANXOLABEHERE D DAUGERAS M FISZER J LAUTHIER M PERIQUET G Une exp rience d enseignement de biologie assist par ordinateur la Facult des Sciences de Paris Enseignement programm Edition Dunod Hachette n 8 1969 pp 21 45 ASTOLFI J P Les recherches en didactique des sciences exp rimentales l Institut National de la Recherche P dagogique in Annales de Didactique
56. des nouveaux services Or pour nous un des premiers actes de la culture informatique est de r v ler l implicite d une culture l o pr cisement tous pr tendent s en passer Rien ne prouve que la technique r ponde aux questions anthropologiques des utilisateurs ni qu il y ait recouvrement de l imaginaire par le vid otex En revanche l introduction des nouveaux services fa onne les besoins en cr e de nouveaux et cela change implicitement la trame des repr sentations du monde chez les acteurs Pour comprendre ce changement il faut envisager un double statut de l information l information service qui concerne les informations g n rales mais br ves re ues domicile d p che d agence m t o courses annonces class es renseignements administratifs l information connaissance li e tout particu li rement l existence des banques de donn es et qui suppose de la part de l utilisateur la reconstruction intellectuelle des donn es Cette derni re cat gorie d information implique la ma trise d un langage d interrogation de mots clefs Ce nouveau mode de rapport au savoir induit des incidences culturelles qui outre la perte du rapport occasionnel la connaissance sont celles d un monde du savoir ma trisable o la connaissance est d sormais plus une documentation qu une recherche En att nuant la part des pesanteurs de l histoire propre la gen se des connais sances les temps et les distances qui les s p
57. devenir partie int grante de toute forme de culture a La culture informatique participe du m me processus par lequel la science donne lieu une culture scientifique b La culture informatique s inscrit dans le processus de refonte de la culture classique dont elle est une ressource pour penser la modernit Tout comme la culture scientifique la culture informatique vit d un rapport entre deux langages celui qui constitue le savoir l informatique elle m me et celui qui introduit ce discours savant dans la soci t elle m me et qui la m diatise m diatisations p dagogiques propres aux communications de masse techniques m diatisations centr es sur l informatisation de la production et de l organisation du travail du journaliste au politique de l agriculteur la secr taire voire l enseignant tous consomment de l informatique au quotidien Poss der une culture informatique c est pouvoir agir le moment venu en homme averti comp tent responsable C est tre capable de penser concr tement par le choix clair des mat riels et la connaissance des d marches r ellement adap t es sa propre pratique professionnelle C est aussi savoir analyser les enjeux fondamentaux de ces produits en termes de libert du droit des personnes de d mocratie d s lors que les nouvelles applications concernent le statut de l information le travail la s curit l Etat Le questionnement du Comit d E
58. du second actionneur ampoule relais tampon du moteur tait d pendant de l tat du premier lorsqu on active la seconde sortie on la place alors un niveau haut de tension la premi re devrait puisqu on ne s y int resse plus revenir automatique ment un niveau bas tre d sactiv e Or dans les syst mes simples utilis s les diverses sorties sous entendu d infor mation de l ordinateur disponibles sont ind pendantes deux ou plus ampoules peuvent tre simultan ment allum es les deux relais du syst me d inversion de sens du moteur peuvent tre simultan ment actifs mais alors le moteur n est plus aliment et ne tourne pas La seconde tentative ne r pond pas auxattentes de l apprenant car les conditions initiales ne sont pas identiques celles de la premi re tentative La repr sentation qui fait obstacle ici est semblable au comportement que l on a dans une pi ce o l on ne r side pas J allume la lumi re en entrant et la minuterie l teindra quand je serai sorti La minuterie r alise pour l utilisateur la remise z ro qu effectuent nombre de machines industrielles parce qu elles sont command es pour Mais sans ordre de remise z ro il n y a aucune chance que le syst me l effectue seul un ordre ne cesse pas au bout d un certain temps D passer cet obstacle c est tre capable d analyser tout moment l tat du syst me que l on pilote et en particulier 112 ou assimil
59. est engag e concr tement par le d ve loppement foisonnant des applications dans l criture de l histoire culturelle esth tique sociale et conomique de nouveaux mondes Elle nous rappelle notre responsabilit chaque cr ation pour chaque application nous questionne sur le sens que nous souhaitons lui donner sur le sens des m tamorphoses sociales et culturelles que nous d sirons A cet gard la r flexion sur la culture informatique ne peut que b n ficier d un retour la question des mythes de la culture Selon que nous r pondons ou non la question que leur pr sence implicite dans l imaginaire social nous pose aux travers des r alisations techniques socio historiques ils ac qui rent sur l histoire des peuples un pouvoir de vie ou de mort 14 La culture informatique s origine dans le mythe d Herm s qui dieu des initi s mais aussi des marchands et des voleurs nous rappelle qu chaque carrefour il nous faut d cider du sens donner aux r seaux quelle communication pour qui Parce qu elle pose la question d un monde construire l aide de proc dures automatis s de traitement de l information et de r solutions de probl mes l Intelligence Artificielle qui est au coeur de la culture informatique est un peu le gauleur de l intelligence humaine Monde construire certes mais au service de quelle pens e de quel projet humain Telle ph nix qui rena t de ses cendres l humanisme doit savoir
60. hension des syst mes automa tiques Mais pour tester leur validit il faut voir si elles sont suffisantes pour r aliser effectivement des syst mes informati ques Dans le cadre de la pr paration d un stage nous avons t amen s r aliser un syst me minimum usage p dagogique Cesyst meest constitu par un microprocesseur une m moire morte et ou une m moire vive La m moire de l ordinateur tait charg e partir d un programme compil dans un vieux TO7 Le logiciel correspondant tant inscrit parC Caignaert Le transfert de programme entre les deux machines est assur par deux PIA et un contr leur de communication d imprimante Je peux affirmer que les notions pr c demment nonc es sont suffisantes pour comprendre ces montages 12 En particulier la programmation des m moires mortes se fait facilement au moyen d un TO7 et du logiciel signal ci dessus Lors de la pr sentation aux stagiaires dont la plupart avaient une bonne culture informatique nous leur avons fourni un plan du syst me Nous avons constat que la plupart avaient des difficult s pour se repr senter exactement le fonctionne ment des m moires la programmation des m moires mortes etc Le recours aux notions d gag es l occasion de l tude des circuits int gr s pour franchir ces obstacles a t efficace L encore la notion d int gration et celle de fonction ont permis aux staglaires de se former des repr sentations
61. hui en France le minitel le vid otex constitue le paradigme de la bureautique Instrument d un d fi conomique destin en particulier accro tre la rentabilit du secteur tertiaire le vid otex a modifi le travail des cadres en exigeant de leur part l acquisition d autres pratiques culturelles nouvelles pratiques documentaires aptitudes la production des textes analyser et traiter les flux d informations analyser des processus de d cision Face ces changements g n rateurs in vitablement autant d engouements que de r sistances la formation des personnels a modifi peu peu l approche des organisations les m thodes de management Les mod les de r f rence pr vil gient l interaction le syst me les seuils les quilibres l al atoire En mati re d organisation des r seaux fonctionnels de comp tences se substituent progressivement la traditionnelle r partition hi rarchique des t ches par postes L image sociale du travail et des organisations s est transform e sans quivoque il s agit bien d un autre mod le culturel Ce nouveau mod le culturel fait aujourd hui voluer la r alit 9 Alain MINC et Simon NORA op cit 22 la notion de risque doit tre int gr e d s la conception sociale du travail vers une t l r alit vers des formes diver sifi es de t l pratiques Une nouvelle division sociale du travail en d coule les lieux de travail ne sont plus
62. inapparente dans la discussion de plusieurs conceptions des relations alimentaires du renard et plus particuli rement des repr sentations de son caract re pr tendument carnivore exclusif Les modes d explication en pr sence ne s identifient qu au prix de l clatement de la trame de la discussion et de l analyse s par e du corpus des r pliques de diff rents l ves On note alors que les changes fonction nent comme l envers de conflits socio cognitifs masqu s vir tuellement possibles et fructueux que seules les interventions orient es du ma tre pourraient rendre productifs l cart entre le projet du ma tre sollicitant d un l ve la sch matisation des relations alimentaires au sein de la mare et la construction laquelle peut parvenir cet l ve intellectuellement disponible et tr s bien dispos Les qualit s d coute du ma tre la qualit des interactions qui caract risent l change la multiplication des formes graphiques interm diaires sollicit es ne suffisent pas pour que l l ve puisse int rioriser les exigences du ma tre Il modifie bien ses repr sentations mais pour aboutir un ailleurs une n o construction impr vue du ma tre correspondant au progr s intellectuel maximal pour lui On note que l ensemble des r pliques prend un sens diff renci selon qu on le lit sur le versant o se tient le ma tre ou sur celui qu occupe l l ve 3 3 Un concept didactique d cisif les
63. informations dans un ordinateur se fait au moyen de deux niveaux de tension 0 et 5 volts en g n ral Cela explique le fait ou provient du fait que la math m tique utilis e pour concevoir les ordinateurs est bas e sur l alg bre de Boole Celle ci attribue chaque proposition des valeurs logi 2 Voir l article de J Toussaint dans ce num ro d ASTER un ordinateur est un agencement d un tr s grand nombre de portes logiques entr es deux groupes g n raux de circuits combinatoire et s quentiel E1 E2 73 ques 0 ou 1 ou bien Vrai ou Faux Ces valeurs sont manipu l es l aide d op rations comme ET ou OU et l on d montre que toutes ces op rations sont des combinaisons de la seule NON ET NAND pour les anglicistes l extr me on peut avancer que la r alisation d un ordinateur consiste agencer convenablement des fonctions NON ET qui se retrouve en tous cas dans nombre de montages simples d lectronique De telles associations permettent la cr ation de circuits additionneurs comparateurs n gateurs et des m moires qui suffisent pour la r solution de presque tous les probl mes de calcul Tous ces circuits poss dent des entr es on envoie des signaux lectri ques sur ces entr es et des sorties on recueille d autres signaux trait s en sortie E1 S1 E2 CIRCUIT sorties S2 E3 Figure 2 D une fa on g n rale il existe deux grands groupes de circuits
64. l tude des ph nom nes de transposition didactique trois tudes de cas Th se de 3e cycle Universit d Aix Marseille Facult de Luminy ROUCHIER A SAMURCAY R 1984 Concepts informatique et programmation Une premi re analyse en classe de seconde des lyc es Rapport de recherche Projet E A O 696 ABC CNRS EHESS et IREM d Orl ans ROUCHIER A 1988a Savoirs et Savoir faire en programmation au coll ge La r cursivit en 4e 3e Rapport de Recherche MRT MEN non publi 44 ROUCHIER A 1988b Repr sentation et mise en sc ne d objets informatiques pour l enseignement in LABORDE C Actes du premier colloque franco allemand de Didactique des Math matiques et de l Informatique Grenoble La Pens e Sauvage SAMURCAY R ROUCHIER A 1985 De faire faire faire planification d actions dans la situation de programmation Enfance n 2 3 pp 241 254 SAMURCAY R 1988 Mod les cognitifs dans l acquisition de concepts informatique in C LABORDE Actes du premier colloque franco allemand de Didactique des Math matiques et de l Informatique Grenoble La Pens e Sauvage SAMURCAY R ROUCHIER A para tre Apprentissage de la programmation au coll ge un largissement du champ de fonctionnement du sch ma r cursif Recherches en Didactique des Math matiques L APPRENTISSAGE DE L IT RATION DANS DEUX ENVIRONNEMENTS INFORMATIQUES Vassilios Dagdilelis Nicolas Balacheff Bernar
65. l a vu e Les essais et remaniements Les productions sont d abord crites sur de petits carnets qui ne contiennent que les items questions avec des apports d informations bien entendu un item par page et la place n cessaire pour que l l ve crive sa r ponse ventuellement a bonne r ponse au verso Cette version simplifi e est destin e recueillir des r ponses d l ves afin d am liorer les items questions de construire les commentaires de les pr senter leur tour aux l ves lors d un second essai avant de saisir l ensemble des textes sur l ordinateur Ces allers retours entre l ves et concepteurs sont des phases tr s actives et motivantes pour les uns et les autres elles permettent une valuation formative qui va de soi dans le d roulement du stage et une prise de conscience progressive des acquis en termes de contenus scientifiques qu il a fallu fouiller pour les pr senter aux l ves des acquis p dagogiques et didactiques ainsi que des techniques d laboration du dia logue 12 Benjamin S Bloom Taxonomie des objectifs p dagogiques Domaine cognitif Education Nouvelle Montr al 13 COLLETTE M Op rations intellectuelles objectifs valuation et activit s d l ves propos du cours de chimie et du mod le de Bohr niveau seconde opuscule non publi 163 Objectif 3 L l ve sera capable de construire le mod le de Bohr de tout atome on se limitera Z
66. la diversit des activit s intellectuel les demand es l l ve pour r soudre les questions pos es l aide de la table des atomes table comportant la liste des atomes par ordre alphab tique les items 36 et 37 sur des crans diff rents le commentaire de r ponse n appara t qu apr s que l l ve ait lui m me r pondu 36 Le nombre de protons d un atome est tr s important conna tre Ce nombre s appelle le NUM RO ATOMIQUE de l atome et se repr sente par la lettre Z Ex le num ro atomique de l aluminium est Z 13 Il a 13 protons Le carbone a 6 protons dans son noyau il a donc pour num ro atomique Z 37 La table donne le num ro atomique de chaque atome Chercher le num ro atomique des atomes suivants Calcium Z Sodium Z Argent Z les items 53 54 55 les activit s sont un peu plus riches et complexes 53 Pour les premi res couches une couche ne comporte pas d lectrons si la couche pr c dente n est pas compl te Voici le mod le de BOHR de l atome d azote Il a en tout lectrons IA Sur la couche K il y a deux lectrons I nj Sur la couche L 54 Dessiner le De de BOHR de l atome d oxyg ne M 16 55 Dessiner le mod le de BOHR de l atome de sodium Dans la table M Ces exemples montrent aussi nous yreviendrons l utilisation d un mod le scientifique et la nature possible d items qui font travailler sur le mod le lui m me 148 le mod le p
67. les textes 1 2 3 4 8 10 Il s agit de publications tr s vari es 180 le public vis a une influence sur le type de vocabulaire utilis Le deuxi me niveau est celui o all le est reformul par famille parent plante Ces termes sont tr s g n raux Ici le terme g ne n appara t plus explicitement mais il est sugg r Le deuxi me groupe est plus homog ne car il s agit de deux journaux agricoles les textes 9 et 11 Enfin le troisi me groupe est constitu par les textes o il n y a pas de reformulation Reformulation de mati re s che et poids de graine On retrouve ici aussi deux niveaux de reformulation Un premier niveau est constitu par une reformulation plus g n rale que mati re s che et graine qui est organe 1 2 Et un deuxi me niveau o les termes employ s sont encore plus g n raux d veloppement v g tatif r colte plante 1 3 5 10 Le troisi me groupe est celui o il n y a pas de reformulation Reformulation s du m a On retrouve trois fois stimulation physiologique textes 1 2 7 il s agit bien entendu du m me auteur Si l on compare les deux premiers types de reformulation il appara t qu il n existe pas de termes communs entre les diff rents niveaux de reformulation sauf pour les textes 1 et 2 crits par le m me auteur Termes biologiques et reformulations Le tableau n 1 donne le nombre et le pourcentage des termes biologiques et des refor
68. mod le en accord avec le mod le de construction du dialogue cf plus haut depuis l expression des attentes jusqu l valuation Les grandes lignes du dispositif se pr sentent ainsi Expression des attentes et des repr sentations des stagiaires par rapport au mot didacticiel ou qu est ce que pour vous un dialogue l ve ordinateur Mise en situation d tude et d analyse de didacticiels en usage dans les classes Grille d analyse Pr sentation d un mod le de construction d un dialogue l ve ordinateur cf plus haut Etude de l information et de son traitement en classe Elaboration d items d apprentissage questions et commentaires Analyse et trame de d roulement d un contenu disciplinaire Choix et laboration d un projet de mini dialogue par groupe partir des repr sentations obstacles d l ves R daction d un carnet de quelques items questions Premier essai dans les classes et am liorations prise en compte des r ponses des l ves pour la r daction de diff rents commentaires possibles un item question Re criture du carnet Objectifs et valuation T ches de l l ve et activit s intellectuelles d velopp s traves les items Questions techniques mise en page cr ation de formes de dessins utilitaires concernant le syst me auteur Deuxi me essai dans les classes Modifications am liorations cf ci dessus Saisie du dialogue l ordinateur et essai Modifications
69. moment donn et l on a pu s efforcer de r capituler un certain nombre de registres explicatifs possibles qu ils soient d ordre psychog n tique historique ou arch typique sociologique voire psychanalyti que 0 Qu est ce qui rel ve par exemple de l inach vement du d veloppement cognitif gocentrisme anthropomorphisme de la difficult d passer la substancialisation pour conce voir le caract re abstrait d une relation d adh rences relevant de l histoire psychologique person nelle de la confusion de l imaginaire et du r el de la surd termination de la pens e rationnelle par des aspects inconscients des fantasmes des ambigu t s du langage et de la polys mie des mots d une pr dominance de l analogie de l image et des fonctions figuratives sur ce qui rel ve de l op ratif d une repr sentation sociale r sultant de la perception de la notion en jeu dans le milieu d origine de l l ve etc Une telle pr sentation fait appara tre le caract re composite des repr sentations consid r es du point de vue causal et permet de diff rencier plusieurs registres de fonctionnement dans l activit cognitive Il ne s agit pas de chercher na vement isoler les couches d un feuilletage mais de rechercher au cas par cas le niveau qui sature l explication et la fa on dont les diff rents niveaux interf rent Car l important c est de s appuyer sur ces explicati
70. mourir pour rena tre sous d autres formes La pens e des 14 Guillaume DURAND Les structures anthropologiques du sacr Pa ris Bordas 28 m tamorphoses doit inventer et choisir de nouvelles esth ti ques La culture informatique provoque une telle r flexion et appelle de tels ressourcements que l instar des variations musicales math matiques et spirituelles ils sont comme les brins d une guirlande ternelle 15 Michel MIRABAIL 19 Lyc e de Foix 15 Douglas HOFSTADTER G del Escher Bach Les Brins d une guir lande ternelle Paris InterEditions 1985 16 Michel MIRABAIL Les 50 Mots clefs de la t l matique Toulouse Editions Privat 1981 Les 50 Mots clefs de la Bureautique Toulouse Editions Privat 1983 OBJETS DE SAVOIR DE NATURE INFORMATIQUE DANS L ENSEIGNEMENT SECONDAIRE Andr Rouchier La didactique de l informatique est en voie de construction Elle doit mettre en avant des objets de savoir qui s av rent facilitants pour les apprentissages des l ves La r cursivit est certainement l un de ces objets permettant la construc tion conomique de figures g om triques Son laboration par les l ves est facilit e par l utilisation de LOGO mais il n est pas simple d apporter la preuve de la r ussite de l apprentissage Cet exemple entre autres montre la difficult pour la recherche en didactique cr er de nouveaux objets de savoir puis les transf rer dans l e
71. objectifs obstacles Le concept d objectif obstacle introduit par Jean Louis Martinand dans sa th se d tat m appara t tout fait d cisif pour int grer dans une m me matrice la d termination des objectifs l analyse de la mati re et ses noeuds de difficult l activit intellectuelle de l l ve avec ses repr sentations 82 I devrait fournir une cl partir de laquelle dans les ann es venir se d veloppera une nouvelle heuristique de recherche en didactique des sciences On sait que ce concept est par nature h t rog ne et composite ce qui ne veut pas dire hybride puisqu il tente un couplage dialectique entre deux perspectives qui d ordinaire se ren contrent peu le rep rage des obstacles et l analyse des objectifs On a d j not que chacune de ces deux perspectives prise isol ment reste finalement d cevante quant aux possibilit s 31 Jean Louis MARTINAND Conna tre et transformer la mati re Berne Peter Lang 1986 des objectifs trans obstacles application au concept biologique de Milieu 219 qu elle offre l application didactique apr s avoir soulev espoir et souvent enthousiasme Car elles conduisent aux m mes constellations clat es diversit des objectifs virtuel lement possibles pour une m me activit h t rog n it des repr sentations co pr sentes dans une m me classe sur les quelles l action didactique arrive difficilement embrayer L id e d ob
72. ordinateur est de l Enseignement Assist par Ordinateur E A O dans la mesure o celui ci permet le trai tement de l information le contr le des l acquisition des con naissances et la correction des erreurs Cependant de nos jours l E A O recouvre des pratiques d assistance diff rentes et nombreuses o les trois fonctions ci dessus ne sont pas toutes remplies par exemple apprendre 139 l usage d un logiciel l aide souvent d un manuel apprendre la programmation dans un langage donn utiliser une disquette une des formes de d monstration d un logiciel se limitent la plupart du temps de l E A O recevoir une bonne ou mauvaise r ponse une manoeuvre du clavier ou voir d filer des pages d cran lire avec beaucoup d informations difficilement m morisables avant de pouvoir r pondre de fa on op ratoire A premi re vue du c t de l apprenant en particulier un dialogue ne diff re gu re d un cours programm papier crayon o il faut tourner des pages au lieu de voir d filer des crans cependant contrairement celui ci dans un dialogue les exemple d un questions peuvent tre tr s ouvertes et l ordinateur peut re item question et cueillir et tenir compte d une diversit non n gligeable de des r ponses r ponses et g rer automatiquement des parcours individuali possibles s s Voici titre d exemple 3 un recueil de onze r ponses diff ren tes propos de l item 1 sur
73. ou bascules qui constituent les l ments du langage que reconnait l unit de commande automate fini d terministe Les sorties de ce dernier commandent une s rie de circuits additionneurs comparateurs qui effectuent les op rations L ensemble de ces circuits constituent l unit de traitement ou UAL unit arithm tique et logique Les diverses connections n cessaires aux travail de la m moire sont effectu es par le compteur d codeur d adresses Des registres particuliers appel s interfaces ou buffers permettent de relier le syst me avec d autres appareils Si cette description de l architecture d un ordinateur n est pas unique on retrouve dans toutes les notions de m moire d unit de commande donc d automate fini d unit de _traitement aux fonctions arithm tiques et logiques et d interface Ce sont les l ments incontournables de tout mod le e Utilisation de ce mod le pour la compr hension de syst mes industriels Le mod le qui vient d tre progressivement labor ne peut tre valide que s il peut s appliquer une description conforme de syst mes r els regardons pour cela trois types de syst mes a Automate programmable construit autour d une m moire morte Un telautomate est constitu d une carte m moire programme m moire morte laquelle s ajoute une carte unit de traite ment et des cartes entr es sorties ce sont les interfaces Notre sch ma semble correct si ce n es
74. ou infra rouge de d tection de passage d individus ou d objets par exemple le capteur cellule un photor sistor ou un phototransistor est constamment clair lorsqu il n y a pas de passage L information d tect e par l ordinateur et qui correspond une coupure du faisceau est le brusque change ment de niveau d tat lumi re obscurit du capteur Dans la des savoir faire constamment interrog s 113 logique des apprenants pourtant l ordinateur est interrog sous la forme est ce que la cellule est active clair e et si oui il y a passage C est l encore une difficult li e la notion d tat d un syst me Mais si pr c demment il s agissait de rep rer pour d crire des changements d tat aspect dynamique donc d change d information c est ici l tat statique du syst me qui est en jeu et l on touche une signification plus profonde de la notion d information qui d passe la d finition simple de J de Rosnay sur laquelle nous nous tions arr t s pour les niveaux scolaires envisag s Le d passement de cet obstacle n appara t pas chose simple la mise en uvre d activit s sur les automatismes sera une occasion de fournir des situations o les apprenants y seront confront s L aide du formateur ou de l enseignant pourra leur permettre de le d passer en concevant qu un syst me peut tre d crit par un ensemble d tats Mais l apprenant aura d j d rencontrer des situations de tout ou
75. p ter jusqu ce que Cette analyse montre en fait la complexit d une structure it rative ces l ments sont pertinents non seulement d un point de vue informatique mais aussi d un point de vue di dactique ils constituent des param tres didactiques m me si leur prise en compte reste parfois transparente implicite 4 dans le langage Pascal la structure tudi e est instructions condition le probl me tudi programmer le calcul de la somme des 300 premiers entiers la r solution la main laisse dans l ombre la n cessaire distinction entre 49 surtout chez les programmeurs exp riment s parce que le choix de tel ou tel type d it ration avec donc telle ou telle caract ristique peut affecter les conduites de l apprenant Soloway et als 1984 et aussi le sens ou la complexit d un probl me En s appuyant sur les travaux d j effectu s dans ce domaine Laborde et als 1985 parmi les diff rents types d it ration possibles dans le contexte du langage Pascal nous avons retenu le type r p ter jusqu ce que condition repeat until en Pascal qui selon Mejias Mejias 1985 Rouchier et ais 1984 est plus proche des conceptions initiales des l ves La m me probl matique nous a conduits restreindre encore la pr sentation de ce type d it ration la forme suivante repeat x x 1 le compteur ss le corps de l it ration until x N N e
76. peut tre r alis e soit sous forme it rative soit sous forme r cursive formes qui du point de vue conceptuel sont profon d ment diff rentes Dans le premier cas la composition de la succession des blocs d op rations l mentaires est de type sommatif il y a cumul d ensembles d op rations l mentaires Au terme de l criture le tout est diff rent quantitativement et qualitativement de ses constituants blocs d op rations l mentaires selon le mode tant que lt condition gt faire lt suite d instructions gt Dans le second cas il s agit de processus auto r f rents c est dire que le processus intervient dans sa propre production travers ses r alisations ant rieures selon le mode faire lt processus gt au niveau n faire lt processus gt au niveau n 1 plus quelque chose La structure it rative a t un des objets couramment isol s dans les recherches portant sur les d buts de l informatique et de la programmation Les l ments structurels par lesquels passe la repr sentation et les l ments fonctionnels par lesquels passe le traitement ne sont pas s parables dans la plupart des situations de r solution de probl mes La variable de gestion de boucle est un invariant au sens o il faut en assurer la gestion donc la faire intervenir explicitement quel que soit le langage de programmation choisi La structure alors se fait moyen pour travailler sur des objets nouve
77. pourrait on dire le passage d une p dagogie g n rale appliqu e l enseignement scientifique adaptation disciplinaire de la p dagogie par les objectifs des orientations de l ducation nouvelle ou de la non directivit une didactique des sciences proprement dite Le nouvelouvrage collectif galement coordonn par Andr Giordan paru chez Peter Lang en 1983 en constitue le premier effort de syst matisation 2 que l on peut comparer de ce point de vue avec celui des P U F en 1978 3 1 L analyse de la mati re et la construction de trames conceptuelles La n cessit d une analyse sp cifique de la mati re enseign e pour les besoins didactiques est apparue assez t t comme une r ponse la prise de conscience qu il ne suffit pas de prendre appui sur le savoir universitaire existant quitte en proposer des reformulations simplifi es par voie r gressive La d ter mination syst matique des objectifs constituait d ailleurs un premier effort important dans cette analyse des contenus puisqu elle permettait de mieux savoir ce que l on cherche enseigner au del de la succession des activit s scientifiques Mais ce type d analyse restait insuffisant en raison du caract re trop m canique des taxonomies et surtout de l absence de perspective pist mologique dans leur principe de construction M me si nous nous tions efforc s de notre mieux de ne pas concevoir notre tableau d objectifs comme un outil trans
78. progressive des concepts scien tifiques par les l ves est rendu complexe pour une double raison d une part l habitude ancr e chez les enseignants de d finir chaque concept partir d un nonc unique obtenu par simple d calque simplifi d une formulation universitaire et ceci partir d une situation p dagogique souvent unique d autre part la difficult d finir pour chaque domaine scientifique les quelques concepts int grateurs permet tant d en appr hender la structure et organiser autour d eux les nombreux nonc s de base possibles en interrela tions multiples 24 Une approche constructiviste du savoir suppose pr cis ment des confrontations p riodiques et syst matiques entre d une part des trames conceptuelles fournissant une structure co h rente du savoir possible d autre part les filiations de ni veaux de formulations possibles pour un m me concept diff rents niveaux On peut viter de la sorte un enfermement trop pr coce des l ves dans des discours formalis s et favoriser au contraire une diversification des formulations accept es condition qu elles soient en accord aussi bien avec ce qui a t r alis au cours de l activit de classe qu avec les donn es admises par la communaut scientifique C est ainsi que peut tre surmont e l apparente contradiction entre la n cessit pour chaque l ve de construire personnellement son savoir par un effort de recherche de c
79. que l on peut consid rer comme ma tresses d uvre les sciences et techniques A l cole l mentaire leur pratique est d volue un m me enseignant et la distinction entre sciences et techniques a rarement lieu d tre le libell des programmes ne le fait d ailleurs pas Au niveau des coll ges par contre cette distinction est faite et pour des raisons qui tiennent un peu l histoire des sciences un d sir d encyclop disme sous jacent et beau coup un souci de classification pour ne pas dire de s lection des l ves les programmes de sciences physiques calquent d assez pr s une d marche cart sienne L ordinateur outil de laboratoire existe mais l on revient alors aux disciplines utilisatrices m me si l on trouve dans ces programmes de Coll ge plusieurs situations que nous avons voqu es ap prentissages des portes logiques niveaux de tension caract ristiques d effecteurs Dans le cas de la technologie au coll ge les programmes ne font appara tre qu au second plan les contenus centrant leurs propos sur la d marche et sans se r f rer aux niveaux si ce n est par cycle cycle d observation et cycle d orientation l informatique est une notion transversale c est dire qu elle doit tre abord e dans des activit s relevant de chacun des trois domaines qui g n rent la technologie m canique lectronique et gestion Bien que cette situation l informatique outil transversal des
80. qui entoure les circuits int gr s est diff rent de celui dans lequel se trouvent les la mise en vidence du fonctionnement des circuits int gr s permet d acc der l lectronique moderne circuits de type cha ne de conducteur La notion fondamen tale n est plus celle de continuit entre les dip les ou les quadrup les La notion est celle de r seau de liaison entre entr es et sorties De m me le courant lectrique n est pas de fa on essentielle d fini par ses effets ce qui revient le d finir par son intensit mais plut t travers la notion de tension A une lectricit de la circulation intensit on substitue une lectricit du potentiel tension De ce qui pr c de on tire des enseignements sur le plan de la didactique Deux strat gies sont possibles une strat gie de la continuit allant des circuits en boucle aux circuits int gr s une strat gie dans laquelle on mettra plut t en vidence la notion d entr e et de sortie Le circuit int gr tant compar une machine avec alimentation et commande Nous avons utilis les deux stat gies L encore ce qui s est r v l le plus payant t d tablir une rupture nette entre les deux types de circuits et ceci tant en ce qui concerne l enseigne ment au niveau des enfants de CM 2 que celui des adultes en formations initiale ou continue Au cours de cette tude des circuits int gr s nous avons mis l acce
81. qui n est jamais innocent a volu de mani re significative L id e d objectif obstacle qui vient d tre d velopp e comme d ailleurs celle de conflit socio cognitif r pondent bien uneint riorisation et une conceptualisation de cette tension constitutive de l ap prendre trop souvent sous estim e Jean Pierre ASTOLFI quipe de didactique des sciences exp ri mentales Institut national de recherche p dagogique
82. r les intrins ques leurs mises en relations hi rarchis es et chronologiques pour construire un syst me pour lequel sachant comment il est constitu on saura ce qu on peut lui demander Une telle approche trouve probablement sa justification dans un ensei gnement de type professionnel Nous cartons galement une approche fr quemment rencontr e dans laquelle l ordinateur est un instrument au service de la logique et dont le r le essentiel est d tre support de programmation Une approche de cette sorte est elle aussi certainement justifi e mais par rapport des objectifs qui ne font qu emprunter au domaine de l informatique Sur le sch ma pr c dent ilest clair que l une ou l autre de ces deux approches ne s adresse qu l un des p les du champ consid r Elles font donc r f rence des champs voisins mais qui ne sont pas celui de l informatique dans l acception que nous lui donnons Sans avancer que ce soit le seul possible il nous semble que l tude des automatismes permet par sa diversit de rencontrer 100 r des situations de mise en uvre des deux concepts chacun sous son double aspect On peut en effet reprendre l analyse qui a t faite du mod le transposer et qui a t sch matis dans l article de R Rom ro ce num ro Au prix de quelques modi fications topologiques ce mod le peut prendre la forme de la figure suivante figure 4 Sous cette forme le parall lisme avec
83. raison du m lange de commandes mettre en uvre et de formules diter dans les cellules Nous avons d j expliqu pourquoi nous avons voulu introduire l it ration dans Multiplan Le choix de ce type particulier d it ration malgr sa complexit est justifi pour deux raisons a il est tr s proche du type d it ration utilis en Pascal et b malgr ses inconv nients il est l un des plus simples parmi ceux qui sont possibles dans Multiplan 7 2 El ments d une analyse La solution d un probl me du type de celui que nous avons propos aux l ves passe n cessairement par un d coupage en actions l mentaires comme en Pascal Notre analyse cf paragraphes 4 5 et 6 2 1 reste valable dans ses grandes lignes On doit cependant noter les particularit s suivantes i L existence d une commande directement accessible reco pier vers le bas rend tr s facile la r plication d une formule et donc permet th oriquement l adoption de strat gies diff rentes Nous estimons cependant que cette solution est assez co teuse pour deux raisons puisque chaque colonne du tableur contient 255 lignes pour calculer la somme des 300 nombres il faut utiliser au moins deux colonnes qui sont en quelque sorte encha n es ceci n cessite une gestion complexe des cellules chaque nouvelle valeur de N il faut repr ciser le nombre de lignes n cessaires pour le calcul Ainsi la possibilit de proc der par r p
84. reconstruite con ue pour et apprise par l ordinateur L environnement artificiel ne peut tre imagin par r f rence l environnement humain que par une extrapolation infinie de rangement d exploitations de donn es En somme les enjeux la traduction la r solution de pro bl me la reconnaissance des formes sont autant de d mar ches de la pens e qui font appel des modes de traitement de l information propres l tre humain Mais pour l homme elles s inscrivent dans son propre univers alors que l univers des jeux de certains mots de certains probl mes ne sont que des micro mondes formalis s Sur ce point une des perc es d terminantes de l intelligence artificielle sera la dotation de la machine d un conatus c est dire d un d sir pers v rer dans son tre Pour les autres la conception du monde v hicul e par l intelligence artificielle est celle d un monde d objets enti re ment repr sentable m me si objets repr sentent des con naissances C est le postulat que refuse Dreyfus et qu accepte finalement Weizenbaum Orily a une diff rence fondamentale entre la repr sentation du monde par l homme et la repr sentation du monde par l intel ligence artificielle L homme per oit son univers et d finit sa culture par rapport au possible alors que l anticipation de l univers par l intelligence artificielle du robot est celle d un monde fini Il existe pour l homme des objets possi
85. rendu possible l op rationnalit de ces principes R pondre la premi re de ces interrogations revient identifier les concepts li s l ordinateur qui ont surv cu apr s s lection naturelle Nous voyons que nous sommes l en train de rep rer les l ments de la description ontologique On vite par cette m thode de commencer la gen se de l ordinateur par celle du boulier chinois qui n a finalement qu un tr s lointain rapport avec lui La r ponse la deuxi me interrogation aura une utilit dans le cadre de la mise au point d une strat gie d enseignement En effet elle permet de situer les notions que nous nous proposons d exposer l int rieur d un champ conceptuel qui leur donne une signification Apr s ce justificatif notre m thode voyons les r sultats Le marqueur qui nous servira d terminer la naissance de l ordinateur sera le moment o il a profond ment modifi la soci t On peut situer ce moment aux environs des ann es soixante dix En effet pour la premi re fois on utilise des microprocesseurs Ceux ci sont en fait des ordinateurs faible capacit de m moire Ce qui permet entre autres l utilisation facile des microordinateurs et leur faible consommation lectri que Cela suppose l utilisation de circuits int gr s L utilisation de circuits int gr s est en quelque sorte une r volution dans la fa on de r aliser des circuits de petite puissance Avant l utilisation
86. repr sentations et explications des l ves contre les pr tendues voles royales repr sentations et transposition didactique deux parcours de sens oppos s sur le chemin du savoir la reformulation d une notion d j ant rieurement abord e et la structuration des nonc s successifs Bref si les premiers fournissent une structure logique sans implication scolaire temporelle les seconds en constituent des actualisations partielles possibles sous la forme de progressions p dagogiques r gul es par ces trames conceptuelles En d autres termes reprenant des formules employ es par Jean Louis Martinand dans le m me ouvrage collectif cf pp 49 51 la trame a pour fonction p dagogique de constituer un tableau de r f rence qui permet de situer les acquisitions des l ves et d aider l enseignant dans le choix de ses strat gies sans les pr d terminer de mani re contraignante Elle fournit un cadre solide quoi rapporter les repr sentations et expli cations exprim es ou construites leur volution l impact des actes p dagogiques Ce cadre permet d tudier par comparai son les processus d apprentissage des l ves puisque les pro ductions de ceux ci sont multiformes et instables et qu il faut les r f rer des productions labor es adultes et sociales bien situ es La trame n indique donc que des possibles prenant appui sur une analyse solide de la mati re qu il revient aux enseignants
87. ro d Aster d article sur la mise au point de logiciels pour l enseignement ou sur l utilisation pr cise dans une discipline de tel ou tel outil informatique Par ailleurs pour les autres domaines de re cherche il a fallu faire des choix et tenir compte des possibles certains manques peuvent appara tre ce qui tait pr visible et toute contribution ult rieure sera la bienvenue 2 1 Les questions qui restent pos es On ne peut arr ter cette mise en relation de l informatique et de la didactique sur ces quelques questions qui semblent toutes recevoir des r ponses ou du moins des amorces de r ponses Si ces questions portaient surtout sur les aspects de la concr tisation vers l enseignement de l informatique un autre domaine touchant l thique reste pour le moment dans les sph res du supputatif e L introduction de l informatique dans le syst me ducatif prend elle en compte les finalit s de d veloppement d une culture scientifique et technique En quoi l informatique par elle m me contribue t elle ce d veloppement Peut on aller jusqu avancer que l informatique d veloppe sa propre culture Un article propose ce point de vue en s appuyant sur la diversit des moyens nouveaux mis disposition des citoyens dans la soci t actuelle diversit qui ne peut pas ne pas entra ner des ruptures dans les comportements de chacun et donc la cr ation d une nouvelle culture Mais dans le cadre de l enseignemen
88. sans ordinateur des possibilit s de r flexions pr cises en formation A la suite de ce parcours technique propos d un syst me auteur il para t naturel d aborder les retomb es p dagogiques et didactiques qu est ce que le dialogue l ve ordinateur permet de diff rent 1 4 Les possibilit s p dagogiques ouvertes par le dialogue l ve ordinateur En pr alable une parenth se importante est n cessaire pour indiquer un certain nombre de choix aux points de vue p dagogique et didactique ilest important pour les enseignants d avoir leur disposition des dialogues qui traitent des difficult s des l ves de leurs classes Or il est possible qu un enseignant ou mieux une petite quipe construise avec un syst me auteur un ensemble de cinq ou six items L exp rience montre que ce nombre suffit en g n ral pour une difficult donn e et qu iln est pas utile de construire des dialogues importants dans les conditions pr sentes vrai dire pendant la construction la difficult principale pour les enseignants est de cerner le sujet avec pr cision et de savoir se restreindre quelques items De plus en approfondissant la structure d un dialogue ils seront mieux m me de comprendre d analyser les didacticiels actuels et de mieux les exploiter ventuellement L utilisation de l ordinateur prend davantage de sens pour l enseignant et lui re donne du pouvoir dans la gestion des apprentissages Le dialogue
89. scientifique ou m thode logique est pr sent permet il l enseignant d avoir un suivi des l ves un relev de leurs r ponses dont difficult s s il est modifiable pr voit il des moments d intervention de l enseignant dans le cadre d une valuation formative peut il s introduire de fa on pertinente dans le mod le p dagogique de l ensei gnant atteint il les objectifs pr vus permet il l enseignant d tre disponible aux l ves en difficult Cette grille aborde plus pr cis ment les notions d obstacle d autonomie de transposition didactique de structure du savoir pr sent de mod le p dagogique et les aspects trai tement de l information cha nage suivi des l ves relev des r ponses L utilisation de ces grilles en particulier de la seconde situe le cadre du th me de la formation elle servira de r f rence pour la construction des dialogues et par ses interrogations mon trera l int r t d un syst me auteur dans le traitement des r ponses d l ves le didacticiel permet il l enseignant d avoir un suivi des r ponses d l ves un relev de leurs r ponses Elle permettraainsid assurerune continuit jusqu l valuation finale e La s ance de pr sentation des productions Elle constitue une valuation tr s motivante pour les stagiaires et elle donne du sens leur travail explicitations des inten tions des difficult s et des r ussites
90. semble raisonnable de faire l hypoth se que l introduction de l it ration dans un environ nement donn facilitera son utilisation dans un autre envi ronnement Dans ce qui suit nous tudions certains aspects de cette question du transfert de connaissances sur l it ration Il s agit plus pr cis ment de l analyse de deux situations dans lesquelles des l ves avaient r soudre un m me probl me it ratif mais dans deux environnements de programmation diff rents d abord dans un environnement de programmation classique MacPascal puis dans l environnement d un tableur Multiplan 2 LE CADRE DE L EXP RIMENTATION Le probl me que nous tudions est en fait issu des questions soulev es sur le terrain propos d une initiation d l ve de Coll ge classe de troisi me l informatique L id e initiale tait de r aliser un projet d alphab tisation en s appuyant sur un progiciel Multiplan qui est un tableur tr s r pandu dans le monde du travail mais dont les fonctionnalit s sont en g n ral sous exploit es En particulier on peut constater que l it ration disponible sur Multiplan est souvent peu utilis e voire absente des formations les plus classiques En quelque sorte on peut penser que Multiplan est un cosyst me peu favorable l appr hension et l utilisation de l it ration par les novices bien qu il s agisse l d un outil tr s performant dans bien des situations Partant de l hypoth se
91. seul d tenteur de ce savoir Cette question sur le statut du savoir est plus profonde que celle qui avait t pos e par la mise disposition instantan e d infor mations par les moyens audio visuels e Arriverons nous un jour mettre l esprit dans la machine r aliser et exploiter dans l enseignement des machines arti ficiellement intelligentes C est galement un changement de statut du savoir qui est vis par cette interrogation d un savoir essentiellement d claratif qu il s agit pour les l ves de m moriser pour l appliquer l intelligence artificielle devrait permettre le passage un savoir proc dural aidant les l ves comprendre ce qu ils font 1 Peu de travaux en didactique portent actuellement sur ce th me pourtant prometteur e Enfin comme le remarquait J L Martinand si l on vise des changements dans le syst me ducatif il faut les envisager avec beaucoup d ambition il ne servirait rien de traiter s par ment instruments d marches objectifs et formation des ma tres 2 Quels changements cherche t on introduire avec quels moyens pour quels contenus et donc avec quelle formation des ma tres Jacques TOUSSAINT cole Normale du Loiret Orl ans quipe de didactiques des sciences exp rimentales INRP Service Universitaire de Formation des Maitres et Formateurs Universit d Orl ans 19 Michel CAILLOT L ordinateur comme aide la r s
92. seulement les lieux traditionnels des entreprises ni des organisations D autres syst mes de travaux apparaissent bureaux d centralis s centres de travail proches du domicile travail domicile pour le compte des entreprises et avec eux une nouvelle vision psychosociologique C est donc l image culturelle du travail qui se modifie et avec elle la communication entre les acteurs sociaux 3 4 La s curit des Etats Avec l introduction de l informatique au niveau de l Etat Na tion appara t sous un jour nouveau le concept de s curit lui aussi l ment grande chelle de la cadence informatique La s curit est la fois un objectif industriel la fiabilit des syst mes de traitement de l information propres aux entrepri ses un objectif du l giste la recherche d une d finition juridique des risques encourus par les soci t s et les person nes et un objectif du politique confront la n cessit de pr server la souverainet nationale face aux flux internatio naux devenus difficilement contr lables mais vuln rables Une nouvelle cat gorie de risque dit risque bureautique p se sur les entreprises Les erreurs de manipulation de program mation le sabotage en constituent les aspects principaux La banque la bourse l assurance l administration des salaires la caisse de retraite les banques de donn es la distribution des carburants sont concern es en premier chef Les menaces portent sur la m
93. suit fig 2 donne un r sum des principales tapes par lesquelles sont pass s les l ves pendant la premi re s ance Pendant la deuxi me les proc dures utilis es par les l ves sont nettement am lior es Capponi et als 1989 Nous avons tendance attribuer ce ph nom ne la phase de bilan au d but de la deuxi me s ance Les colonnes du tableau correspondent aux strat gies des l ves de la fa on suivante I Construction d un g n rateur d entiers LC 1 Il Construction d une cellule pour le contr le de l it ration NBITER a Il Formule LC LC 1 IV Appel des comp tences de la machine V Formules faisant intervenir la fonction NBITER dans le calcul de la somme VI Construction d une cellule contenant l entier suivant le dernier nombre produit par le g n rateur d entiers 63 Dame figure 2 e L anthropomorphisme Le type d erreur qui caract rise les productions des l ves est instruction proc dure en combinaison avec les variables polyvalentes Nous avons d j mentionn et comment la formule LC HLC 1 qui a t interpr t e par les l ves comme une proc dure qui incr mente simultan ment le compteur et ajoute sa nouvelle valeur dans l accumulateur Ajoutons que nous avons pu observer d autres manifestations anthropomorphiques comme celle de Christophe et Richard pour citer un exemple qui interpr tent les bool ens VRAI FAUX fournis par la formule de
94. sur les objectifs moins abondante qu aujourd hui en langue fran aise mais avec un parti fondamentalement diff rent de l orientation dominante En effet le probl me n est pas pour nous de construire un nouveau mod le hi rarchis la mani re des taxonomies de Bloom ou Guilford dans lequel chaque objectif d un niveau d termin englobe les objectifs de rang inf rieur mais de fournir aux enseignants un tableau des possibles didactiques en biologie Les familles d objectifs propos es r sultent plut t d un premier effort pist mologique d analyse des contenus disciplinaires et distinguent ce qui rel ve des langages des m thodes des techniques et des connaissances le domaine des attitudes sera ajout dans des publications post rieures La raison principale en est que la finalit premi re de notre taxonomie n est pas comme souvent de faciliter la construc tion d preuves d valuation de situer chaque item de questionnement par rapport d autres et d en favoriser la r criture si n cessaire mais bien plut t d orienter les prises de d cision curriculaires des professeurs M me si au terme cela se r percutera je l ai indiqu d embl e dans une mise au point facilit e de l valuation concert e Ce qui par contre est apparu d cisif c est que la r f rence aux objectifs puisse fournir d une part un langage de communi cation entre enseignants pour d signer caract riser et situer les choix op r s
95. thodologique et curriculaire A une p dagogie monographique centr e sur l observation et son instrument privil gi le dessin elle substitue une p dagogie th matique largement ouverte l initiation exp rimentale A un contenu principalement orient par une perspective d anatomie compar e et de ce fait centr sur l observation puis le dessin des pi ces anatomiques squelettiques et de la denture fait place une perspective biologique plus ouverte et plus vari e permettant d aborder la diversit des fonctions biologiques mais aussi d approcher les domaines cologique et thologique Elle balaie une forme de travail r p titive morcel e voire ritualis e pour laisser place subitement des recherches s inscrivant dans des temps plus longs instaurant le dialogue dans la classe comme moteur de l avanc e de la connaissance Surtout peut tre elle essaie d instaurer une p dagogie du probl me biologique se substituant au traditionnel titre de la le on et orientant l activit p dagogique les connaissances apparaissant in fine comme le r sultat d un processus de recherche et la r ponse une question scientifique ayant fait l objet d investigations Une telle transformation curriculaire au C E S parall le la mise en place des activit s d veil scientifiques pour l cole l mentaire s inscrit bien comme on le voit dans le contexte id ologique des ann es 68 1 2 Le cadre des C E S exp riment
96. tique du relais lectromagn tique au transistor ASTER n 7 Mod les et mod lisation Paris INRP 1988 104 suivant deux d marches possibles M me s il ne se r v le pas fondamental pour ces suites d acti vit s 11 l ordinateur s av re bien utile pour acc der au codage de l information et au pilotage d une maquette d s qu elle comporte un nombre m me r duit d actionneurs Sans tre de type impositif et encore moins dogmatique mais cependant rassurante pour les ma tres cette d marche reste proche de la progression des objectifs d finis par un enseignant qui veut conduire ses l ves la notion d automatisme tout en en abordant tous les aspects Un autre exemple de d marche plus heuristique plus techno logique consiste proposer d embl e aux l ves la construc tion d une maquette dont on d finira d abord le cahier des charges On trouve des exemples de projets de ce mis au point par des formateurs dans plusieurs ouvrages 2 mais leur abord n cessite l entremise d une action de formation c est leur objectif pour tre totalement transf rables par un ma tre rassur dans sa classe Dans une telle approche ce sont les enfants ou groupes d enfants qui mesure de l tat d avan cement de leur projet vont tre confront s des obstacles de m me nature que ceux qui peuvent tre pr vus dans une construction de s quences qu ils nonceront et qu alors le maitre aidera franc
97. tons nous 8 2 Le probl me de l identit des individus De nos jours l identit du citoyen ne peut plus tre s par e de la question du droit l information La reconnaissance juridique de cette identit est celle du droit se nommer et tre nomm Elle passe par la l gitimit des nouveaux langages Garantir chaque citoyen le droit de se dire de se nommer c est garantir sa vie priv Cette garantie impose la reconnaissance du droit d acc s de la personne aux fichiers de renseignements auto matis s des administrations par exemple Et cette garantie se fait d autant plus n cessaire avec la mise en oeuvre d outils informatiques que la loi pr sent r glemente toute action qui vise fixer transmettre des informations qui porteraient atteinte la vie priv e des personnes 1 Cette reconnaissance du droit de la personne dans l usage des fichiers publics ou priv s objet des l gislations informatique et libert doit aujourd hui rentrer dans une phase positive il ne s agit plus seulement de d fendre le citoyen mais de lui reconna tre le droit d tre producteur d informations le con cernant La troisi me g n ration des droits de l homme caract ristique du nouveau monde informatique ne peut na tre sans la d fi nition des principes de la r appropriation du droit des hommes cette identification active Philippe Lemoine ouvre la voie cette nouvelle approche de l identit
98. tranches d ge il est possible que les enfants acqui rent la capacit d crire des programmes simples non pas en vue de la seule maitrise de l informatique mais pour laborer par eux m mes un projet le tester et en tirer ainsi une exp rience mod lisante 19 De l apprenant utilisateur de la machine on est pass au programmeur m me si le langage de programmation est con u pour permettre de d crire des actions et des tats simples de mani re compr hensible et non ambig e pour des enfants 1 e Une troisi me direction de recherche s est ax e sur le d ve loppement d une culture technique au coll ge mais aussi d s l cole l mentaire dans le cadre de l enseignement de la technologie En 1984 la Direction des Ecoles proposait dans seize coles normales une action d exp rimentation sur l in troduction de l informatique technologique automates programmables et robots l cole l mentaire Les enfants doivent acqu rir les rudiments d une culture informatique dont la robotique constitue une composante Il est souhaitable qu ils puissent r aliser et commander eux m mes dans le cadre d activit s scolaires de petits automates ou de petits robots 12 C est une recherche d ing nierie didactique qui doit mettre au point un mat riel sp cifique interfaces et maquettes programmables ainsi que les situations propos es aux enfants des feux tricolores de carrefour aux mobiles bidimensionnels L aspect
99. travaux pratiques r alis s sur le micro ordinateur Le professeur apr s avoir fourni une t che aux l ves intervenait la demande de ceux ci Nous d crivons ici une s ance mettant en uvre l it ration en Pascal pr sent e au paragraphe 6 1 et deux s ances dans Multiplan pr sent es en 7 3 3 UN POINT DE D PART Il y a plusieurs fa ons bien diff rentes d aborder le probl me de l acquisition des connaissances Nous nous sommes plac s dans une perspective constructiviste hypoth se d un sujet qui construit ses propres connaissances en interaction avec son milieu La th orie des situations didactiques Brousseau 1987 permet travers la construction de situations adapt es d organiser la formation des l ves en donnant une place centrale l activit du sujet Cette activit doit tre orient e vers la r solution de probl mes qui sont source et crit re des savoirs Vergnaud 1981 Dans ce contexte nous avons voulu cr er des situations probl mes telles que les savoirs en jeu 48 les savoirs sont des outils pour r soudre des probl mes une structure it rative comprend des instructions r p ter une condition d arr t l it ration et sa mise en uvre dans le contexte du dispositif donn puissent appara tre comme des outils conomiques et efficaces pour la r solution des probl mes Il tait doncimportant de cr er ces conditions qui pourraient donner un sens aux
100. un contenu disciplinaire ou ventuel lement interdisciplinaire 2 la conception et l laboration d un projet de mini dialogue 3 l valuation formative de celui ci r gulations successives par essais aupr s des apprenants suivis de remaniements e Premier axe le choix et l analyse d un contenu Comme on l a vu plus haut les difficult s auxquels on voudrait rem dier ne rel vent certainement pas tous d un traitement par didacticiel mais quels contenus est il possible de mettre en oeuvre Les contenus les plus divers sont certainement abordables cf plus haut des contenus de l ordre des savoirs les savoirs structur s ais ment mod lisables sont certainement les plus faciles mettre sous forme de didacticiels notion d atome de courant lectrique de gaz de pression ou des pr sentations d objets techniques engrenages balances _ des m thodes ou des savoir faire par exemple comment formuler des situations probl mes comment rechercher des l ments de r ponses comment formuler des hypoth ses comment critiquer un document comment r diger une exp rience de chimie comment tablir une loi partir de donn es Dans tous les cas avant d crire il sera n cessaire d approfon dir le contenu ou la m thode de tenir compte de sa logique d exposition de celle de l l ve et des enseignants concepteurs des aspect didactiques recueil des repr sentations pr alables nature du mod
101. une longue vie devant elle Sans regarder du c t de l enseignement professionnel ou de quelques classes option explicite seconde premi re infor matique on ne retrouve inscrit d enseignement d informatique que dans les classes post baccalaur at sous forme de l ap prentissage d un langage ou comme outil de laboratoire Bien s r peut on objecter l informatique peut tre un outil pour toutes les disciplines du coll ge ou du lyc e Mais est il objet d apprentissage pour les l ves ou simple objet d monstratif disposition de l enseignant N anmoins pour les ma tres et professeurs d une part pourles formateurs d autre part par del les louvoiements des d cideurs la question reste de d terminer les contenus et m thodes d enseignement car les mat riels m me souvent critiqu s existent dans les coles et coll ges depuis le plan Informatique 4 Fiche Informatique Compl ments aux programmes et instructions du 15 mai 1985 Paris Minist re de l Education Nationale 1985 5 Idem 4 6 Circulaire de la Direction des Ecoles Bulletin Officiel de l Education Nationale n 37 22 octobre 1987 Paris 1987 une premi re exp rience centr e sur les m thodes algorithmiques Pour Tous et les d sirs des enfants sont grands devant ces objets que l on aimerait bien utiliser 1 2 Les premiers essais La d cision d introduire l informatique dans l enseignement lorsqu elle a t prise
102. unit centrale et de p riph riques cran clavier impri mante modem actionneurs effecteurs etc qu on parle de codage binaire de l information avec ou sans r f rence aux circuits qu on cherche activer ampoules ou moteurs Sous cet angle d approche de la fonction technique on fait r f rence des pratiques culturelles scientifiques en mettant l accent sur une d marche privil gi e de notre soci t encore marqu e par le cart siannisme d coupage logique reconstruction mod lisation et technique en faisant participer les enfants l volution des objets comme r ponses successives un m me probl me et contribue ce que Deforge appelle la g n tique de l objet qui fait par exemple passer de l lectronique avec tubes aux transistors puis du transistor aux circuits int gr s par un processus de miniaturisation mais aussi de complexification Ces deux concepts d information et de fonction m me si r p tons le ils ne sont pas suffisants permettent en se croisant de recouvrir l ensemble du champ de l informatique abordable aux niveaux o nous les consid rons Ce croisement peut se symboliser en faisant se recouper les deux axes figurant les deux concepts chaque axe ayant deux p les codage et change pour l information usage et technique pour la fonction suivant la figure 2 7 Ce serait d ailleurs l int rieur du syst me Homme Machine qu il fau drait plut t voquer ici 8 Yves DEFORGE
103. AUTO VALUATION DANS L DUCATION SCIENTIFIQUE Le texte r v lateur de la rupture th orique nous conduisant une nouvelle phase de recherche est constitu par l article du Bulletin de l A P B G publi en 1973 avec Andr Giordan et Guy Rumelhard 11 dans le style volontiers pol mique de l poque tuptiire gui culminera avec l ouvrage collectif des P U F en 1978 2 1 Caract risation d une rupture th orique Alors que le patient travail cart sien de d finition des objectifs vient juste de s achever une remise en question d cisive s op re d stabilisant l difice pr c dent sans pour autant le r cuser mais conduisant une importante r orientation des travaux On peut caract riser de la fa on suivante les aspects essentiels de cette r vision probl matique introduite La place centrale de l l ve et l alt rit de son chemin de l apprendre par rapport aux progressions p dagogiques aussi rigoureuses et m ticuleuses soient elles est affirm e avec force Non pas que jusque l l l ve n ait pas t au centre des pr occupations comme en t moignent d s 1966 les orienta 11 Jean Pierre ASTOLFI Andr GIORDAN Guy RUMELHARD Pourquoi l autonomie des l ves en Biologie in Biologie G o logie Bulletin de l APBG 4 1973 12 Jean Pierre ASTOLFI et al Quelle ducation scientifique pour quelle soci t Paris PUF L Educateur 1978 204 l l ve au centre des apprent
104. C 1 L 1 C 1 LC 1 1 L 1 C 1 Par contre d autres programmes comme les deux suivants prennent en compte la n cessit d accumuler les valeurs 62 des programmes qui produisent des nombres en paires sont fr quents et tr s persistants LC 1 L 1 C L 1 C 1 ou LC 1 L 1 C L 2 C L 1 C Ce type de programme est en g n ral apparu assez tard Ils sont peut tre la cons quence du d bat organis par l ensei gnant au d but de la deuxi me s ance autour la signification des formules Notons que la conception des nombres en paire est tr s persistante et nous para t tr s proche des programmes d j observ s en MacPascal qui produisent la somme de deux entiers cons cutifs Ces formules pr sentent un int r t parti culier puisque deux bin mes sur les quatre qui ont r solu le probl me sont pass s par ce stade Elles montrent la prise de conscience par les l ves du fait que les contraintes du dispositif exigent l utilisation de plusieurs cellules pour ajouter des nombres cons cutifs C est un progr s important dans la r solution du probl me vu l importance queles l ves attribuent initialement aux formules du type LC LC 1 N anmoins cette prise de conscience n aboutit pas automatiquement la solution correcte En effet deux bin mes ont chou sans qu on puisse savoir si ce sont des probl mes de temps ou un obstacle tr s important qui en soit la cause Le tableau qui
105. CONCLUSION 3 1 Les r sultats Nous avons constat une importante utilisation de lexies biologiques aussi bien dans dans les revues scientifiques comme La Recherche que dans des revues agricoles et particuli rement de lexies appartenant au champ s mantique g n tique En g n ral les termes biologiques employ s sont les m mes que dans le texte de r f rence Seuls les termes pivots all les gam tes linkats et h t rozygote sont reformul s les autres termes pivots figurent sans changement On constate des variations du pourcentage de termes biologiques utilis s dans les diff rents textes Plusieurs param tres d terminent la coloration des textes c est dire la pr sence ou non d un vocabulaire biologique le niveau de reformulation les champs s mantiques pr sents Ces param tres sont l auteur l organisme qui publie le texte la forme du support livre revue technique le public vis Concernant le vocabulaire utilis l analyse lexicale montre que l auteur joue un r le d terminant Dans le tableau n 1 les r sultats des textes 6 et 8 sont semblables alors que les r sultats des textes 8 et 9 m me revue sont dissemblables De m me dans les textes 1 2 et 7 l auteur emploie les m mes reformulations Concernant les champs s mantiques utilis s il semble que l organisme jou un r le important On observe ceci dans le tableau n 2 concernant le champ publicitaire textes 3 4 5 et agric
106. Exp rience R sultats Interpr tation Conclusion Karl R POPPER La logique de la d couverte scientifique Paris Payot 1973 Ed originale Londres 1959 Thomas S KUHN La structure des r volutions scientifiques Paris Flammarion 1972 Ed originale Chicago 1962 libert p dagogique et enfermement dans des tableaux cart siens 203 la br che Car il y a bien quelque c t paradoxal transformer en tableaux cart siens la nouvelle libert p dagogique introduite dans l enseignement scientifique Malgr tout cette double lecture possible peut fournir une cl de l apport essentiel de la recherche dans la mesure o celle ci a su mettre en tension dynamique deux domaines qui ont longtemps eu tendance se d fier l un de l autre la pr para tion minutieuse voire obsessionnelle dont la nature se trouve modifi e par son report sur le moyen terme la fonction dirigiste tendant alors devenir r gulatrice l inventivit de situa tions didactiques non pr alablement codifi es par la tradition ni les manuels dont se trouve vit e la d rive non directiviste florissante cette poque Cette mise en tension d l ments h t rog nes contribuera l mergence d une didactique de la biologie La tendance s en d veloppera ult rieurement comme on le verra mais cela me conduit l examen de la seconde phase des recherches ici pr sent es 2 LE D VELOPPEMENT DE L AUTODIDAXIE ET DE L
107. Flammarion 1983 26 une conception nouvelle du lecteur ainsi que de la notion d image La rupture perp tr e par l ditique dans une cha ne ditoriale intervient ensuite deux niveaux le lectorat le statut virtuel de l image e Ce qui importe d sormais c est le r seau des lecteurs desti nataires potentiels des productions qui commande les dimi nutions ventuelles de tirage la segmentarisation des lectorats et la diversification des titres Mais bien souvent les diteurs ne sont pas suffisamment quip s ni pr par s sur le plan des d marche de prospection pour int grer ces nouvelles m thodes de travail Et il faudra de plus en plus compter avec cette possibilit certes encore th orique mais potentiellement offerte chacun de susciter ces lectorats occassionnels de plus en plus nombreux qui vivent et meurent en justifiant r trospectivement le produit La chose imprim e est devenue une image virtuelle On le voit en particulier en conception assist e par ordinateur C A 0 en fabrication assist e par ordinateur F A O en vid onum rique avec les palettes graphiques L image est d pourvue de signification qui lui soit propre Elle est recons truite partir d une banque de donn e elle peut concr tiser un mod le comme en architecture o elle est une repr sen tation ventuelle du possible La r alit est donc une v rit de repr sentations une succession de m tamorpho
108. Grenoble la Pens e sauvage 126 p DARR Jean Pierre 1985 La parole et la technique Paris L Harmattan 196 p DEMARLY Yves 1977 G n tique et am lioration des plantes Paris Masson 290 p 192 DEVELAY Michel 1987 A propos de la transposition didactique en biologie in revue Aster N 4 pp 119 138 Paris Publication INRP GAILLARD Sylvie 1986 Changements techniques et industrialisation capitaliste de la culture du ma s en France depuis 1945 l ments pour une approche syst mique Th se de doctorat de troisi me cycle Lyon II pp 20 75 GALLAIS Andr 1988 Quelques d finitions relatives l h t rosis Gif sur Y vette CNRS INRA UPS 4 p GEORGE Susan 1981 Les strat ges de la faim Gen ve ed Grounauer JACOBI Daniel SCHIELE Bernard 1988 Vulgariser la science collection milieux Champ vallon Seyssel PUF 284 p JACOBI Daniel 1985 Diffusion et vulgarisation des savoirs scientifiques in La Pens e N 246 Juillet Ao t 1985 pp 55 64 JACOBI Daniel 1987a Quelques formes du savoir savant dans les discours de vulgarisation scientifique Paris in revue Aster N 4 pp 91 117 Publication INRP JACOBI Daniel 1987b Textes et Images de la vulgarisation scientifique Berne Peter Lang 170 p JEANTET Alain TIGER Henri 1988 Des manivelles au clavier Paris Syros alternatives coll alternatives sociales 152 p MARTINAND Jean Louis 1983 Questions pour
109. IERE F Enseignement assist par ordinateur Ed Ophrys 1986 DEPOVER C L ordinateur m dia d enseignement un cadre conceptuel Culture Technique n 20 p 86 DUFOYER J P Informatique ducation et psychologie de l enfant PUF Le Psychologue Paris 1988 p 233 DUREY A Vers des activit s didactiques de mise au point de mod les de physique avec des micro ordinateurs Exemples trajectoires frapp s et rebonds de balles en rotation Th se Universit Paris VII 1987 DUREY A La notion de mod le en physique la mod lisation et son apprentissage in Actes des 6 mes Journ es Internationales sur l Education Scientifique de Chamonix Paris Universit Paris VII 1984 pp 487 492 DUREY A Mod les en physique in Actes des 9 mes Journ es Internationales sur l Education Scientifique de Chamonix Paris Universit Paris VII 1987 DUREY A SCHWOB M Les utilisations du micro en Informatique n 20 mars avril 1984 pp 33 38 FERRY G Le trajet de la formation les enseignants entre la th orie et la pratique Dunod Paris 1983 FIRPO J L NEEL P BOYER L Manipulations assist es par ordinateur in Actes des 11 mes Journ es Internationales sur l Education Scientifique de Chamonix Paris Universit Paris VII 1989 pp 165 169 173 FISZER F Elaboration de didacticiels tapes probl mes difficult s Bulletin enseignement public et informatique n 39 1985 pp 90 103 HERMANT
110. IREM ou ensei gnants de coll ges et d coles normales a exploit les possibi lit s du langage Logo pour l appropriation de l espace par les apprenants et la d couverte des premiers l ments de g om trie D s 1973 plusieurs quipes ont d velopp le langage mis au point par Seymourt Papert dans une perspective constructiviste des apprentissages La pr sence de l ordinateur en particulier la m diation oblig e qu il r alise entre l enfant et la r alisation est iciessentielle Il permet de d l guer un grand nombre de pouvoirs classiques du ma tre en mati re de d cision sur l exactitude des r ponses de l l ve la diligence de ce dernier L orientation ici est celle de l apprentissage et l utilisation d un langage particulier pour permettre le d veloppement de capa 7 Monique SCHWOB Les sciences physiques dans l exp rience des 58 lyc es Actes des Quatri mes Journ es Internationales sur l Education Scientifique Paris Andr Giordan et Jean Louis Martinand diteurs 1982 8 Monique SCHWOB Idem 7 9 Andr ROUCHIER Th or me du trajet total de la tortue et trace des polygones r guliers Orl ans Collection Recherche n 3 IREM 1985 une autre prenant appui sur les apprentissages des l ves une troisi me visant le d veloppement d une culture cit s et de connaissances dans le domaine de la g om trie La question qui se pose en effet est de savoir si dans ces
111. L ducation technologique Paris Casterman Col lection E3 1970 98 programmation organes odage analyse de Ee relations l information aq gestion Fonction Echange d usage d information D fabrication domaine social traitement Fi 2 croi t Lorsqu on interroge un public d apprenants n ophites en leur demandant d associer spontan ment informatique les mots qui leur viennent l esprit le rangement de leurs propositions peut ais ment se r partir en quatre groupes de termes qui rappellent les p les du tableau pr sent par ailleurs adapt du tableau informatique de Th lyce Aigorithmiques Heuristiques Langages Analyse ganes Programmation at riel Electronique rdinateurs Produits INFORMATIQUE Familiale icroinformatique ne nformatique informatisation Gestion appliqu e Le Pa seaux Industrielle Mutations industrielles Scientifique Figure 3 9 Th lyce index th matique pour les lyc ens Grenoble CRDP 1986 quatre questions des apprenants une approche ni rationalisante ni instrumentaliste 99 Pour eux chantillon d une centaine d l ves instituteurs en formation initiale l informatique c est programmer traiter des donn es utiliser des langages plus ou moins d concertants s entra ner la logique l algorithmique avoir des d marches plus ou moins obscu res appliquer utiliser des logiciels remplacer avantageusement de
112. NT C Production des semences technique et conomie Cultivar sp cial mais 206 p novembre 1980 p 35 VINCENT M H Quand 1 1 3 Entreprises agricoles n 187 87 p F vrier 1986 p 45 TALLON P Am lioration du ma s le classicisme performant La France agricole 44 p suppl ment au n 2167 du 9 janvier 1987 p 17 Coop rative agricole dauphinoise 1983 Informations ma s r colte 1982 semis 1983 L MERGENCE DE LA DIDACTIQUE DE LA BIOLOGIE UN ITIN RAIRE Jean Pierre Astolfi Depuis une quinzaine d ann es la didactique de la biologie se d veloppe et tente de se constituer comme une discipline autonome g n rant ses concepts sp cifi ques L quipe de recherche de l INRP est l une des plus anciennes dans ce domaine et l auteur actuellement responsable de cette quipe d crit ici l itin raire et les volutions intellectuelles qui ont conduit l mergence d une didactique sp cialis e partir d une p dagogie des sciences Laquelle d veloppait plut t alors dans sonchamp propre des pr occupations de p dagogie g n rale p dagogie par objectifs travail autonome Ce texte tente d identifier les ruptures th oriques et les probl mes nouveaux auxquels s affronte cette discipline en d veloppement Il est issu d une note de synth se r dig e pour la soutenance d une Th se sur travaux l Universit Lyon II en 1989 La relation d un itin raire de recherche en didactiq
113. OLOGIE Le d but de la troisi me phase des recherches peut tre approximativement dat du moment m me o semble culminer la seconde avec la parution en 1978 de notre ouvrage collectif des P U F coordonn par Andr Giordan Elle correspond l mergence en tant que telle de l id e de didactique des sciences c est dire la n cessit d une centration beaucoup plus pr cise sur des champs conceptuels dont il s agit d analyser les obstacles et les conditions d appropriation par les l ves Elle a pour une part je crois 20 Jean Pierre ASTOLFI Claude BORGEL Claude FAURE Yvette GINSBURGER VOGEL Biologie 6 me Paris Belin 1977 Biologie S me Paris Belin 1978 Avec livres du professeur Equipe de recherche ASTER Formation scientifique et travail auto nome Collection Coll ges Paris INRP 1985 21 Jean Pierre ASTOLFI Nicole BEAUCHAMP Claude BORGEL Yvette GINSBURGER VOGEL Les exercices d auto contr le en Biologie Paris INRP CES de Marly le Roi 1974 80 fiches autocorrectives livret explicatif n cessit d une reformulation du savoir pour son enselgnement sur d autres bases pist mologiques que l analyse des objectifs gr ce un processus de transposition didactique 211 contribu aussi la fonder dans le champ de la biologie parall lement ce qui s est construit pour les math matiques et la physique Les publications de cette troisi me phase marquent en effet
114. VOUS AVEZ DIT INFORMATIQUE ET DIDACTIQUE 7 Jacques Toussaint Un num ro dont le th me central porte sur l informatique dans une revue de didactique des sciences C est un choix que le comit de r daction d Aster a accept de faire un moment o l informatique en s imposant comme un fait social et culturel devient galement un fait d enseignement renouvelant de fa on parfois importante les m thodes et points de vue de toutes les disciplines scolaires L informatique interroge donc la didactique et il convenait de proposer les r ponses de quelques didacticiens des sciences en particulier sur les relations qui s tablissent peu peu entre informatique et didactique 1 INFORMATIQUE ET ENSEIGNEMENT 1 1 Le cadre institutionnel Depuis septembre 1985 l informatique fait officiellement partie des outils la disposition des ma tres et professeurs de l enseignement fran ais Dans le corps des programmes et instructions pour l cole l mentaire arr t du 23 avril 1985 on retrouve le terme cit plusieurs reprises en fran ais en math matiques en sciences et techniques mais pour le l gislateur le choix est clair il ne s agit pas d un enseignement d informatique uniquement un nouvelinstrument de ressource pour le ma tre m me si par crainte peut tre de r ticences il un nouvel outil a tenu pr ciser qu un horaire de cinquante heures devait sur one les deux derni res ann es de l cole l
115. a logique d une progression p dagogique classique M me si celle ci int gre le dialogue avec la classe comme nouvel habit du cours magistral Ces tudes visent en quelque sorte l gitimer l exploration de nouveaux modes d activit p dagogique puisque l tude des repr sentations des l ves leur persistance voire leur retour r gressif tout au long de la scolarit montre de fa on patente les limites d efficace des formes traditionnelles de travail sco laire en biologie 19 Du coup la construction du savoir par les nouveaux modes exp riment s est cens e tre plus facile pour les l ves puisque plus naturelle il suffit de s adapter leur fonctionnement et 19 Andr GIORDAN Une p dagogie pour les sciences exp rimentales Paris Le Centurion 1978 Androula CHRISTOFIDES HENRIQUES C sar COLL Comment dialoguer avec les objets ou l enseignement des sciences l cole primaire perspective piag tienne in Cahiers de la section des sciences de l ducation de l Universit de Gen ve 2 1976 une remise au centre de la question des savoirs n cessit de r crire les aides didactiques pour que les l ves puissent y acc der hors de la m diation du professeur 209 leur rythme propres Par l insistance mise sur les attitudes face au questionnement biologique et par le soin apport l appropriation personnelle des m thodes scientifiques doivent n cessairement
116. apes de la construction Les l ves n ont pas abord le probl me de la m me fa on Certains bin mes ont commenc par la construction d un g n rateur d entiers du type LC 1 dont ils taient convaincus qu il leur serait utile pour la solution d ailleurs ils savaient d j comment le construire au cours pr c dent l activit propos e par l enseignant tant justement la construction d un g n rateur d entiers Par contre d autres bin mes se sont centr s tr s vite sur le probl me de la construction des aver tisseurs de l it ration et du test d arr t en mettant dans une cellule une instruction du type NBITER A partir de l il y a une encore plus grande diversification des strat gies des l ves Tr s souvent d ailleurs beaucoup plus qu en Pascal les l ves proc dent par une recherche empirique partir d une formule qui produit un certain nombre de r sultats pour les petites valeurs num riques ils tentent par essais successifs d adapter la formule sans pour autant prendre en compte sa signification alg brique Ils construisent ainsi diverses formules pour voir comme ils le disent parfois Ainsi Herv et Pierre essayent des formules comme les suivantes ENBITER 1 NBITER LC LC 1 NBITER LC 1 mais ces modifications sont apport es sans une analyse des contenus des cellules ni d ailleurs une analyse des messages d erreur que le dispositif renvoyait pour chacune de ces ex pressi
117. aract re essentiellement implicite du contrat didactique des s quences centr es sur l apprentissage d un savoir 2 2 Prendre en compte les repr sentations des apprenants Il a souvent t not dans le domaine de la didactique des sciences en particulier le r le fondamental des id es pr alables des apprenants dans les processus d apprentissage Des rai sonnements spontan s aux pr conceptions des mis con ceptions des anglo saxons aux repr sentations tous les auteurs ont point leur nature bloquante par rapport l volution des connaissances proches de ce que Bachelard qualifie d obstacle la pens e scientifique En tant que domaine scientifique a fortiori en le regardant sous l angle des automatismes l infor matique ne fait pas exception et l analyse de situations de classes ou de formation permet de faire ressortir quelques obstacles tr s fr quents et qui dans les situations vari es propos es se retrouvent sous des formes tr s semblables Leur d passement correspond un r el progr s des connaissances en informatique ce qui doit conduire l enseignant ou le formateur ne pas les n gliger voire susciter des occasions pour les faire merger et cr er ainsi les conditions de confrontation Les deux premiers obstacles que les apprenants rencontrent et que nous ne ferons que mentionner ici s apparentent ce que Bachelard qualifie d exp rience premi re et d antropo morphisme 5 La pre
118. arent du milieu de l observateur ou de son contexte s galisent L information connaissance peut ne faire de la r alit culturelle qu une r alit de surface un langage de l artefact qui risque de se d voyer en encyclop disme dont on sait la faible efficacit dans les processus de raisonnement Par ailleurs l information connaissance r pond en g n ral la demande d un public averti Les donn es conomiques juridi ques administratives ou culturelles s adressent des publics sp cialis s Dominique Wolton soulignait le danger d une ad quation possible entre l information connaissance et la stratification sociale 6 Dominique WOLTON La bouteille l encre in Philippe LEMOINE et Genuys GALLOUEDEC dir Les enjeux culturels de l informatisation Paris La Documentation Fran aise 1980 20 le droit d un individu produire des informations le concernant La forme directement utilisable de cette information risque fort de cacher des choix d j r alis s avant sa mise disposition l information adapt e est une information s ri e qui reconduit la hi rarchie et le clivage des classes sociales cette fois par niveaux de connaissance et de culture S interroger sur le statut de l information dans le monde informatique conduit donc soulever le probl me politico juridique de la l gitimit de la culture qui en d coule Mais alors quelle articulation entre technologie et culture souhai
119. as l architecture de l un d entre eux qu il faudra mettre en avant compte tenu de la tr s grande vari t des exemples mais bien les l ments de base de l esp ce dont la pr sence est n cessaire la gestion des m canismes 1 Certaines s ries sont modulables au point que chaque utilisateur peut construire en fonction de ses besoins son unit personnelle c est le cas de la s rie 3090 d IBM l aspect g n tique permet de d gager les caract ristiques de l ordinateur actuel 71 Nous n ignorons pas bien entendu que tous les automatismes ne sont pas fond s sur l utilisation de l ordinateur De simples circuits int gr s font encore tr s bien l affaire De m me il est possible de r aliser des automatismes l aide de syst mes pneumatiques Mais il est assez vident que la tendance est l utilisation de microprocesseurs voire de microcontr leurs qui sont de petits ordinateurs plac s dans un m me bo tier C est donc les principes r gissant les ordinateurs qui seront expos s ici 1 5 L aspect g n tique Il semble que ce soit pour faire une r f rence l histoire des techniques que nous ayons introduit ce paragraphe En fait il n est est rien La m thode de Le Moigne attire l attention sur les probl mes suivants partir de quel moment peut on dire que les principes mis en uvre dans nos ordinateurs sont apparus quel est l environnement Scientifique Technique Social qui a
120. ation des variables sous la forme du codage descriptif C est t moigner largement la fois de l int r t et des difficult s que peut rencontrer la mise en place d objets de savoir aussi nouveaux que la forme d l mentarisation de la r cursivit que repr sente la prati que des critures r cursives en situation de programmation CONCLUSION Tracerles l ments d un passage de l exp rimentation organis e l enseignement suppose une d limitation des probl mes qui peuvent tre rencontr s au cours de cette op ration Ils sont du m me ordre que ceux qui se manifesteraient dans la didactique d autres disciplines scientifiques cela pr s qu il s agit de savoirs dont le mode d insertion dans un r el a une sp cificit particuli re Le double rep rage interne articul sur l cologie des savoirs en cause externe articul sur des l ments culturels donc sur un ordre de reconnaissance dansla noosph re est une n cessit Dans cet article nous avons essay de mettre en vidence par une pr sentation de quelques travaux le prix payer pour la nouveaut en tant qu objet de savoir de notions comme la r cursivit Il nous semble que dans l tat actuel de l enseignement scientifique elle ne pourrait pr tendre un habitat de taille suffisante Elle ne pourrait donc pas survivre 43 La t che de la recherche reste toutefois toujours la m me explorer des r alisations didactiques ainsi que leur
121. ative d auto valuation formatrice au sens que Bonniol Nunziati et al ont donn r cemment ce terme 19 17 Victor HOST Proc dures d apprentissage spontan es dans la forma tion scientifique in Revue fran aise de p dagogie 45 Paris INRP 1978 Michel DEVELAY a caract ris l opposition activit s fonctionnelles activit s de r solution de probl mes dans Essai de caract risation des s quences conduites en activit s d veil scientifiques in Eveil scien tifique et modes de communication Paris INRP Coll Recherches p dagogiques 117 1983 18 Jean Jacques BONNIOL Influence de l explicitation des crit res utilis s sur le fonctionnement des m canismes d valuation d une production scolaire in Bulletin de psychologie 353 1981 Georgette NUNZIATI Pour construire un dispositif d valuation formatrice in Apprendre 1 Cahiers p dagogiques 280 1990 208 l valuation par l observation continue des groupes d l ves la fonction poi mique initiale des repr sentations un r v lateur de l inefficacit des m thodes traditionnelles au plan des connaissances Quant l unit p dagogique de traitement consid r e par le ma tre elle change d ordre de grandeur A l id e d une gestion globale de la classe orient e par un dialogue pseudo socratique se substituent des interventions plus individuelles et un suivi de petits groupes qui cheminent selon des voies et
122. automatiques Ceux ci utilisent des circuits lectroniques in t gr s On aboutit ainsi des machines que l on ne peut comprendre par simple observation ou en utilisant des concepts l mentaires Faut il pour autant laisser la compr hension de ces machines aux seuls sp cialistes Peut on faire acqu rir chacun un savoir sur ce sujet savoir ayant un r el caract re op ratoire A partir d une tude des syst mes automatiques nous mon trons que moyennant une p dagogie appropri e chacun peut se forger des mod les qui lui permettront de mieux comprendre et ma triser des syst mes 1 RECHERCHE DES NOTIONS A ENSEIGNER Introduire une culture scientifique et technique dans un ensei gnement non professionnel pose au moins le probl me de son utilit quoi cel sert il Ne peut on utiliser la technique sans en connaitre tous les arcanes Les d veloppements r cents en ce domaine montrent qu ilest difficile de se comporter en simple consommateur sans clairage que l on pense l utilisation prolifique du nucl aire aux nergies renouvelables par exem ple et qu il est plus que souhaitable de poss der quelques l ments de culture technique pour pouvoir exercer ses droits de citoyen Et cet aspect bien que souvent tu devait tre mis ASTER N 11 1990 Informatique regards didactiques INRP 29 rue d Ulm 75230 Paris Cedex 05 68 une adaptation du savoir savant pour en faire un objet d enseigne
123. aux En avril 1970 le protocole dit de Saint Quentin sign entre l INRP et le minist re de l Education nationale constitue le point de d part d une vaste innovation contr l e destin e rechercher des modalit s nouvelles et moins s lectives d or ganisation des C E S notamment par la suppression des fili res pr vues par la r forme Fouchet sections classiques longues sections modernes courtes classes de transition Sous la direction de Louis Legrand alors directeur du d par tement de la recherche p dagogique de l INRP s laborent et s exp rimentent de nouvelles structures qui s efforcent de limiter le caract re s gr gatif des groupements d l ves de conserver autant que faire se peut l h t rog n it des classes mais de rendre celle ci viable afin d viter que ne perdurent des 2 MINISTERE DE L EDUCATION NATIONALE Circulaire n TV 68 521 du 17 octobre 1968 Ce texte sign du recteur Henri Gauthier doit en r alit beaucoup au doyen de l inspection g n rale de sciences naturelles Firmin CAMPAN Il est situer dans la lign e de la p dagogie de la red couverte telle que l a d crite Charles BRU NOLD Esquisse d une p dagogie de la red couverte dans l enseigne ment des sciences Paris Mouton 1948 Firmin CAMPAN L enseignement de la biologie et de la g ologie une r volution anente in Biologie G ologie Cahiers p dagogi ques 97 1971 198 alors pilot es par
124. aux conduits l cole l mentaire sur le concept de vivant et son volution chez les l ves du cours pr paratoire 28 On peut y voir l oeuvre une premi re conception que l on peut qualifier de cartographique des repr sentations des l ves Face un concept scientifique donn on s efforce de d terminer un tat pr alable des lieux un inventaire des pr conceptions que l on peut s attendre retrouver en situation didactique Elles sont certes replac es dans un cadre th orique d inspira tion essentiellement piag tienne mais celui ci sert plut t les nommer qu en examiner dans le d tail d une situation la fonctionnalit cognitive C est l une conception relativement d clarative et substancialis e des repr sentations des cho ses mentales d crites comme des invariants peu d pendants des conditions op ratoires de fonctionnement inf r es partir de questionnements ou de mises en situation qui servent d abord de r v lateurs L tude des repr sentations renvoie d abord ici un constat empirique r sultant de moyens d investigation simples Dessine moi un mouton je te dirai quelles sont tes repr sentations Outre son caract re excessivement chosiste une telle conception mise trop fortement sur l cart entre les d clarations des l ves et l tat du savoir savant Et ce qui d signe une d claration d l ve orale r dig e ou dessin e comme une repr sentation c est d abor
125. aux pour lesquels les sch mes op ratoires g n raux font d faut C est une des voies de son institutionnalisation par laquelle elle devient un objet du savoir courant Les objets auxquels elle va tre confront e ne sont pas toujours compl tement nouveaux et inconnus Par contre les rapports qu on est amen tablir avec eux dans le cadre des probl mes traiter sont compl tement nouveaux Dans le langage LOGO par exemple on pourra s int resser aux mots On constate alors que plus encore que dans le trac d un carr le savoir faire usuel requiert l utilisation d une instrumentation externe peler un nom est une op ration dont la familiarit rend le sch me op ratoire trop bien dissimul L occasion d appliquer un sch me it ratif par exemple sous forme r cursive fonde une vraie red couverte de l objet mot La curiosit n est plus du c t de la structure mais de celui des objets mots listes qu elle permet d tudier Ils sont constitu s et institu s en objets 38 l utilisation de mots du langage courant est ici aussi une contrainte r cursifs ce qui contribue d couvrir et mettre en forme certaines de leurs propri t s Nous ne sommes plus tout fait du c t des programmes l mentaires pour d butants Une pratique de la programmation appuy e sur l utilisation d cri tures r cursives va tre un moyen de faire entrer des objets dans un champ de repr sentation et de trai
126. bles de savoir m me s ils sont intraduisibles et non formalis s On ne peut pas cependant comme le fait Dreyfus donner des limites l intelligence artificielle L volution des mat riels a donn un deuxi me souffle cet ensemble de disciplines Il faut plut t reconna tre que l intelligence artificielle provoque la pens e humaine en la mettant l preuve de techniques et de concepts r visables Elle permet par l m me le d passement et l ouverture de la culture informatique elle est peut on dire au coeur de la culture informatique dont elle r v le le processus dialectique interne L intelligence artificielle permet de fa on analogique et provi soire de comprendre ce qu est conna tre reconna tre ap prendre mais avec cette r serve que penser comme n est pas tre comme L intelligence artificielle joue le r le de reflet des d marches de la pens e humaine dont elle met en forme les vis es culturelles qui lui donnent tout son sens mais la d passent En somme l intelligence artificielle contribue au renouvelle ment de la culture humaine en l interrogeant sans pouvoir l anticiper 12 Joseph WEIZENBAUM Puissance de l ordinateur et Raison de l homme Paris Editions d informatique 1981 une avanc e technique qui r volutionne les conceptions une reconnaissance de dignit pour des produits mineurs 25 3 6 L ditique l av nement de la forme subjective
127. bservation et le suivi de leur activit scientifique autonome pour importants et syst matiques qu ils soient ne suffisent pas La mise au point d aides didactiques tant pour les l ves que pour les ma tres s av re n cessaire et fait l objet d importants investissements de notre part Ceux ci s enracinent fortement dans la dynamique des inno vations qu il s agisse du dispositif des C E S exp rimentaux ou de la mise en place du centre d auto documentation de Marly le Roi toutes deux d j voqu es Elles sont analys es et syst matis es dans le cadre de recherches actions et d bou chent sur des productions mises la disposition des ensei gnants dans une perspective formative On peut sch matiquement distinguer ici des documents d orientation qui permettent aux l ves dans une perspective autodidaxique d acc der librement des r seaux d information en fonction du libre choix de leurs sujets d tude Cela suppose la r daction de documents lisibles sans que leur conception oblige la m diation magistrale ce qui est loin 210 n cessit de r crire les aides didactiques pour que les l ves puissent y acc der hors de la m diation du professeur un fichier d valuation au succ s certain mais ambigu d une p dagogie g n rale appliqu e aux sciences une didactique disciplinaire d tre le cas des productions didactiques habituelles manuels diapositives films courts
128. canal donn afin d tablir une classification Apr s avoir tudi l cosyst me de Grand Lieu avec les moyens traditionnels de la g ographie les l ves ont r alis le zonage de la r gion tudi e d apr s l image satellitaire Hormis ce zonage ils disposent des sorties l imprimante des histogrammes des deux canaux choisis ici les 1 et 3 de Spot documents 7A et 7B et de documents sur la r partition de la v g tation 127 Document 7A Histogramme du canal 1 r flectance dans le vert Minimum 38 Maximum 70 it 2311 1558 179 Pa 2 pic de 43 49 1 pic de 38 42 eee ob a 14 En on dadida bis ER ARTE SE AE ESS ET NE 3 pic de 50 70 130 150 128 133 imum 25 Maxi inimum Document 7B Histogramme du canal 3 r flectance dans l infrarouge M L19 Egt 3 iT 129 Document 8A Canal 1 seuillage 38 42 Eau non recouverte de plantes annuelles Document 8B Canal 1 seuillage 43 49 Roseli re et n nuphars COR RSR EE RP POSE EE POSTE DT PS PR ER EE 130 Document 8C Canal 1 seuillage 50 70 Autres plantes annuelles flottantes CR NS SEES EE SSES OEN ATE MAR CFA Cm PAR HE TRE isoler chaque type de v g tation Les l ves vont tudier successivement les deux histogrammes gr ce au module HISTO du logiciel TITUS Le but est de rechercher les seuils pour un canal donn Ces seuils vont tre test s gr ce au mod
129. case Remplissage lectronique par num ros atomiques Z croissants On va la ligne quand la couche en remplissage acquiert une grande stabilit couche 8 lectrons et r ciproquement pas obligatoirement satur e Cas de l argon renforcement de couche stable et non satur e On va la ligne m me si la couche n est pas satur e Le mod le de Bohr devient insuffisant il y a des lectrons sur la couche n mais il va en arriver sur la couche n 1 Les atomes d une m me colonne ont ia m me structure lectronique externe Des atomes d une m me colonne ont des propri t s chimiques voisines sur l exemple d une famille Des atomes de m me structure lectronique externe ont les m mes propri t s chimiques m moriser La famille des gaz rares qui ont une grande stabilit chimique Noter l importance des lectrons de la couche lectronique externe sauf en chimie nucl aire L exemple des gaz rares et la stabilit des atomes 8 lectrons sur la couche lectronique externe montreront le grand r le jou par les configurations dans l tude ult rieure des liaisons chimiques C est vers une configuration lectronique de ce type que vont tendre les couches externes des atomes qui vont se lier 158 une matrice ordonn e d id es ci s la technique de rangement L organisation des id es cl s n est pas le fait du hasard comme on peut le constater on passe d une id e une autre en suivant un lien
130. ceptuelles Du c t du concept de fonction on peut distinguer comme le fait L Al mani 5 deux aspects qui recouvrent les domaines de r ponses aux deux questions que l on se pose face un objet technique et que l on aborde avec les enfants d s l cole l mentaire A quoi a sert et Comment a marche Le champ de r ponses la premi re question recouvre ce qu on peut qualifier de fonction d usage et que L G minard appelle fonction technique globale ou fonction instrumentale 9 Il s agit en cherchant r pondre une telle question de d couvrir la finalit de l objet ce pour quoi il a t construit voulu et con u par l homme dit G minard et pour cela on doit prendre en compte toutes les interrelations tablies entre la machine ou l ordinateur et son environnement ext rieur quitte neutrali ser un certain nombre d actions non d sir es On a l une approche globale de l objet consid r comme un syst me 5 Lucien ALEMANI Initiation technologique l cole l mentaire Revue Fran aise de p dagogie n 74 Paris INRP 1986 6 Lucien GEMINARD Logique et technologie Paris Dunod 1970 fonction instrumentale et fonction organique deux concepts crois s pour constituer quatre p les 97 obscur on ne s interroge pas sur son int rieur en liaison avec l ext rieur On s interroge sur les applications de l objet et sur son r le social Al mani a montr que
131. ciation de l automate fini et de l automate m moire l ordinateur actuel Les ordinateurs que nous connaissons aujourd hui sont con us comme des machines de Von Neuman et r pondent au sch ma suivant tel que le pr sentent B Meyer et C Baudouin les l ments de communication avec l ext rieur sont rajout s par nous Nature technologique Interface entr e p Registre effa able d informations vers la machine M moire morte ou et Hs Matrice de diodes m moire vive ou et contient le programme les donn es les r sultats le tout est cod association de d adresses Bs bistables en langage particulier Registre de travail Registre effa able de l unit de commande Unit de commande Automate fini d terministe d crypte le langage Unit de traitement Registre de travail Circuits additionneurs effectue calculs et comparateurs etc autres UAL ME Registre effa able Interface sortie d informations Figure 7 Diverses parties de l ordinateur et fonctions assur es 5 B MEYER et C BAUDOUIN M thodes de Programmation Collection de la Direction des Etudes et Recherches EDF Paris 78 l ordinateur automate fini m moire du c t industriel on trouve des automates programmables Dans cet ensemble la m moire morte et ou vive contient la suite des codages lectriques diodes
132. comme d finition de r f rence du concept d h t rosis la d finition de Yves Demarly citant Schull Nous analyserons pour chaque texte la d finition donn e pour expliquer le concept et nous v rifierons si le sens global du concept donn par Demarly est respect Le tableau 3 indique la r partition des trois parties du concept effets m canismes cause Les r sultats sont donn s en pourcentage d occurrences 186 ANALYSE DU COEUR DU CONCEPT Tableau n 3 Encyclop die pratique Semences de ma s Cahiers techniques Ma scope ss La Recherche M Rives La Recherche J P Gay Cultivar M Rives Cultivar C Laffont Entr agricoles 10 M H Vincent France agricole me Schull texte r f rence Les r sultats sont donn s en pourcentage d occurrences il s agit bien de transposition didactique le savoir est d contextualis et dogmatis 187 Interpr tation Concernant le c ur du concept on remarque que dans tous les textes sauf 5 6 7 et 9 les trois parties effets cause m ca nismes sont pr sentes Les faibles r sultats observ s dans les textes de La Recherche sont dus la m thode qui consiste analyser une partie de texte Le texte 7 traite en d tail les m canismes de l h t rosis dans une autre partie de l article Le texte 6 traite tr s rapidement du concept d h t rosis car ce n est pas le sujet de l article Nous pouvons donc dir
133. connaissance du domaine de savoir ou de pratique dont tel ou tel probl me de programmationest issu C esteneffet au niveau de l apprenti programmeur un l ment essentiel Programmer a une fin et vise la production d un programme qui doit tre ex cutable Cette ex cution fournit quelque chose qui est de l ordre du r sultat et qui t moigne d un certain niveau de r ussite Par exemple chez les d butants en LOGO la pro grammation consiste faire produire graphiquement des objets dont l apprentissage peut tre facilit par une motivation 35 de nature g om trique dont certains peuvent aussi tre r alis s par un trac dans l espace de la feuille de papier On pourra s interroger alors sur la mani re dont un sujet jeune d butant en programmation d veloppera une interaction op ratoire avec un objet pour lequel il dispose en g n ral d un mode de production dans une instrumentation diff rente Pour un objet dont on veut obtenir une r alisation graphique dans l espace de l cran l instrumentation famili re est associ e aux trac s sur papier elle utilise un registre de description production de nature g om trique dans laquelle interviennent des moyens physiques papier crayon r gle compas etc Le d veloppe ment de l interaction op ratoire se marque dans l volution des r ponses Au d but il peut y avoir simple transcription d une m thode de production trac qui serait r alis e l aide des instr
134. correcte du compteur ait t favoris e par son introduction par l enseignant au cours pr c dent introduisant justement de l it ration Dans le tableau qui suit fig 1 nous pr sentons les principales tapes au cours de la r solution pour chacun des bin mes Les colonnes du tableau correspondent aux strat gies des l ves de la fa on suivante I Reproduction de valeurs locales sans it ration et sans aucun invariant Il Structures g n ralisables calcul de valeurs par manipulation des variables sans it ration III It ration avec compteur seul IV It ration avec sommation par paire V It ration avec compteur et accumulateur figure 1 2 Le trait pointill sur la ligne de S bastien et Laurent signifie que nous ne poss dons pas les traces interm diaires beaucoup d erreurs sont li es un mod le anfhropomorphique une seule variable pouvait contenir plusieurs valeurs certaines erreurs sont plus difficilement explicables en r sum l l ve d butant n utilise pas spontan ment l it ration en Pascal 55 e L anthropomorphisme Tout au long de cette activit nous avons d tect beaucoup d erreurs qui ressemblent celle que nous pr sentons ci dessous du bin me Herv et Pierre a a b readin a a a b Il semble qu ici la variable a peut contenir la fois plusieurs valeurs la valeur lue avec READLN et la somme a b Pour Herv et Pierre une affe
135. correspondance entre le mode d acquisition des connais sances de l l ve et la m thode exp rimentale des sciences L id e fondamentale est que l enfant va apprendre par une m thode de caract re inductif qu il va regarder observer comparer raisonner conclure Ensuite sa connaissance va s organiser par un processus de mise en ordre du r el Et ce quicompte avant tout ce sont moins les connaissances elles m mes que la m thode dite m thode scientifique Les connaissances seront acquises silencieusement comme cons quence des faits bien tablis et bien organis s 56 35 Philippe MEIRIEU Guide m thodologique pour l laboration d une situation probl me annexe Apprendre oui mais comment Paris ESF 3 d 1988 36 Samuel JOHSUA Jean Jacques DUPIN Repr sentations et mod li sations le d bat scientifique dans la classe et l apprentissage de la physique Berne Peter Lang 1989 222 qui n chappe pas au mythe naturaliste int grer la contradiction fondamentale de l apprentissage c est l l ve et lui seul qui peut construire son savoir mais en rupture avec ses modes de pens e initiaux Malgr le caract re excessif de cette analyse critique qui milite plut t pour sa part en faveur d un retour la l gitimit magistrale condition que le contenu didactique de l activit soit minutieusement choisi on peut accepter d y reconna tre une part de v rit Mai
136. ctation ne d truit pas n cessairement une valeur ant rieure dans la variable a Il s agit d une erreur qui peut s expliquer avec l aide du mod le anthropomorphique une seule variable peut jouer plusieurs r les la fois elle peut contenir plusieurs valeurs simultan ment et le dispositif comme s il s tait muni de capacit s humaines sait les distinguer Nous avons nomm ce type d erreur erreur des variables po lyvalentes Soloway 1982 les nomme mushed variables D autres programmes sont plus difficiles analyser Le pro gramme de Corinne et Estelle en est un exemple X x Y X X Z y X writeln z Pour ces l ves les deux x ne sont pas identiques chacun joue un r le diff rent sinon elles auraient mis 2x la place de x x Cependant quand elles simulent l ex cution du programme sur papier elles disent explicitement x plus 1 a fait 1 y gal x plus x a fait 2 Ilest difficile d interpr ter cette conduite ces l ves comprennent l effet des affectations mais en m me temps elles attribuent un r le particulier la variable x Ce type de programme a d j t signal par Soloway op cit qui a eu les m mes difficult s que nous pour l interpr ter 6 3 Conclusion Notre exp rience confirme des hypoth ses d j mises par d autres Mejias 1985 les l ves d butants n utilisent pas spontan ment l it ration comme un outil pour r soudre le probl me D ailleurs la d c
137. d laboration de formations pist mologi ques propres assurer un statut l informatique comme discipline d enseignement aux niveaux primaire et secondaire Il ne s agit nullement de soutenir la th se selon laquelle il serait n cessaire de faire de l informatique une mati re de l ensei gnement obligatoire Il s agit au contraire d identifier les condi tions qui permettraient une d cision en ce sens d tre op ratoire Partant de la situation actuelle marqu e par l absence de l informatique comme discipline enseign e dans l enseigne ment obligatoire il n est pas possible de d velopper un syst me d interrogation qui s appuie sur un savoir scolaire ou un savoir culturel ordinaire Par cons quent toute exp rimentation dans les domaines qu une interrogation classique renvoie du c t des conceptions du sujet doit s appuyer sur des s quences d enseignement souvent br ves et espac es Elles ne pourraient que difficilement tre mises en relation avec d autres contenus au risque d en pertuber l apprentissage Les choix qui s offrent l intervention exp rimentale vont tre tr s largement marqu s par ces contraintes Ils n ont pas forc ment une signification culturelle importante On a pu utiliser dans certaines re cherches des dispositifs programmables tr s sp cifiques tr s loign s des machines en usage dans le monde professionnel des dispositifs d tude didactique sont mis en place l informati
138. d Capponi Cet article pr sente une tude compar e de l apprentissage de l it ration dans deux environnements informatiques diff rents Pascal et Multiplan Cette tude a t r alis e avec des l ves de troisi me fin de la scolarit obligatoire d un coll ge fran ais Nous avons pu d gager des analogies importantes entre les deux environnements propos de l it ration Mais l hypoth se consistant pr voir un transfert des connaissances d un logiciel l autre ne s est pas trouv e confirm e ce qui confirme la complexit cognitive du concept d it ration d j mise en vidence dans d autres recherches enseigner l informatique une n cessit l t ration une structure fondamentale de la programmation 1 INTRODUCTION La programmation informatique prend progressivement sa place dans le cursus scolaire Dans le contexte de l informatisation des m tiers et plus g n ralement de la soci t l alphab tisation informatique devient tout aussi n cessaire que l initiation aux Math matiques pour tous ceux dont ce ne sera jamais la profession Rogalski 1985 Une des principales composantes de l alphab tisation en informatique est la programmation Cet enseignement passe par l appropria tion de notions fondamentales d algorithmique par des l ves d butants qui pose de nombreux probl mes Un certain nombre de recherches ont t entreprises en France et l tranger dans le but d tud
139. d actions puisse tre d clench e par la simple interruption d un faisceau lumineux voil qui ne semble pas avoir de r f rent dans la vie courante Qui plus est que l on puisse modifier cette suite d actions en tapant sur le clavier tait source de confusion Ce qui manquait c tait la notion m me d information et de machine mat rielle capable de traiter l information La notion d information ne pourra se d gager que si l enfant est amen analyser des situations o cette notion est r ellement op rante Encore notre avis cette notion n interviendra que lorsque l on aura reconnu qu un certain nombre de ph nom nes dispa rates peuvent tre rassembl s sous ce m me vocable d informa tion La notion de programme ne pose pas en elle m me tellement de probl mes sans doute cause de son caract re anthropomor phique Par contre ce qui est incompr hensible pour beau coup c est que cette chose abstraite puisse gouverner une machine Ceci est particuli rement sensible chez les enfants qui chercheront d crire par des images ou des analogies ce qu ils observent Mais comme nous l avons vu les repr sen tations qu ils poss dent sont inad quates et s av rent bloquantes lors de la conception m me d automatismes Il fallait donc trouver une strat gie o la notion d information puisse se manifester sans tre nomm e et o la programmation du syst me automatique interviendrait comme un fait pre mier Ex
140. d actualiser voire de relativiser Elle fait pourtant appara tre le manque de fondement de ces pr tendues voies royales l acquisition d un concept d gag es par la tradition pour des populations scolaires sans rapport avec la situation actuelle et avec la relative ineficacit que l on sait 27 3 2 Le statut didactique des repr sentations et son volution De fa on sym trique l accent mis sur l analyse de la mati re enseign e d importants approfondissements ont t n cessai res en ce qui concerne l analyse et la prise en compte didactique des repr sentations des l ves Ces deuxorientations sont d ailleurs tout fait compl mentaires L une porte plut t sur les processus de l enseignement l autre sur ceux de l apprentissage L une envigage la construction des concepts partir de leur terme le savoir savant qu il s agit de reformuler l autre partir de leur gen se le savoir initial des l ves qu il s agit de faire voluer Elles proposent ainsi deux parcours de sens oppos s sur le chemin du savoir deux 27 Deux publications fournissent des exemples de construction de trames conceptuelles construites dans ce cadre th orique respectivement relatifs aux champs conceptuels de Reproduction et d Ecosyst me Il s agit de Jean Pierre ASTOLFI Processus d apprentissage en sciences exp rimentales in Bulletin Aster 18 ancienne s rie 1980 Equipe de recherche ASTER Proc dures d
141. d la mise en vidence de cet cart Bref elles sont avant tout fausses m me si le statut de l erreur se modifie dans le mouvement qui les fait rechercher Sur le plan didactique il y a quelque chose de paradoxal dans cette approche Car le recueil en est facile il suffit de poser des 28 Jean Pierre ASTOLFI Les repr sentations des l ves en situation de classe in Revue fran aise de p dagogie 45 Paris INRP 1978 216 les repr sentations comme sym trique des objectifs la simplicit m canique puis la d convenue les repr sentations comme t che intellectuelle et comme strat gies cognitives toute r ponse est une transaction singuli re malgr les constantes de l activit mentale questions ou de solliciter un dessin et c est bien l ce qui est attractif sur le plan p dagogique La contrepartie c est l accu mulation de constats assez plats provoquant un effet catalo gue dont finalement on ne sait pas trop que faire En quelque sorte les repr sentations sont un sym trique des objectifs elles partagent avec eux une facilit m canique de d termination mais aussi une pulv risation divergente des produits obtenus dont du coup le sens se perd Il n emp che comme les objectifs toujours elles sont bien un passage oblig d une centration didactique sur les l ves et d une prise de conscience de l alt rit de leur logique cognitive Toutefois cette premi re app
142. dagogique exemple d analyse algorithmique de contenu Un exemple d un autre type sera donn plus loin propos de la simulation Diff renciation traitement des erreurs La diff renciation selon les r ponses a t voqu e plus haut cf item question sur l Uranium le traitement des erreurs lui est li et on peut en d finir l esprit l erreur est elle con ue comme une faute r primer tout prix ou le dialogue va t il la traiter en terme d obstacle affronter et franchir moteur de l ap prentissage Va t il discriminer diff rents types d erreurs selon les l ves Le questionnement qui pr sidera cf plus haut la d cision de construire et d utiliser ensuite un tel dialogue ne pourra pas faire l conomie de ces questions e Conflit socio cognitif Le dialogue pr voit il un arr t en groupe pour favoriser les changes d id es propos d un obstacle le questionnement propos des divergences et leur prise en compte ensuite par le syst me On peut imaginer une telle d marche propos de la r ponse sur les deux noyaux d Uranium e La mod lisation Dans le cadre du mod le de Bohr les items font acqu rir la notion d atome en faisant travailler ce mod le sous les aspects les plus divers donner le num ro atomique le nombre de masse calculer les nombres d lectrons de protons de neutrons en jouant sur le remplissage des orbites en donnant tout ou partie des informations en uti
143. dans le premier est toujours valide ou des syst mes automatiques reliant des ordinateurs c Les syst mes automatiques intelligence r partie Ce vocable un peu barbare d signe des syst mes o plusieurs ordinateurs sont interconnect s Le mod le d crit permet en core d appr hender ces syst mes en soulignant que les interfaces d entr e sortie sont des l ments de m moires effa ables RAM Le programme qu ex cute l ordinateur est initialement contenu dans sa m moire par cons quent changer le contenu du registre interface entr e modifie l ex cution en cours et donc le comportement de l ordinateur il s agit d une r tro action feed back Interface entr e Interface sortie ORDINATEUR 1 ORDINATEUR 2 Interface sortie interface entr e Vers l ext rieur informations venant du syst me de l ext rieur Figure 9 Dans une telle combinaison l ordinateur 1 volue suivant son propre programme mais aussi suivant les informations re ues par son interface d entr e c est dire l interface de sortie de l ordinateur 2 les deux ordinateurs dialoguent et vus de l ext rieur se comportent de fait comme un seul syst me Nous avons ici le sch ma de base d un r seau d ordinateurs qui pr figure les conceptions futures qualifi es parfois de super ordinateur 7 7 C estdumoinsla vision pr sent e dans La Recherche dans son num ro de Novembre 1988 n 204 et surtout des robots prendr
144. dans le cotexte des termes pivots On constate que le champ s mantique g n tique est largement repr sent Et l on trouve un vocabulaire scientifique sp cialis tous les niveaux de la transmission du savoir dans les revues scientifiques dans les publications destin es aux cadres de l agricultures dans les revues distribu es par les firmes aux praticiens de l agriculture Les champs s mantiques publicitaires conomiques et agricoles sont pr sents dans le cotexte du concept d h t rosis La pr sence de l un ou l autre de ces champs varie en fonction de l organisme qui publie l article Cette introduction de champs s mantiques publicitaires nous semble une des caract ristiques principales de la vulgarisation scientifique du milieu des pro fessionnels agricoles En effet la notion de pratique de travail de rentabilit sans tre propre au milieu tudi est de la responsabilit du praticien Cette notion transpara t aussi dans le discours scientifique vulgaris Il y a des reformulations de termes biologiques mais elles sont peu nombreuses On trouve plus de termes biologiques sp cialis s dans les revues scientifiques que dans les publications techniques destin es aux agriculteurs 190 le concept est soit pr sent soit absent mais pas transform de quel savoir a besoin un praticien L auteur semble jouer un r le important en ce qui concerne la transformation et la reformulation du texte scient
145. dans le noyau le num ro atomique va Q10 te permettre de calculer le nombre de neutrons Ta r ponse n a pas t r pertori e l ordinateur en prend bonne note pour une version ult rieure du dialogue Merci 142 les divers commentaires possibles diversifi s sp cifiques ou m me Impr visibles Cet ensemble de r ponses s appelle un bloc On remarquera les commentaires possibles suivants un commentaire d aide A un commentaire de sortie de boucle B quinze types de r ponses de R1 R15 peuvent tre pris en compte corr lativement on peut leur associer e quinze commentaires directs C1 C15 e quinze commentaires cho E1 E15 facultatifs un commentaire impr vu I deux commentaires boomerang X Voici grands traits quelques pr cisions Le commentaire d aide A l l ve peut y faire appel tout moment par une touche sp ciale Le commentaire de sortie de boucle B il intervient quand l l ve n arrive pas r pondre au bout de deux essais apr s les commentaires directs C et cho E il renvoie la question suivante apr s avoir explicit la r ponse cette proc dure n est pas obligatoire et on peut si n cessaire boucler nouveau sur la question Q10 D sol il me faut une r ponse R ponds nouveau Les commentaires directs R comme les r ponses ils sont examin s par le syt me successivement dans l or
146. de ces circuits l lectricien devait pour r aliser une fonction donn e assembler des composants dits composants discrets dont aucun n avait t pr vu pour r ali ser la fonction en question Avec l utilisation des circuits int gr s on peut commander au fabriquant le circuit effectuant la fonction d sir e En quelque sorte le probl me de la construc tion des circuits devient un probl me d analyse des diverses 72 la reprogrammabilit de l ordinateur sans modification importante de la structure mat rielle de l ordinateur est une caract ristique essentielle de celui ci le p le ontologique permet de d finir entre autre des structures d crivant l ordinateur fonctions r aliser Le montage de circuits de faible puissance est alors consid rablement simplifi L avantage d cisif du microordinateur est sa souplesse d utili sation C est sans doute la premi re fois que l on peut modifier ce que fait une machine sans modifier profond ment sa struc ture mat rielle Ce qui tait le cas des ordinateurs programme cabl Il s agit l d une v ritable rupture technologique dont on se souviendra lors de la mise au point de la strat gie d enseigne ment La derni re notion qui nous semble fondamentale est celle de programmabilit ou plut t de reprogrammabilit de la ma chine Il y a l deux notions celle de programme enregistr qui fait allusion aux machines dites de Von Neumann et bien ent
147. de construire grand peine chez les enfants un tel mod le circulatoire de s en tenir au niveau des circuits reconna tre la condition de continuit de conducteurs et d interpr ter l allumage de l am poule ou le fonctionnement du moteur comme l action d clench e par la pr sence d information au niveau de l interrupteur Les r les du transistor de la porte logique de l interface seront alors simplement des transmetteurs d information entre cir cuits autonomes nerg tiquement en premi re approximation e Le second obstacle important que l on rencontre fr quem ment chez les apprenants enfants adolescents adultes nous le qualifierons d obstacle de la minuterie il est peut tre moins profond ment ancr que le pr c dent et donc plus facilement d passable mais tout aussi fr quent Apr s avoir assez rapidement r ussi communiquer un ordre ex cutable la machine allumage d une ampoule mise en marche d un moteur la tentation est grande d en donner imm diatement un second pour r aliser une action similaire allumage d une seconde ampoule recul du moteur Or si le succ s a couronn le premier ordre il n en est pas de m me du second malgr la stricte duplication des conditions ex cuter la seconde ampoule s allume mais la premi re reste allum e l ordre de recul du moteur ne produit aucun effet ou simple ment son arr t Tout se passe chez l apprenant comme si l tat
148. de des automatismes entre les programmes de Sciences et Techniques et les concepts d information et de fonction qui sont la base de l informatique 1 4 Une description ouverte aux volutions Le pass de l informatique est encore trop r cent pour qu on puisse imaginer une stagnation des savoirs son gard Si certaines directions de recherche semblent pleines d espoirs si elles ne sont d j en voie d application dans les domaines de pointe il en est au moins deux qui devraient interroger le monde de l enseignement dans un proche avenir l intelligence artificielle en tant que nouveau mode de dialogue avec les machines et les r seaux d ordinateurs visant l accroisse ment et la diversification des capacit s de ces machines Si le second domaine pr sente des conditions d application en situation d enseignement encore bien utopistes l intelligence artificielle par contre en acceptant de sortir du cadre trop confin o elle se cantonne pour le moment 3 devrait ouvrir des perspectives nouvelles tant au niveau de la logique le codage mais aussi les changes d informations qu au niveau technique les syst mes experts pour l organisation mais aussi l agencement arborescent et les commandes conditionnelles Dans le cadre de cet article il ne s agit que d indiquer qu il y a l un domaine tr s ouvert et certainement rentable de recherche p dagogique d une part mais que d autre part sans pr juger de leurs r
149. de vue la cinqui me g n ration d ordinateurs Quels enjeux sur l apprentissage sont derri re les diverses convivialit s propos es par les constructeurs Que signifie pilotage en parall le de programmes Pourquoi centrons nous aujourd hui en France les recherches sur le g nie logiciel plus que sur la production de logiciels H existe un ensemble de questions pertinentes que doit nous aider formuler une v ritable grammaire de l informatique une grille de lecture et d criture Celle ci nous aide donner du sens l volution de l informatique elle m me comprendre les choix politiques d un pays dans ce domaine Le niveau de base dont parlait M Nivat appara t bien comme l ensemble des l ments d une telle grammaire elle m me en interaction avec le contexte pist mologique social et politique o cette culture se d veloppe Enseigner la culture informatique c est prendre en compte s appuyer sur cette grammaire en interaction avec l environ nement et d velopper chez les form s des aptitudes d chiffrer les enjeux des nouvelles applications et inscrire dans la soci t civile les id aux aux formes renouvel es de l humanisme traditionnel La vocation d un enseignement de la culture informatique est de rappeler le sens d une culture construire 3 LES ENJEUX D UNE CULTURE INFORMATIQUE D CHIFFRER ET CR ER DE NOUVEAUX ESPACES D ACTION ET DE R FLEXION La culture informatique ne d
150. des rythmes sp cifiques Du coup les indices pr lev s pour d cider des modes et des types d intervention changent galement aux ressources de la ma eutique fait place l observation continue des l ves et des groupes la n gociation de contrats personna lis s selon les difficult s particuli res rencontr es l examen dialogu des fiches d activit s et des r sultats de l auto valua tion 2 3 L entr e en sc ne des repr sentations C est dans ce contexte que se situent nos premiers travaux tentant d appliquer au contexte scolaire l id e de repr sentation en tudiant les id es que se font les l ves des concepts scientifiques avant qu on ne les leur enseigne Ce th me dont la fortune a depuis t spectaculaire et dont le succ s a d ailleurs contribu l mergence de la didactique des sciences en tant que domaine autonome de recherche n en est alors qu ses balbutiements Il faut voir que la fonction initiale de ces tudes de repr sen tations est d abord pour nous pol mique au sens o elle se propose d attirer l attention sur l inefficacit des formes tradi tionnelles d enseignement que sont la magistralit et la li n arit Le probl me consiste moins tudier la prise en compte possible des repr sentations qu faire appara tre l h t rog n it de structure entre le questionnement personnel des l ves leurs int r ts spontan s les modalit s de leurs raisonnements avec l
151. dinateur le fini d terministe et le fini d terministe m moire a L automate fini d terministe Un bon exemple de tel automate est fourni par le programmateur de machine laver Dans certains cas c est un simple circuit lectronique avec des entr es sur lesquelles sont branch s des interrupteurs et des sorties qui commandent des moteurs Supposons que cette machine poss de deux programmes que l on fait ex cuter en agissant sur les interrupteurs I1 et I le programme mis en marche par I comporte un pr lavage un lavage et un s chage celui mis en marche par L un s chage seulement Notre programmateur reconna t certaines situa tions Si situation Si I ouvert I ferm Si 1 ferm I ouvert Si I ouvert I ouvert 3 Voir ce sujet la s rie d tudes parues dans Microsyst mes en 1985 une matrice de diodes sch matise un automate m moire 75 Dans chacune de ces situations il sait comment agir Par contre il ne reconna t pas Si 1 ferm L ferm car il ne saurait re Sa deux programmes demand s en m me temps Si 4 Sont les l ments du langage reconnu par ue A S EEA de certains l ments de son langage par l automate dispos s son entr e produit sur ses sorties des effets tels la mise en marche des moteurs Un tel automate est donc un traducteur de langage cod lectriquement Les sorties de cet automate programmateur
152. disciplinaire passe partout mais d y int grer le caract re particulier de l investigation et des d marches scientifiques voir par exemple ce qui est dit de l observation en r action l id ologie positiviste dominante chezles professeurs de sciences On notera ici bien avant qu Yves Chevallard n introduise utilement le concept central de transposition didactique au succ s d ailleurs souvent bien ambigu cette id e d cisive que l pist mologie scolaire n est jamais r ductible celle du savoir savant de r f rence mais qu elle n cessite un effort de recons truction moyennant d in vitables d contextualisations et recontextualisations 23 Et ceci non seulement comme un constat quasi sociologique des ruptures qui s op rent naturellement au long de la cha ne de la transposition lorsque les diff rents acteurs de la 22 Andr GIORDAN dir L l ve et ou les connaissances scientifiques Berne Peter Lang 1983 2 d revue 1987 23 Yves CHEVALLARD La transposition didactique Grenoble La Pens e sauvage 1984 212 mettant en valeur des concepts int grateurs en petit nombre trames conceptuelles et niveaux de formulation mettent en relation les nonc s successifs du savoir sclentifique noosph re traduisent un contenu de savoir savant en propo sitions programmatiques mais d abord comme des propositions didactiques de reformulation conceptuelle Le probl me de la construction
153. donc utilisable qu avec une partie de la feuille qui contient d j les nombres ajouter En revanche les tentatives des l ves montrent que ce qu ils cherchent est plut t une fonction qui pourrait accepter comme arguments deux valeurs num riques disons 1 et 300 et qui fournirait comme le r sultat la somme des entiers compris entre ces deux valeurs e L utilisation de NBITER La fonction NBITER a t souvent utilis e comme un comp teur ou comme un accumulateur en voici quelques exem ples NBITER 1 2 3 4 5 300 ou LC 1 300 NBITER 300 ou m me NBITER 299 LC 1 L 2 C 1 D une mani re g n rale NBITER intervient assez fr quem ment dans la construction de formules comme une expression qui permettrait de combiner la fois le calcul de la somme et le test d arr t Il est probable que le nom m me NBITER peut inciter les d butants de lui attribuer une signification plus large que sa signification r elle e Les invariants Nous n avons observ que tr s peu de programmes sans invariants comme celui de Herv et Pierre NBITER 1 2 3 4 5 300 Les programmes qui ne contiennent qu un simple compteur LC 1 sont aussi assez rares Par contre les programmes qui produisent des nombres en paire sont tr s fr quents Ils ne se placent cependant pas tous au m me niveau Ainsi les programmes suivants fonctionnent comme des doubles compteurs sans aucune accumulation multl mult2 L
154. dre indiqu celui ci peut aller th oriquement jusqu l item Impr vu I Les commentaires cho sont facultatifs de m me d ailleurs que les commentaires 1 impr vu B de sortie de boucle A d aide la bonne volont de l auteur le commentaire cho est un second commentaire associ une r ponse du m me type l l ve s est orient vers le m me type d insuffisance le commentaire doit expliquer celle ci ou donner une information suppl mentaire Le commentaire impr vu I sert constater une situation que l ordinateur prend en compte et renvoyer l apprenant la question on peut ventuellement le renvoyer en Bcommentaire de sortie de boucle Les commentaires boomerang X ces commentaires sont peu utilis s ils ont le r le brutal de renvoyer syst matiquement l apprenant vers la question Q10 jusqu au moment o celui ci voudra r pondre Les commentaires non employ s peuvent tre utilis s par l auteur d autres fins pour terminer un dialogue pr senter un dessin une instruction particuli re Apr s deux essais de r ponses l apprenant est envoy automa tiquement vers le commentaire B et donc vers la question suivante Q11 cf plus haut Ces renvois sont indiqu s sur la droite la pr sence de Q10 signifie que apr s le commentaire l apprenant recevra le message R pondez nouveau et le texte de Q10 S il n y a pas de commentaire cho ce qui est normal dans le ca
155. du cette strat gie n est pas la seule possible Elle a toutefois le m rite de permettre l apprenant de g rer la rupture technique constitu e par l apparition de l ordinateur On pourra reprocher cette approche d tre trop particuli re au milieu scolaire En fait nous partageons totalement l avis de N Balacheff etJ M Laborde Introduction Preuves et r futations de I Lakatos notre t che est de concevoir les conditions d une v ritable pist mologie artificielle savoir un rapport pist mologique provoqu et contr l par l enseignant pour l ac quisition d un savoir math matique authentifiable 3 4 La structure de l ordinateur Le probl me de la structure de l ordinateur s est pos surtout en formations initiale et continue d instituteurs Nous pouvons dire que les blocages ce niveau taient pour certains de nos stagiaires plus importants que pour les enfants une peur tout fait classique de tout ce qui est technique ou scientifique As le sentiment qu ils n arriveraient pas comprendre Alors que nos enfants de CM 2 avaient conscience d tre en d but de formation nos form s avaient eux le senti ment de se trouver en fin de formation Ils avaient donc l exigence d acqu rir un savoir assez complet sur la question Ainsi donc l aspect purement op ratoire et provisoire d ve lopp au niveau du CM 2 se r v lait insuffisant maintenant Nous avons tout d abord essay de d crire la circu
156. e Elle renouvelle les relations au travail au savoir autrui elle est de ce fait un puissant agent de changement social et culturel On peut aller jusqu dire qu elle appelle une politique active et clair e qu elle force des 3 Alain MINC et Simon NORA L informatisation de la soci t Paris La Documentation Fran aise 1978 4 Ilia PRIGOGINE et Isabelle STENGERS op cit 16 une culture d imagination et de cr ation de la n cessit de donner par l enseignement un niveau de base choix qui eux rel vent bien de l id ologie au sens large de la culture On peut parler comme A Toffler de culture clat e A la d massification des m dia correspond la d massification des mentalit s La culture dont l informatique est porteuse est d abord le refus de la pens e de masse recr ation singuli re partir de toute une mosa que faite de bric et de broc qui ne trouve pas place dans nos fichiers mentaux pr tablis Elle rel ve donc d un certain tohu bohu qui pr side comme on le sait la gen se de nouveaux mondes La particularit de cette gen se est d tre l image de chaque homme appel donner du sens ses propres cha nes d id es partir d un mat riel disloqu Au lieu donc de recevoir passivement notre mod le mental de la r alit nous sommes pr sent contraints l inventer et le r inventer constamment C est que la cul
157. e dans les situations d lectronique o des portions de circuits bien qu en contacts apparents les unes avec les autres n changent plus de courants Ce mod le circulatoire plus ou moins bas sur des analogies mat rialisantes telles l analogie hydraulique ou le mouvement de particules et qui substancialise le courant lectrique s av re op ratoire lorsqu on tudie des circuits lectriques o les effets du courant sont les observables privil gi s qui se traduisent par des ph nom nes nerg tiques allumages mises en mouvement chauffement Et ce mod le circulatoire qui a fait les beaux jours de l ensei gnement classique de l lectricit reste tr s pr sent chez les tudiants voire les enseignants conduisant des raisonnements s quentiels d analyse des circuits 7 16 Brigitte ZANA Portraits Robots T l sondage Paris Inventorium CSI La Villette 1988 17 Jean Louis CLOSSET D o proviennent certaines erreurs rencontr es chez les l ves et tudiants en lectrocin tique Bulletin de l Union des Physiciens n 657 Paris 1983 qui relient entre elles des informations ind pendantes 111 Or d s l utilisation de composants simples d lectronique tels les transistors ou les portes logiques c est en terme de tension donc de pr sence ou non d information d clenchante que l analyse doit se conduire Peut tre la solution est elle de ne pas essayer
158. e culture scientifique 7 GAY J P Le Ma s La Recherche N 187 public ayant une culture scientifique 9 LAFFONT C Production des semences technique et conomie Cultivar public milieu agricole 12 Coop rative agricole dauphinoise 1983 Informations ma s r colte 1982 semis 1983 public agriculteurs et techniciens agricoles Les r f rences pr cises des textes analys s figurent en fin d article Nous avons s lectionn ces textes de fa on avoir un chan tillon des diff rents supports d information dont disposent les agriculteurs les techniciens agricoles les agronomes et les chercheurs Certaines revues touchent un large public vari d autres sont plus cibl es En plus de la variable support d information nous avons introduit dans notre corpus des articles provenant du m me auteur mais touchant un public diff rent afin de v rifier les changements existants en fonction du support utilis Dans ce corpus on distingue les textes provenant des revues scientifiques 6 7 qui devraient tre proches du savoir savant des revues de vulgarisation 8 9 10 11 des firmes semenci res ou des groupes de producteurs destin s un large public 1 2 3 4 ou un public d agriculteurs 5 12 2 3 Analyse lexicale On rel ve les termes pivots utilis s dans chacun des textes du corpus partir de ces donn es on cherche les reformulations ventuelles on analyse le lexique utili
159. e fait de mani re active et ne peut y parvenir qu en utilisant les seuls outils intellectuels dont il dispose et qu il pense adapt s la situation pour aboutir une nouvelle organisation de ses connaissances Laquelle ne peut tre vue qu in fine puisque l acc s au savoir suppose justement une rupture avec la fa on dont il se posait jusque l la question En d autres termes l l ve est le centre organisateur incontournable d un savoir qui lui est radicalement h t rog ne Puisque la compr hension ne se transmet pas on peut proc der sur certains points par r solution de probl mes qui ne sont pas pos s d embl e et ne se clarifient qu mesure les l ves rep rant peu peu un obstacle qu ils ne pouvaient pas voir lequel concourt la position du probl me Des ruptures intellectuelles plus ou moins importantes peuvent se produire gr ce aux d centrations introduites la n cessit d expliquer jusqu au terme son point de vue d autres qui ne le partagent pas alors que le sens de ces rectifications pourraient n tre pas vu si on les imposait d embl e C est bien pourquoi il ne saurait y avoir de compl te transparence des objectifs pour l l ve sauf penser qu il n y a pas de v ritable obstacle franchir C est cet aspect du travail scolaire qui est le plus proche du travail du chercheur et de ce que l pist mologie nous apprend de l mergence et du fonctionnement des concepts scientifi ques Ma
160. e mode un passage oblig de la r flexion didactique 1 5 Effets d ouverture effets de fermeture On voit quelle contribution particuli re ce travail a pu apporter dansla lign e des recherches sur les objectifs Dans le cadre des C E S exp rimentaux il a nettement contribu faire voluer un dispositif d abord institutionnel et structurel centr sur la diversit des modes de groupement des l ves vers des pr occupations plus sp cifiquement didactiques En entra nant l ensemble du dispositif de recherche innovation vers une analyse plus pr cise des contenus d enseignement via l ana lyse des objectifs il ouvrait la voie aux travaux ult rieurs sur la diff renciation p dagogique la mise au point de program mes noyaux etc Dans le cadre de l enseignement biologique il a permis la construction d assez nombreuses preuves bilans permettant de r guler dans le moyen terme les effets de la libert de choix des th mes scientifiques d tude Conjointement avec les travaux de mise au point des activit s scientifiques d veil l cole l mentaire cette recherche a contribu distinguer nettement les deux significations possibles d une programma 8 Jean Pierre ASTOLFI Comment a proc d la section de Biologie pour d finir les objectifs de sa discipline in C E S structur s en groupes diff renci s Paris INRDP 1973 9 Jean Pierre ASTOLFI Epreuves de contr le et d finition des
161. e parcours individualis s et convivialit pour le concepteur possibilit d crire les dialogues directe les propri t s de ment en fran ais sans souci informatique et de les modifier l ordinateur et du pour les am liorer de r aliser des sch mas et dessins syst me auteur pour un item question possibilit de prendre en compte jusqu quinze r ponses possibles d apprenants ventuelle ment dans un temps limit et trente commentaires corres pondants existence d un diteur de textes avec cr ation de fen tres pour r ponses et commentaires de mises en page et en couleurs de diff rents types de caract res cr ation automatique du cha nage des items et v rification de la logique du cha nage c a d de leur pr sentation ordonn e selon la logique du contenu analys par l auteur Le syst me peut aussi diter les r ponses des apprenants l important le historique d une passation et bilan compar des passations relev des des apprenants Ce dernier est fondamental pour l am lioration r ponses des du dialogue et le suivi des apprenants apprenants La richesse et la finesse de l analyse de r ponses qu offre un syst me auteur constituent son principal int r t elle ouvre des 144 les enseignants en quipe pour aider les l ves a par la construction de mini dialogues propri t s d un mini dialogue possibilit s d tudes et de recherches qu il tait difficile d entre prendre
162. e que dans la majorit des textes le sens du concept est conserv par rapport la formule initiale de Schull Concernant la r partition des trois parties on remarque que les effets occupent une place plus importante en pourcentage que la cause et les m canismes sauf dans le texte 10 Il existe pourtant une rupture concernant le sens du c ur du concept Dans les textes 5 et 12 le concept n est pas expliqu Dans notre corpus soit le concept est pr sent et dans ce cas le sens est correct soit il est absent Le texte de r f rence est g n ral th orique s appliquant la plante dans son ensemble et toutes les esp ces Les textes de vulgarisation que nous avons tudi s sont appliqu s un savoir faire une pratique Dans de nombreux textes les auteurs s int ressent une plante en particulier le ma s et la partie exploit e de la plante l pi les feuilles Ils s int res sent aussi aux revenus que la plante est susceptible de leur procurer Le savoir est appliqu une pratique il n y a pas th orisation ni g n ralisation On constate aussi une absence d argumentation ily a une dogmatisation du savoir le concept est affirm sans limite sans discussion sans controverse Sauf dans le texte 7 o l auteur contextualise le concept dans la communaut des chercheurs Cette fa on de faire est une des r gles de la publication de recherche l auteur crivant dans ce contexte adopte les r gles existantes
163. e signifie pour nous qu on carte une approche rationalisante de l objet qui conduirait un d coupage par l ments d tude donc un fractionnement de l apprentissage au contraire une prise en compte de la totalit de l objet pour une analyse progressive va conduire une approche en terme de syst me de l ordinateur et de l informatique Mais pour tre valid e une telle approche si elle est justifi e au sens technique doit montrer une coh rence dans la progression tant en ce qui concerne les contenus que la m thode 1 1 Une approche globalisante dans un cadre syst mique Enn empruntant l approche syst mique que son cadre g n ral puisque l objet de l tude la machine est un objet dont le moins que l on puisse dire est qu il est finalis ce qui est l oppos d un objet que l on analyse en terme de syst me deux concepts s imposent ceux d information puisque l informatique est le traitement automatique de l information et de fonction puisque l objet a une r alit technique Ces deux concepts tr s g n raux et dont il ne s agit bien s r pas de recouvrir tout le champ d application l Ecole et au Coll ge n ont fait leur apparition dans l enseignement que r cemment Il est vrai que l mergence historique du concept d information a t longtemps retard e par un positivisme latent et il a fallu attendre le milieu du vingti me si cle Shannon en 1948 pour lui voir prendre 1 C E
164. e tout en compte conduit un mod le complexe 81 d Le cas des robots Machines mythiques du vingti me si cle Les sch mas que nous avons pr sent s jusqu ici sont en fait ceux de robots et Von Newman utilisait ce terme pour qualifier ce qu aujourd hui chacun appelle ordinateur Pour coller la r alit industrielle il suffit d admettre que l ordinateur central d une machine peut tre constitu d un r seau Toutefois il faut pr ciser que les ordres envoy s par l ordinateur aux moteurs ne sont pas toujours suivis fid lement puisque ces moteurs sont g n ra lement des moteurs asservis se r gulant en grande partie eux m mes pour s adapter aux consignes les informations transmises l ordinateur d autre part doivent tre binaires pour pouvoir tre exploit es par celui ci et l interface entr e comporte alors un convertisseur analogique num rique Mais ces pr cisions pr s notre mod le reste toujours valide 2 MISE AU POINT D FINITIVE DU MOD LE Un mod le de l informatique qui chercherait tre complet est l heure actuelle impossible noncer car il devrait prendre en compte la quasi totalit des connaissances humaines Il faut donc nous arr ter un certain niveau sur lequel sera bas notre enseignement Ce mod le organis autour d un noyau central l ordinateur comporte un grand nombre d atomes reli s au noyau la mani re d un r seau cristallin 8 Les ing nieurs
165. ec ordinateur approfondissement d une exp rimentation in Actes des 10 mes Journ es Internationales sur l Education Scientifique de Chamonix Paris Universit Paris VII 1988 pp 379 386 Bilan et perspectives de dix ann es d utilisation de l informatique p dagogique au C U E P P in Les Cahiers d tudes du C U E P P n 6 Universit des Sciences et des Techniques de Lille janvier 1986 BERGOMI N VEGNI G L ordinateur dans la didactique de la physique moderne in Actes des 11 mes Journ es Internationales sur l Education Scientifique de Chamonix 1989 pp 439 445 172 BESNAINOU Ruth MULLER C THOUIN C Concevoir et utiliser un didacticiel guide pratique manuel pour les concepteurs et les utilisateurs de didacticiels les ditions d organisation 1988 BLONDEL F M SCHWOB M Etude des utilisations de l informatique dans l enseignement de la physique des lyc es Revue Fran aise de P dagogie n 72 juillet ao t septembre 1986 pp 5 12 BOULLE F L informatique l enfant l cole Armand Colin Bourrelier 1988 p 203 CHAUVET S Typologie des didacticiels Formation et prospective n 2 1987 pp 19 21 CHEVALLARD Y La transposition didactique du savoir savant au savoir enseign La pens e sauvage Grenoble 1985 126 pages CRAHAY M Logo un environnement propice la pens e proc durale Revue Fran aise de P dagogie n 80 juillet ao t septembre 1987 pp 37 56 DEMAIZ
166. elon le producteur du document le concept va tre pr sent sous un angle diff rent Chaque organisme le syndicat qui cherche promouvoir le ma s la firme semenci re laisse une empreinte caract ristique sur le texte qui fait que l on peut reconna tre le producteur du texte presque sans en avoir lu la signature Dans les textes analys s on observe deux cas de figure soit le concept d h t rosis est trait et le sens du concept donn par Y Demarly Y Demarly 1977 p 37 est conserv soit le concept est tout fait absent Ceci est vrai dans les textes de notre corpus par rapport un concept donn mais on ne peut pas bien entendu g n raliser cette affirmation Nous n avons pas trouv d interm diaire entre ces deuxextr mes S il y a une rupture du savoir elle est entre la pr sence et l absence de texte du savoir Les documents o le texte du savoir est absent sont directement destin s aux agriculteurs A travers cette absence de texte th orique ne faut il pas voir l id e que se fait la soci t et les organismes agricoles en particulier des agriculteurs et de leur r le 8 2 Des champs s mantiques non scientifiques conomique publicitaire pr sents dans le texte du savoir vulgaris Cette analyse montre une utilisation importante de termes bio logiques et de la majorit des termes scientifiques pivots uti lis s dans le texte du savoir savant de r f rence On trouve des lexies du langage commun
167. em reprend de von Uexk ll Mais les obstacles ne sont pas qu historiques ils sont aussi empiriques comme le montre l tude des repr sentations des l ves sur cette question Et si l on retrouve chez eux certains traits faisant cho l histoire des sciences il s en ajoute d autres plut t psychog n tiques que l on a pu relier aux progr s de l abstraction passage l analyse et l id e d interac tion d passements des aspects substanciels et de la d cen tration d passement de la conviction non r futable de l an thropomorphisme de la subjectivit intentionnelle d autres encore plut t linguistiques etc On se trouve ainsi en face d un certain nombre de conceptions du milieu de nature et d origine h t rog nes nous avons pu en d nombrer et en caract riser sept configurations essentielles chacune pouvant tre consid r e selon le point de vue que l on adopte aussi bien comme un progr s intellectuel par rapport des conceptions plus primitives que comme un obstacle franchir pour acc der une conception plus labor e Le syst me n est pas lin aire mais plut t r ticulaire il fournit des cl s partir desquelles peuvent tre pens s les objectifs lorsque comme c est le cas pour milieu mais aussi pour cha ne alimentaire par exemple une m me notion revient de mani re spiralaire dans les programmes des diff rents niveaux Et quand on sait assez mal au fond quelle n
168. en agricole Il me semble que le savoir scientifique est indispensable et que les savoir faire tout ce qui est du domaine du senti de l exp rience que l on acquiert avec le temps et la pratique quotidienne d un m tier doivent venir compl ter ce savoir de base Pour travailler il faut les deux savoirs mais l un ne va pas sans l autre Or nous n avons pas trouver de publication reliant savoir et savoir faire Les auteurs placent le savoir savant d un c t et le savoir faire d un autre c t mais aucun lien n est fait entre les deux Le praticien acquiert une grande partie de son savoir savant de fa on orale par le technicien agricole qui passe dans sa ferme pour lui vendre des engrais des semences des machines et qui lui explique oralement le mode d emploi par ses enfants qui suivent une formation agricole Nous n avons malheureusement pas analys ce type de savoir qui est pourtant pour l agriculteur un important moyen de construction de sa connaissance Patricia MARZIN LIRDIS Lyon 1 Laboratoire d intelligence Artificielle Ecole Nationale V t rinaire de Lyon ASTOLFI Jean Pierre DEVELAY Michel 1989 La didactique des sciences Paris PUF 125 p CHEVALLARD Yves amp JOHSUA M A 1982 Un exemple d analyse de la transposition didactique la notion de distance in Recherche en didactique des math matiques 3 2 pp 157 239 Grenoble la Pens e sauvage CHEVALLARD Yves 1985 La transposition didactique
169. en p riode estivale Ce document servira ensuite de base de travail pour l tude de cet cosyst me et de son volution Une classe de Premi re B du lyc e Guy Moquet a tudi dans le cadre d une progression pluridisciplinaire physique biolo gie g ographie une r serve naturelle le lac de Grand Lieu l tude d un milieu pour son int r t cologique une r serve biologique stricte qui offre un site tout fait exceptionnel et d apr s une image num rique Spot dat e du 26 06 86 de la r gion nantaise Le travail de l image de Grand Lieu s ins re parfaitement dans les programmes de biologie et de g ographie in BO sp cial n 3 du 9 juin 1987 la mise en vidence des diff rents milieux de vie incitera les professeurs poser le probl me de l utilisation cologique de l espace Deux grands probl mes actuels s ins dans le cadre rent particuli rement dans les objectifs du programme des programmes la place de l homme dans les cosyst mes les probl mes d am nagement et de gestion du milieu Il permet d approcher les probl mes d environnement en rela tion avec l tude d un cosyst me prot g Pour cela nous utilisons un nouvel outil une nouvelle technologie gr ce l assistance de la physique et de l informatique L observation de la Terre par les divers satellites fournit essentiellement des images num riques permettant une ana lyse des zones observ es qui va au del de la photo int
170. endu celle de possibilit mat rielle d enregistre ment et de modification d un pro e sans modification apparente notable Nous retrouvons ici les circuits int gr s ou simplement le transistor A c t de ces notions qui ont en quelque sorte fait le succ s de l ordinateur se trouvent des champs de connaissances plus anciens tels que celui de l alg bre de Boole Mais aussi l mer gence de l informatique a mis en vidence les notions d informa tion et de traitement de l information comme cela a d j t signal par ailleurs 1 6 Le p le ontologique Dans ce paragraphe afin de faciliter la compr hension nous adoptons un mode d exploitation lin aire L id e centrale est la suivante les notions d gag es pr c demment suffisent comprendre de fa on globale le fonctionnement des syst mes automatiques A ces notions il faut ajouter la suivante il existe une structure que nous d crirons par la suite nous l appelons structure 1 laquelle on peut rapporter la plupart des syst mes automatiques Il suffit donc de savoir utiliser cette structure et de l adapter pour en faire une grille de lecture des syst mes automatiques Au cours de ces pages nous construirons un certain nombre de structures bas es sur la structure pr c dente qui nous permettront de d crire les divers syst mes informatiques Recherche d une description de l ordinateur l environnement logico math matique Le codage des
171. ension qu en compr hension Ce territoire au sens o nous l employons ici c est la mise en relation pour l enseignement d un niveau d tude de savoirs associ s et d un type de rapport officiel ce savoir propos aux l ves Ilest un fait que l informatique conna t une communaut savante dynamique qui travaille dans un cadre o des d cou pages d objets paraissent fonctionner L enseignement de l in formatique lui ne s est pas encore institu identifi en insti tution symbolique avec la m me force que l ont fait les math matiques Cela tient naturellement au caract re r cent de l informatique Cela tient aussi une importance instrumentale qui la rattache aux domaines de la techn plus qu ceux de l pist m Son insertion son admission m me dans cette partie de la culture qui s identifie fortement une culture d origine scolaire ne saurait s effectuer selon les m mes moda lit s et atteindre les m mes formes que pour les math mati ques Il ny a pas le m me imaginaire Il n y a pas la m me anciennet Leur pr sence n a pas la m me visibilit A c t d une observation de la didactique qui se fait les d coupages de savoirs leurs mises au r gime didactique il est l gitime de poser la question de la constitution d une didactique exp rimentale mobilis e dans une perspective de construction de proposition et d intervention Elle se place dans une dyna mique de rep rage et
172. ent tat et contenu distinguer l tat arr t interm diaire de l tat initial souvent n cessaire aux r f rences Il reste bien s r toujours possible de rendre par programmation pr alable les diverses sorties d pendantes les unes des autres Le syst me devient alors plus complexe dans l analyse de son fonctionnement et la notion d information l mentaire n est plus accessible L objectif de l apprentissage serait donc vacu e Troisi me obstacle fr quemment rencontr c est la difficult raisonner en termes de niveaux discrets fixes de tension en opposition avec les situations classiques d lectrocin tique o la tension peut apparemment varier de fa on continue la bonne vieille loi U R I Et pourtant l environnement fournit de plus en plus d exemples de dispositifs affichage num rique des montres aux divers compteurs que l on pourrait penser constituer des pratiques de r f rence Cette dificult se manifeste de deux fa ons soit par une recherche syst matique de gran deurs continues l effet sera plus ou moins grand suivant la valeur de la cause soit par la conception d une n cessaire remise Z ro lors de l arr t de l alimentation nerg tique si l on coupe l alimentation tous les composants deviennent inactifs et l inactivit est synonyme de z ro On reconnait dans la premi re forme une application abusive de la causalit lin aire qui fonctionne souvent bien dan
173. ents diff renci s d l ves une diff renciation p dagogique 201 En effet l utilisation du langage des objectifs pour d finir les activit s didactiques permet d abord de se d tacher de l habitus enseignant pour s int resser ce que les l ves ont faire et savoir faire de mani re effective au lieu d en rester au point de vue de l metteur discursif Et cela effectivement est un moyen de faire prendre conscience du caract re dogmatique de nombreux apprentissages scolaires au sens o ce qu on appelle ma triser une notion ne correspond souvent qu la m morisation r ifi e d une d finition peu fonctionnelle Bien souvent si l on ne prend pas soin de s astreindre cette syntaxe des objectifs pour s en rendre compte c est le comportement de rang taxonomique le plus inf rieur qui de facto se r v le bien souvent en jeu De quel savoir s agit il en quelque sorte pour l l ve et quelle est sa fonctionnalit par rapport un probl me r soudre Il faut avouer que les pratiques dominantes en restent souvent sans s en rendre compte et au del de l ambition des finalit s scientifiques affich es au niveau que Bloom nomme con naissance de faits particuliers C est en cela me semble t il qu une p dagogie par les objectifs pour reprendre l expression d Hameline bien plus peut tre que la p dagogie par objectifs constitue souvent et encore aujourd hui malgr la retomb e de l effet d
174. enu d un dialogue de cinq ou six items seulement donc r alisable propos d une difficult d l ve donne du sens au travail des enseignants qui motiv s exp rimentent de suite l utilit des dialogues dans leurs pratiques p dagogiques pour l autonomie de l l ve le franchissement d obstacles Ils les int grent facilement dans leur mod le p dagogique On peut cependant dire que l apprentissage d un syst me auteur prend du temps que des progr s doivent tre accomplis pour le rendre plus directement accessible plus convivial et que par ailleurs l apprentissage de l criture op ratoire des dialogues pose des difficult s aux enseignants L ensemble des objets tudi s pendant la formation va le montrer 2 2 Quels sont les objets travaill s pendant le stage Pour construire un dialogue des contenus m thodes ou techniques sp cifiques sont pr sent s aux stagiaires et travaill s sous forme d exercices pr parant la cr ation effective Ils sont autant d objets travaill s au cours des diff rentes tapes de l laboration du dialogue 1 choix du th me d tude 2 d termination des caract ristiques des apprenants repr sentations pr requis niveau d entr e avant d aborder le sujet 3 analyse du contenu 4 d termination des objectifs p dagogiques 5 constructions ventuelles de l preuve d entr e pour v rifier le niveau d en tr e et de l preuve de sortie valuation contr
175. eprendre tel quel en article et nous l avons modifi en ce sens en r duisant en particulier certains d veloppements d argumentations mais sans en modifier les id es g n rales Certains passages pourront para tre pol miques pour quelques uns mais nous publie rons bien volontiers des articies pr sentant d autres points de vue Que Michel Mirabail soit remerci de nous avoir autoris s reprendre son texte ce qui est toujours une t che difficile et risqu e ASTER N 11 1990 Informatique regards didactiques INRP 29 rue d Ulm 75230 Paris Cedex 05 12 l informatique devient omnipr sente dans notre soci t la culture informatique une id e creuse large la fois technologique et sociale car li s l volution des mat riels et des applications au monde du travail L informati que poss de donc une triple caract ristique qui en fait une science et une technologie en voie de constitution en m me temps qu un agent social et culturel de changement des habi tudes et des comportements Beaucoup d auteurs ont not une telle singularit dans l histoire sociale d une technique qui bouleverse simultan ment le mode de production et les cadres de la pens e Depuis le vote de la loi Informatique et libert s juillet 1978 l informatique n a cess de transformer les pratiques profes sionnelles et de poser de fa on aigu la n cessit d une red finition juridique de l identit de la lib
176. erpr tation traditionnelle Dans le cadre de l exp rimentation Utilisation gr ce p dagogique des images satellitaires men e par le bureau des l ordinateur Innovations P dagogiques et des Technologies Nouvelles de la Direction des lyc es et coll ges du Minist re de l ducation Nationale DLC 15 nous utilisons en classe le logiciel de traitement d images TITUS mis au point par l INRP 1 L exp rimentation fait suite une recherche INRP Elle a permis 28 lyc es un par acad mie d tre dot s du mat riel ad quat un micro ordinateur avec cran couleur type PC AT une imprimante couleur et le logiciel TITUS mis au point par une quipe de l INRP Chaque acad mie dispose donc d une quipe pilote aupr s de laquelle il est possible de s adresser pour toutes les questions concernant la t l d tection cel aspects p dagogiques stages La DLC 15 va publier en 1990 un document reprenant les travaux des quipes engag es a cette exp rimentation Le logiciel TITUS a volu r cemment noms de fichiers voqu s dans cet article sont diff rents dans la VETiiOR actuelle du logiciel ASTER N 11 1990 Informatique regards didactiques INRP 29 rue d Ulm 75230 Paris Cedex 05 118 et la pluridisciplinarit le travail en amont pour l acquisition des concepts etla motivation la t l d tection pour cr er un document comprendre une technique Nous adaptons cet outil a
177. ersit Paris VII 1987 TATIN J Mod lisation et enseignement assist par ordinateur Bulletin enseignement public et informatique n 48 1987 pp 102 106 Union des Physiciens INRP Actes des Journ es Informatique et P dagogie des Sciences Physiques 1984 86 88 INRP Paris 1984 86 88 WINTHER J DUREY A Mise au point d outils informatiques pour la mod lisation de donn es exp rimentales en lectricit dans le second cycle des lyc es in Actes des 1 mes Journ es Internationales sur l Education Scientifique de Chamonix 1989 pp 433 431 TRANSPOSITION DU CONCEPT D HETEROSIS DU MAIS AUX PROFESSIONNELS AGRICOLES Analyse lexicale et phrasique Patricia Marzin La recherche qui est pr sent e ici a t men e en m motre de DEA de didactique des disciplines scientifiques Lyon 1 Nous avons effectu une analyse linguistique de textes de professionnels du milieu agricole Par ce travail nous voulions analyser la transposition didactique d un savoir biologique agronomique dans le cadre non formel de l information professionnelle les transformations que ce savoir subit et le type d information qui parvient aux agriculteurs 1 INTRODUCTION La recherche que nous pr sentons ici a pour th me l analyse de textes de vulgarisation scientifique en milieu agricole Quelles sont les transformations linguistiques que subit le concept d h t rosis qui est un concept de g n tique en fonction du support
178. ersonnes entrant dans une pi ce ou dans l enceinte de la f te de l cole et qui pr vient par un signal sonore de l atteinte de l effectif limite r alisation mise r ellement en uvre par une classe dont le ma tre rentrait d un stage de formation continue Projet technique p dagogie du projet Ce qui nous semble important dans cette d marche est la n cessaire d finition et le respect d un contrat entre les l ves et l enseignant Si dans toute activit d enseignement ou de formation qui met en pr sence des apprenants et un enseignant ou un formateur un contrat est pass ne serait ce qu au niveau de la transmission du savoir il appara t dans ce genre d activit que les r gles de fonctionnement du groupe classe doivent tre clairement d finies Dans les situations voqu es sans donner de r le secondaire aux savoirs c est sur les savoir faire que l accent est mis et c est sur cet apprentissage de savoir faire que le contrat doit principalement porter Cette d centration des objectifs des savoirs vers les savoir faire estompe le pouvoir qu instaure habituellement un enseignant dans sa classe s il peut se sentir d tenteur de certains savoirs l acquisition de savoir faire recquiert bien plus de relations aux objets de la part des apprenants et d implication personnelle dans les projets Le contrat doit alors tre clairement explicit en ce qui concerne les t ches des l ves ou des form s en stage mener s
179. ert de la personne du savoir du travail de la s curit Parce que l informatique fait de plus en plus partie de l environnement conomique et social de la production de l organisation du travail de la communi cation elle force l interrogation du juriste et du citoyen propos des services et objets nouveaux mis en uvre fichiers cartes magn tiques r seaux minitel banques de donn es Parall lement la diversification de ces applications l duca tion des usagers devient indispensable Elle suppose une connaissance de crit res de comparaison une aptitude analyser des besoins et devancer leurs volutions l informa tion suffisante sur l existence de recours juridiques ventuels Psychologues ducateurs et enseignants ont d d celer les comp tences d velopper chez les enfants pour en faire les citoyens clair s de demain C est dire que l informatique a d j une histoire et qu elle contribue crire celle de nos soci t s Il semblerait donc qu existe une culture informatique et que celle ci m riterait une prise en charge par l enseignement Quel en serait alors le fondement Quels pourraient en tre les objectifs et les contenus Quels en sont les enjeux philosophiques et politi ques 1 L GITIMIT DE LA CULTURE INFORMATIQUE L expression culture informatique ne semble pas aller de soi Parmi ceux qui en contestent la pertinence certains ont cependant approuv en son temps
180. es Capponi et als1989 Mais d un point de vue informatique les formules peuvent tre consid r es comme des instructions d un langage de pro grammation imp ratif mettant en uvre plusieurs notions fondamentales comme la variable l it ration et la notion m me de programme Ainsi les cellules d signent la fois le lieu d criture des instructions le lieu d affichage des r sultats et les variables Par ailleurs l ex cution du calcul dans Multiplan suit un ordre d termin les formules doivent donc tre consid r es en tenant compte de leur position dans le tableau et en ce qui concerne l it ration l instant o l ex cution a t interrompue Ces caract ristiques donnent au logiciel un aspect dynamique les calculs sont ex cut s l avant de la sc ne le program meur peut les voir et chaque modification d une expression entra ne automatiquement au moins par d faut un recalcul des r sultats de tous les r sultats sans que l utilisateur relance une commande d ex cution e L it ration Elle pr sente elle aussi des particularit s dans Multiplan par rapport l it ration en MacPascal Elle n cessite la mise en place d un calcul circulaire c est dire d un ensemble de cellules ventuellement r duit une qui s appellent mutuellement du choix de la commande de calcul it rer d un contr le r alis partir d une formule test qui produit un bool en dans une cell
181. es et qu il peut dans la limite du temps de travail agencer les diverses tapes de son apprentissage Une grille de suivi des progressions individuel les peut tre utile pour aider chacun en accord avec l enseignant mesurer le degr d acquisition des diff rents objectifs d finis Formateur car l apprenant progressant sa vitesse labore lui m me avec l aide de l enseignant son propre cheminement Dans un contexte diff rent puisqu il s agit bien souvent de productions de s rie de tels contrats sont r guli rement d finis entre partenaires sur les sites industriels Donner aux l ves une premi re occasion de prendre en charge leur apprentis sage n est pas incompatible avec les finalit s du syst me ducatif Bien s r dira t on le contexte scientifique et technique est particuli rement favorable pour permettre la mise en uvre de tels contrats au sein d une classe Est ce vraiment impos sible pour des activit s de production de textes ou d outils math matiques avec ou sans ordinateur e La consigne du travail est de r aliser un syst me qui fonctionne L valuation terminale est alors vidente si le syst me fonctionne effectivement Mais la d marche progres sive par tapes du projet fait qu chaque tape le groupe d apprenants doit tre confront une telle valuation Si la maquette du feu rouge fonctionne correctement c est qu on a su allumer et teindre une ampoule puis trois ampoules
182. es syst mes automatiques Pour s en con vaincre il suffit de penser aux bouleversements qu entra ne l utilisation de l informatique dans l dition et le journalisme Or il est bien vident que l adaptation se fera d autant mieux que des repr sentations pertinentes et suffisamment g n rales auront eu le temps de s ancrer dans le syst me de repr sentations de l individu D autre part nous avons vu que l tude des syst mes informatiques permet d acc der un certain nombre de notions telle que celle de fonction d infor mation Si l on consid re le premier cycle du secondaire l utilisation de microprocesseurs et de circuits int gr s devrait permettre la r alisation de montages ayant un r f rant exact dans l industrie ce qui n est pas toujours le cas dans beaucoup des montages propos s Le probl me le plus important est que les enseignants soient convaincus que les enfants sont tout fait m me de saisir ces notions Dans ce cadre il y a la possibilit de donner un contenu actuel l enseignement On pourrait ainsi chapper l erreur souvent faite dans l ensei gnement de l lectricit o l on voit des activit s accessibles aux enfants de CP propos es des enfants de sixi me qui s ennuient alors prodigieusement et en con oivent un d sint r t total pour les Sciences et les Techniques Ricardo ROMERO Ecole Normale du Nord Lille BIBLIOGRAPHIE BISHOP P Advanced Computing Sciences Londres Pa
183. essagerie et le stockage Il devient n cessaire d int grer la notion de risque dans la conception m me des syst mes en garantissant comme pour la protection des per sonnes la fiabilit et la confidentialit des informations Et cette garantie n est pas simple mettre en oeuvre Le probl me se pose d autant plus au niveau des tats Les flux trans fronti res de donn es font appara tre leur nouvelle vuln rabilit Une crise politique une action terroriste peuvent entrainer une paralysie des flux Une restriction soudaine et d lib r e des flux de donn es quivaut un embargo ou un blocus Le rapport national d Alain M dec mentionne que certains pays pourraient n avoir sur leur territoire que des fragments d activit s l chelle mondiale Inversement avec le contr le des changes devenant une illusion les b n fices des entreprises pourraient na tre n importe o sur un ordinateur h te situ dans un tat compr hensif 0 Poser la question de la s curit des Etats revient red finir face l interconnexion des r seaux sp cialis s des syst mes 10 Alain MEDEC Lesflux transfronti res de donn es vers une conomie internationale de l information Rapport National Paris La Docu mentation Fran aise la notion de s curit doit tre red finie comment un syst me peut il tre duqu 23 bureautiques le concept et la r alit de l Etat Nation La s cur
184. et en d duire par Nom de Noms des atomes ayant des isotopes soustraction d avec le nombre de Nombre de Nombre de 36 18 16 masse le nombre de neutrons masse conna tre des donn es particu li res le tableau ci contre donne crire le nom des atomes calculer les num ros atomiques le nombre deneutrons N et ZM N 2 lenombre demasseM d un chrome 3 chercher dans la table le nom de certain nombre de noyaux ces atomes et compter le nombre d atomes fer 2 d isotopes A partir de ce tableau conna tre des donn es particu remplissez celui ci des 3 li res et comprendre transposeret sous demandant le nom des interpr ter atomes ayant des isotopes zi 2 et le nombre de ceux ci Nombre d isotopes L ordinateur ne comprend pas demi mot il met en vidence les difficult s de la communication en situation d apprentis sage et oblige les concepteurs la pr cision dans la prise en compte de leurs propres logiques des logiques d l ves et des contenus objets des difficult s surmonter 2 3 Quelle strat gie et sc nario possibles pour la formation La strat gie de formation propos e int gre la construction globale du dialogue et harmonise l laboration p dagogique et didactique l information techni que sur le syst me auteur et l adaptation du dialogue ses contraintes 165 introduit des l ments de r gulation d valuation formative suit un
185. ette matrice dessine des arcs de cercles concentriques que l l ve interpr te assez facilement comme une zonation de la v g tation en passant de l eau la terre ferme Document 6 quipopulation en quatre classes du site de 121 pixels DODDD OUEN DE DDA 126 Document 6 quipopulation en quatre classes du site de 121 pixels suite Bome sup rieure faire correspondre des valeurs radiom triques une r alit terrain Pour autant cette analyse plus affin e que le seuillage pr c dent reste li e l arbitraire statistique et ne livre pas la signification biologique des diff rentes classes Des informations compl mentaires doivent tre fournies l l ve cartes I G N sortie sur le terrain L l ve a n anmoins r alis une cartographie sommaire de ce petit site Il va pouvoir aborder la cartographie de toute l image l ordinateur se chargeant cette fois ci des calculs Le travail d crit dans ce chapitre est pr par en cours r alis la maison et exploit au cours suivant 2 Le va et vient entre l ordinateur et la r alit terrain L l ve a maintenant comprisle travaileffectu par l ordinateur il va pouvoir s attacher la classification des valeurs radio m triques analyse supervis e en vue d tablir une carte th matique Donc il va devoir corr ler la valeur des pixels et la r alit terrain 2 1 Premi re phase le seuillage rechercher les seuils pour un
186. eurs Il leur faudrait poss der des bases solides des notions de programme d algorithme de proc dure concepts longs acqu rir Il parle ainsi dans son rapport du SMIC des connaissances informatiques en termes de contenus fon 5 Marcel NIVAT Savoir et Savoir faire en Informatique Rapport du 26 Juin 1982 de nature pist mologique mals aussi sociale 17 damentaux de r flexes li s une exp rimentation maximale dans un environnement ad quat notions d organisation de l univers informatique syst mes d information acc s ces syst mes programmation algorithmique langages organisa tion du travail Ce niveau de base est distinct de ceux d une utilisation intensive que pratiquent ing nieurs informaticiens formateurs et chercheurs Si l on s arr te un instant sur les objectifs vis s par une telle description d un niveau de base on peut remarquer avec huit ans de recul que la revendication jug e alors tr s forte d une connaissance de contenus tait une r ponse une probl matique sociale d ducation et de culture D velopper une culture informatique ne peut se faire ind pendamment de l environnement en ne s adressant qu la seule connaissance scientifique et technique des m thodes et des objets L appropriation des concepts doit tre g n ratrice de culture sociale car elle doit permettre une interpr tation des choix et apporter un gain de pouvoir sur la situati
187. eux ma s 1 Encyclop die 2 pratique Semences de ma s La Recherche M Rives La Recherche J P Gay Les r sultats sont donn s en nombre et en pourcentage d occurrences SJUUO122 SIULA JP 10101 Aquou nv 110ddv4 avd S39U344n990 p 28vtua2anod 2j juanbiput sa1ffryo s27 WUWA HW tt nug RENU ENERE D CE CL SOOUSUIOG e A E E E RER ER e a a e a mm O ToU NBI SHA ILNVNAS SAWVHO 4Vd SHONHAANIIO A HOIVILNHIHNOd 183 Nous avons montr deux niveaux de reformulations un niveau o le vocabulaire biologique est pr sent un autre o les termes employ s sont tr s g n raux et appartiennent au langage courant Il faut compl ter cette analyse lexicale par une analyse phrasique c est dire l analyse de la structure de la phrase et une analyse propos du sens du concept d h t rosis 2 4 Analyse des champs s mantiques Pour chaque texte nous relevons les principaux champs s mantiques que nous avons d termin s au d part c est dire que nous regroupons des termes en fonction de leur sens pr sents dans le cotexte texte qui se trouve autour du terme pivot du concept d h t rosis et nous avons compt le nombre d occurences par champ s mantique Puis nous valuons quantitativement par texte l importance de chacun des champs s mantiques Tableau n 2 Analyse par champ s mantique G n tique On constate de grandes variations dans le champ s mantique g n tique Le pourcen
188. exige plus que la d termin e de la variable produise une figure analogue la reproduction figure donn e Il est indispensable d laborer des instruments de contr le plus intellectuels sinon plus rigoureux Le moyen que nous avons retenu au cours des quatre s quences d ensei gnement associ es la recherche sur didactique et appren tissage de la r cursivit au niveau du coll ge est bas sur la demande d un quivalent ex cution compos des ordres graphiques ex cut s l appel de telle ou telle proc dure Un contrat va donc s tablir au niveau de la capacit et produire cette s quence la demande production qui pourra tre assortie d une justification Cette justification va voluer partant d une ex cution r alis e effectivement l usage d un mod le appel mod le relationnel par lequel la suite ordonn e des appels la proc dure ext rieure il s agit de l exemple de la proc dure CARRE est associ e au couple appel r cursif appel ext rieur selon un rapport sch matis comme suit relations structurelles r cursives lt gt relations figurales it ratives appel r cursif appel ext rieur lt gt suite de carr s trac s dans le sens croissant des c t s appel ext rieur appel r cursif lt gt suite des carr s trac s dans le sens d croissant des c t s 42 en demandant aux l ves de produire deux proc dures Cette correspondance ordonne autan
189. ez le Ca illeteau en fonction du r gime alimentaire De la denture de l Homme aux math matiques modernes La chasse des Vert br s L alimentation des Oiseaux carnassiers Air respiration combustions Respirer dans l eau Le d veloppement de la Truite Les Vert br s passent l hiver La peau des Vert br s Biologie des Chauves souris des Pyr n es orientales Pour r soudre le conflit indiqu entre libre choix des sujets par chaque tablissement et homog n it de l valuation est en treprise la construction d un tableau synoptique des objectifs possibles de l enseignement de la biologie en Sixi me et Cin qui me Bien s r en prenant appui sur la litt rature d j 3 Cf Louis LEGRAND dir Vers l individualisation de l enseignement dans le premier cycle secondaire Paris INRP Coll Recherches p dagogiques 58 1973 Pour une politique d mocratique de l ducation Paris PUF 1977 Les apports des Coll ges exp rimentaux in Pour un coll ge d mocratique Rapport au Ministre de l Education nationale Paris La Documentation fran aise 1982 pp 281 288 4 Le travail pr curseur en ce domaine fut une modeste publication de M FE PHRMME Biologie initiation exp rimentale Lille CRDP 1970 premier effort pist mologique d analyse des contenus disciplinaires les objectifs un langage commun pour r guler les choix collectifs 199 disponible
190. ge S il est vrai que nous nous pla ons dans une hypoth se d apprentissages o l enfant construit son propre savoir nous ne voulons pas entrer dans les controverses dichotomiques entre partisans de p dagogie de projet et ceux de projet technique Ce qui sous son double aspect p dagogique et technique semble important est de mettre les l ves en situation de r aliser la mise au point d un syst me qu ils avaient projet Ce syst me doit avoir un caract re technologique et sa r alisation est bien plus un moyen p dagogique qu une fin en soi sans avoir de finalit pr professionnelle c est n anmoins toute une d marche qu il est demand aux enseignants d appli quer en rupture avec des pratiques ant rieures soit d ensei gnement dogmatique favorisant l abstraction soit de cons truction de gadgets dont le r le ducatif tait souvent bien mince Une d marche de ce type peut se sch matiser de la dans une d marche de projet en liaison avec des exemples r els charges tooo Erreur pratique Mauvaise conception id e utopique Fi 107 fa on suivante figure 7 qui met l accent sur son aspect volutif Nouvelle id e Confrontation REALISATION aux attentes Cahier des re 7 isati r roi Si l enseignant peut intervenir de fa on discriminante lors de la premi re phase vitant par ses conseils des projets irr alisa bles probl mes mat riels ou li s aux niveaux des l
191. hir au cours d une tape d riv e de leur r alisation Assur ment plus ardue g rer qu une progression bien tablie par suite de la diversit des activit s des l ves une telle d marche p dagogique recquiert pour le ma tre un outil lui indiquant l architecture des concepts en jeu qu il va rencontrer parmi ceux que nous avons d j analys s En pratiquant l une ou l autre de ces deux approches on rencontre toutes les notions constitutives des deux concepts avec la certitude de la progression dans le premier cas l obli gation li e la complexit de tout objet r el dans le second On applique ou on r investit les acquis pr c dents dans la premi re m thode le moteur tudi peut faire monter ou descendre la barri re d un passage niveau qu on a quilibr e comme celle qui se trouve la sortie du bourg Elle entre en action lorsqu un train se pr sente pour tre ferm e trente secondes avant son passage tandis qu une lampe rouge ou une diode lectroluminescente clignote pour avertir les automobilistes et il a fallu agencer chronologiquement toutes ces actions 11 Les automates industriels n utilisent pas toute la structure complexe d un ordinateur et il est possible des fins p dagogiques de construire des maquettes de tels automates avec quelques l ments microprocesseur m moire et horloge N anmoins des activit s de ce type r alis es avec le mat riel en poste dans les tablisseme
192. i du ehte Enord sud frs l l ve fait en petit ce que l ordinateur fera en grand le seuillage confront au document g ographique 121 1 2 Principe de l analyse statistique de l image num rique e Choix d un site contrast de dimensions restreintes Nous avons extrait un site de 121 pixels de l image NANTT du lac de Grand Lieu La sortie imprimante respectant mal la forme carr e du tableau il est n cessaire de le reb tir g om triquement On obtient ainsi une matrice reproduisant les pixels et leurs r flectances Elle sera utilis e pour la suite du travail sans aucune connaissance de la r alit du terrain qu elle repr sente en ne disposant que de sa distribution math matique document 3A e R alisation manuelle de l histogramme Ce travail graphique est fastidieux mais indispensable il consiste classer les pixels selon la fr quence de leurs valeurs radiom triques document 3B La pratique montre qu il est n cessaire de fournir rapidement aux l ves une m thodologie pour le tri des donn es en relation avec le calcul d quipopulation demand ult rieurement Le fait de r aliser sur une faible population de pixels ce que le logiciel fera sur l image enti re permet l l ve de s approprier l outil tape obligatoire si on veut que l l ve l utilise correc tement par la suit De plus cela permet de r activer les notions d histogramme et d quipopulation notions souvent utili
193. icularit lui conf re une place singuli re parmi les sciences Elle va devoir trouver une contrepartie du c t des choix multiples qui sont effectu s pour l enseignement et qui vont contribuer consti tuer son image C est ainsi qu on va chercher tenir compte de la contrainte repr sent e par la nature double de l informati que partir des traditions des objectifs et des formes qu ils repr sentent du fait de leur insertion institutionnelle On pourra observer par exemple dans le cas de l enseignement fran ais une diff renciation entre les choix op r s en lyc e dans le cadre de l option informatique et ceux qui sont effectu s dans l enseignement post baccalaur at Lieux d enseignement distincts donc de transpositions didactiques assujetties aux l ments g n raux des contrats qui y pr valent Une analyse de ces lieux d enseignement permettrait de mettre jour la rela tion qui se r alise effectivement entre certains l ments de contrats didactiques pr valant et les objets de savoirs qui sont retenus ainsi que les mises en rapports au savoir qui sont propos es Il s agit en l occurence de l analyse cologique des conditions et des contraintes qui r glent le choix l apparition ou la disparition d objets de savoir La probl matique et les moyens d tude propos s dans Rajoson 1988 paraissent particuli rement adapt s cet enseignement jeune o les manifestations de certains ph nom nes sont plus apparentes
194. ier les processus d enseignement et d apprentissage des savoirs concern s La notion d it ration est au c ur m me de ces recherches Cet int r t se justifie par le fait que l it ration constitue un l ment fondamental de la programmation mais dont la mise en uvre pose en revanche des probl mes conceptuels importants aux l ves d butants Ainsi que le montrent certains travaux Rouchier et als 1984 la mise en uvre de l it ration dans un environnement informatique sur un dispositif informatique donn d pend de certaines caract ristiques de cet environnement caract ristiques ergonomiques disponibilit des divers types d it ration etc Certaines de ces difficult s semblent tre li es plus directement au concept m me d it ration ou plus pr cis ment au fait qu il constitue un outil pour la r alisation d un grand nombre de calculs caract ris s par un ou plusieurs invariants ASTER N 11 1990 Informatique regards didactiques INRP 29 rue d Ulm 75230 Paris Cedex 05 46 et de son apprentissage nous tudions ici sa mise en uvre dans deux environnements le tableur Multiplan et le langage Pascal Dans le pr sent travail nous pr sentons des r sultats relatifs au probl me de l apprentissage de l it ration Si d une mani re g n rale la mise en uvre de l it ration correspond l utili sation d un concept d algorithmique dans le contexte d un dispositif informatique alors il
195. ifique en fonction du public vis 3 3 Continuit et rupture dans la diffusion de l information Il existe un continuum dans les pratiques de diffusion du concept d h t rosis il ne semble pas que le contenu scientifique soit modifi selon le public vis Selon que l auteur s adresse aux chercheurs aux techniciens aux agriculteurs la d finition du concept d h t rosis qui est donn e ne change pas Par contre selon l auteur de l article le concept va tre pr sent sous un angle diff rent il est habill Dans les publications techniques propos de la s lection du ma s destin es aux agriculteurs le concept d h t rosis n appara t plus il n est plus expliqu Il n est pas non plus reformul Il existe une rupture dans la transmission du savoir dans notre corpus soit le concept est pr sent dans le texte de vulgarisation et le sens est conserv soit il est absent Ici la vulgarisation vient renforcer l image de la science inac cessible on constate une absence d argumentation il y a une dogmatisation du savoir CONCLUSION A l int rieur de notre corpus concernant le concept d h t rosis nous avons deux types de publications pour les professionnels agricoles Des publications de vulgarisation scientifique o le concept est pr sent et expliqu Des publications techniques propos des s lections varl tales o le concept peut tre pr sent mais n est jamais expliqu Ces derni res publicati
196. ilis es en Pascal dans le nouvel environnement le probl me tait oubli en quelque sorte parles l ves Ce fait oblige s interroger sur la signification que les l ves ont attribu ces activit s Malgr l importance que nous leurs avons attribu et le statut que l enseignant leur a donn pendant les diverses phases de bilan dans les deux contextes nous pouvons estimer que la connaissance acquise par les l ves tait relativement faible Il est probable que les deux activit s ont eu des effets diff rents de ceux attendus qu ils n ont pas t consid r s comme des savoirs mais plut t comme une sorte de savoir faire dans les deux contextes Ceci montre que la complexit cognitive de l it ration m me sous des formes simples est peut tre plus grande encore que ne l on avait cru Si ce qui a t retenu par les l ves n avait ce qui montre la complexit cognitive de lit ration en conclusion des conceptions Intrins ques au probl me pos des formes d anthropomor phisme diff rentes l influence de caract ristiques particuli res de Multiplan 65 qu une valeur locale ceci nous laisse relativement d sarm s face la question de l acquisition de connaissances de ce type surtout quand il s agit de formations de courte dur e Si l on veut tirer de conclusions plus pr cises des deux exp riences on peut faire les remarques suivantes Dans les deux contex
197. informatique appelle une connaissance des r alit s du monde l informatique est un agent culturel social et conomique de changement qui d finit une nouvelle forme d humanisme 27 des concepts informatiques et de leurs applications elle con cerne tout comme la culture scientifique la modification des pratiques professionnelles et des modes de pens e de percep tion de communication et de cr ation des hommes Elle est cet gard un agent culturel social et conomique de change ment Cette culture informatique poss de d j une histoire qui parti cipe celle des sciences et des techniques mais qui de surcro t a une signification symbolique Elle repr sente les r ponses apport es par les soci t s humaines aux enjeux dont sont porteuses les nouvelles applications La culture informatique comprend donc n cessairement une fonction herm neutique mais aussi une fonction dynamique d aide l ouverture et l criture d un imaginaire social et culturel Elle permet l ouverture mais ne la fraie pas Elle donne les outils d une nouvelle grammaire sociale de la production mais n crit pas le nouveau monde notre place Elle quipe l imaginaire mais ne d cide pas des canons des nouvelles esth tiques C est cette seconde fonction de la culture informatique qui est apparue ces derni res ann es apr s la p riode des ann es 1970 1980 o pr dominait la r flexion sur les enjeux La culture informatique s
198. ion rion formelle Selon Jean Louis Martinand Martinand J L 1987 il existe en physique un autre savoir que l on peut appeler savoir profes sionnel qui fait appel des pratiques professionnelles des savoir faire qui prennent leur source chez les chercheurs l ing nierie la production Cette recherche se situe dans le cadre de la didactique puisque nous nous int ressons la vulgarisation d un savoir biologique mais elle ne peut se passer d une r flexion sociologique Car en milieu agricole comme pour beaucoup de milieux profession nels le savoir n existe pas pour rien mais il est fortement reli une pratique une t che faire une rentabilit atteindre comme l a montr Jean Pierre Darr 2 L ANALYSE FORMELLE COMME OUTIL D ANALYSE DU FONCTIONNEMENT DU SAVOIR Nous avons effectu une analyse linguistique de notre corpus en utilisant l analyse formelle Jacobi D 1987 b dont l id e de d part est qu partir des formes de la communication on peut rendre compte de tout le fonctionnement d une situation de communication Il s agit d analyser le lexique utilis On utilise pour cette tude le m me noyau r f rentiel le concept d h t rosis chez le ma s Nous effectuons une analyse lexicale s mantique du c ur du concept au sens de Yves Chevallard c est dire le sens et la fonction que donne son auteur un concept Par exemple dans la transposition didactique Yves Chevallard a
199. ions pour l am liorer C est aussi et surtout dans le travail de r daction des items questions et commentaires que la logique de l l ve s introduira n cessairement en particulier l exp rience montre que l item qui apporte une information ne doit pas d passer une trentaine de mots pour des l ves du second cycle au del le travail de m morisation est trop important e La r daction des items Les types de travaux propos s pour aider la r daction des exemple de items sont souvent des exercices tir s des productions des r daction de stagiaires critiqu s par eux m mes commentaires Ainsi propos du bloc isotope cf plus haut on obtient la r ponse R2 les commentaires suivants des stagiaires 1 Faux 92 est le nombre de protons de l atome d Uranium ANALYSE Revoir la signification du nombre de masse NON Il n y a pas toujours autant de neutrons que de protons dans les noyaux Ceci n est pas valable 3 NON On vous demande les nombres de neutrons LEE NON Revoir la d finition du num ro atomique Vous confondez le nombre de neutrons et le nombre de protons puisque 13 dans le cas de l Aluminium est le nombre 5 de protons que 27 repr sente le nombre total de neutrons et de protons et donc que le nombre de neutrons dans ce cas l est Le but est d analyser ces textes et de donner un classement progression dans mettant en t te les versions les plus pertinentes On remar la r daction quera
200. is e Des questions ont t pos es concernant la structure de l ordinateur Pour certains stagiaires les repr sentations qu ils ont pu ainsi se cr er ont permis un certain nombre de d blocages Ainsi sont apparues des repr sentations sur l organisation de la m moire de l ordinateur Cela a consid rablement favoris l utilisation par exemple de l diteur LOGO ou d un lecteur de disquettes ou du Nano r seau La notion d adresse d une information a t d gag e ce qui est fondamental pour la compr hension et l utilisation des automatismes ainsi que pour la compr hension des manuels techniques et de vulgarisation Mais restaient plusieurs points importants r soudre la question des m moires effa ables la question de la r alisation d op rations arithm tiques ad es soustractions ou logiques comparaisons implica tions Il est apparu assez vite qu une strat gie efficace serait de savoir additionner comparer etc avec des circuits D o la n ces saire tude des circuits int gr s 3 5 Les circuits int gr s L utilisation de circuits int gr s r pond une double fonction elle permet de cr er les l ments de r f rence une technique de l lectronique actuelle et authentique elle permet de mettre en vidence la notion m me d int gration cette notion qui nous l avons vu est la base de la r volution du microordinateur Il est remarquer que le domaine conceptuel
201. is internaliste qui pourra surprendre comme si la didactique de la biologie n avait subi nulle influence ni b n fici d aucun apport Evidemment il n en est rien mais ce serait un autre travail lequel reste ASTER N 11 1990 Informatique regards didactiques INRP 29 rue d Ulm 75230 Paris Cedex 05 196 centr sur la didactique de la biologie au Coll ge d abord la d finition des objectifs le renouvellement curriculalre de 1968 largement faire que de caract riser les emprunts les passa ges et ruptures conceptuelles d une didactique l autre Incontestablement celles des math matiques et de la physique se sont d velopp es avec quelque avance et cela a pes p se encore aujourd hui sur les concepts les probl matiques les m thodologies en usage pour la didactique de la biologie Pourtant m me si nous avons quelque intuition de telles dettes etinteractions ilnous est apparu pr f rable au moins dans un premier temps de les r fr ner quelque peu pour tenter d abord un travail caract re plus monographique sur lequel on pourra appuyer utilement comparaisons et confrontations Commencer par une fresque volutive trop large e t t ha sardeux car on est tent d y insuffler son insu des mouve ments tendanciels et volutifs lesquels n ont de valeur que locale mais que l on g n ralise abusivement Comme si l am pleur du mouvement descriptif encourageait les effets ethno cent
202. is cela prend du temps n est possible que sur une partie du champ disciplinaire et n aboutit qu des savoirs fragmentaires Il faut donc d autres moments proc der par des voies diff rentes o la d couverte n a pas le m me r le central Les notions y sont pr sent es de mani re syst matique on g n ralise on s appuie sur des documents Bref on retrouve les caract ristiques d une p dagogie plus classique Mais l hypoth se qui nous para t ici centrale c est que ces moments pr sentant des notions plus g n rales des construc tions de synth se prendront un sens diff rent si les l ves ont par ailleurs un contact avec la premi re approche S ils peu vent avoir sur certains points et gr ce leur exp rience personnelle d exploration et d investigation une id e de comment fonctionne la pens e scientifique Cela leur fait percevoir diff remment les pr sentations m me magistrales conduisant aux formulations de la science socialis e Ce double point de vue prendre simultan ment en compte revient consid rer les apprentissages scientifiques comme r sultant tout moment d une n gociation entre deux ter mes en tension interactive Aucun des deux ne pouvant tre sacrifi ni m me subordonn l autre On s est ainsi quelque peu loign du mythe naturaliste sans pour autant bien au contraire renier le constructivisme 224 Face cette volution probl matique le vocabulaire
203. iser l introduction de l informatique l cole comme celle d un culture c est indiquer qu il ne s agit pas seulement d apporter aux l ves une somme de connaissances et de comp tences juxtapos es il s agit de participer la formation de leur personnalit etde leur donner la vision d ensemble d une r alit complexe et globale La r alit du terrain mais aussi certainement les changements de responsables politiques ont mod r cette ambition de fa voriser chez les enfants par cetenseignement le d veloppement d une culture technologique moderne 5 et deux ans apr s les objectifs officiels taient restreints aux trois nonc s 1 la familiarisation avec l informatique pour tous les l ves 2 la mise en uvre des programmes et instructions officiels en math matiques et en sciences et technologie au cours moyen 3 l utilisation de l informatique comme instrument d enseigne ment au service de toutes les disciplines Au niveau des coll ges c est surtout dans le cadre de la technologie que les programmes officiels proposent l tude de l informatique en tant qu l ment transversal aux trois p les qui sont choisis pour d finir cette discipline lectronique m canique et gestion Dans les programmes de physique on trouve dans une page des commentaires de la classe de cinqui me quelques r f rences au fonctionnement d un ordi nateur et son utilisation Mais la physique en cinqui me n a plus
204. issages scientifiques la p dagogie de l int r t OHERIC ne r pond plus tions du C E S exp rimental de Marly le Roi o Brunsvic et Berger distinguaient quatre temps de l acte p dagogique information exploitation assimilation contr le 13 Traduc tion p dagogique d une prise de conscience de la dur e et des modalit s sp cifiques de l appropriation du savoir par l l ve comme de l cart irr ductible de celle ci avec le projet ensei ant Rials malgr tout l l ve restait en position subordonn e certes plus assist e que passive alors que la rupture introduite lui accorde une place plus centrale dans le processus L importance accord e aux int r ts de l l ve et au libre choix de ses sujets d activit r pond au climat de l poque sensible la non directivit Elle prend appui sur toute la tradition de l ducation nouvelle notamment la p dagogie de l int r t ch re Dewey ou Freinet C est le moment o au C E S exp rimental audiovisuel de Marly le Roi l on d passe la seule logique de l insertion didac tique de messages t l vis s diffus s en circuit ferm pour d velopper une seconde phase d exp rimentation la mise en place d un centre d auto documentation multim dia C A D Dans le domaine plus proprement scientifique les travaux de Marcel Sire fournissaient alors le principal sinon le seul mod le fran ais d un travail autonome des l ves de type exp rimen
205. it des Etats passe aujourd hui par de tels r ajustements techniques et juridiques Le d passement des fronti res aux niveaux technique et conomique impose court terme une nouvelle l gislation un nouvel enjeu politique et culturel se dessine Le monde informatique pose tr s directement la question de la signification culturelle et politique que nous souhaitons lui donner 3 5 Au coeur de la culture informatique l intelligence artificielle Les d veloppements les plus r cents la fois technologiques et conceptuels en informatique sont ceux de l intelligence arti ficielle Qu il s agisse des syst mes experts aide au diagnostic m dical aide la recherche syst mes d apprentissages qu il s agisse des applications robotiques industrielles ou des recherches en robotique pour les handicap s ou pour le nu cl aire deux voies orientent les travaux D une part l intelligence artificielle implique que l on se situe dans l optique de la r solution de probl me G n ral Problem Solver d autre part elle exige que l on travaille la reconnaissance des formes Dans les deux cas travailler en intelligence artificielle c est poser la question de savoir comment un syst me de traitement de l information peut tre duqu comment il peut appren dre Il convient alors de poser la question pour tout secteur de connaissances ou d apprentissages envisag de savoir ce qu est comprendre et repr sente
206. jectif obstacle propose finalement une double r duction sym trique des objectifs possibles aux objectifs uti les d une part des obstacles rep r s aux obstacles franchissa bles d autre part Mieux elle se propose d utiliser la caract ri sation des seconds les obstacles franchissables comme un mode de s lection des premiers les objectifs utiles C est peut tre cette dynamique que le terme choisi par Martinand fait semble t il mal ressortir Le simple appariement des deux mots objectif et obstacle induit peut tre davantage la dissonance que l interaction et para t heurter la compr hen sion Je proposerais volontiers pour ma part le terme objectif trans obstacle si cela permettait d en mieux faire appara tre la nouveaut conceptuelle sans introduire de n ologisme abusif Un article r dig avec Anne Marie Drouin a tent d appliquer syst matiquement l id e d objectif trans obstacle un concept central de la biologie celui de milieu 2 Et l on peut voir cetteoccasion comment cette id e permet d associer comme on l a dit analyse de la mati re rep rage des obstacles et d termi nation des objectifs Nous avons repris les travaux de Georges Canguilhem d cri vant l introduction de ce concept import au 18 si cle de la m canique dans la biologie et caract risant les rectifications pist mologiques successives qui ont conduit la conception actuelle des relations entre le vivant et son milieu
207. jet comme dans tout processus d apprentissage Si elle n est pas aux niveaux o nous nous pla ons objet d enseignement mais bien support de situations o l on mettra en uvre les deux concepts d infor mation et de fonction l informatique doit tre l occasion par son caract re individuel d une mise en place privil gi e de travaux par projets et donc de d finition de contrats entre enseignant et l ve Ces contrats seront d autant plus efficaces qu ils seront explicit s et partag s Au cours des situations de r solution de probl mes que rencontreront les enfants dans la progression de ces projets les apprentissages se forgeront par d passement d obstacles sur lesquels buteront les l ves les observations d j r alis es dans de nombreuses classes montrent que quelques uns reviennent tr s fr quemment et qu ils peuvent tre analys s comme difficult s la construction d une pens e scientifique C est donc sur eux que les objectifs de l enseignant doivent se focaliser que ce soit l Ecole l mentaire ou au Coll ge les savoir faire propos s prenant appui sur ces obsta cles afin d arriver progressivement leur d passement 2 1 Un travail sur projets Tous les conseils donn s aux enseignants sous formes de commentaires de programmes ou de compl ments aux instruc tions indiquent dans le domaine des automatismes de faire travailler les l ves par projet que ce soit l Ecole l mentaire ou au Coll
208. l Arc en ciel 1 COMMENT S APPELLE LE PH NOM NE COLOR QUI APPARAIT PARFOIS LA FIN DES ORAGES DANS LE CIEL Aide 1 Les po tes en parlent comme d un pont de lumi re ss 2 ARC EN CIEL Juste ARCEN CIEL ARC ENCIEL ou ARC EN CIEL ou ARC EN CIEL ou ARCENCIEL S il vous pla t mettez des tirets ARC EN CIEL ARC et EN et CIEL en d sordre Les trois mots ont t d tect s mais la machine n a pas r ussi lire ARC EN CIEL ARCS et EN et CIEL ou CIELS ou CIEUX en ordre ou en d sordre ARC et CIEL en d sordre L ordinateur a reconnu ARC et CIEL Vous voulez probablement parler de l ARC EN CIEL ARC CIEL ou CIELS ou CIEUX La machine a trouv le terme se rapportant au ciel La moiti de la r ponse manque R pondez nouveau ARQUE ou ARQUES Non l orthographe est ARC Retapez une r ponse correcte CIEL ou CIELS ou CEIUS ou CIEUX ou SIEL AURORE BOR ALE ou CR PUSCULE ou ou Boece Les aurores bor ales comme les colorations qui accompagnent le lever ou le coucher du soleil ne suivent pas les orages Changez votre r ponse e 3 Cet exemple comme la plupart de ceux de cet article sauf indication contraire est emprunt au cours d E A O profess par Nicole Riche l Universit de Paris VII avec son autorisation Parfois ils ont t remodel s pour les besoins de la formation 140 o avec leurs commentaires l analyse des r ponses l utilisation d un syst me
209. l INRP concilier libre choix des th mes et valuation commune fili res reproductrices des in galit s sociales Tout un dispositif d accompagnement tel que groupes de niveaux mati res tutorat enseignements de soutien options est alors mis en place ainsi qu un dispositif global d valuation de l innovation sous forme d preuves normalis es communes l ensemble des C E S exp rimentaux et aux tablissements de r f rence qui leur taient appari s C est pr cis ment par rapport cette n cessit d preuves bilans normalis es en fin de sixi me d abord puis de fa on montante pour les classes suivantes que la construction d un tableau d objectifs s est r v l e indispensable 1 3 Une taxonomie disciplinaire Comment concilier en effet la libert de choix des th mes recommand e par les nouvelles instructions avec les exigences d une valuation commune voil quel a t le premier probl me r soudre Le bulletin de l association des professeurs A P B G ainsi que multiples publications de C R D P diffusaient alors de nom breuses propositions th matiques faites par des professeurs qui les ontexp riment es personnellement et qui les proposent l ensemble des coll gues Les sujets en taient des plus vari s et on peut en donner un certain nombre d exemples pour mieux fixer les id es Le H risson L apprentissage chez la Souris blanche Etude de la croissance pond rale ch
210. l faut assumer une rupture il est n cessaire de cr er un cadre pist mologique particulier pour que l enfant puisse se cr er des repr sentations ad quates 85 Pour r soudre ce probl me nous avons fait travailler nos l ves sur des ordinateurs munis d interfaces De tels travaux ont t abondamment expos s par ailleurs nous n y reviendrons pas Donnons simplement nos propres observations dans les premiers probl mes abord s nous n avons pas utilis de capteurs Les r sultats ont t tr s positifs Il semblait donc que cette notion de programmabilit ou de reprogrammabilit ne pr sent t pas de difficult En fait les enfants imaginaient l ordinateur comme un super interrupteur lectronique retar dement L introduction de capteurs a pos de nombreux probl mes Les causes en sont multiples la notion de capteur n tait pas per ue Et lorsqu elle l tait c tait sous forme d interrupteur Mais alors o allait le courant Est ce lui qui faisait tourner le moteur Les enfants ne pouvaient se d gager du mod le circulatoire du courant lectrique d j entrevu en classe qui est tout fait adapt dans certains cas mais totalement inad quat ici Nous voyons de nouveau ici la n cessit d assu rer une rupture Mais la raison qui nous semble la plus importante c est que la plupart des enfants n avaient aucune analogie fournir pour comprendre ce qui se passait Qu une s rie complexe
211. la cellule test comme un commentaire sur la pertinence de leurs actions 7 5 Conclusion Comme nous l avons d j soulign cette partie de notre recher che avait essentiellement un caract re exploratoire N an moins nous estimons que l on peut tablir les r sultats sui vants les expressions dans Multiplan peuvent tre tudi es la fois comme des expressions alg briques mais qui ont leurs propres r gles de syntaxe par rapport la syntaxe alg brique classique et comme des commandes ou des instructions d un langage de programmation Pour la r solution du probl me propos les deux aspects doivent tre pris en compte la fois Or cette n cessit de prendre en compte plusieurs registres la 64 dans Multiplan l aspect dynamique favorise la recherche empirique et l mergence de certains types d anthropo morphismes le r investissement de Pascal vers Multiplan est faible fois peut tre consid r e comme assez complexe pour le d butant et par cons quent peut tre une source de difficult s pour les l ves Ce que nous avons appel l aspect dynamique du logiciel en combinaison avec les particularit s de son interface messages d erreurs existence de fonctions facilement accessibles facili t s d entr es sorties peut favoriser e la recherche empirique c est dire une recherche des bonnes formules l aide des r sultats obtenus par adapta tion d e
212. la recherche La r f rence et le possible dans les activit s scientifiques scolaires Atelier international d t recherche en didactique de la physique La Londe les Maures MARTINAND Jean Louis 1987a Conna tre et transformer la mati re Berne Peter Lang 315 p MARTINAND Jean Louis 1987b Pratique de r f rence transposition didactique et savoirs professionnels en sciences et techniques Expos au congr s AIPELF ROQUEPLO Philippe 1974 Le partage du savoir Paris Seuil Coll science ouverte 255 p 193 R F RENCES DES TEXTES ANALYS S Les r f rences des textes qui constituent notre corpus sont les suivantes 1 10 11 12 GAY J P Fabuleux ma s histoire et avenir d une plante AGPM Pau 295 p 1984 pp 208 209 Ouvrage collectif dont J P GAY Encyclop die pratique du ma s AGPM Pau 1981 DUPONT P Les semences de ma s Agri Nathan 96 p 1986 p 27 LES CAHIERS TECHNIQUES FRANCE MAIS Bien semer pour r colter plus deuxi me s rie n 2 France ma s 36 p 1987 p 6 MAISCOPE Guide technique 87 51 p n 19 d cembre 1986 pp 35 et 39 RIVES M L am lioration des plantes La Recherche n 155 mai 1984 num ro sp cial la g n tique et l h r dit p 756 GAY J P Le ma s La Recherche n 187 avril 1987 pp 460 464 465 RIVES M S lection technique objectifs et perspectives Cultivar sp cial ma s 206 p novembre 1980 p 25 LAFO
213. lation de l information dans un microordinateur Cela ne satisfaisant pas nos apprenants qui disaient Oui mais comment cela se passe t il r el En fait l encore c tait l aspect mat riel qui posait probl me Il n y avait pas de repr sentation ad quate dans leur syst me de r f rence pour rendre compte du ph nom ne informatique Nous faisons maintenant ici une synth se de ce qui a t v cu par divers groupes au cours de diverses ann es L aspect lin aire de l expos ne refl te videmment pas ce qui se produit dans des actions de formation il pr tend simplement en montrer les temps forts Des s ances ont t consacr es la mise jour de ce qui faisait obstacle pour les apprenants Les points suivants sont apparus au cours de discussions souvent informelles Comment le programme est il inscrit dans l ordinateur Comment s ex cute t il Qu est ce qu une m moire Qu est ce exactement qu un microprocesseur R pondre ces questions de fa on exhaustive est bien entendu impossible et inutile dans le cadre de cette formation Il fallait plut t s attaquer aux points de blocage qui faisaient obstacle l utilisation de l automatisme Nous faisons ici l hypoth se qu il n est pas n cessaire d avoir une connaissance compl te d un domaine conceptuel donn pour pouvoir agir faire des recher ches ou des r alisations sur certains aspects de ce domaine Bien entendu plus on aura de connaissances
214. le nom le num ro atomique la configuration lectronique le noyau y compris les isotopes Connaissant la structure d un atome l l ve en donnera le nom et galement le nom d un atome pouvant appartenir la m me famille Conna issant la structure lectronique d un atome l l ve repr sentera la struc ture des atomes imm diatement voisins sur une m me ligne Connaissant la structure d un atome l l ve donnera la structure du gaz inerte appartenant la m me ligne L l ve dessinera sa place dans le tableau la structure lectronique d un autre atome de gaz inerte L l ve dira combien il y a d lectrons sur la couche externe de tous les atomes de gaz inertes L l ve donnera le nombre d lectrons externes pour les atomes de la colonne du lithium de l oxyg ne Parmi plusieurs mod les d atomes pr sent s l l ve d signera ceux qui ont des propri t s chimiques voisines L l ve fera le lien entre propri t chimiques et couche lectronique Il non cera a les propri t s chimiques des atomes ne d pendent que de la couche lectro nique externe b les atomes qui ont des couches lectroniques externes identiques ont des propri t s chimiques voisines Les objectifs sont nonc s en terme de comportements observables une telle pr cision est n cessaire si on veut cerner la difficult traiter exemple L preuve d entr e et l preuve de sor
215. le plus difficult qu est ce qui te paratt le plus difficile dans l explication des op rations de remontage du carburateur d une 2CV Dans la description du fonctionnement de celui ci La collecte instantan e des r ponses par l ordinateur permettra de conna tre les difficult s qui subsistent en vue d am liorer l apprentissage L ordinateur ainsi employ introduit un l ment de souplesse suppl mentaire et un param tre d ouverture enrichissant la palette des interventions possibles dans le mod le p dagogique de l enseignant L aspect didactique porte sur le questionnement qui pr side la cr ation et l usage scolaire des dialogues l ve ordinateur Plus pr cis ment les hypoth ses de travail pourraient s noncer ainsi l enregistrement des passations des apprenants permet il de suivre et de v rifier les apprentissages des contenus des m thodes abord s par un dialogue l ve ordinateur A travers ceux ci comment peuvent tre pris en compte les repr senta tions des l ves la conception du savoir scientifique la diff renciation le traitement des erreurs le conflit socio cognitif la mod lisation l algorithmique et l heuristique la simulation Bref chacun de ces points m rite d tre abord certains d entre eux ont d j re u une r ponse pr c demment en terme de syst me auteur 146 Contenus et m thodes Les dialogues peuvent tre relatifs des contenus notio
216. le recentrage de la politique ducative sur les savoirs disciplinaires tout en en d criant les implications scientifiques et techniques sur la culture essence pour eux humaniste Despins et Bartholy font ainsi le proc s de ce qu ils appellent une id e creuse parexcellence sorte de fourre tout id ologique n gative de culture person nelle et nombre de promotteurs de l informatique ducative 1 Jean Claude DESPINS et Marie Claire BARTHOLY Arsenic et jeu nes cervelles Paris 10 18 n 1825 1987 p 147 et suivantes 13 sont ainsi pingl s A y regarder de plus pr s quels sont les arguments avanc s e La notion de culture informatique serait creuse si l on pr tend la lier l introduction de l ordinateur e Cette culture serait confondue avec la notion ethnologique de m urs sociales le sens ethnologique du mot culture est devenu le sens dominant d s lors la notion de culture pourrait s appliquer toute innovation technique e La pr tendue modification de nos cadres de raisonnement serait l uvre d un individu S Papert et de ses d sirs de promotion e L algorithmique dans la culture informatique ne semble qu une fa on de faire compliqu o l on pouvait faire simple pour les e Les vocables nouveaux introduits dialectes d initi s ressem d fenseurs d un blent une nouvelle forme de drogue qui s change et certain laquelle on risque de s acc
217. letaneuse 1979 14 Marcel SIRE Les levages des petits animaux Leurs enseignements Paris Lechevalier 2 tomes 1974 m me chez Claude Bernard d apr s Grmek diversifier les cheminements intellectuels des l ves 205 v ritable r v lateur 9 Contrairement ce que laisse entendre le titre de l ouvrage de Karl R Popper il n y a pas de logique de la d couverte scientifique mais seulement une logique recons truite de la communication de ses r sultats Grmek montre comment il faut presque dix ans CI Bernard pour d passer l obstacle pist mologique que constitue pour lui la dissociation de la couleur rouge du sang et de son oxyg nation Son Cahier de notes laisse appara tre d s 1856 les premiers indices de la n cessit de cette dissociation mais il faudra attendre 1865 pour que dans son Introduction il pr sente celle ci comme r sultant logiquement des hypoth ses qu il a pos es Les cons quences p dagogiques en sont tir es sous forme de la n cessit d un cheminement autonome des l ves auxquels l enseignant n impose pas d embl e ses structures intellectuel les mais qu il laisse explorer librement seuls ou plus souvent en groupe le mat riel disponible comme les interrogations scientifiques qui les animent Adaptant un aphorisme de Canguilhem on insiste sur le fait que la v ritable question scientifique dans la simplicit de son expression rationnelle ne r sulte pas des obse
218. leur classification En utilisant le module HYPC du logiciel ils entrent leurs donn es Ce module va associer chaque pixel une r alit sur le terrain exemples eau libre n nuphars roseli res Syst ma tiquement chacun des 24 000 pixels taille de la sous image utilis e avec les l ves va ainsi tre identifi gr ce la classi fication tablie La sous image a t choisie pour que le calcul par l ordinateur n exc de pas cinq dix minutes avec PC AT avec PC XT tous les temps sont augment s Au cours du calcul le suivi sur l cran est possible et permet entre autres de localiser les cases non identifi es gr ce aux signes et parfois de les identifier le r sultat une carte de v g tation en deux heures acquisition de savoir mais surtout d veloppement d une attitude scientifique 133 Le module AFIMA en associant une couleur chaque r alit terrain va permettre d afficher l cran la carte r alis e L affichage par AFIMA de la classification permet de v rifier la valeur de la carte tablie et donc ventuellement de remanier la classification la sous image est de taille r duite le calcul par ordinateur rapide donc au cours de la s ance d une heure les l ves peuvent remanier refaire calculer leur classification identification de nouvelles cases modifications de certaines La sortie sur imprimante en noir et blanc ou en couleur constitue l accomplissement du tra
219. lication exige une con naissance de Multiplan assez avanc e et par cons quent nous ne pensons pas que des solutions de ce type puissent tre propos es par des l ves novices ii L interface particuli re de Multiplan notamment la possibi lit de recalcul automatique pour toute modification d un contenu de cellule lui donne un aspect dynamique On peut penser que cet environnement favorisera les strat gies de type essali erreur puisque elles co tent relativement peu cher surtout chez les d butants iii La priorit accord e aux r sultats centre les l ves sur ces r sultats plut tque sur les relations formules quiles justifient iv Le syst me des messages d erreur tant peu transparent pour l utilisateur d butant on peut attendre de difficult s g n rateurs d entiers utilisation de NBITER des formules pour voir des erreurs importantes 59 d interpr tation des messages du dispositif de la part des l ves par cons quent leurs r actions risquent d tre peu coh rentes avec la signification de ces messages 7 3 Pr sentation de l activit La consigne donn e aux l ves tait de calculer la somme des trois cent premiers entiers Ils ont pu r aliser ce travail au cours de deux s ances cons cutives une semaine d intervalle un premier bilan de l avancement du travail tant dress au d but de la deuxi me s ance 7 4 Analyse des observations e Les t
220. lieu d assurer principalement la transmission des connaissances dans un sch ma shannonien de la communication dontilest l metteur 15 Mirko D GRMEK Raisonnement exp rimental et recherches toxico logiques chez Claude Bernard Gen ve Paris Droz 1973 206 et aussi les fonctions de l enseignant scientifique le d veloppement d une p dagogie contractuelle gr ce au partage des objectifs l enseignant se trouve au carrefour de fonctions nombreuses qui loin de se substituer au processus d apprentissage permet d optimiser celui ci gr ce son pouvoir d tayage Bruner Sans exclure l apport d informations ni les interventions di rectives il se positionne d abord comme un facilitateur un m diateur du savoir en train de s acqu rir Et cela principale ment de mani re indirecte par la nature de ses questions par la richesse du milieu biologique qu il cr e dans la classe parles aides documentaires qu il cr e et rend disponible en r ponse aux besoins Les grilles d interactions verbales classiques Flanders Postic De Lansheere Bayer servent de points de r f rence mais sont largies d une part des situations de travail autonome en groupes plus diversifi es que l organisa tion d une classe dialogu e d autre part des fonctions indi rectes de l enseignant et notamment de production mat riel aides didactiques documents d valuation 2 2 De l analyse des objectifs au contrat p dagogiq
221. lisant le sch ma de l atome et en le faisant dessiner Le dialogue oblige bien cerner le mod le en marquer les limites il s agit de l atome de Bohr pour les atomes de num ro atomique Z lt 20 qui pr pareront les futurs mod les nerg tiques ou orbitales Des choix sont faire et expliciter qui font voluer le mod le il n est pas une description mais une cr ation incessante dans un aller retour entre la th orie et l exp rience observations pr cises mesures rigoureuses cr ation qui conduit des options didactiques faut il employer de suite la classification p riodique simplifi e 8 colonnes ou plus compl te 18 colonnes Bien souvent l heure actuelle le mod le est d abord postul puis mis en cause o L algorith tl heuristiqu tion L algorithme est un encha nement logique d op rations desti n es r soudre un probl me exemple l algorithme de la multiplication est une suite d op rations intellectuelles qui permet de la r soudre et qui se mat rialise sous la forme d un organigramme souvent utilis en informatique il est bien connu sous sa forme lin aire ou ramifi e Une d marche algorithmique d encha inement des items localise plus facilement l endroit o se trouve l erreur l apprentissage risque de pren dre un aspect syst matique les op rations successives consti 149 tuent les petites tapes de la progression elles font faire des activit s intellec
222. logique Comment tablir ce lien ou ce cha nage on utilise par exemple une matrice carr e dite matrice de Davies de a sur a petits carr s a correspondant au nombre d id es cl s 12 dans l exemple choisi de la classification p riodique cf la num rotation de 1 12 ci dessous A B ETES Eo On d cide de noircir le carr l intersection d une ligne corres pondant une id e cl et d une colonne correspondant une autre id e cl si elles ont une relation de continuit logique entre elles la bande horizontale passant par 1 id e cl n 1 et les bandes verticales passant par 2 3 et 4 montrent que les id es cl s 1 et 2 1 et 3 1 et 4 sonten rapport car les carr s d intersection sont noirs contre 1 n a pas de rapport logique avec les id es cl s 6 12 en effet les carr s de la ligne 1 sont rest s blancs de 6 12 Au d but de la recherche les petits carr s noirs sont r partis au hasard il s agit en d pla ant les id es cl s dans la matrice de mettre le maximum de carr s noirs le long de la diagonale AC on obtient ainsi un cha nage complet dans l exemple ci dessus entre toutes les id es cl s et des intervertions possi bles de l ordre entre 9 10 11 et 12 Il sera moins ais de d placer 6 7 et 8 On peut avoir besoin de trouver d autres sortes de liens en rupture on marquera les carr s en gris Il existe d autres m thodes de cha nage issues de l enseigne
223. lt s scolaires compte rendu de fin de recherche Centre de recherche en informatique de Nancy CNAM INETOP juin 1988 p 33 PAPERT S Jaillissements de l esprit ordinateurs et apprentissages Flammarion Paris 1981 p 298 PICARD M BRAUN G Les logiciels ducatifs Paris Presses universitaires de France 1987 p 127 174 RICHE N La simulation dans l apprentissage in Actes des 9 mes Journ es Internationales sur l Education Scientifique de Chamonix Paris Universit Paris VII 1987 pp 639 644 ROMAINVILLE M Une analyse critique de l initiation l informatique Quels apprentissages et quels transferts in Actes du premier colloque francophone sur la didactique de l informatique Paris 1988 dossier Enseignement Public et Informatique Paris 1989 pp 223 242 TATIN J R flexions sur sept ans d enseignement assist par ordinateur E A 0 Revue Fran aise de P dagogie 2 me trimestre 1985 TATIN J Un exemple d utilisation du micro ordinateur dans un enseignement de Biochimie tude compar e de deux syst mes analytiques complexes Th se de 3e cycle en didactique des Sciences Paris VII TATIN J Communication sur l EAO in Actes des 4 mes Journ es Internationales de l Education Scientifique sur Chamonix Paris Universit Paris VII 1982 TATIN J Communication sur la mod lisation in Actes des 9 mes Journ es Internationales sur l Education Scientifique de Chamonix Paris Univ
224. lture de plus en plus lev or une fraction 1 Les derni res instructions officielles 1985 pr cisent pour l cole l mentaire Le logiciel analyse et modification de logiciels simples d but de programmation dans une perspective logistique 2 Pour une meilleure qualit des logiciels d enseignement Note du se cr tariat O C D E Centre du recherche et d innovation dans l enseignement 1988 ASTER N 11 1990 Informatique regards didactiques INRP 29 rue d Ulm 75230 Paris Cedex 05 138 de la formation des enseignants conduit proposer en premier lieu un type de didacticiel le dialogue l ve ordinateur non n gligeable de ceux ci conna t des difficult s d apprentis sage importantes et les enseignants malgr leur bonne volont ne peuvent tre disponibles tous et chacun comme ils le souhaiteraient Afin d aider les l ves surmonter leurs difficult s l id e a donc germ d agir sur la qualit et la nature des didacticiels et gr ce l ordinateur de faire en sorte que par leur conception ceux ci puissent suivre individuellement l apprentissage des l ves de proposer une formation compl te des enseignants incluant r alisation utilisation de courts didacticiels et d initier une r flexion didactique qui va de soi d ailleurs dans le cadre du travail entrepris Sur ces deux points principaux didacticiel et formation le texte ci apr
225. me objet par unit de surface 124 Document 5 Mesure des r flectances feuilles vertes feuilles jaunies r sineux sable R ponses spectrales refleclance a feuilles Jounies A ve r rouge J R canal l quipopulation pour rendre compte de variations progressives de v g tation 125 e R on d lation en quatre classes Le seuillage pr c dent est nettement tranch il ne rend pas compte du passage progressif de l eau la v g tation Afin de visualiser le tableau num rique nous proposons de regrouper les pixels en plusieurs groupes d importance quivalente Le faible nombre de pixels du site retenu limite la partition il permet cependant de r aliser une quipopulation en quatre classes Le logiciel TITUS admet quant lui 8 ou 16 classes d quipopulation En principe chaque groupe de pixels doit comporter une trentaine d individus On comptabilise donc les pixels par ordre croissant de r flectance jusqu obtenir un premier groupe de trente puis on passe la classe suivante On constate la n cessit de choix arbitraire pour le classement de certaines valeurs radiom triques les effectifs de chaque classe ne pou vant tre rigoureusement identiques Le r sultat de cette quipopulation est visualis sur la matrice du document 6 en attribuant chaque classe soit une nuance de gris dans l chelle blanc noir soit une couleur ou tout autre code La limite des classes sur c
226. ment est n cessaire en avant par les responsables des programmes qui ne peuvent ignorer la situation plus que pr occupante de l enseignement surtout l mentaire cet gard Mais peut on r pliquer que peuvent de jeunes enfants comprendre la technique De m me que s introduit une diff rence entre ceux qui manient le fran ais avec facilit et les autres de m me s introduit une diff rence entre ceux qui savent utiliser l informatique et les autres or les enfants ne sont pas les derniers demandeurs Sans chercher convaincre d enseigner quelque chose de l informatique mon intention est de pointer le savoir qui peut tre enseign en relation avec ce qui se fait dans la r alit sociale en regardant en particulier du c t des automatismes Mais commen ons par forger un mod le de l automatisme pour essayer d en d gager les l ments d un mod le proposer aux apprenants 1 1 Le probl me r soudre Que faut il savoir pour comprendre le fonctionnement des syst mes automatiques tels qu ordinateurs robots r seaux d ordinateurs Telle est la question que l on doit r soudre pour organiser un enseignement de l informatique dans la perspective annonc e plus haut C est donc aux concepts et aux mod les rendant intelligible l informatique que nous nous attacherons ici Plus particuli rement c est la partie mat rielle des syst mes informatiques plut t que l aspect logiciel qui retiendra not
227. ment programm 11 Elles donnent parfois des r sultats sur 11 T n est pas possible d exposer des m thodes d analyse de contenu dans le d tail pour ceux qui sont interess s on signale 2 ouvrages Le Xuan Analyse comportementale Analyse de contenu Th me et pratique de l apprentissage Nathan 1975 G rard P Gavini Manuel de formation aux techniques de l enseigne ment programm Editions Hommes et Techniques 1969 159 prenants et des cha nages qu on n imaginait pas ainsi des stagiaires naturalistes tudiaient traditionnellement il y a quelques ann es la suite des diff rents organes intervenant dans la circulation du sang le cha nage d un cours programm a permis de re d couvrir le lien vident a posteriori constitu par le sang lui m me et la circulation haute et basse une tude analytique se trouvait d structur e au profit d une vision plus proche du r el plus moderne et globale Pour traiter une id e cl il est besoin de deux six items en g n ral mais parfois une id e cl g n rale peut contenir elle m me un certain nombre d id es cl s de sous id es pour lesquelles le nombre d items peut varier aussi de deux six on rappelle qu une difficult d l ve correspond ce nombre en g n ral et sera trait e comme une id e cl sous ce rapport exemple de Pour chaque id e cl ou sous id e ou difficult on construit trame de alors la trame de d roulement de son conten
228. mi re prise de contact avec un ordina teur et la non compr hension de son fonctionnement lui font attribuer des propri t s magiques merveilleuses voire fascinantes qui subjuguent bon nombre d enfants et dans lesquelles les activit s caract re ludique les maintiennent m me en mettant au point une strat gie algorithmique pour r ussir comme on le voit souvent pratiquer lors de l exploita tion de logiciels de jeux l enfant ne progresse pas dans la connaissance de l ordinateur celui ci reste le ma tre face l ex cutant D passer cet obstacle c est rendre l apprenant capable de ma triser les ordres qu il donne l ordinateur qui les 14 Anne Marie DROUIN Surlanotion de contratdidactique ASTER n 1 Apprendre les sciences Paris INRP 1984 15 Gaston BACHELARD La formation de l esprit scientifique Paris Vrin 1938 110 qui mat rialisent l information ex cute et correspond donc un renversement des r les Aborder les automatismes dans un but de construction et de fonctionnement permettra ce d passement mais en se con frontant un second obstacle du domaine de la repr sentation imaginaire induite par les termes utilis s automates et robots sont souvent associ s des formes et des comportements humains ou animaux les exemples historiques appuient d ailleurs en ce sens et nombre d l ments de la culture extra scolaire des jeunes enfants renforcent cet aspect des bandes
229. mieux cela vaudra du moins en g n ral des montages simples permettent de mettre en vidence certaines structures 89 Ce qui est important c est de comprendre les id es force qui sous tendent ce domaine conceptuel A partir de ce moment on est entr dans ce domaine Deux directions de travail parall les sont apparues Il fallait exhiber la structure de l ordinateur faire saisir la notion de fonction et celle de circuit int gr En du concerne la structure de l ordinateur apr s bien des t tonnements nous avons abouti au dispositif suivant nous avons anim plusieurs maquettes feux rouges identiques l aide de dispositifs informatiques diff rents un microordinateur complet muni d une interface un microordinateur fonctionnant sans son moniteur mais muni d une interface un syst me constitu par un oscillateur un compteur et une m moire morte que nous avions au pr alable programm e un syst me qui mat rialisait la structure un syst me minimal constitu d un microprocesseur 6809 d une m moire morte et d un adaptateur d interface PIA La comparaison de ces divers dispositifs a permis de d gager la notion de m morisation d un programme dans une structure mat rielle cf la partie consacr e l aspect ontologique de l ordinateur En particulier la notion de m moire morte a t passablement claircie Une partie du r le de l interface a t pr c
230. mme un centre de gestion envoyant sorties et recevant entr es des ordres aux niveaux des effecteurs et des capteurs figure 5 qui va se 101 Effecteurs Eigure 5 Au fur et mesure du d roulement des activit s ce sch ma va se complexifier et vont appara tre au sein de l ordinateur la diff renciation entre m moire unit de calcul interface mais aussi les notions de programme fr quemment mis en m moire vive de langage r sidant souvent en m moire morte d agencement des ordres pour jouer sur l tat d une lampe ou d un moteur courant continu effecteurs particuliers que l on mettra en uvre pour leurs caract res binaires en fonction des complexifier tats de capteurs tout ou rien en se limitant une tude des automatismes lectriques En ajoutant ces l ments de pr ci sion peu peu d couverts au cours des activit s le sch ma repr sentatif de l ordinateur va prendre un aspect bien proche de la grille d analyse voqu e ci dessus l ordinateur y jouant le r le d un automate particulier langage programme effecteurs agencement des ordres capteurs commande de moteurs et lampes Eigure 6 102 des programmes peu contraignants Entre la grille pr c dente figure 4 construite par transposition des savoirs de r f rence et ce dernier sch ma figure 6 repr sentant l organisation des l ments qu il est possible de d couvrir au cours des diver
231. mulations Les textes utilisant le plus d occurrences biologiques sont les textes 8 6 4 10 Les textes 6 et 8 sont crits par le m me auteur Les textes utilisant le moins de termes biologiques sont les textes 5 et 12 Ces deux textes sont aussi ceux qui n utilisent aucun terme pivot Nous les avons caract ris s plus haut Le rapport X1 X2 exprime la quantit de lexies biologiques uti lis es par rapport aux reformulations et aux termes ajout s X2 reformulations termes ajout s On observe que ce rapport est tr s lev dans les textes 6 et 8 qu il est tr s bas dans les textes 5 9 10 11 12 et qu il est tr s au dessus de 1 dans les textes 1 3 4 7 10 Le vocabulaire employ change en fonction du public vis opposition 6 8 5 12 Il semble que dans ces textes le contenu scientifique explicatif du concept soit peu diff rent du texte de r f rence Nous le v rifierons dans la troisi me partie de notre analyse e Conclusion Cette analyse des termes pivots et de leurs reformulations a mis en vidence une utilisation importante de termes biologiques et de la majorit des termes pivots ainsi que la pr sence de termes biologiques autres que les termes pivots et d autres termes non biologiques Ces lexies seront analys es plus loin car cette analyse ne permet pas de les identifier 181 TERMES BIOLOGIQUES ET REFORMULATIONS Tableau n 1 reformulations biologiqu s lexies X2 lexies X1 Fabul
232. n Nous sommes partis d l ments simples que nous avons combin s On retrouvera ce type d op ration dans les applica tions didactiques A une telle d marche on pourrait opposer une d marche de type syst mique qui chercherait tablir un mod le de l ordinateur partir de ses interactions avec le milieu L approche syst mique se justifie dans le cas de syst mes tr s complexes dont le comportement global n est pas d ductible du comportement de ses composants Par exemple l volution d une ville n est pas humainement d ductible du comportement de chacun de ses habitants pris s par ment Tel n est pas le cas de l ordinateur En effet l ordinateur est un objet rationnellement con u dont les rouages sont parfaite ment connus des sp cialistes Une approche de type cart sien est donc l gitime et m me indispensable dans le cursus de d couverte de l informatique Nous utiliserons toutefois une d marche syst mique lors qu elle correspondra un niveau de formulation adapt un certain niveau d enseignement Par exemple au CM 2 nous consid rerons l ordinateur comme une boite noire programma ble Ce que nous avons recherch est une ad quation entre le type de formulation et d analyse et le niveau d enseignement Nous allons maintenant relater la mani re dont nous avons essay de faire partager les notions pr c dentes nos appre nants et les le ons que nous en tirons l impossibilit de se repr sen
233. n d atome de courant lectrique ou de circuit lectrique de gaz de pression ou des m thodes comment formuler une dont les divers situation probl me r diger un compte rendu d exp rience aspects tablir une loi partir de donn es num riques tous les savoirs auxquels il faut rem dier ne rel vent certainement pas d un traitement par l ordinateur soit parce qu ils sont de l ordre du v cu de la r alisation pratique effective apprentissage de la prise de parole in vivo soit parce que d autres outils p dagogiques sont plus pertinents documents audio visuels bien que le disque vid o accompagne de plus en plus l ordinateur sont pass s en Des questions restent tudier quant la nature des savoirs revue choisis leur transposition aux apprentissages favoris s par l ordinateur ainsi qu la conception du savoir scientifique e Les repr sentations Les repr sentations peuvent tre recueillies rapidement voici un questionnaire possible sur le th me les atomes A l heure actuelle on parle beaucoup d atomes Qu est ce qu un atome 2 Beaucoup d appareils et de machines ordinateur syst me d alarme t l phone montres sont dits lectroniques Pourquoi Savez vous ce qu est un lectron Citez trois atomes que vous connaissez Qu y a t il l int rieur d un atome Pouvez vous en repr senter un Qu appelle t on symbole Qu est ce q
234. n cr ation et mise en oeuvre de tout un ensemble de d cisions qui rel vent de l action didactique En fait il y a une didactique de l informatique il s agit de l ensemble des actions et pratiques d enseignement qui ont actuellement pour objet l informatique Elles sont largement d velopp es notamment dans des secteurs d enseignements professionnels haut niveau Pour dire autrement l ensei gnement existe il y a donc une didactique Cet enseignement volue il s accompagne d un travail de r flexion par mise en rapport d intentions et d observations vari es et par incorpora tion de nouveaux objets et de nouvelles techniques L intervention et le r le d une noosph re peuvent s observer travers la mise au point de curriculums travers la proposition et la conduite de choix p dagogiques travers l expression des opinions leur sujet Contraint de s effectuer au plus pr s d une discipline qui volue tr s rapidement aussi bien du fait d une demande sociale de comp tence et de formation constamment en ex tension que du fait de l volution des techniques et des r am nagements conceptuels l enseignement bouscule tr s rapidement des traditions qui n ont pour la plupart d entre elles que quelques ann es d existence Pour le didacticien dans la mesure o il dispose des instruments d analyse et des moyens pour les mettre en oeuvre ainsi que des moyens mat riels et humains de son travail il y a l un terrain d ob
235. n domaine typiquement scientifique Mais qu aussi les situations propos es ont un caract re exp rimental peut tre pas au sens ASTER N 11 1990 Informatique regards didactiques INRP 29 rue d Ulm 75230 Paris Cedex 05 94 l ordinateur est vu comme un syst me classique de la d marche qui vise faire merger des lois mais au sens o son tude conduit l accumulation des l ments constitutifs de concepts centraux La preuve n est pas flagrante dira t on mais notre monstration cherche seulement donner un sens qui n est s rement pas le seul l utilisation de l informatique dans les sciences et techniques exp rimentales C est du moins l enseignement que nous tirons de l tude des automatismes telles qu elles figurent dans les programmes de fin d Ecole l mentaire et de Technologie au Coll ge auxquels nous nous r f rerons 1 DEUX CONCEPTS EN JEU INFORMATION ET FONCTION Depuis quelques ann es l informatique est le support d un enseignement diff rents niveaux du syst me ducatif et il s agit d abord d expliciter les concepts et objectifs mis en jeu Pr cisons d embl e que pour nous aux niveaux des coles et des coll ges il ne peut s agir ni d un enseignement caract re dogmatique dans lequel les l ves n auraient qu un r le de r cepteur ni d un enseignement finalit s professionnelles charg de former de futurs techniciens en informatique Prendre un tel point de vu
236. n Book Ltd 1987 CORDONNIER V Circuits logiques Lille Laboratoire de calcul de l Universit 1985 DAM GHK Microprocesseur mat riel Paris Publitronic 1983 GILMORE C Introduction aux microprocesseurs Londres Mac Graw Hill 1982 GOE A Computer studies Londres Pan Book Ltd 1987 HANAEKEN J Structure des ordinateurs Londres Mac Graw Hill 1985 ASSOCIER RAISONNABLEMENT INFORMATIQUE ET DIDACTIQUE PAR L ETUDE DES AUTOMATISMES Jacques Toussaint Informatique et enseignement sont deux termes que l on cherche de plus en plus associer La didactique produit des outils pour analyser comprendre et faciliter l enseignement L association de l informatique et de la didactique doit donc tre r alisable En choisissant d aborder l informatique par l tude des automatismes on r pond au libell de certains programmes plus particuli rement des classes de fin d Ecole l mentaire ainsique des Coll ges dans le cadre de la Technologie Mais pour apprendre quoi et comment aux l ves C est en regardant de pr s et en analysant les l ments du contrat que l association entre informatique et didactique pourra tre justifi e Le domaine des automatismes s av re privil gi pour une telle analyse quitte rendre n cessaire un changement de point de vue des champs disciplinaires classiques Trop souvent confin des tudes de mises au point mat rielles visant de belles utilisations didactiques de l ordinateur
237. n et d invention Cet apprentissage risque cependant de laisser peu de place l heuristique c est dire l invention l expression cr ative davantage pr sente en simulation ainsi un didacticiel comme Microscillo donne l apprenant la possibilit de cr er des circuits lectriques types R L C s rie parall le au autres et de les tudier en fonctionnement gr ce la simulation d un oscilloscope Le dialogue l ve ordinateur peut bien entendu utiliser dans la simulation outre le fonctionnement d appa reillage un ph nom ne physique il faut citer un logiciel REF o le mod le est au contraire inconnu de l l ve L ob jectif de ce type de logiciel est double permettre l l ve de d couvrir une expression de la loi qui r git le mod le image virtuelle pour la loi de la r flexion dans REF et le placer dans une situation de recherche autonome Par cons quent du traitement des repr sentations jusqu la simulation le but est de susciter la cr ation de dialogues l ves ordinateur m me si on ne peut r pondre toutes les questions soulev es ni parfois les formuler autrement que de mani re g n rale quelles sont les questions de l ordre de la didactique qui se posent lors de la cr ation d un dialogue Dans quelles conditions celui ci peut il les aborder de fa on plus efficace et fine que les s quences d enseignement habituelles en classe Il reste que l int r t des dial
238. nants Les questions peuvent tre tr s ouvertes qu voquent pour vous les mots classification p riodique et survenir en d but ou en cours de s quence p dagogique propos d obstacles rencontr s La d cision concernant le support d pend du type d ordina teur et du syst me auteur disponible Restent trois phases importantes La trame de d roulement du contenu phase 7 li e l analyse de contenu de la phase 3 La r daction des items phase 8 Les essais phase 9 aupr s des apprenants et les remanie ments avant validation e L a contenu et la trame de d roulement Le th me tant retenu on a avantage prendre une vue d ensemble de toutes les id es importantes qui formeront l essentiel de l apprentissage m me si une seule d entre elles correspond une difficult d l ves elle sera alors prise en compte pour la constitution du dialogue Ces id es essentielles exemple d id es sans lesquelles un sujet ne peut tre abord un niveau donn cl s s appellent les id es cl s apr s des recherches parfois minu tieuses pour cerner chacune d elles les enseignants les d gagent alors rapidement ainsi propos de la classification p riodique niveau seconde et du mod le de Bohr les id es cl s suivantes ont t choisies Rangement des atomes par num ro atomique croissant Z est li au noyau et est le num ro de la case Cas des isotopes m me num ro atomique Z m me
239. nement Sa fonction est plut t de constituer une grille de r f rence qui permette au professeur de pointer les acquisitions des l ves dans l ordre o elles se pr sentent et de d cider d un cheminement particulier chacune de ses classes En effet les trames contribuent mod liser la mati re enseigner et attirent l attention sur les relations logiques multiformes entre les concepts leurs sous l ments constitutifs et les signiflants vari s qui permettent de les exprimer On remarquera et on s interrogera sur les convergences qui rapprochent les deux types d organigrammes ceux issus d une analyse apriorique de la mati re et ceux r sultant d une construction scolaire empirique Car ils doivent en effet tre simultan ment distingu s et mis en relation distingu s puisque les uns d crivent des cheminements p dagogiques possibles alors que les autres mod lisent des structures de savoir mis en relation puisque la fonction des seconds est pr cis ment d clairer les d cisions p dagogiques pouvant conduire 25 Fran ois GROS Fran ois JACOB Pierre ROYER Sciences de la vie et soci t Rapport au Pr sident de la R publique Paris La Docu mentation fran aise 1978 Repris en Collection Points Seuil 26 Cf le mod le graphique de la trame conceptuelle relative la reproduc tion dans l ouvrage collectif cit 2 dition pages 128 129 214 un cadre solide quoi rapporter les
240. nist re de l Education Nationale CNDP 1986 des directions de recherche vari es matique cherche d gager les concepts et m thodes de techni ques largement mises en uvre dans la vie industrielle et sociale de la bureautique la productique L aussi un travail d ing nierie didactique est mener afin de promouvoir mat riels et situations correspondantes mais aussi un travail de prise en compte des r alit s professionnelles pour les transposer aux situations d enseignement 2 INFORMATIQUE ET DIDACTIQUE L informatique est donc entr e dans l enseignement parfois grand renfort d op rations m diatiques qui laissent un senti ment d insatisfaction chez quelques uns L informatique scolaire nage en plein brouillard titrait r cemment un quo tidien du soir 14 Mais par derri re des opinions au caract re accrocheur tout un travail de recherche a lieu afin de d gager un ensemble de possibles recherches de faisabilit recherches sur des contenus sur des moyens recherches innovantes 2 1 Les domaines de recherche explor s Sans avoir l intention d tre exhaustif nous voudrions regarder l tendue de ces domaines pour en faire ressortir la diversit au niveau des objets d tude l informatique sous tous ses aspects et au niveau des applications dans les classes l informatique p dagogique et ou didactique e L informatique est applicable dans de nombreuses disciplines d enseignemen
241. notre sch ma ressort assez clairement et l on voit appara tre des relations figur es en pointill s entre les deux concepts qui se rencontreront au cours des situations d apprentissage courants TENSIONS Ze Lave 2 8 niveaux de tension binaires calculs tengages Pa Organisation m moires g interfaces programmation Automatismes seaux changes Utilisations e d NN lisateurs s commandes ordres d capteurs MOTEURS a D mE eff cteurs Figure 4 sch matisation Dans le cadre scolaire o nous nous pla ons ces situations doivent s appuyer sur les r alit s sociales et industrielles bien qu elles ne puissent les reproduire il y a n cessairement une d contextualisation des pratiques r elles car on ne peut au d contextualiser niveau de l cole l mentaire ou du coll ge proposer d activit s la r alit pour sur des machines industrielles pas plus que les langages construire un utilis s ne peuvent tre ceux mis au point pour les applications mod le de les plus r centes En prenant en compte une structuration telle r f rence qu elle appara t sur un sch ma comme celui ci dessus on recontextualisera les diff rentes notions pour proposer des situations o les probl mes que les l ves auront r soudre leur feront aborder ces divers points en fonction des objectifs fix s Une telle recontextualisation va donc conduire repr senter l ordinateur co
242. nous ne nous sommes pas encore d marqu s de cette caricature de la m thode bernar dienne sur laquelle nous ironiserons plus tard avec le sigle OHERIC Soyons justes si les ouvrages d pist mologie des sciences se multiplient aujourd hui les classiques Popper et Kuhn venaient peine d tre traduits en fran ais respective ment 1973 et 1972 0 D autre part la conception de ce travail reste tr s syst mati que et programmatique Certes elle s efforce d ouvrir nette ment les modalit s de construction des progressions p dagogi ques par rapport aux pratiques dominantes des ann es 70 mais elle n int gre nullement par exemple la prise en compte des caract ristiques cognitives sp cifiques de l apprenant avec ses repr sentations et ses modes de pens e sp cifiques ce qui ne sera tent que dans le cadre de recherches post rieures Et cela peut s interpr ter de deux mani res Comme la fa on que nous venons longuement d voquer d outiller la mise en place d un curriculum ouvert Mais peut tre finalement aussi comme le besoin d une r assurance face l ouverture p da gogique d stabilisante comme une fa on l gante de refermer 10 L ouvrage collectif intitul Quelle ducation scientifique pour quelle soci t d butait par le chapitre OHERIC ne r pondplus Le naufrage de l ducation scientifique Le sigle OHERIC y condensait de fa on critique la d marche prototypique Observation Hypoth se
243. nouveaux concepts 4 L IT RATION 4 1 Les l ments d une structure it rative Une construction it rative a la forme g n rale suivante A it rer S si B alors sortir T encore o B pr sente la condition d arr t de l it ration et S T sont des ensembles d instructions ventuellement vides Si S est vide alors la structure prend la forme classique tantque B faire T fintantque Si au contraire T est vide alors on retrouve la forme r p ter S jusqu ce que B Pour notre travail nous nous sommes appuy s sur l analyse conceptuelle de l it ration faite par Mejias 1985 Mejias distingue les parties suivantes dans une structure it rative le corps de l it ration ensemble des instructions qui doivent tre r p t es un certain nombre de fois la condition d arr t qui sert assurer que le programme ne boucle pas ind finiment Cette condition porte sur des expressions qui sont mises jour dans le corps m me de l it ration Puisque l it ration s int gre souvent dans un programme plus large la structure it rative doit tre articul e avec le reste du programme Ainsi il y a un probl me d initialisation des variables et un probl me ventuel d articulation apr s la fin de l it ration Mejias distingue aussi dans une structure it rative un aver tisseur d it ration par exemple tantque et r p ter et des d limiteurs du corps d it ration par exemple faire fintantque et r
244. ns la formule ne produit pas le r sultat voulu puisque d s la premi re it ration LC ne contient plus l entier suivant mais la somme des deux premiers Un deuxi me l ment des conduites des l ves qui nous permet de faire allusion une r surgence des conceptions moins labor es est le suivant les l ves ont fait tr s souvent appel directement aux comp tences du dispositif L existence pour ne donner qu un exemple d une liste de fonctions pr fabriqu es les l ves cherchent souvent dans le dispositif une fonction pr d finie permettant de r soudre le probl me la fonction NBITER d tourn e pour l utiliser la fois comme moyen de calcul et comme test d arr t peu de programmes sans invariant Ou r duits Un simple compteur 61 l int rieur m me du logiciel les a induit chercher dans cette liste pour trouver une fonction pour le calcul de la somme d entiers cons cutifs Cette recherche d une fonction ou com mande qui existe quelque part et qu il suffit d appliquer pour obtenir le r sultat voulu est apparue de fa on significative et avec une certaine r gularit Nous devons remarquer que le probl me dans ce cas n est pas celui de l existence d une telle possibilit car en r alit elle existe fonction somme Mais cette fonction peut s appliquer uniquement un certain en semble de cellules qui contiennent d j des r sultats elle n est
245. nseignement L apport des approches actuelles de la didactique des ma th matiques la r solution et l tude de questions d ensei gnement se situe autant du c t de l organisation du champ comme domaine de recherche autonome que du c t de la mise en question des formes de mise en rapport des savoirs et des objets qui les constituent r alis es dans tout enseignement avec les choix didactiques qui le structurent Il s agit de s parer afin de mieux l tudier le didactique de l apprentissage lui m me Il ne saurait tre question de soutenir que le didactique ne s accompagne d aucun effet d apprentissage Par contre on se propose d appr hender de fa on plus rigoureuse les parts respectives et les jeux mutuels des savoirs et des pratiques sociales qui leur servent de r f rences de l apprentissage et des m canismes qu il met en oeuvre du didactique c est dire de l entr e dans les probl mes et les situations qui leur sont associ es d volution et font vivre les savoirs autant que de l identification de ces savoirs eux m mes institutionnalisation au cours d un enseignement On dispose l heure actuelle de plusieurs niveaux de saisie et de description de ph nom nes de nature didactique associ s des savoirs d termin s isol s dans la sph re savante ou dans l informatique des sph res professionnelles Il se trouve que l informatique objet d tude pr sente de fa on massive cette dualit savan
246. nt relier la transformation importante aussi bien du contexte id ologique que des probl matiques dominantes de recherche Reprenant les distinctions de Philippe Meirieu on peut dire que dans une opposition constante aux p dagogies de la r ponse on est pass de la p dagogie du probl me la p dagogie de la r solution de probl me 5 Le premier point de vue malgr des r serves de style laissant pointer quelque pressentiment de son insuffisance concevait l apprentissage presque exclusivement par une construction inductive partir d une structuration progressive des r sultats d activit s parcellaires Les sch mas propos s dans l ouvrage collectif des Ed Peter Lang dont je suis largement responsable sont bien caract ristiques cet gard On y note que toutes les fl ches sont orient es dans le m me sens dans un mouvement d abstraction g n ralisante des situations p dagogiques parti culi res et des acquis ponctuels qui en r sultent 2 d pp 23 32 38 L id e bachelardienne d obstacle est bien cit e mais sa pr sence n y est pas assez centrale Les mots cl s de cette p riode sont plut t approche d une notion tapes de cons truction niveaux de formulation structuration progressive etc On y d c le des traces de ce que Samuel Johsua a appel le mythe naturaliste et qu il critique dans les termes suivants lexisterait un syst me naturel d apprentissage fond sur une bonne
247. nt sur la notion de m morisation en utilisant soit des inverseurs soit des portes NAND Cela n a pas pr sent de difficult avec les enfants Toutefois au niveau CM 2 la difficult a t pour les enfants de raisonner en termes de fonction Les adultes ont pu constater que des probl mes habituellement r solus au moyen d ordina teurs pouvaient tre r solus au moyen de simples circuits int gr s La notion de polyvalence de l ordinateur a donc t ainsi mise en vidence L utilisation de la structure 1 la notion de bistable voir 1 6 permet d acc der la notion de m moire vive Apr s cette s rie d tudes certains de nos form s se sont estim s satisfaits En effet ils pouvaient voquer des images de la structure lectronique lorsque se pr sentait une difficult Pour d autres ils nous a t demand d expliquer de fa on plus pr cise la structure du microprocesseur Cela a t possible gr ce l utilisation de deux structures de type 1 A la fin de ce cycle d enseignement le mod le utilis par les stagiaires tait le suivant Automate Traducteur de langage Partie op rative Figure 1 le passage la r alisation d un syst me informatique minimum permet de confirmer la validit des notions pr c demment d gag es 91 3 6 De la repr sentation la r alisation Les notions qui ont t pr sent es plus haut ont pour but de permettre une meilleure compr
248. nts tr s souvent de la gamme Thomson et si souvent d cri s leur donne une excellente raison d tre et qui sait une seconde jeunesse 12 Voir par exemple Ricardo ROMERO Je construis des robots Paris Retz 1986 Jo l LEBEAUME et Jacques TOUSSAINT Exp riences d lectronique et de robotique au CM SUFMF Universit d Orl ans Orl ans 1986 Patrice VENTURINI El ments pour l introduction de r alisations robotiques l cole Ecole Normale Toulouse 1985 ouverture de futures situations d enseignement 105 On les d couvre comme r ponses aux probl mes pos s par la r alisation de plus en plus fine de la maquette dans la seconde m thode pour construire la maquette de la barri re qu on a t observer il faut pouvoir l actionner dans les deux sens est ce qu un moteur peut le faire ne le fait il pas trop vite Peut on le commander distance et comment d tecter le passage du train Est ce que simultan ment on peut faire clignoter un signal rouge avec une lampe ou un autre objet Cet exemple bien connu n est videmment pas le seul possible personne ne pense une p dagogie de la barri re de passage niveau mais on constate que par sa r alisation ou son tude on retrouve toutes les notions figurant dans les programmes d une part lectrom canismes lectronique robotique celles de la grille d analyse d autre part Il semble donc bien possible d tablir une coh rence par l tu
249. objec tifs in Bulletin de liaison et d information des professeurs de sciences naturelles Paris CRDP 1973 202 une pist mologie encore positiviste tion didactique ce qui rel ve de l laboration du planning des activit s la progression et ce qui rel ve de la construction des contenus disciplinaires conceptuels et m thodologiques l valuation Trop souvent en effet la d ficience de l laboration du second aspect est masqu e par le luxe superf tatoire de d tails dont on entoure le premier A contrario la d termination claire des objectifs permet de laisser du jeu dans le cheminement di dactique court terme en reprenant l ensemble moyen terme dans une matrice de type planning bilan En d finitive il faut le voir la conception de ce travail en reste une pist mologie assez nettement positiviste li e aux tradi tions de la profession qui tend chosifier les m thodes scientifiques comme si celles ci pouvaient s enseigner et s ap prendre ind pendamment de leur objet d tude Cela peut se comprendre dans un contexte traditionnaliste uniquement tourn vers la succession de connaissances ponctuelles o l existence m me des m thodes et leur apprentissage sont enti rement absents Introduire la n cessit de leur prise en compte dans la formation part gale avec ces produits de l activit scientifique que sont les savoirs constitue bien alors une novation Mais il est vrai que
250. odes de travail dans nombre de domaines changes d informations identit des individus organisation du travail probl mes de s curit s nationales con ceptions sur l intelligence productions d ouvrages Sila culture g n rale s appuie encore sur l humanisme celui ci doit voluer prendre en compte ce nouvel aspect qu est la culture informatique L informatique a p n tr le syst me ducatif depuis quelque l informatique temps et fait partie des savoirs transmettre qu ils soient objet optionnels ou non Suivant les dates de r f rence et le niveau d enseignement de leur application le statut de ces savoirs a volu d abord et principalement reli s la programmation des ordinateurs et aux m thodes algorithmiques de r solution de probl mes ex p rimentation des cinquante huit lyc es en 1970 des cent mille micros en 1981 ils acqui rent une signification plus Note du Comit de R daction I nous a paru important dans un num ro dont le dossier central pr sente quelques points de vue didactiques sur l informatique de proposer un article de r flexion d un philosophe voquant le caract re culturel de l informatique Michel Mirabail au cours d un stage national abordant la Culture Informatique a pr sent une conf rence de synth se sur ce th me Il nous a communiqu le texte r crit de sa conf rence Le style de son texte initial a paru encore trop proche de celui d une conf rence pour le r
251. ogues r side dans le fait de pouvoir gr ce l emploi d un syst me auteur recueillir et analyser les r ponses d l ves Encore faut il donner la possibilit aux enseignants de cr er des mini dialogues de cinq ou six items sur une difficult d l ves C est ce second point qui va tre abord 6 Euridis Syst me auteur cr er modifier lire Hachette 1984 p 70 livret d accompagnement un peu touffu du logiciel 7 Voir dans la bibliographie les articles de DUREY et de BEAUFILS deuxi me proposition une formation d enseignants quels contenus choisir 151 2 LA FORMATION D ENSEIGNANTS LA CONCEPTION DE DIALOGUES L VE ORDINATEUR EST EN M ME TEMPS N CESSAIREMENT UNE FORMATION LA DIDACTIQUE 2 1 Quel cadre de r f rence choisir pour cette formation Si l emploi d un syst me auteur rend possible l laboration de petits dialogues l ve ordinateur pour mettre en situation des l ves propos de leurs difficult s et les aider les vaincre de mani re autonome une formation d enseignants s impose quel cadre de r f rence peut on lui d finir La formation doit tracer un processus global d laboration d un dialogue et largir la r flexion en le mettant en rapport avec l acte p dagogique de l enseignant et la r alit de la classe Concernant le th me strict de la formation au dialogue la d marche fonde sa coh rence l articulation de trois axes 1 le choix et l analyse d
252. oint un dialogue concernant la spatialisation des l ves propos du rep rage dans un plan Les formateurs et les enseignants remarquent que pour les l ves les plus d munis les dialogues apportent motivation envie de r ussir et aide 16 Allusion l introduction de Gaston Bachelard dans La Formation de l Esprit Scientifique Vrin 9 me dition 1975 p 18 170 permettra de proc der des tudes pr cises pour mieux aider les l ves progresser et les professeurs cr er des mini dialogues performants dans cette activit autonome o l ordinateur est d une patience infinie Des didacticiels de toute provenance et de toute nature arrivent en force sur le march de l ducation et les l ves sont subju gu s par l ordinateur il suffit de les observer dans la salle d informatique 7 en train de frapper sur le clavier le regard riv l cran ils lisent l esprit en alerte Cependant pour l enseignant c est l apprentissage des sciences ou des math matiques pour elles m mes sur l ordinateur qui doit tre motivant pour l l ve et lui permettre de faire des acquisitions enrichissantes c est la possibilit de suivre cet apprentissage et de l tudier qui sera la source d une analyse plus approfondie des difficult s de l l ve de l aide lui apporter de l am lioration du didacticiel Qui conna t mieux que l enseignant les difficult s de ses l ves et la nature
253. ole 5 10 11 12 Nous avons montr une utilisation de la science comme argument de vente texte 4 en particulier Et la pr sence dans de tr s nombreux textes de termes publicitaires ou conomiques En particulier dans les textes dit s par les firmes semenci res et dans les journaux agricoles mais aussi dans les revues scientifiques L agriculture tant un m tier une source de revenus il est logique que l on retrouve des termes comme productivit rendement dans le texte En nous appuyant sur ces r sultats nous pouvons dire que l organisme qui produit un texte y laisse une empreinte correspondant son activit sa finalit L empreinte de l auteur sera diff rente suivant sa fonction chercheur journaliste En g n ral il y a une d contextualisation d shistorisation d personnalisation une dogmatisation du savoir Sauf pour les textes 7 et 8 Le texte 7 est publi dans La Recherche et l auteur adopte la r gle de publication des scientifiques Le texte 8 est crit par un chercheur il continue adopter les r gles de la publication scientifique dans un journal non pas de savoir savant pour les agriculteurs 189 scientifique Mais il ne semble pas que le contenu scientifique soit modifi selon le public vis Selon que l auteur s adresse aux chercheurs aux techniciens aux agriculteurs ou aux ing nieurs la d finition d h t rosis qui est donn e ne change pas Par contre s
254. olution de pro bl me in L informatisation dans l ducation scientifique Actes des quatri mes Journ es Internationales sur 1 Education Scientifique Paris Giordan et J L Martinand diteurs 1982 20 Jean Louis MARTIN AND Introduction aux quatri mes journ es in L informatisation dans l ducation scientifique Actes des quatri mes Journ es Internationales sur l Education Scientifique Paris A Giordan et J L Martinand diteurs 1982 LA CULTURE INFORMATIQUE Michel Mirabalil S i s av rait que le savoir au sens moderne de savoir faire et la pens e se sont s par s pour de bon nous serions bien alors les jouets et les esclaves non pas tant de nos machines que de nos connaissances pratiques cr atures cervel es la merci de tous les engins techniquement possi bles si meurtriers soient ils Hannah Arendt Condition de l homme moderne L informatique est une nouvelle technique qui entre en force dans les faits et mentalit s de tous les jours Mais bien plus que d autres technologies nouvelles elle impose peu peu des changements de m thodes et des changements de points de vue qui constituent les l ments d une nouvelle culture La l gitimit de cette culture naissante est contest e par les d fenseurs d un humanisme r tro grade qui pourfendent les tentatives encore h sitantes de l enseignement Pourtant le fait informatique renouvelle consid rablement les habitudes et m
255. ommodation assimilation par petits pas Mais il n y a pas de n cessit cela on peut aussi bien consid rer que l adaptation consiste abandonner des sch mes ant rieurs et des conceptions ant rieures pour en adopter de nouveaux l aussi tr s souvent avec l aide d autrui Et plus loin je pourrais donner des exemples de ruptures dans la mani re dont les enfants d veloppent la notion de nombre Ce que nous ajouterons par rapport ce qui pr c de c est que dans notre cas il s agit plut t de mettre provisoirement de c t dans certains cas des repr sentations qui sont inad quates pour traiter la situation consid r e C est d ailleurs l d apr s Bachelard une des caract ristiques de l esprit scientifique Ce que nous esp rons c est que l enfant agissant dans un cadre bien d fini pourra produire ses propres repr sentations sp ci fiques au champ technique consid r Le dispositif que nous avons utilis est le suivant nous avons donn des proc dures tr s strictes d utilisa tion de l ordinateur s parant nettement les moments de programmation des moments d ex cution nous nous sommes astreints ne faire exister dans l ordinateur qu un seul programme la fois La notion de programme dans la machine a t mieux acquise que lorsque notre objectif tait de faire appara tre les possibi lit s d association de divers programmes un des int r ts de LOGO Les capteurs on
256. on le futur utilisateur devrait ne pas se laisser berner par des arguments touchant des domaines hors de ses besoins Mais aborder l informatique dans l enseignement c est plus que donner les l ments de savoir faire d un outil c est galement prendre acte prendre parti au niveau social La culture informatique est donc toujours politiquement situ e et l enseigner c est rep rer les articulations entre concepts pist mologiques et anthropologie replacer dans le contexte de situations professionnelles ou ducatives l enjeu th orique des concepts scientifiques et les enjeux pratiques conomiques ou sociaux de ces m mes concepts Dans le cadre d une entreprise par exemple d velopper une culture informatique c est simultan ment maintenir une dis cussion avec les personnels sur les objectifs et les conditions de mise en uvre d un syst me Ce qui impose que l on proc de l analyse des flux d informations et de d cisions l int ressement du personnel auquel est propos le remaniement des commu nications ainsi que des relations avec le pouvoir au sein de l entreprise enfin de l implantation d unr seauinterconnectant ventuellement les diff rents mat riels Dans une telle d marche caract re bureautique le savoir permet d interpr ter la r alit et joue le r le d un agent de changement social Parall lement l acquisition en classe de notions de base in formatiques prend une signification d autant plu
257. on terme la r alisation d un syst me automatis et ce quel que soit le nombre d tapes mises en jeu par le groupe Chaque groupe a ainsi dans le cadre des contraintes d finies une tr s large autonomie de progression vers les objectifs affich s Par rap port aux objectifs notionnels vis s dans l activit on peut avancer que si dans une classe plusieurs groupes ont r pondu et men bien soit parall lement soit successivement plusieurs r alisations on peut ais ment faire l hypoth se que les diff rentes fonctions communes tous les syst mes informatiques appara tront lorsque chaque groupe pr sentera aux autres sa r alisation et qu on l analysera en commun En le rendant ainsi explicite tant sur les t ches r aliser que sur les objectifs de ces activit s comprendre le fonctionnement des repr sentations qui font obstacle 109 d automatismes simples et par l le principe de fonctionne ment de l ordinateur et bien qu il conserve quelques l ments implicites telles les situations obstacles que l enseignant in troduira pour permettre la progression des l ves par rapport au sch ma du savoir transpos qu il s est forg ce contrat poss de un caract re p dagogique comme le note A M Drouin 14 Par cette r partition des apprenants en groupes de travail dont l autonomie n est limit e que par la t che r aliser et peut tre quelques probl mes mat riels le contrat tabli n a plus le c
258. ons On a pu observer qu au cours de la construction il y a eu une r gression des conduites des l ves vers des proc dures que l on pourrait qualifier de moins labor es Plus particuli rement la formule LC LC 1 semble avoir jou un r le extr mement important pour l ensemble des l ves puisque tous les groupes sont un moment ou un autre pass s par l criture de cette formule sous l une ou l autre des formes LC LC 1 ou LC LC 1 vont tre analys es avec l enseignant le cas de IC LC 71 Au cours de la s ance de bilan organis e par l enseignant les l ves ont chang leur point de vue sur cette formule Ces changes permettent d interpr ter ce ph nom ne S bastien cette formule ajoute deux fois ce qu il y avait dans la cellule et ajoute 1 Pierre on peut mettre LC 1 entre parenth ses S bastien a ne sert rien La proposition de S bastien est issue d une analyse de l expres sion qui prend en compte sa signification alg brique C est dire que LC LC 1 est bien interpr t comme 2 LC 1 En revanche Pierre veut indiquer l aide des parenth ses de LC LC 1 deux temps dans le calcul La proposition qu il fera ensuite d enlever le signe confirme cette interpr tation cf ce sujet Capponi 1990 Il est clair que certains l ves comme Pierre attribuent cette formule un sens plus large que le sens impos par Multiplan On peut avancer l interpr
259. ons causales ou ces l ments invariants lorsqu ils permettent de rendre compte du fonctionnement particulier d une situation didac tique sans qu ils constituent par eux m mes une r ponse suffisante laquelle la pens e pourrait s arr ter satisfaite C est pourquoi nous nous sommes efforc s de ne pas nous satisfaire de formulations extraites de leur contexte et inter pr t es de mani re trop absolue mais de disposer de s quences plus ou moins partielles ou compl tes d crypt es et int gra lement retranscrites Les publications r centes pr c demment cit es pr sentent de mani re d taill e l analyse de telles s quences du point de vue de l interpr tation des repr sentations je renvole aux publications cit es dans la note 29 qui d taillent ces exem 30 Le d veloppement suivant est repris de Proc dures d apprentissage en sciences exp rimentales op cit 218 des conflits socio cognitifs virtuels peuvent rester masqu s une n o contruction impr vue peut merger de la repr sentation initiale le couplage dialectique des objectifs et des obstacles ples Leur comparaison avec l article cit de la Revue fran aise de p dagogie 1978 fait clairement apparaitre l volution probl matique indiqu e Deux exemples que j ai plus particuli rement tudi s mais qui ne peuvent tre d velopp s dans le cadre de cet article mon trent par exemple la pr sence simultan e mais
260. ons sont en relation avec des pratiques de l agriculteur elles lui expliquent un savoir faire Elles ont une fonction p dagogique mais en r alit apr s une premi re lecture elles nous semblent d une utilisation tr s difficile et parfois ilisibles Pour tester la v ritable valeur de ces publications il faudrait demander l avis des agriculteurs et des techniciens agricoles qui elles sont destin es Nous avons aussi t frapp par le fait qu une tr s grande part des publications provient des firmes semences engrais ma chines agricoles et par la qualit luxueuse de ces crits papier glac nombreuses photos couleurs Par l analyse textuelle nous avons montr que les firmes utilisent la science pour valoriser leur produit et leur image D o la pr sence de champs s mantiques conomique et pu blicitaire dans le texte du savoir la transmission orale un des principaux moyens d information en milieu agricole BIBLIOGRAPHIE 191 Ceci pose le probl me de l appropriation du savoir par les marchands pour vendre par les agriculteurs qui re oivent souvent une information scientifique transform e par les or ganismes qui la diffuse Mais quel est le savoir n cessaire un praticien Est ce un mode d emploi dont il a besoin sans information th orique et doit on consid rer le savoir savant comme une question annexe faisant ventuellement partie de la culture g n rale de l agriculteur ou du technici
261. ontraintes langages et programmation purement informatiques l aide d un syst me auteur en l occur rence 3 gr ce au relev des r ponses d l ves amener les enseignants suivre et analyser leurs cheminements pour mieux les aider franchir les obstacles de l apprentissage La formation d instituteurs dont ce texte d crit et analyse le dispositif permet d engager avec les participants une r flexion didactique sur les apprentissages L informatique p dagogique a fait massivement son entr e il y a quelques ann es dans l Education Nationale notamment par le biais du Plan Informatique pour tous 1985 A l heure la situation actuelle l enthousiasme originel semble retomber en France actuelle nombre d enseignants et l Inspection g n rale en Europe le de l utilisation de C E R I le Centre pour la recherche et l innovation dans l informatique en l enseignement organisme de l O C D E donnent des l p dagogie ments de diagnostic propos du manque de didacticiels de qualit qui r pondent aux besoins des enseignants dans le cadre de leur enseignement d enseignants form s l utilisation des ordinateurs pour des applications p dagogiques des l ves de recherche et d valuation propos des deux points pr c dents Simultan ment le contexte socio conomique n cessite l acc s d un plus grand nombre d l ves au baccalaur at et en g n ral un niveau de cu
262. op ratoires suffisantes Nous avons constat lors de discussions effectu es un an apr s ce stage que certains stagiaires avaient poursuivi leur propre formation partir des notions d gag es lors du stage et ma trisaient assez bien les r alisations base de microprocesseurs Il est remarquer qu aux notions pr c dem ment d gag es sont venus s ajouter des notions plus techni ques telles que celles de BUS de logique trois tats Mais nous quittons maintenant le domaine que nous nous tions fix pour entrer dans celui de la technique professionnelle EN GUISE DE CONCLUSION L enseignement pr c dent a eu des fortunes diverses Apr s l enthousiasme suscit par de telles activit s on a pu voir les difficult s mat rielles mod rer cet enthousiasme Toutefois il est possible d affirmer que pour la plupart des stagiaires ces notions sont compr hensibles Au niveau de l enseignement primaire si l on dispose d un mat riel appropri et si la formation des instituteurs est suffisante les enfants sont tout fait capables de g rer certains syst mes automatiques Le probl me est donc celui des moyens et de la formation L int r t d enseigner ces notions assez t t r side dans le fait que quelles que soient les sp cialisations ult rieures les 92 apprenants se trouveront confront s des syst mes automa tiques M me ceux qui aborderont des carri res litt raires se trouveront face c
263. os es aux stagiaires On demande Titem qui a t choisi avec justification l appui La r ponse l item est certes ferm e syst me optique en A C D et objet clair en B mais l analyse doit s exercer avec sagacit propos des intentions r v l es par le texte pour faire les distinctions conduisant au choix demand r flexion sur la notion de syst me optique avec l exemple du miroir La notion de modification du trajet des rayons lumineux appara t centrale et est r investie de suite dans le cas du r troviseur Ces l ments se pr cisent bien chronologiquement du premier au quatri me item Une autre s rie d exercices concerne la formulation des ques tions Ainsi pour chacune des questions ci dessous propos de l oeuf la coque le travail consiste expliciter l objectif de l enseignant qui l a pos e 1 Quel est le temps de cuisson d un oeuf la coque 2 Pourquoi 3 minutes sont elles n cessaires pour cuire un oeuf la coque 3 A quel stade de sa cuisson un oeuf peut il prendre l appellation oeuf lacoque 4 Quand un oeuf la coque est il cuit 5 Qu appelle t on oeuf la coque 6 Que savez vous de la cuisson d un oeuf la coque 162 la difficult de poser des questions activit s observables de l l ve et op rations intellectuelles de petits carnets d essais n avant l utilisation et l valuation sur l ordinateur On imagine les distinctions
264. otal de particules du noyau pour crire Z M 3 protons et 4 neutrons par sous traction discriminer les couches L et K ia le nombre d lectrons sur chercher en utilisant Z le nom de l atome dans la table des ato mes compr hension transposer du sch ma l criture chercher hydrog ne dans la table des atomes pour conna tre son num ro atomique Z et son nombre de masse M Faire ensuite une application du mod le de Bohr Comprendre le mod le de Bohr Chercher le mot chlore dans la table des atomes pour avoir son symbole et Z et en d duire le nombre de neutrons 18 dans le noyau Faire ensuite une applica tion du mod le de Bohr comprendre le mod le de Bohr chercher le num ro atomique Z 14 dans la table pour crire Silicium faire une application du mod le de Bohr conna tre des donn es particu li res et comprendre le mod le de Bohr chercher le num ro 27 dans la table pourtrouverlenom de l atome correspondant conna tre des donn es particu li res conna tre le nombre maximal d lectrons sur les couches K L pour faire le sch ma ceci est d j vrai en 3 3 et 3 4 et en d duire Z qui lu dans la table donnera le nom de l atome 164 Activit s de l l ve Op rations intellectuelles preuve 3 7 compl tez la derni re co crire les nombres de lire le num ro atomique de cha lonne du tableau suivant neutrons que atome
265. outumer humanisme Sans chercher donner plus d int r t qu il n en faut un ouvrage caricatural le d bat entre culture humaniste et cul ture informatique doit tre clairci voire approfondi c est la notion m me de culture qui s en trouvera modifi e et renforc e Pr sentons en regard quelques l ments de ces deux cultures telles que Despins et Bartholy les d finissent La culture humanisteest fond esur La culture informatique est fond e sur e la r f rence des corps de connais sances organis s en disciplines l encyclop disme e unensemble fragmentaire de savoirs de savoir faire une mosa que de con naissances et de techniques la sp cialisation e la r f rence aux cat gories univer selles et n cessaires de la pens e qui sont suppos es exister de toute ter nit et ne pas voluer e la r f rence aux valeurs morales es th tiques le d tournement de l ph m re de l v nement e le d sint ressement l gard des applications techniques et financi res e les proc dures de raisonnement et les mat riels qui leur sont li s la pens e est fonction de l volution des machi nes donc de la technologie e l aptitude renouveler constamment les r f rences sociales organisation nelles r ajuster la valeur juridique des produits g n r s L informatique est un nouveau m dia laconsommation le march l indus trie
266. ouveaut conceptuelle correspond chaque r introduction programmatique d un l ment vite d flor 4 EN CONCLUSION LA COMPLEXIFICATION D UN MOD LE P DAGOGIQUE Les publications qui viennent d tre pr sent es et mises en perspective s ordonnent comme on l a vu en trois sous ensembles dont on a pu caract riser les volutions probl ma tiques autant que les r sultats empiriques Si on les envisage maintenant en conclusion de fa on plus synoptique et diachronique on voit qu elles t moignent de la complexification d un mod le p dagogique de r f rence tel que Michel Develay a d velopp cette notion dans sa th se 4 34 Michel DEVELAY Contribution la d finition d un mod le de for mation initiale des instituteurs en activit s d veil biologiques Th se de 3 me cycle Paris VII 1983 l enrichissement d un mod le constructiviste p dagogie de la r ponse p dagogle du probl me p dagogie de la r solution de probl me une structuration progressive des concepts 221 Ce qui reste constant c est la recherche d un mod le cons tructiviste mettant le point la fois sur l importance des activit s scientifiques en r action contre le verbalisme et la centration sur la signification de l activit pour l l ve en r action contre le dogmatisme Mais les termes en sont pos s aujourd hui dans des termes assez diff rents de ceux des ann es 70 ce qu il faut bien videmme
267. ouverte de ce que l it ration est la bonne structure ne constitue pas la seule tape importante que les l ves doivent franchir pour arriver la solution Il reste le d coupage en actions l mentaires en fonction des capa cit s du dispositif la d couverte des variables qui jouent le r le du compteur et de l accumulateur et celle des invariants que leurs interrelations doivent exprimer il d veloppe d autres strat gies sommation de valeurs num riques sommation par paires Multiplan est un tableur C est dire un tableau comprenant des cellules une coordination ventuelle du corps de l it ration avec le test d arr t et le monde ext rieur i e le reste du programme Les strat gies des l ves peuvent tre regroup es de la fa on suivante recherche de sommations qui ne prennent en compte aucun invariant ce sont en fait des valeurs num riques qui interviennent et non des variables Mais ce genre de construc tion caract rise surtout les premi res phases de la r solution on pourrait donc les consid rer comme l ments de phases exploratoires des constructions qui probablement sont d es des concep tions du type sommation par paires prendre un nombre ajouter le suivant et ainsi de suite Cette conception appara t assez massivement Il est cependant rare que cette strat gie soit suivie jusqu ses ultimes cons quences la r plication n e
268. ouvoir g rer une telle complexit de r ponses Les formateurs se sont servis d un syst me auteur en l oc currence Euridis diteur Hachette qui avait t acquis par certaines coles du d partement avec les points de la dotation minist rielle En g n ral un syst me auteur est un logiciel constitu d un langage auteur qui permet de programmer en fran ais un didacticiel et qui donne acc s aux fonctions textes images et formes par exemple des fen tres o l on va placer les items les r ponses ou des sch mas et dessins d un ensemble d utilitaires pour cr er des caract res d imprimerie v rifier la logique du cha nage des items de la disquette l ve La feuille de pr paration du dixi me item question Q10 sur la physique nucl aire et le noyau de l atome se pr sente ainsi 4 Le syst me auteur employ dans l exp rience rapport e est Euridis de chez Hachette il peut tre utilis sur T07 70 et sur nano r seau Bien am lior avec 3 niveaux d utilisation il va tre produit pour les ordinateurs compatibles IBM un prix concurrentiel par rapport des produits du m me type 5 Ilexiste une quarantaine de syst mes auteurs sur le march Au Centre National d E A O CNEAO l Universit de Paris VII ont t d velop p s Arlequin Marion Un syst me comme MACAO co te 25 000F environ 141 PHYSIQUE NUCL AIRE QUESTION 10 Pour faciliter l tude des r ac
269. par chacun qu elle fonctionne d autre part comme un r gulateur des choix p dagogiques moyen terme lorsqu on s interroge sur les effets de coh rence comme de dissonance qui r sultent d une simple accumulation th matique non raisonn e par la m diation des objectifs De la sorte la taxonomie des objectifs reprend une place p dagogique beau coup plus centrale ni seulement en amont pour pr program mer une progression ni seulement en aval pour mettre au point les items d valuation mais bien diachronique l ensemble de l activit didactique C est d ailleurs ce que rel ve C sar Birzea lorsqu il voque notre travail dans sa revue critique des techniques d op rationnalisation des objectifs Au moment o l on a essay d appliquer la technique de Mager dans la r daction des programmes scolaires on a constat certaines difficult s impr vues Les auteurs des programmes scolaires se sont heurt s en sp cial l accent exclusif sur l output qui carte les programmes de leur sens formatif es sentiel Ce point de vue s est impos dans la technique m me d op rationnalisation des objectifs p dagogiques sous en tendu travers notre propre projet Comme une cons quence 5 Benjamin S BLOOM Taxonomie des objectifs p dagogiques 1 Le domaine cognitif Montr al Etudes vivantes 1969 Ed orig 1956 J P GUILFORD The nature of human intelligence New York McGraw Hill 1967 200 la place
270. par exemple un type d environnement donn privil gie un type de conceptions anthropomorphiques plus qu un autre 6 OBSERVABLES DANS MACPASCAL 6 1 Pr sentation de l activit Apr s une s ance d introduction l it ration l enseignant a propos aux l ves le probl me suivant Calcule 1 2 1 2 3 1 2 3 4 1 2 3 4 5 Ecris un programme qui permet l utilisateur de calculer ces sommes en choisissant lui m me combien de nom bres il ajoute Contr le ton programme en recalculant les sommes ci dessus 52 les premi res tentatives des l ves utilisent peu l it ration ils ne d gagent aucun invariant mais proc dent de proche en proche Ensuite les l ves devaient calculer les sommes des entiers jusqu 100 puis 300 500 1000 6 2 Une synth se des observations s lors de la mise en de l it ration En ce qui concerne la mise en uvre de l it ration l ensemble de nos observations confirme les r sultats d j connus la syntaxe de l it ration n a pas pos de probl mes Mais en revanche les l ves n utilisent pas spontan ment l it ration comme un outil pour la r solution du probl me pos En g n ral c est seulement apr s une longue p riode d essais qu ils la construisent Les premi res tentatives des l ves se caract risent par des constructions qui ne mettent en vidence aucun invariant Ils recherchent plut t la reproduction de r sultat
271. pliquons ce terme Lorsque les enfants utilisent un interrupteur ils ont comme seul r f rent les manipulations qu ils ont faites sur des circuits lectriques C est en quelque sorte l ensemble de ces exp riences modifi es assimil es qui constitue la notion d interrupteur De m me nous pensons que l action de programmer une machine mat rielle un auto matisme devrait aussi dans un premier temps avoir comme seul r f rent un certain nombre de manipulations effectu es Il fallait donc cr er une strat gie dans laquelle l enfant en effectuant des manipulations en r solvant des probl mes dans un cadre pr cis pourrait se forger des repr sentations adap t es au domaine de l automatisme lectronique Dans le cadre de l apprentissage de l utilisation de l informati que nous avons pu glisser le dispositif suivant nous avons d cid de pr senter l ordinateur sans faire la moindre allusion d autres machines Nous n avons m me pas voulu faire d analogies ni cr er d images explicatives En quelque sorte nous avons voulu cr er une rupture Cette notion de rupture ne nous est videmment pas propre entre autre une id e analogue se rencontre chez G Vergnaud commentant Vygotski in En fance 1 2 89 Le mod le adaptatif de la connaissance de Piaget qui repose principalement sur l accommodation des sch mes d action des classes nouvelles de situations en vue de les assimiler v hicule souvent l id e d une acc
272. plus simples feu tricolore par exemple a fait appara tre comme on pouvait s y attendre des solutions de type m canique l ensemble des syst mes tant g r par des interrupteurs compliqu s de type strictement m canique Seule la commande de type boucle ouverte tait voqu e Autre observation importante les enfants ont raisonn en terme de composants juxtapos s et non pas en terme de fonction remplir On voit que l on est ici dans le cas de repr sentations dont certaines sont tout fait correctes mais qui se r v leront insuffisantes pour agir dans un champ de connaissances technologiques donn En effet on trouvait il y a encore peu de temps des syst mes automatiques command s par des inter rupteurs m caniques par exemple les programmateurs de machines laver Se repr senter un syst me de commande comme un syst me m canique n est donc pas faux a priori Toutefois il convient d envisager les solutions de type lectroni que Il ne s agit donc pas de d truire ces repr sentations ou m me de les faire voluer mais de les faire coexister avec d autres qui seront plus op ratoires dans le champ de l automatisme C est le probl me de la multiplicit des r ponses possibles un m me probl me Ce qui est nouveau dans le cas de l ordinateur c est qu il appartient un champ technique radicalement diff rent de celui de la m canique On ne peut passer de l un l autre par perfectionnement i
273. programmation est r duit l utilisation organis e de proc dures en Logo ou de sous programmes crits en Basic l attention de l enfant est surtout requise sur l architecture logique des actions ex cuter l organigramme ainsi que toute la partie technique en amont construction de la maquette fonction des l ments utilis s r alit s sociales de l objet L ordinateur et donc l informatique qu il utilise est pr sent outil d tude permettant de r aliser rapidement des t ches fastidieuses ou encombrantes supplantant l tre humain mais ce dernier en conserve la ma trise il n a plus de caract re magique Dans le m me ordre d id es la technologie au coll ge en r novant profond ment ses concepts et m thodes propose l informatique comme l un des axes fondamentaux de son enseignement L informatique constitue un champ transversal tudi lors des activit s propos es aux l ves en technolo gie 3 Int gr e dans un tel enseignement l tude de l infor 10 Jacques PERRIAULT Pratiques actives de l informatique par l en fant Recherches P dagogiques n 111 Paris INRP 1981 p 5 11 Isidore N GOSSO Fr d rique ROBERT Idem 10 p 7 12 Robotique rapport interm diaire Lyon Direction des Ecoles Minis t re de l Education Nationale 1986 CRDP de Lyon 13 Compl ments aux Programmes et Instructions Coll ge Technolo gie Paris Direction des Coll ges Mi
274. qu on a su rep rer la succession chronologique d allumage en tenant compte des diff rences de dur e entre les trois couleurs On peut alors se lancer dans la r alisation d un feu tricolore deux cycles un diurne et un nocturne avec clignotement de l am poule orange le passage de l un l autre tant command par la valeur de la luminosit ambiante Et si l on r ussit quel succ s A la fin de la p riode d volue ce travail chaque groupe pr sente sa r alisation aux autres l ves En plus du caract re d mulation dans chaque groupe que peut produire cette mise en commun elle offre surtout l occasion pour chacun de faire un point sur les acquis de l activit et l enseignant un moment privil gi de synth se et mise en ordre des notions rencontr es Cette phase d valuation collective les groupes donnent leurs avis est un moment important de r gulation o l enseignant peut constater ce qui a t appris faire merger de nouveaux obstacles auxquels il portera rem de lors d une future activit revoir les conceptions des champs disciplinaires 115 Ce que nous avons voulu faire ressortir de cette analyse c est que l approche de l informatique par l tude des automatismes et de la robotique permet de fa on privil gi e de prendre en compte les capacit s des apprenants Au cours des activit s propos es ils seront les auteurs de leurs apprentissages Les obstacles existent qu il faudra n ce
275. que outil de mod lisation n cessite l explicitation de relations 33 Cet loignement s il a pu appara tre n cessaire a conduit retarder l tude de certains aspects des rapports entre l l ve et l informatique Ceux ci ne se r duisent pas en effet la seule dimension de la programmation Un programme crit doit tre aussi rentr en machine ex cut modifi mis en fichier etc Nous l avons constat des dispositifs didactiques se sont mis en place et des solutions ont t apport es des questions d enseignement En fait le champ d action et d interrogation d une didactique de l informatique peut tre tr s vaste et couvrir une distance de d veloppement qui va de la premi re moiti de l enseignement obligatoire fin de l cole l mentaire d but du coll ge des enseignements sp cialis s de haut niveau Au cours de cette p riode l l ve peut tre confront des dispositifs programmables de nature tr s diverse Certains peuvent tre simplifi s et d acc s direct d autres anim s par des langages de commande d autres enfin pour lesquels il est possible d obtenir des effets uniquement partir de descriptions g n rales d objets et de processus Au cours d une aussi longue p riode l cologie des objets de savoirs informatiques va se r v ler tr s complexe En effet ces objets de savoir vont tre propos s en r f rence des probl mes et des dispositifs programmables don
276. que les langages de programmation classiques constituent un lieu naturel pour la mise en uvre de concepts fondamentaux d algorithmique on peut penser que le langage Pascal offre un environnement bien adapt pour la pr sentation et la mise en uvre de l it ration Par ailleurs l utilisation de MacPascal version interpr t e de Pascal impl ment e sur Macintosh permet d viter les difficul t s pratiques et conceptuelles li s la compilation Ainsi nous avons abord dans le cours de cette formation la notion d it ration successivement dans l environnement Pas cal puis dans l environnement Multiplan 1 La formation d crite a eu lieu dans le cadre d une option obligatoire et elle a t encadr e par l quipe de Didactique des Math matiques et de l Informatique de l Universit Joseph Fourier Grenoble aux travaux de laquelle participait aussi l enseignant les l ves observ s travaillaient en bin mes pour favoriser les explicitations des proc dures dans une perspective constructiviste 47 Nous pr sentons dans le pr sent article l analyse et la compa raison des r solutions d un m me probl me propos aux l ves dans les deux environnements Notre hypoth se tait que les l ves investiraient dans Multiplan les connaissances relatives l it ration d j acquises dans le contexte de MacPascal Les observations portent sur douze l ves de troisi me qui travaillaien
277. r ation et de communication et l existence d un acquis conceptuel socialis que l institution scolaire vise transmettre avec efficacit Ces trames conceptuelles ont pour fonction d analyser la mati re enseign e en mettant en relations internes et externes chacun des concepts les relations internes tant celles qui lient entre elles les l ments constitutifs d un m me concept les relations externes celles qui lient un concept d autres limitrophes Une telle analyse n est pas insurmontable dans la mesure o le nombre de concepts int grateurs est assez restreint dans chaque discipline mais elle gagne prendre appui chaque fois que possible sur les travaux pist mologiques ant rieurs pour la biologie ceux de Georges Canguilhem nous ont t d un apport particuli rement d cisif En ce qui concerne ja biologie dans son ensemble les auteurs du rapport Sciences de la vie et soci t Fran ois Gros Fran ois Jacob et Pierre Royer ne retiennent que trois concepts int grateurs 24 Ce d veloppement reprend en les adaptant quelques unes des pages r dig es pour l ouvrage collectif cit paru chez Peter Lang 1983 pour viter de pr senter une science en miettes les trames des grilles de r f rence pour situer les acquis une mod lisation de la mati re enselgner 213 Trois notions cl s ont ainsi t mises en lumi re La premi re notion c est l unit du monde vivant et la pa
278. r des connaissances ce qu est r soudre un probl me m thodes par proximit cart entre le but et le d part par configuration analogies par planification ce qu est apprendre L intelligence artificielle concerne donc directement le proces sus de cr ation du savoir et de la repr sentation du monde La question qui nous est imm diatement pos e est donc de savoir si la culture informatique peut rendre compte de toute la culture humaine possible Le d bat n est pas clos entre les tenants d une traduction possible dans son principe de toute la pens e humaine pour lesquels conna tre c est traiter de l information syst mes de traductions automatiques syst mes experts et ceux qui ga lement par principe tracent les limites entre l intelligence artificielle et la pens e 0 Leurs arguments sont int ressants confronter Pour les uns les ordinateurs ignorent l environnement Nul ne sait encore programmer les robots disait Hubert Dreyfus 11 Hubert DREYFUS Intelligence Artificielle mythes et limites Paris Flammarion 1984 24 il faudrait donner une infinit de relations mais on ne peut donner de limites actuellement en 1972 de telle mani re qu ils aient leur monde Ceci n est plus tout fait vrai aujourd hui avec la reconnaissance des formes Mais l id e reste forte si l on entend que la d finition d un environnement est n cessairement une d finition limit e car
279. r les l ves En fait dans Multiplan nous avons observ beaucoup plus de d mar ches que nous avons qualifi es d empiriques La facilit des entr es sorties l affichage prioritaire des r sultats et le fait que le r sultat est obtenu automatiquement d s qu il y a une modification d une cellule semblent favoriser cette d marche Par ailleurs le fait que les divers messages du logiciel sont difficilement interpr tables par des d butants a aussi contri bu l adoption de recherches empiriques un message incompr hensible ne peut constituer un feed back pertinent Quoi qu il en soit cet l ment nous semble tr s important quant aux choix que l enseignant doit faire si l activit propos e des l ves d butants peut aboutir sans une analyse des l ments qui interviennent l enseignant risque d obtenir davantage de r sultats partir d essais erreurs que fond s sur une analyse des relations entre les cellules Vassilios DAGDILELIS Nicolas BALACHEFF Bernard CAPPONI quipe de didactique des math matiques et de l informatique Laboratoire LSD2 IMAG Universit Joseph Fourier Grenoble 66 R F RENCES BIBLIOGRAPHIQUES BROUSSEAU G 1986 Th orisation des ph nom nes d enseignement des math matiques Th se d tat Universit Bordeaux I CAPPONI B para tre Calcul alg brique et programmation dans un tableur le cas de Multiplan Universit de Grenoble 1 CAPPONI B BALACHEFF N 1989
280. r propose cette technique actuelle qu est la t l d tection Celle ci permettant d obtenir une carte de v g tation bien s r tr s simplifi e qui va servir de support aux probl mes de gestion abord s ensuite 1 APPROCHE DE L IMAGE NUM RIQUE ET DE SON TRAITEMENT Avant d utiliser un outil le logiciel TITUS sur un mat riau l image num rique l l ve doit comprendre le fonctionnement du premier et la structure du second Pour cela il va r aliser manuellement le traitement d une petite partie de l image De la sorte et m me si ce travail est un peu fastidieux il va comprendre d une part la n cessit de l ordinateur et d autre part le fonctionnement du logiciel 2 Radiom tres ce sont des capteurs qui analysent l nergie r fl chie principalement dans le visible et l infrarouge proche et moyen ou l nergie mise infrarouge thermique gr ce des d tecteurs lectro niques photodiodes sensibles ces radiations 3 Pixel surface l mentaire analys e par un radiom tre Elle est de 20 m x 20 m en mode multispectral pour le satellite SPOT 4 La notion de signature spectrale sera explicit e plus loin dans le paragraphe 1 2 le satellite ne photographie pas 119 1 1 La structure de l image satellitaire e Le syst me Haute R solution Visible de Spot Son t lescope forme l image du sol sur des barrettes de photodiodes d tectrices qui mesurent la r flectance des surfaces correspondant
281. ravailler sur celui ci De ce fait l laboration d un dialogue a en premier lieu des retomb es dans la pratique quotidienne de l enseignant m me en l absence d utilisation de l ordinateur Cependant il serait important qu il en soit de m me dans la confection des dialogues et leur utilisation en classe pour le plus grand bien des l ves Il y faut les possibilit s d un investissement suffisant en temps et en moyens de la part de p dagogues pour travailler en quipe et diffuser les produc tions Ce texte est donc le compte rendu descriptif d une premi re exp rience de formation d instituteurs il cherche relater la mise en place d un dispositif de formation et des activit s qui y ont t pratiqu es Pour l avenir les formateurs misent sur des activit s de formation semblables pour pr ciser leurs hypoth se cf paragraphe 1 et 2 1 et mettre en oeuvre des probl matiques bien actuelles concernant la fa on dont les l ves apprennent leurs chemins d apprentissage partir des observations et des analyses des passations comment franchir des obstacles Comment pr senter des situations des savoirs des mod les scientifiques avec pertinence Comment l enseignant situe t il les appren tissages par mini dialogues dans son mod le p dagogique Comment les introduit il Une quipe d enseignants comprenant en particulier des ins tituteurs de S E S a continu se r unir apr s le stage pour mettre au p
282. rds didactiques INRP 29 rue d Ulm 75230 Paris Cedex 05 176 par l analyse de textes d information scientifique et technique agricole travaux que Daniel Jacobi Jacobi D 1987 a effectu s propos dela vulgarisation scientifique Nous voulons d terminer les caract ristiques du discours de vulgarisation scientifique en milieu professionnel agricole En quoi la pratique intervient elle dans la mise en texte du savoir savant et dans sa trans formation Selon Yves Chevallard pour le didacticien la transposition didactique est un outil qui permet de prendre du recul d interroger les vidences d roder les id es simples de se d prendre de la familiarit trompeuse de son objet d tude Chevallard Y 1985 p 13 A l aide de cet outil nous voulons tudier le fonctionnement du savoir l int rieur d un corps de m tier l agriculture C est dire qui transmet le savoir qui le diffuse sous quel forme quel est le type de savoir transmis quel public Nous nous sommes aussi r f r s aux travaux de Jean Pierre Darr Darr J P 1985 pour sa recherche sur l univers de pens e d un groupe d agriculteurs et de Alain Jeantet et Henri Tiger Jeantet A et Tiger H 1988 pour leur tude sur l ac quisition des connaissances des ouvriers et les savoirs en jeu dans leur pratique professionnelle Notre recherche se situe dans le cadre peu tudi en didactique des sciences exp ri mentales de l ducat
283. re attention 1 2 Une certaine forme d adaptation didactique Bien que cette adaptation didactique s inspire de la transpo sition didactique de Chevallard nous entendons simplement regarder l adaptation d un savoir de niveau baccalaur at de technicien au niveau du primaire et du premier cycle du secondaire Le savoir savant qui contribuerait r soudre notre probl me r pond une probl matique pr cise la construction d ordinateurs l am lioration de l ad quation des machines au march le gain de vitesse et de puissance etc Dans le domaine didactique on se propose justement de faire acqu rir par les apprenants que ce soit les l ves de CM 2 les instituteurs en formation initiale ou continue ou des enseignants du premier cycle du secondaire les l ments rendant com pr hensible la probl matique pr c dente On exposera donc ici les notions techniques sur le plan qualitatif Nous pr f rerons les synth ses aux descriptions d taill es qui int resseraient surtout les sp cialistes Ainsi nous privil gierons des mod les dont l int r t est surtout didactique Notre id e dans les pages qui suivent est de fournir des l ments qui soient compr hensibles par le plus grand nombre en s inspirant de la syst mique on d termine les l ments du savoir enseigner l aspect fonctionnel fait appara tre le r le primordial de l ordinateur 69 1 3 Le choix d l ments pertinent
284. re qui l accompagne et h riti re des interrogations tra ditionnelles qui sous tendent l histoire des id es Elle se re conna t travaill e de l int rieur par le contexte culturel et id ologique Ilya Prigogine et Isabelle Stengers disent par exemple des notions d irr versibilit d instabilit qu elles expriment l ouverture de la science au milieu o elle se d ve loppe L volution conceptuelle de la science op re au sein de la culture De m me la persistance des probl mes que chaque g n ration pose se retrouve au sein de la science et compl te ces deux faces de l histoire de la science comme de la philosophie Il en r sulte une m tamorphose de la science une r ouverture entre science et humanisme du dialogue culturel la possibi lit d une nouvelle alliance Ce n est bien s r l qu un possi ble Si la science invite aujourd hui le scientifique l intelligence et l ouverture si les alibis th oriques au dogmatisme et au m pris ont disparu il reste une t che concr te politique et sociale de cr er les circuits d une culture Pour nous il appara t que l informatique sous son aspect culturel est engag e dans ce processus de m tamorphose de la science et de cr ation des circuits d une culture Elle s affranchit des dogmes de la pens e rationaliste par la r volution constante des modes de pens e Elle g n re de nouveaux concepts de nouveaux cadres de pens
285. re technique savoir brancher une lampe la faire clignoter savoir mettre en marche un moteur le faire fonctionner dans les deux sens savoir quilibrer une barri re Mais les objectifs notionnels ne sont pas absents de cette r alisation et de son pilotage l enseignant aura soin d introduire dans le projet des situations o les l ves auront de fortes chances d tre confront s aux obstacles qu il aura rep r s comme de faire d crire le fonctionnement des circuits en termes d actions et non de courants de faire expliciter la logique du clignotement d une ampoule de faire distinguer les ordres m moris s mo mentan ment des programmes r sidents 114 prendre en compte la vitesse d acquisition de chacun la pr sentation du travail est une phase d valuation Les deux notions de fonction et d information seront rencon tr es sous leurs deux aspects respectifs mais d autres notions seront galement abord es nergie espace temps mouve ment qui constitueront des acquis pour des exploitations ult rieures ou bien des r investissements ou prolongements et qui donc tayeront les connaissances des apprenants e Faire travailler les l ves sur la base d un contrat clairement d fini et public permet de donner ce travail un caract re volutif et formateur Evolutif car l l ve devient conscient que l apprentissage qu il lui est demand d acqu rir se r partit sur plusieurs phases ou plusieurs s anc
286. rect Communications of the ACM July 1986 vol 29 N 7 pp 624 632 VERGNAUD G 1981 Quelques orientations th oriques et m thodologiques des recherches fran aises en didactique des math matiques Recherches en Didactique des Math matiques vol 2 La Pens e Sauvage Grenoble pp 215 232 MOD LISER ET SE REPR SENTER LES SYST MES AUTOMATIQUES Ricardo Romero Savoir comment fonctionne un syst me automatique permet de l utiliser au mieux Une tude caract re syst mique met en vidence le processeur central des syst mes automatiques l ordinateur Une adaptation didactique permet de pr ciser les bases de l enseignement d crit qui est actuellement dispens dans certaines coles primaires et au cours de stages de formation continue pour les Coll ges sous l impulsion de quelques coles normales On montre que sur le plan didactique chaque niveau d enseignement corres pond une s rie d activit s permettant l laboration de mod les pertinents de syst mes automatiques Dans le primaire et le premier cycle du secondaire l utilisation de syst mes robotis s permet la mise en vidence de m moires et de circuits d entr e sortie L tude des circuits int gr s et de leur fonctionnement Jacilite la compr hension des microprocesseurs Des r alisations mat rielles servent de support aux divers mod les de circuits utilis s La technologie actuelle fait de plus en plus appel des syst mes
287. rent de toutes les esp ces Tous les tres vivants du plus humble au plus orgueilleux sont form s des m mes mat riaux Le code g n tique est universel La deuxi me notion c est l unit de la biosph re et l interd pendance des l ments qui la constituent D o l im portance des m canismes encore mal connus qui maintiennent en quilibre cet important syst me Latroisi menotion c est l importance de la diversit du monde vivant diversit des esp ces sur la terre diversit des indivi dus au sein de l esp ce C est par la diversification des individus par leur divergence progressive que se forment les esp ces nouvelles 25 Entre la science en miettes constitu e par la multitude des nonc s l mentaires possibles et ces concepts int grateurs la plupart des notions scientifiques telles qu elles sont formul es par les programmes occupent une position interm diaire Le cas du concept de reproduction est particuli rement signi ficatif puisque d une part il se construit l aide d un nombre important d nonc s l mentaires et d autre part il concourt partiellement en interaction avec d autres la construction des trois notions cl s de la biologie 29 Il est hors de propos qu un tel difice qui r pond avant tout une logique descriptive puisse servir imposer un chemine ment p dagogique obligatoire ni m me pr f rentiel une voie royale qui s imposerait pour l enseig
288. res peut en d duire que l it ration appara t comme un outil adapt pour la r solution de ce probl me La r solution de ce probl me en utilisant l it ration exige l utilisation de deux variables un compteur et un accumula teur Les valeurs successives du compteur sont calcul es par une instruction r currente COMPTEUR COMPTEUR 1 Ces valeurs sont ensuite ajout es dans l accumulateur par l instruction SOMME SOMME COMPTEUR qui a elle aussi un caract re r current L l ve doit donc identifier les invariants qui permettent la r alisation des calculs demand s et les coordonner dans le corps d une structure it rative ad quate i e ex cutable par un dispositif informatique I est probable que ces deux invariants ne se situent pas au m me niveau de difficult Le compteur peut tre consid r comme un g n rateur d entiers et l num ration d entiers successifs est d j connue des l ves gr ce d autres activit s Par contre l accumulateur SOMME est beaucoup plus sp cifique du d coupage des actions qui sont propres la programmation Si le calcul de la somme des 300 entiers tait effectu avec du papier et un crayon il est probable qu existeraient des sommes partielles crites au fur et mesure que le calcul progresse mais il ne serait pas n cessaire que ces sommes partielles soient d sign es explicitement il suffirait de les avoir not es pour que l op rateur humain puisse le
289. rien pour mettre en doute la causalit lin aire et des situations analys es en terme d information enregistr e ou m moris e et nous renvoyons de nouveau l article de J L Canal 2 3 Des situations d valuation formative Comme toute situation d apprentissage un enseignement d in formatique n cessite des moments d valuation Cette valua tion est n cessaire pour l enseignant qui doit pouvoir suivre l volution de ses l ves afin de les aider dans leurs progres sions tout en tant garant des objectifs qu il a choisis en tenant compte des programmes et de la repr sentation qu il a des contenus acqu rir Mais elle est galement n cessaire pour les apprenants qui doivent pouvoir exprimer leurs acquisitions et mesurer les manques combler Ce sont l des caract ris tiques d une valuation que l on qualifi de formative par opposition un bilan terminal qui ne fait que constater un tat sans chercher porter de rem de Or les aspects p dagogiques qui ont t abord s travaux sur projet tablissement d un contrat finalit d une r alisation constituent un cadre pri vil gi pour mettre en place un tel type d valuation e Faire travailler les l ves par groupe sur des projets labor s par le groupe oblige chaque apprenant tre partie prenante des objectifs d apprentissage Les objectifs de savoir faire ap paraissent plus facilement lors d un travail de r alisation caract
290. riques On pourra aussi lire cet essai comme une fa on disciplinaire de d crire l volution g n rale des id es p dagogiques depuis une quinzaine d ann es des tendances programmatiques ou non directives de l poque la centration actuelle sur la construction des concepts et l importance des obstacles 1 L ANALYSE DES OBJECTIFS ET LA CONSTRUCTION D PREUVES D VALUATION COMME R GULATEURS D UN CURRICULUM OUVERT Une des premi res recherches conduites par l INRP au d but des ann es 70 a concern la d finition des objectifs de l en seignement de la biologie pour le niveau de la Sixi me et de la Cinqui me des coll ges 1 Il prend sens dans un contexte et des perspectives qu il faut d abord rappeler 1 1 Le renouvellement curriculaire Cette recherche se situe dans une phase importante de re nouvellement curriculaire de l enseignement fran ais de la biologie dans les coll ges d enseignement secondaire C E S En effet la circulaire minist rielle du 17 octobre 1968 tout en conservant intacts les termes des programmes en vigueur 1 Jean Pierre ASTOLFI Anne COULIBALY Victor HOST Biologie initiation exp rimentale dans les CES exp rimentaux analyse des objectifs Paris INRDP Coll Recherches p dagogiques 55 1972 de l enseignement monographique la p dagogie du probl me biologique dans les classes h t rog nes des coll ges 197 introduit de fait une v ritable rupture m
291. rmes apparte nant au champ s mantique publicitaire 184 de la publicit dans les textes savants mais aussi de l conomie et de l anthropomomhisme Anthropomorphique Les lexies employ es sont anthropomorphiques on trouve les termes parents m le femelle famille Les termes anthropomorphiques sont souvent utilis s dans les textes de vulgarisation Les textes 7 9et 10 utilisent beaucoup de termes anthropomorphiques Autres On trouve dans cette rubrique beaucoup de termes impr cis Ce sont des termes du langage courant employ s par l auteur la place d un terme biologique ou d une paraphrase expli cative On trouve par exemple diff rents d passe chance Analyse par texte Voici ce que produit l analyse du champ s mantique pour le texte 1 TEXTE 1 G n tique h t rosis 2 crois lign e croisement g n ration F1 h t rozygotie Agronomique vigueur hybride Biologique physiologique origine Agricole r colte Economique Publicitaire luxuriance Anthropomorphique Autres dimension nombre diff rente On remarque une grande utilisation des termes appartenant au champ s mantique g n tique et l absence du champ s manti que publicitaire et psychologique Les autres champs s manti ques sont pr sents dans des proportions comparables e Conclusion Le champ s mantique g n tique est le plus repr sent globalement mais aussi dans chaque texte du corpus saufle 5
292. rner autant la qualit du travail conduit que la notion de situation fondamentale elle m me La connaissance en cause n est pas en l occurence le facteur le moins important A cet gard nous avons mis en vidence une diff rence structurale fonctionnelle importante dans la relation entre un objet it rativo r cursif du type de celui qui est d crit plus haut et les parties qui le composent selon qu on le traite comme la totalit de la suite des carr s lue dans le sens des c t s croissants ou dans le sens des 41 c t s d croissants ou bien comme un terme dans la double suite coordonn e des FIGURES et des CARRES Cette analyse peut tre r sum e dans les deux sch mas suivants CARRE 10 gt CARRE 20 gt CARRE 30 gt CARRE 40 gt CARRE 50 Sch ma n 1 CARRE 10 CARRE 20 CARRE 30 CARRE 40 FIGURE1 FIGURE2 FIGURE3 Sch ma n 2 L exp rience de l l ve doit se constituer autour d un objet qui est compos de la double suite du programme et de la relation de n cessit qui les unit dans un probl me de programmation relatif ce niveau d intervention didactique L instrument d articulation de ces l ments est une forme de validation Le travail de validation ne saurait du point de vue notionnel en rester au niveau du constat visuel de l ad quation d un objet produit l cran avec ce qui est fourni dans la formulation de la validation la consigne Ecrire un programme dont l appel par une valeur
293. roche a minor deux aspects compl mentaires qui ont provoqu son volution leur aspect strat gique pour l l ve et leur imbrication avec les cadres conceptuels de l observateur En effet loin d tre seulement un toujours d j l l expres sion d une repr sentation est aussi une t che intellectuelle pour l l ve une strat gie cognitive qui cherche r pondre une situation provoqu e C est le lieu de reprendre le c l bre aphorisme de Bourdieu l opinion publique n existe pas de repenser aux critiques de Moscovici sur la signification des questionnements de faire le rapprochement avec les sondages d opinion Dans tous ces cas on le sait bien la r ponse ne peut tre interpr t e comme une simple image objective du r el dont le sens s auto organiserait m me si elle n est pas d nu e d indications fiables mais d abord comme une transaction qui int gre l observateur et les caract ristiques de la situation Toute caract risation de repr sentation n cessite alors une hypoth se de repr sentation de la part du chercheur Hypoth se laquelle celui ci ne peut pas s identifier sans r serve sous peine de ne retrouver in fine que la projection de ses convictions initiales Mais hypoth se qu il est n anmoins indispensable d avoir en t te pour donner du sens aux donn es recueillies Dans les publications suivantes apparait ainsi un nouveau point de vue en rupture relative avec le pr c dent Cer
294. rvations empiriques initiales mais indique que l on approche du terme d un travail r soudre un probl me c est apprendre le poser et d s qu il est clairement pos la solution est proche En d autres termes ce moment l obstacle principal est franchi La diversit des cheminements individuels appara t d s lors comme in vitable L id e d une progression p dagogique perd m me une bonne partie de son sens d une part parce que celle ci anticiperait sur l activit des l ves et chercherait la mouler pr matur ment dans des cadres pr construits d autre part parce qu elle ne prend pas en compte la variabilit inter individuelle des cheminements Si la r f rence l enseignement programm reste possible le behaviorisme est loin ce que l on en retient ici c est davantage les id es de bifurcations de branchements et de boucles de rem diation propos es par les programmes crowd riens que celles de lin arit de progressivit et de d composition en tapes l mentaires h rit es de Skinner Reste commune toutefois l importance accord e la r ussite comme moteur de l apprentissage La nature des pr parations s en ressent videmment leur r le est de pr voir un ventail d orientations possibles pour mieux les outiller bien plus que de fixer pr matur ment les tapes d un parcours La modification et la diversification des fonctions du ma tre r sultent de l ensemble pr c dent Au
295. s Afin de d terminer les l ments qui doivent entrer dans notre description des syst mes informatiques diverses m thodes sont possibles La premi re consisterait rechercher un peu au hasard ces divers l ments puis tester leur pertinence lors de la r alisa tion de divers montages Ce que nous avons fait Cette m thode n est gu re g n ralisable Nous avons galement utilis la m thode de description pr conis e par Le Moigne dans La th orie du syst me g n ral et qui elle est g n ralisable C est donc cette derni re que nous exposerons Le Moigne signale que toute description doit s organiser autour de trois p les le p le g n tique qui replace le syst me dans une perspective historique le p le fonctionnel qui permet de prendre en compte l aspect finalis ou t l ologique du syst me le p le ontologique qui prend en compte la constitution du syst me Mais comme le signale Le Moigne toute description est forc ment incompl te ne serait ce qu cause du non ach vement de la Science Cela n est pas contradictoire avec une volont d objectivit c est plut t reconna tre que toute description privil gie un aspect des choses et qu il vaut mieux en tre conscient La description ontologique est donc finalis e et subjective Nous avons indiqu quel tait notre projet 1 4 L aspect fonctionnel des syst mes automatiques La description des syst mes automatiques tra
296. s 17 Ilest d s lors fondamental qu une prise de conscience au sens de Piaget cette fois puisse s op rer au cours de l activit gr ce la reconnaissance des objectifs poursuivis de facto leur caract risation et leur situation sur une grille des possibles Du coup d outil curriculaire privil gi du ma tre et conserv in petto l analyse des objectifs devient l occasion d une recon naissance de la signification par les l ves de leur activit spontan e et d un processus de partage de ces objectifs Cette reconnaissance et ce processus n tant pas bien s r sans influence sur la nature de l activit autonome initiale mais contribuant au contraire en modifier le statut pist mologique aux yeux m me des l ves et favorisant du coup leur volution signifiante De m me l valuation fond e sur les objectifs change t elle de nature ou tout au moins de mode de gestion Aux preuves bilans normalis es permettant la r gulation a posteriori du curriculum se substitue ou s ajoute une proc dure d auto valuation elle aussi fond e sur les objectifs Une partie importante de l activit de recherche consiste ici la mise au point pr cise d exercices mono objectifs gr ce auxquels les l ves peuvent tester leurs acquisitions et r quilibrer leur activit toujours avec l aide de l enseignant bien s r mais en disposant d un r f rentiel objectif mis leur disposition Il s agit bien ici d une tent
297. s pour chaque texte On respect du vocabulaire scientifique savant mais d autres termes non scientifiques sont aussi pr sents 179 entend par reformulation la traduction en langage commund un terme scientifique Par exemple fils ou fille la place de g n ration F1 Termes pivots On constate que trois termes pivots du texte de r f rence ne sont pas r employ s dans les textes du corpus Ces termes pivots sont all le gam te et linkat H t rozygotie est em ploy une seule fois dans le texte 1 Les termes pivots que l on retrouve dans le plus grand nombre de textes sont h t rosis dans 9 textes sur 12 crois dans 8 textes sur 12 et hybride dans 8 textes sur 12 Tous les textes utilisent des termes scientifiques sp cifiques autres que les termes pivots Certains textes n utilisent aucun des termes pivots du texte de r f rence Il s agit des textes 5 et 12 Les textes qui utilisent la plus grande vari t de termes pivots sont les textes 1 6 8 10 On remarque une utilisation importante de termes biologiques aussi bien des termes pivots que d autres termes scientifiques Les deux textes o l on note l absence de termes pivots sont du m me type c est dire des revues techniques destin es aux agriculteurs Le r sultat montre un certain respect de la d finition r f rence car les auteurs changent tr s peu le voca bulaire technique presque la majorit des termes pivots est pr sente dans ces
298. s es mais pas toujours domin es Ce sont des notions indispensa bles au traitement d image L histogramme ainsi r alis est ensuite compar celui r alis par l ordinateur qui se r v le alors un instrument performant capable d effectuer rapidement une t che peu complexe mais laborieuse document 3C e Observation de l histogramme notion de seuillage L observation l mentaire de l histogramme permet de distin guer deux groupes de pixels de part et d autre de la valeur radiom trique 65 Les l ves reportent cette observation sur la premi re matrice du document 3 et cr ent ainsi un seuillage priori arbitraire document 4 qu ils peuvent comparer un document visuel comme la carte IGN Le dessin obtenu en distinguant les deux groupes de pixels fait appara tre la d li mitation entre l eau et la terre recouverte de v g tation 122 Document 3 3A Matrice du site de 121 pixels extrait de l image NANTT lignes 175 185 e colonnes 357 367 canal infrarouge 115 116 102 nombre 34 39 114 120 108 102 s of o fa a fofos DUHDCAC0CURE 3B Histogramme construire manuellement 5 0 o L 60 8 amp 9 40 10 pad om hre 3C Histogramme du site de 121 pixels r alis par l ordinateur Canal 3 Minimum 25 Maximum 120 ti J N us y Document 4 r investissement des notions de r flectance et de signature spectrale Seuillage du site
299. s fruit d une exp rience pr cise apporte une r ponse possible en premier il expose le type de didacticiel choisi le mini dialogue l ve ordinateur 1 LE DIALOGUE L VE ORDINATEUR RENOUVELLE LA PLACE DE L INFORMATIQUE DANS L COLE 1 1 Qu est ce qu un dialogue l ve ordinateur Un dialogue l ve ordinateur sera d fini comme un ensemble de petits textes on les appelle items pr sent s successive ment selon un ordre et une logique pr vus par l auteur l cran de l ordinateur ils apportent une information que l apprenant devra traiter pour s approprier un savoir au sens large du terme il fournit sa r ponse l ordinateur et selon celle ci l ordinateur envoie son tour un item de commentaire contr lant l acquisition les erreurs avant de pr senter l in formation suivante Les dialogues peuvent comprendre des dessins ou graphiques tre accompagn s de documents crits la classification p riodique des l ments pour un dialogue sur ce sujet par exemple tre coupl s avec un projecteur de diapositives une cassette audio ou vid o pour les plus labo r s On verra un peu plus loin qu il n est pas possible voire utile pour l instant d laborer des dialogues importants en g n ral cinq ou six items suffisent pour une difficult d l ve ils constituent un mini dialogue l ve ordinateur M D E O r alisable par un enseignant ou une petite quipe d enseignants Le dialogue l ve
300. s l tude de ph nom nes macroscopiques lectrocin tique propri t s de la mati re m canique l mentaire Mais c est cette causalit qui est appliqu e lorsque des enfants ou des adultes proposent de r duire la vitesse de rotation d un moteur trop rapide en diminuant sans succ s la force de la pile les frottements m caniques et lectromagn tiques deviennent vite pr pond rants La seconde forme n est pas tr s loign e au niveau du rai sonnement de l obstacle pr c dent et peut s exprimer par Si J ai d cid d arr ter ou de faire autre chose la machine doit galement s arr ter et revenir son tat initial Or comment comprendre alors le fonctionnement des m moires mortes ou plus simplement de tout enregistrement d information cassettes sonores photographies Le niveau d inactivit trop souvent qualifi de z ro n est pas le m me pour tous les ph nom nes tout en tant inactif un syst me peut contenir de l information C est aussi cet obstacle qui est l origine de l assimilation du fonctionnement des entr es celui des sorties que les apprenants cherchent utiliser de la m me fa on Lorsqu un capteur est branch sur une entr e sous entendu d infor mation de l ordinateur suivant le type de branchement effectu son niveau passif peut correspondre l tat actifd un actionneur qui lui ressemble le niveau haut de tension Dans une barri re lumineuse
301. s comme le s lectionneur recherche l h t rosis maximum pour offrir une gamme compl te d hybrides productifs et adapt s vos besoins Texte 4 Ici l auteur s adresse directement aux agriculteurs par le biais des semences hybrides L utilisation du terme offrir pr sente le fruit du travail de la s lection comme un cadeau port l agriculteur par la firme Cette analyse fait appara tre des champs s mantiques publi citaire conomique et agricole dans le cotexte du concept d h t rosis Les champs varient en fonction de l organisme qui publie l article Malgr l apparition de ces champs s mantiques on remarque que le champ s mantique biologique et le champ s mantique g n tique en particulier sont pr sents dans tous les textes et en quantit importante Le texte du savoir est habill et certain termes biologiques sont remplac s par des expressions du langage commun ou anthropomorphique mais un nombre important de termes biologiques sp cialis s sont employ s par les auteurs Ces termes sont en nombre moins important dans les revues agricoles 9 10 11 que dans les revues scientifiques et on en trouve tr s peu dans les publi cations techniques destin es directement aux agriculteurs 5 et 12 2 5 Le sens du concept Le but de cette analyse est de v rifier si le sens du concept est conserv dans les diff rents publications destin es aux profes sionnels de l agriculture Nous avons pris
302. s conditions d existence qui permettent le double mouvement d insertion d objets de savoir dans des curriculums existants ou de construction de curriculums Andr ROUCHIER Universit d Orl ans BIBLIOGRAPHIE CHEVALLARD Y 1989 Arithm tique Alg bre Mod lisation Publications de l IREM de Marseille CONNE F 1989 Un grain de sel propos de la transposition didactique CIRADE Universit de Montr al DUPUIS C GUIN D 1988 D couverte de la r cursivit en LOGO dans une classe in C LABORDE Actes du premier colloque franco allemand de Didactique des Math matiques et de l Informatique Grenoble La Pens e Sauvage DUPUIS C GUIN D 1989 Gestion des relations entre variables dans un environnement de programmation LOGO Vol 20 n 3 pp 293 316 LABORDE C BALACHEFF N MEJIAS B 1985 Gen se du concept d it ration une approche exp rimentale Enfance n 2 3 pp 223 239 LUCAS M PEYRIN J P SCHOLL P C 1983 Algorithmique et repr sentation des donn es Tome 1 Files Automates d tats finis Paris Masson MENDELSOHN P 1985 L analyse psychologique des activit s de programmation chez l enfant de CM1 et CM2 Enfance n 2 3 pp 213 221 PEA D ROY KURLAND D MIIAU 1984 On the cognitive effects of learning computer programming New Ideas in Psychology Vol 2 n 2 pp 137 168 RAJOSON L 1988 L analyse cologique des conditions et des contraintes dans
303. s culturelle qu elles sont r f r es des pratiques et des comportements quotidiens qu est ce que donner des ordres qu est ce que jouer tel ou tel jeu qu est ce que ranger crire De ces questionnements d pendent les approches de la notion de langage de programmation d algorithme de fichier de traite ment de texte La didactique de l informatique ne peut rester ni mi chemin ni du c t exclusif d une discipline pas m me de celui que l on appelait les activit s d veil Il s agit de chercher donner du sens un certain nombre d activit s qui utilisent d sormais 18 permettre de comprendre les comportements et les choix sociaux et constituer une grammaire de cette culture l outil ordinateur au sens large Quelle communication est il pr sent possible et souhaitable de d velopper gr ce l infor matique Quelle explication nouvelle des activit s logiques permet elle Quelle structuration des connaissances et des repr sentations induit elle Quelles d marches et quelles strat gies par rapport au travail de r solution de probl mes sont pr sent possibles Quel nouveau rapport l art devient envisageable etc Prendre en charge le d veloppement d une culture informati que chez les form s et en particulier les enfants c est assurer la compr hension des comportements et des choix sociaux dont sont porteurs concepts et mat riels Que signifie de ce point
304. s de la r ponse exacte R1 l apprenant passe la question suivante dans le cas de R3 l apprenant est envoy vers la question Q10 apr s C3 puis il ira en B commentaire de sortie de boucle Enfin le syst me impose une syntaxe pr cise pour la r daction 143 des r ponses 143 et 146 est distinguer de l criture 92 92 238 235 o il suffit de v rifier l existence de 92 comme r ponse incorrecte en premi re ou deuxi me position La pr sence de et impose videmment et simultan ment la pr sence de 143 et 146 De plus le cha inage des questions selon les r ponses donn es diversification des permet de r aliser des parcours individualis s celles ci au lieu parcours de renvoyer apr s commentaires comme dans l exemple pr c d apprentissage dent vers Q10 ou la question suivante Q11 peuvent renvoyer par exemple vers des questions Q12 Q13 ou Q14 pour traiter sp cifiquement les insuffisances des r ponses R2 R3 ou R4 naissent ainsi des parcours individualis s qui pourront ven tuellement se rejoindre interf rer Qil gt Q Q HMHR Q10 2 0 Q Q3 gt Q gt Q 7 QD Q gt Q 20 Q Q gt 1 3 Les propri t s essentielles du syst me auteur Elles peuvent se r sumer ainsi capacit instantan e stocker toutes les r ponses d l ves recueillir les difficult s individuelles et les traiter de fa on diff renci e pour l apprenant souplesse d
305. s en la resituant dans sa fonction po l mique c est dire dans son contexte de lutte contre le dogmatisme et le traditionnalisme ambiants pour lesquels toutes les fl ches seraient dessiner en sens inverse Rappe lons qu on sortait peine des le ons de choses et des tudes monographiques Les travaux plus r cents ne renient rien de la distinction pos e entre les acquis ponctuels r sultant d une activit scientifique particuli re et la n cessit de les inclure dans une construction plus globale du savoir Mais ils s efforcent d int grer la con tradiction fondamentale de l apprentissage que les pre miers essais de prise en compte des repr sentations avaient sous estim e Cette contradiction nous pouvons l exprimer de la fa on sui vante D une part dans la lign e des mouvements d ducation nouvelle renforc e par la psychologie piag tienne on se rend compte que c est l l ve qui construit son savoir partir de son activit manipulatoire comme intellectuelle et que personne ne peut se substituer lui dans ses r organisations cognitives successives Le r le du ma tre est d abord de mettre en place des dispositifs facilitants et de r guler les apprentissages sans s y substituer C est ici ce que Louis Not appellerait la part d auto structuration de la connaissance 7 D autre partet simultan ment on voit bien que l essentiel des connaissances scientifiques ma tris es au terme de la scolari
306. s milliers de lignes au lieu des trois du sch ma et huit colonnes chaque ligne tant rep r e par un nombre qualifi d adresse chacune de ces lignes est comme ci dessus connect e ou non par une diode une colonne Les connexions AA BB CC sont assur es par un circuit appel compteur d codeur qui un signal re u en entr e au niveau de l interrupteur Il par exemple connecte successivement les lignes en sortie L1 puis L2 puis L3 etc chaque impulsion de l horloge On obtient ainsi sur chaque colonne les diff rents signaux cod s par les diodes de la matrice on ex cute un programme contenu dans la matrice la m moire morte du dispositif Ce sont l les l ments fondamentaux d un syst me informatique Matrice de diodes Non connect s Sur la base d un tel sch ma on pourra r aliser des m moires effa ables et r inscriptibles elles servent fabriquer des registres et des m moires vives o un utilisateur peut crire son propre programme mais l utilisation dans ce cas ressemble celles des m moires mortes 4 Les l ments de telles m moires peuvent tre simul s l aide de bascules form es de deux portes NAND 77 Les l ments de notre mod le commencent se pr ciser Automate fini d terministe d codeur de langage M moire morte programme cod M moire vive programme cod ou registre de travail d un ordinateur c Une asso
307. s pour des petites valeurs des variables qui soient en accord avec les valeurs obtenues avec des calculs la main Voici trois programmes caract ristiques de ces premi res tentatives des l ves progl prog2 prog3 A 3 X x 1 a 1 2 B 4 y X X b a 3 C 5 Z y X c b 4 D A A writeln z d c 5 Si progl et prog3 semblent assez loign s de la solution cor recte puisqu ils ne prennent en compte aucune invariant par contre prog2 pr sente un grand int r t les l ves n obtiennent pas les r sultats voulus par des affectations de valeurs nu m riques mais par une manipulation de variables ils tra vaillent d j avec des structures g n ralisables Ces programmes s inscrivent dans une logique de sommation par paires qui correspond l expression en langue naturelle prendre un nombre et puis ajouter le suivant et ainsi de suite L analyse des relations qui existent entre les variables peut conduire les l ves l abandon de cette strat gie et l adoption de proc dures plus volu es N anmoins il y a deux tapes franchir l introduction d une variable sp ciale l accumulateur et l utilisation de l it ration Les l ves peuvent parfois rester bloqu s jusqu la fin dans leur logique initiale Par exemple Corinne et Estelle ont pouss leur tentative jusqu au bout la fin de la s ance elles sont arriv es un long programme qui reproduit quatre fois le bloc de prog2
308. s stocks de papiers g rer des donn es nombreuses avoir une utilisation quotidienne s interroger sur le mat riel savoir s en servir mettre en m moire appr hender un mat riel moderne simplifier le complexe prendre conscience d volutions automatisation de t ches p nibles sp cialisation des d sirs simplification de la vie de nouvelles techniques de travail d autres modes de commu nication Ces quatre p les qui mergent du classement des expressions spontan es de novices ont plus qu une parent topologique avec ceux qui sont apparus lors de l analyse pr c dente On peut presque parler de coh rence entre les concepts en jeu et les domaines d application de l informatique tels qu ils figurent dans les repr sentations initiales d apprenants Cette consta tation montre l utilit de cette analyse pr alable et du recueil de ces expressions pour s appuyer dessus pour les faire voluer au cours des activit s d apprentissage 1 2 Les r f rents utilis s Identifier deux concepts est un premier pas dans la proposition d activit s p dagogiques mais dans quel cadre peut on avan cer qu ils seront tous les deuxen uvre etque les apprentissages des l ves porteront effectivement sur eux En nous centrant aux niveaux de l cole l mentaire et du coll ge nous avons d j cart une approche rationalisante d coupant l tude en l ments les diff rents organes et leurs
309. s utiliser ult rieurement D autre part une description orale du calcul en dehors du contexte informatique a le plus souvent des formes en langue naturelle qui ne font aucune allusion l existence d un accu mulateur ou d un d coupage Pour donner un exemple voici comment Laurent un l ve exprime ce qu il faut faire prendre un nombre et puis ajouter le suivant et ainsi de suite Notre hypoth se est que la transparence des algorithmes comme l algorithme exprim par Laurent qui ne sont pas ex cutables par un dispositif informatique peuvent se constituer en obstacles majeurs pour la construction d un algorithme correct et ex cutable Le programmeur doit en effet transformer les expressions concentr es Le tout dans une seule expression en un ensemble d actions l mentaires qui doivent s articuler dans le corps d une structure ad quate C est cette transforma tion qui constitue une t che difficile pour les programmeurs d butants Ce m me l ve Laurent l exprime d ailleurs clai rement en disant on sait le dire mais on peut pas le faire Si donc on fait l hypoth se g n rale que les l ves peuvent essayer de construire leur algorithme en proc dant par une ex cution mentale Hoc 1979 ou par une strat gie de transfert de proc dures qui sont valables dans d autres environnements l l ve attribue souvent la machine une intelligence humaine cela explique certaines de leurs erreurs
310. sciplinaires sont galement concern s par une analyse didactique de l informatique en particulier les disciplines instrumentales 29 Mais ce n est qu au prix d une telle analyse que l introduction de l informatique d une part prendra du sens dans l enseignement et qu on donnera d autre part un sens au sein des champs disciplinaires aux activit s que les programmes demandent de mettre en uvre Jacques TOUSSAINT Ecole Normale du Loiret Orl ans Equipe de didactique des sciences exp ri mentales INRP Service Universitaire de Formation des Ma tres et Formateurs Universit d Orl ans 18 I serait possible par une programmation pr alable de l ensemble ordinateur ampoule d viter cet obstacle mais nous passerions c t de notre objectif de construction du pilotage s quentiel 19 voir par exemple Jean Pierre ASTOLFI et Michel DEVELAY La didactique des sciences Paris Que sais je PUF 1989 20 voir les articles de Andr ROUCHIER et de Michel COLLETTE dans ce num ro 116 ANALYSE D UNE IMAGE SATELLITAIRE Fran ois Cariou Rudolf Le Gall Dans un cadre pluridisciplinatre physique biologie g ographie des l ves de Premi re B ont tudi la r serve naturelle de Grand Lieu en Loire Atlantique d apr s une image num rique Spot de la r gion nantaise dat e du 26 juin 1986 L outil informatique permettra de traiter les donn es num riques et d obtenir une carte de la v g tation
311. se construire les connaissances comme les produits naturels d un processus bien conduit La na vet du projet peut para tre bien d sarmante avec le recul dont on dispose aujourd hui et effectivement on a probable ment sous estim le poids des obstacles pist mologiques franchir par les l ves Pourtant on peut interpr ter ces travaux comme un souci d introduire ce qu on ne nommait pas encore une perspective didactique En effet le projet s carte de l id ologie non directive dominante presque exclusivement centr e sur la relation p dagogique avec ses enjeux de s duction comme de pouvoir pour laquelle le contenu particulier des connaissances est secondaire ou tout au moins indiff rent et interchangeable Il s int resse de fa on beaucoup plus centrale en une poque o ce n est gu re de mode la question des savoirs dont il cherche cons truire des modalit s plusefficientes Il est significatif de ce point de vue que la recherche ait pris la p dagogie dominante sur le terrain de sa l gitimit sinon de son efficacit celui des connaissances En disant chiche Les connaissances s en trouvent red finies de fa on plus large comme les effets tangibles de d marches abouties et plus signifiante comme des outils conceptuels disponibles moyen terme 2 4 Des aides didactiques pour la r ussite d un mod le p dagogique Pourtant l expression et le recueil des repr sentations des l ves l o
312. ser sans citer les images de synth se la vid onum rique qui restent le fait des soci t s sp cialis s en ditique ou d entreprises de grande taille Une des cons quences de ce nouveau service est l acc s la dignit de l imprim de textes jug es culturellement mineurs catalogues tracts publicitaires fascicules de r f rence et travers tous ces produits crits c est la production elle m me qui acc de la repr sentation culturelle Mais du m me coup les organisations qui s quipent en ditique contribuent la r alisation d une catastrophe au sens de Ren Thom 3 c est dire une rupture constitutive de nouveaux quilibres et de nouvelles formes l gard de la chose imprim e Tout d abord la chose imprim e ne rel ve plus des seuls m tiers du livre parce qu elle n est plus une chose c est dire un produit social sp cifique ais ment rep rable La loi de 1957 traitant de la propri t litt raire et artistique peut difficilement int grer dans la cat gories des uvres de l esprit ces images virtuelles red finissables renouvelables que sont devenues les pages num ris es ph m res ou les images de synth se Et pour tant Par ailleurs toute personne morale ou physique peut acc der la dignit d tre auteur et d tre lu sans avoir passer n cessairement par une soci t d dition 13 Ren THOM Paraboles et catastrophes Paris
313. servation d une tr s grande richesse Il reste malheureuse ment en grande partie inexploit aujourd hui Nous ne pouvons que le regretter car les exigences de l enseignement ont au cours de l histoire jou un r le important dans le d veloppe ment de la science elle m me L int gration de l informatique la culture scientifique et technique s effectue en tr s grande partie par son placement dans le champ de la connaissance par les modifications qu elle apporte dans les relations de l homme et de son environnement par les pratiques sociales un enseignement interrog par l environnement l enseignement peut cr er des objets nouveaux de savoir 31 qu elle institue notamment dans sa fonction de service c est dire par ses aspects techniques industriels et sociaux Cette int gration s effectue aussi travers l appareil de formation et d enseignement dans sa fonction d int gration et de formation des g n rations nouvelles l ensemble th orico technique qui lui est associ Ce travail incorpore ses r sultats dans la discipline elle m me par les r am nagements notionnels et conceptuels qu il provoque Son tude nous para t au moins ce titre particuli rement importante Science des repr sentations de leurs transformations et des calculs sur ces repr sentations l informatique poss de un versant pratique constitu de la programmation et de l ensemble des usages effectifs de l ordinateur Cette part
314. ses Seule donne sens l image la construction du r f rentiel espace temps que l auteur arr te en fonction de ce qu il imagine tre l accord social en art au cin ma par exemple la pertinence des volutions futures en urbanisme ou bien qui lui est dict par le champ des processus physiques a rodynamisme On peut de m me imaginer d autres formes pour d autres mondes o d autres lois joueraient sans la gravit par exemple Il en r sulte donc une toute autre fa on de se repr senter le monde et principalement de l imaginer d anticiper le sens le possible L ditique donne les moyens de cette flexibilit de l imaginaire A nouveau nous rencontrons la dialectique de l humain par son imaginaire et du technologique Le monde s invente plus qu il n est donn Il est devenu la toile de fond des m tamor phoses un champ de d cisions pist mologiques esth tiques et politiques A nouveau nous retrouvons la fonction d ouver ture de la culture informatique qui change le r gime des objets m me celui des formes et nous aide inventer le nouveau monde les nouveaux mondes mais sans nous en imposer le choix Au terme de cette tude consacr e la culture informatique que pouvons nous conclure de fa on provisoire D abord la culture informatique semble avoir acquis sa l giti mit Elle ne se trouve pas du seul c t des savoirs ni des savoir faire Elle inclut la question des savoir tre Si la culture
315. ses activit s il y a donc coh rence Mais cette coh rence ne restera que th orique si les activit s propos es aux l ves ne permettent pas par contrainte institutionnelle une structuration progressive dans ce sens 1 3 La recherche d une coh rence dans les programmes Parfois d nonc e comme trop contraignante souvent utilis e comme paravent pour une d fense contre toute innovation l existence de programmes tout en tant n cessaire ne serait ce que par souci d mocratique n a que rarement la rigidit que beaucoup lui assignent Si la pr cision est utile lorsqu il s agit de contenus la d marche est presque toujours laiss e l initiative des ma tres ou professeurs et l criture des pro grammes est un exercice qui met en jeu la fois la prise en compte de l tat momentan des savoirs et les capacit s d ap prentissage des l ves m me si la pond ration entre les deux varie suivant les niveaux Dans le cas du domaine de l infor matique il est vrai plusieurs disciplines participent son enseignement mais peut tre par la nouveaut du sujet et donc le manque de certitudes son gard les propositions des programmes ne montrent pas de grandes contraintes sauf peut tre celle d horaires Sans regarder du c t des disciplines utilisatrices qui consid rent par cons quent qu une grande partie des concepts qui nous int ressent est labor e chez les l ves portons notre attention vers celles
316. ssairement d passer pour r aliser cet apprentissage Ils correspondent des repr senta tions des enfants soit initiales animisme imaginaire soit induites par l enseignement circulation du courant minute rie num risation 9 Mais l enseignant prenant appui sur une analyse des contenus en termes de concepts et de leurs relations choisira ses objectifs en liaison avec ces obstacles L ensemble de cette d marche met en jeu les notions que la didactique a fait merger ces derni res ann es C est donc une double justification quiest montr e ici La premi re est que les concepts de la didactique souvent n s et analys s dans des champs disciplinaires pr cis sont transf rables un domaine nouveau d enseignement La seconde est que condition de le placer dans une analyse didactique un domaine comme l infor matique s appuyant fortement sur une technologie la mode peut devenir un outil d enseignement performant au service des apprenants Dans le cas des automatismes que nous avons voulu d tailler dans cet article il appara t clairement que les champs discipli naires de la physique et de la technologie sont concern s au premier chef condition d avoir de ces champs disciplinaires une lecture moins fig e que celle qui s applique habituellement Le concept d information par exemple devrait devenir dans ces deux cas plus central par toutes les applications qu il recouvre D autres champs di
317. ssent Puis il compl te cette citation propos de l h t rozygotie de la vigueur hybride c est dire des effets de l h t rosis L h t rosis qui r sulte de l hybridation est d autant meilleure que les lign es comprendront dans leur linkats homologues des s quences d all les denature diff rente Demarly Y 1977 A propos de la vigueur hybride l auteur dit ceci Cette dimi nution de vigueur dans l inbreeding et l accroissement corres pondant dans l h t rosis ont ceci de particulier qu ils concer nent l ensemble des caract res d un v g tal poids de mati re s che poids de graines vitesse de croissance r sistance aux parasites et aux accidents climatiques etc et affectent les divers organes racines tiges feuilles pis Autrement dit la plante a un niveau g n ral de m tabolisme conditionn par sa structure plus ou moins h t rozygote ibid p 44 Les termes pivots qui vont nous servir de marqueur utilis s par l auteur sont les suivants lign e crois inbred inbreeding consanguins h t rozygotie hybride hybridation vigueur hybride linkats garn te Nous avons retenus ces termes dans notre analyse lexicale 178 2 2 Les textes du corpus 1 GAY J P Fabuleux ma s histoire et avenir d une plante AGPM public vari 5 MAISCOPE Guide technique 87 public agriculteurs 6 RIVES M L am lioration des plantes La recherche N 155 public ayant un
318. sser les l ves aux modes de fonctionnement et aux capacit s des machines Il faut alors faire ressortir les concepts scien tifiques et techniques qui sont mis en jeu dans cet apprentis sage Objet technique son introduction dans l enseignement doit prendre en compte les r sultats des recherches en didactique des sciences et des techniques sur la structure des contenus mettre en avant et les relations ducatives qui s instaurent c est l objet de deux articles de formateurs en physique et technologie e L informatique peut elle tre un outil de mise en uvre d apprentissages outil qui par son caract re novateur et sa puissance de traitement aura un statut particulier dans la panoplie de l enseignant C est un domaine riche derecherches multiples dont nous retiendrons essentiellement la position privil gi e qui est accord e dans toutes l l ve apprenant C est le cas de travaux sur l appropriation de l espace par de jeunes enfants mettant en relation activit s physiques et utilisation de mobiles informatis s tortue plancher pilot e en LOGO de l apprentissage de la musique par l interm diaire du langage LOGO galement 9 de la mise en place de situa tions de lecture rendant l enfant autonome ELMO de la mise en uvre de langages auteurs qui d gagent l enseignant des contraintes de la programmation pour le focaliser sur l activit ducative un article pr sente une telle exploitation en situa
319. st apparue que chez un seul bin me La plupart des l ves pr f rent par un proc d d essais erreurs tenter des modifications de leurs critures jusqu ce que les r sultats obtenus soient satisfaisants Les conceptions que nous avons qualifi es d anthropomorphi ques apparaissent nettement C est surtout les conceptions du type variables polyvalentes qui nous semblent typiques dans l exp rience que nous avons men e 7 MULTIPLAN 7 1 Introduction Multiplan est un tableur il permet le traitement de grands ensembles de nombres Les calculs sont r alis s automati quement gr ce des formules d finies par l usager Il peut d un certain point de vue tre consid r comme un langage de programmation Cependant il se distingue nettement du lan gage Pascal par un certain nombre de caract ristiques e Les formules et les cellules Multiplan affiche un tableau constitu de cellules o l utilisateur peut inscrire des nombres des textes ou des formules Le logiciel inscrit dans les cellules apr s calcul les r sultats 3 Pour la lecture de cette partie du travail nous supposons que le lecteur a d j une certaine connaissance du fonctionnement d un tableur et de Multiplan en particulier Cette partie de notre travail a un caract re essentiellement exploratoire car il y a encore tr s peu de travaux de recherche sur ce sujet Nous donnons dans ce qui suit une br ve description de certaines caract ris
320. st un entier o la variable compteur est initialis e implicitement z ro et est plac e apr s l avertisseur repeat dans le bloc de d claration des variables 4 2 Un probl me type d it ration Pour l tude de l it ration dans diverses situations d apprentis sage les chercheurs utilisent souvent un probl me type dans lequel la t che consiste calculer la somme ou parfois la moyenne d un ensemble d entiers En s appuyant sur l analyse de Soloway Soloway et als 1984 nous avons choisi le probl me suivant Trouver la somme des N premiers entiers Dans ce probl me ce qui est demand n est pas une formule alg brique qui traduit en quelque sorte l nonc dans un langage symbolique n Ji i 1 mais la r alisation effective du calcul Si ce probl me peut tre r solu la main pour de petites valeurs de N il est par contre difficile de le r soudre d s que N devient assez grand Par ailleurs N peut tre choisi de fa on ne pas permettre de remplacer l it ration par une proc dure de r plication c est dire les r critures successives d un m me bloc d instructions La formule alg brique classique et la r cursivit n tant pas connues par les l ves de troisi me on un compteur et un accumulateur c est ce que r v lent les explications orales des l ves la t che du programmeur est de d compacter des expressions complexes en actions l mentai
321. suc c de l id e d une co gestion avec les l ves de leur avancement et d une identification de ceux ci plut t a posteriori C est l la signification des grilles d activit s dont disposent les l ves et qui leur permettent eux de r guler une activit dont la 16 Janine FILLOUX Du contrat p dagogique Paris Dunod 1974 Cf aussi Evelyne BURGUIERE Andr CHAMBON G rard CHAUVEAU et al Contrats et ducation la p dagogie du contrat le contrat en ducation Paris INRP L Harmattan 1989 rep r s a posteriori partir d une grille d activit s g r e par les l ves une prise de conscience des objectifs implicites et des preuves d auto valuation caract re mono objectif 207 logique premi re ob it l int r t et au questionnement pr scientifique d j voqu s Selon la terminologie employ e on a d abord affaire des activit s fonctionnelles au sens que Clapar de donne ce terme r pondant la curiosit au pouvoir d tonnement au plaisir du jeu aux questions pragmatiques r sultant d obser vations spontan es Sous l influence des changes entre l ves des interactions avec le mat riel et les documents des stimulations et interven tions du professeur les activit s fonctionnelles voluent dans leur finalit et s inscrivent dans la formulation r solution d un probl me biologique les questions pragmatiques deviennent des questions scientifique
322. sultats on peut avancer que notre descrip tion restera valide Siles moteurs d inf rence viennent compl ter le c t codage les syst mes experts s ajoutent c t organisa tion aux m moires telles que nousles connaissons actuellement Dans le contexte social les ateliers flexibles constituent un nouveau domaine d utilisation et l existence future de super ordinateurs am nent de nouveaux exemples d changes d in formations Bien que r ductrice comme toute sch matisation cette description montre qu une fois de plus des apports l informatique s analysent en termes de fonction et d informa tion 13 Il est par exemple dommage que la version pour appareils Thomson de Prolog ne permette m me pas d adressage pour le pilotage de petits automates d s l cole l mentaire 106 placer les apprenants en situation d activit 2 DU C T DE L APPRENANT QUELQUES ASPECTS P DAGOGIQUES Dans le domaine de la didactique regarder du c t de l appre nant c est prendre en compte deux relations d une part celle qui d finit les conditions d interaction entre l apprenant et l enseignant et qui est r gie dans un contexte de savoir donn par ce que certains auteurs qualifient de contrat didactique que d autres plus vasivement d finissent comme le domaine de la p dagogie d autre part la confrontation constructive entre l apprenant et le savoir transmettre qui met en jeu les id es et conceptions pr alables du su
323. t ne l a pas t la suite d une investigation personnelle et que les apports externes ont eux aussi une place centrale Et surtout que l objet du savoir se situe en rupture avec les in t r ts les besoins et les questions des l ves au moins autant que dans leur prolongement C est l la part d h t ro structuration des connaissances Pour r soudre cette tension il est plus commode de sacrifier l un des deux termes en pr sence l un ou l autre suivant le mod le p dagogique auquel on se r f re C est le premier terme qui est minor quand on insiste sur les pertes de temps occasionn es par les recherches personnelles de l l ve pour un incertain profit Les pratiques innovantes elles ont sous estim le poids du second d clarant par exemple que lors qu une d marche est bien conduite des connaissances en r sultent n cessairement comme par surcro t Il y a l une r elle contradiction dans les termes face laquelle l inter structuration de Louis Not me para t insuffisante et que 37 Louis NOT Les p dagogies de la connaissance Toulouse Privat 1979 auto structuration inter structuration pas de compl te transparence possible des objectifs sauf sous estimer les obstacles franchir un mod le d apprentissage composite n gociant des l ments h t rog nes en tension interactive 223 l on peut condenser par la formule suivante un sujet en train d apprendre l
324. t ne risque t on pas de transf rer la d rive d miurgique que rel ve P Meirieu 18 du formateur vers la machine et ceci d autant plus facilement que la machine n aura pas d tats d me Est ce que l enseignement est pr t accepter les mutations n cessit es par l introduction de l informatique Le reproche le plus fr quent qui a t adress cette introduction est le m me que celui fait et v rifi lors de la tentative d introduction des moyens audio visuels une d bauche de mat riel ne peut r nover spontan ment des pratiques bien tablies On peut remarquer n anmoins que l enseignement de l informatique bien plus que l audio visuel a cr une dynamique de recherche sur les contenus et les moyens M me si les solutions n existent pas encore sous forme directement transf rable les enjeux ducatifs imposent que l on r ponde et que les choix soient faits par les d cideurs Est ce que l informatique peut cr er un nouveau rapport au savoir et sa communication Si l analyse didactique des contenus met en avant de nouvelles notions de nouvelles conditions d apprentissage et si l acte d enseignement est 18 Philippe METRIEU L cole mode d emploi Paris Editions ESF 1985 10 surtout une transmission de savoirs est ce que l utilisation de moyens comme les banques de connaissances et leur acc s facile vid otex et minitel ne transforment pas le r le de l enseignant qui n est plus le
325. t t introduits partir d exemples mettant en vidence la notion d entr e active ou inactive 11 Bref nous avons fait un d tour par l op ratoire strict L approche propos e par l enseignant est l de type nettement syst mique Apr s plusieurs probl mes de ce type les enfants ont proc d une analyse fonctionnelle de l ensemble mettant en vidence 10 On appelle syst me fonctionnant en boucle ouverte un syst me qui fonctionne sans capteurs 11 Une entr e est dite active lorsqu elle fournit une information l ordi nateur indiquant un changement dans le milieu ext rieur 87 le r le de la partie op rative et de la partie commande reprogrammable Ainsi cette notion de fonction a pu tre pr cis e La m me strat gie utilisant un autre mat riel nous a permis galement de faire acc der les enfants cette notion de machine reprogrammable et de capteurs Bien entendu cette strat gie doit voluer peu peu vers une utilisation plus compl te de l ordinateur Finalement la repr sentation des enfants devrait tre homo morphe de la suivante ECRAN Partie CLAVIER l Ordi r r TORT 1 ORDINATEUR Partie PROGRAMME 1 op rative I I 1 __ ORDINATEUR Partie PROGRAMME op rative 88 le fait de pouvoir utiliser une structure performante d crivant l ordinateur est indispensable l enseignant en informatique Bien enten
326. t c est alors un instrument facilitant pour l enseignant et les l ves par rapport l apprentissage C est la mise au point ou l adaptation de logiciels pour leur utilisation en classe traitements de textes pour favoriser lecture et criture tableurs pour faciliter l exploitation de donn es brutes ou exp rimentales programmes scientifiques de simulations de situations en direction de la mod lisation scientifique conomique g ographique humaine etc un article d un pr c dent num ro d Aster a donn un tel exemple 5 jusqu la mise en uvre de logiciels adapt s dans les enseignements pr professionnels gestion ou technique e L informatique peut elle tre objet d enseignement devenant ainsi une nouvelle discipline avec ses questions ses probl mes et donc ses contenus Alors une didactique de l informatique doit exister mettant en uvre les concepts des autres didacti ques et cr ant ses propres objets de savoir comme par exemple 14 Le Monde rubrique Technologie Paris 19 Septembre 1990 15 Alain DUREY Vers des activit s didactiques de mise au point de mod les de physique avec des micro ordinateurs Exp rimenter mod liser Aster n 8 Paris INRP D partement de didactique 1989 la r cursivit ce point de vue est d velopp dans deux articles de ce num ro provenant d quipes de math maticiens e L informatique peut elle tre un objet d apprentissage int re
327. t compte des difficult s d l ves une m thode algorithmique de cha nage des items permet de rep rer puis de traiter celles ci on est frapp de constater que cet ensei gnement convient bien aux cas d l ves en grande difficult Si on a comme objectif la recherche de l autonomie des apprenants celle ci passe par une utilisation des dialogues l ve ordinateur qui la rendra possible passations individuelles par les l ves dans la salle des ordinateurs avec des dur es diff rentes et valuations individuelles ou par petits groupes mise en commun des acquisitions et questions travail par atelier l un des ateliers tant r serv l utilisation de l ordinateur par un groupe d l ves acc s en libre service de l ordinateur plac dans la classe c est le coin ordinateur au m me titre qu il existe un coin biblioth que d activit s d veil ou d arts plastiques l l ve peut tout moment prendre ou reprendre l tude d un dialogue La prise en compte de la diff renciation en terme de contenu et de caract ristiques d apprentissage d l ves entra ne non seulement la diversit des cheminements d l ves mais ga lement la diversit des dialogues chaque l ve ou chaque groupe d l ves n tudie pas le m me dialogue au m me moment De plus des questions m me tr s ouvertes d valuation des acquis ou des cheminements peuvent tre pos es quel est l aspect qui te fait
328. t dans le cadre d une formation initiale l utilisation des outils informatiques Ils ont t regroup s en six bin mes disposant chacun d un micro ordinateur Macintosh 512 K de Apple Chaque bin me tait observ par l un des membres de notre quipe de recherche et enregistr Cette disposition des l ves par bin me peu fr quente dans l enseignement cons titue un l ment important dans les situations que nous avons con ues Le travail en groupe permet en effet la confrontation d opinions diff rentes et par cons quent il favorise des explicitations voire la production d explications Il est donc susceptible de provoquer chez l l ve une v ritable r organisation de sa pens e et de contribuer l volution de ses connaissances Les productions verbales ou crites au cours de ce travail commun constituent un corps de donn es exp rimentales qui ont une grande valeur pour le chercheur C est sur un tel corpus que nous nous sommes appuy s pour r aliser les analyses pr sent es ici notre travail a t guid essentiellement par l analyse a priori de la situation probl me et l analyse conceptuelle des structures algorithmiques en jeu Nous en pr sentons ci dessous les grandes lignes une analyse compl te est disponible dans Capponi 1990 Les s ances de formation comprenaient une activit de la classe toute enti re avec le professeur orient e essentiellement vers l introduction de notions nouvelles suivie de
329. t fix s par l l ve et r sultent de son travail de seuillage gr ce sa r flectance dans un ou plusieurs canaux L identification des cases ainsi cr es doit tre la plus pouss e possible Les cases non identifi es son rep r es par des signes distinctifs x y L l ve dispose de quelques sites tests correspondant aux th mes retenus ex eau roseli re avec pour chacun les valeurs radiom triques moyennes l cart type et le minimum et maximum voir document 10 Cela lui permet de r soudre le probl me des limites et les probl mes d exten sions d un th me plusieurs cases 132 Document 10 Exemples de sites tests l ordinateur fournit les valeurs radio m triques Parcelle no 3 ROSELIERE MIXTE mois 6 coordonn es 557657207300 canal NANE1 NANE2 NANE3 NANEV moyenne cart type minirum maxinam 49 1 50 30 9 85 8 187 0 Parcelle no 1 ZONE LACUSTRE mols canal NANEL NANE2 NANE3 NANEV 6 coordonn es 85 95 1797189 moyenne cart type minimum maximum 41 0 40 27 1 26 26 4 26 125 5 122 Seuls les canaux 1 et 3 not s ici NANE 1 et NANE 3 sont utilis s Le site test correspond en g n ral une zone de quelques dizaines de pixels rep r e sur le terrain l ordinateur remplace les valeurs radiom triques de chaque pixel par leurs significations sur le terrain 2 3 R alisation de la carte th matique Les l ves arrivent cette s ance avec
330. t la v rification qu elle permet la production de programmes ou l anticipation d un r sultat Nous rencontrons alors deux types de probl mes ceux qui sont pos s par l extension de son domaine d utilisa tion pour la r cursivit lin aire des contenus de pro grammation non graphiques au sens de LOGO Il faut alors fonder en analogie op ratoire dans le nouveau contexte une r alisation de la relation figurale it rative ceux associ s l tablissement d un autre rapport qui serait du type relations figurales r cursives lt gt relations structurelles r cursives et correspondrait ce qu on appelle traditionnellement l int riorisation par l l ve de la structure r cursive On peut penser que des probl mes de programmation portant sur des objets pour lesquels une description bas e sur des relations figurales it ratives est inad quate vont permettre de passer une description bas e sur d autres relations figurales en l occurence des relations r cursives L arbre lin aire est un de ces objets possibles tudi par C Dupuis et D Guin 1988 1989 L ordonnancement du questionnement se r alise comme celui que nous avons propos dans deux textes 1988a 1989b On constate la persistance qui para t normale de ce que les auteurs appellent appr hension s quentielle et qui rel ve d une lecture des relations figurales selon le mode it ratif et son transport dans le domaine de la d sign
331. t les contraintes d interface et d interd pendance conceptuelle peuvent tre tr s divers C est ainsi que math matique et informatique constituent deux grands ensembles instrumentaux pour la mod lisation La mod lisation dont nous savons qu elle est actuellement un point obscur dans l enseignement consiste souvent mettre en forme ce qui ne se r duit pas la seule formalisation des relations qui ne sont ni donn es ni d finies a priori dans les termes du probl me qui est soumis traitement L identifica tion de ces relations suppose la mise en oeuvre d un ou plusieurs domaines conceptuels avant traitement qu il soit direct par l interm diaire d un calcul num rique alg brique ou les deux qu il soit indirect par le recours une programma tion Le travail de mod lisation pr sente des difficult s sp ci fiques parfois inattendues On a pu constater parexemple lors de l introduction de l informatique dans les entreprises et notamment les PME qui ont cherch mettre en oeuvre un processus d informatisation que l obligation de s expliquer de se livrer n allait pas sans r ticences de leur part L obligation de s ins rer dans des pratiques sociales d un type nouveau qui apparaissent cons cutives un savoir ne va pas de soi Mod liser avec l ordinateur mod liser pour l ordinateur sont des activit s qui ne comportent pas que des difficult s conceptuelles S il existe de nombreuses
332. t professionnel didactique dans sa nature m me th orique dans les objets propres qu elle constitue pratique par une exigence d effectivit le passage sur machine et par l existence d un secteur professionnel fortement d velopp Il n existe pas actuellement de didactique g n rale constitu e et reconnue Toutefois on ne saurait dans un domaine de recherches vivant et dynamique se passer de faire circuler et ASTER N 11 1990 Informatique regards didactiques INRP 29 rue d Ulm 75230 Paris Cedex 05 30 s iy a enseignement de l informatique il y a didactique de l informatique d emprunter d un domaine disciplinaire l autre les concepts les probl matiques et les m thodes Didactique des math matiques et didactique de la physique repr sentent le meilleur exemple pour le moment Le domaine de l informatique est beaucoup moins avanc en particulier du c t de la recherche Nous allons chercher examiner quelques raisons de ce retard Nous allons ensuite d velopper quelques l ments d un cadre probl matique et pr senter ce qui nous para t ressortir sur le plan des objets de savoir mis en oeuvre d une recherche effectu e il y a quelques ann es chez des d butants en LOGO au niveau coll ge 1 PLACEMENT DE L INFORMATIQUE DANS UN CHAMP D INTERROGATION DIDACTIQUE Le placement de l informatique dans un enseignement un niveau donn s accompagne de d cisions curriculaires et de la g n ratio
333. t que l automate industriel doit commander des moteurs et v rins utilisant des courants bien plus importants que notre ordinateur il faut donc rendre compatibles les deux types de courants on dit adapter et c est le r le d interfaces de puissance L ajout de capteurs informant l ordinateur des v nements ext rieurs compl te le sch ma 6 Nous prendrons comme r f rence l exemple de l automate SMC 101 de la soci t M canique de Castres tel qu il est d crit dans sa notice 79 interface entr e de puissance Interface ordinateur buffer entr e Interface ordinateur buffer sortie Interface sortie de puissance Figure 8 b Automate programmable organis autour d un microprocesseur Beaucoup d automates r els sont de ce type et il suffit d analyser le microprocesseur lui m me Nous ne prendrons pas un cas pr cis mais tous les exemples cit s dans la litt rature sp cialis e permettent de reconnaitre une unit de controle une unit arithm tique et logique une m moire une horloge un d codeur d adresse et des tampons qui sont les interfaces pr c dentes Les bus sont les connections reliant les l ments entre eux un microprocesseur n est autre qu un ordinateur miniaturis l extr me dans les limites actuelles sur une puce de silicium auquel on a ajout une m moire externe Notre repr sentation du syst me automatique dans ce second exemple comme
334. t unique Il ne s agit pas pour nous de minimiser le r le des r glementations ni plus g n ra lement de sous estimer la vigilance exercer l gard de tout projet d enregistrement et de traitement de donn es individuelles car l histoire est l pour nous rappeler les cons quences tragiques de tels manquements Mais pour tre connu le danger n en est pas moins r el face tous ces moyens d identification existants ou venir l image m me de l homme est bien morcel e et abstraite II manque une d finition juridique de l identit en informatique sa traduction culturelle devrait permettre la personne humaine d tre mieux repr sent e que par un manteau d arlequin 3 3 L organisation et la repr sentation du travail L implantation de mat riels et concepts informatiques dans les entreprises et les organisations en g n ral a conduit r viser la conception du travail de bureau Cela conduit prendre en compte les ph nom nes de r gulation internes inh rents au flux de communications et modifier in vitablement court terme les rapports entre les diff rents partenaires Nora et Minc avaient bien d fini l enjeu de l introduction des r seaux t l matiques dans nos soci t s La t l matique constitue non pas un r seau de plus mais un r seau d une autre nature faisant jouer entre eux images sous m moire Elle transformera notre mod le culturel 9 Sous sa forme la plus connue aujourd
335. tage de termes g n tiques employ s varie de 14 72 Les textes 6 8 et 11 sont ceux qui emploient la plus grande proportion de termes g n tiques Les autres textes ont tous la m me proportion de termes g n tiques sauf le 12 Agronomique Le champ s mantique agronomique est important dans les textes 5 10 11 et 12 Ces textes s adressent directement aux agriculteurs Il s agit de journaux agricoles d un document publi par la Coop rative Agricole Dauphinoise qui est une pr sentation des nouvelles vari t s catalogue Agricole Tous les textes du corpus emploient des lexies appartenant au champ s mantique agricole Le texte 5 poss de un pourcentage tr s fort Les autres textes ont un pourcentage quivalent autour de 10 On remarque que les textes ayant un important champ s mantique agronomique ont aussi un champ s mantique agricole important Economique Tous les textes saufle 5 utilisent des termes conomiques C est le texte 3 qui d tient le plus fort pourcentage de termes conomiques Il n existe pas de diff rences significatives entre les autres textes ils se situent tous autour de 10 Publicitaire Il y a un champ s mantique publicitaire dans les textes 3 4 5 et 11 Les publications 3 4 et 5 sont produites par des firmes dont la finalit est le commerce des semences de ma s Le texte 11 est publi par un journal agricole En dehors de ces deux groupes de textes les autres n utilisent pas de te
336. tal et la mise au point de documents de ressources favorisant l autodidaxie r pondait une demande assez forte de la part des innovateurs 4 Le r examen pist mologique de la nature de l activit scientifique bat galement son plein L argumentaire contes tant la pr tendue d marche OHERIC pr t e Claude Bernard consiste prendre appui sur l histoire des d couvertes scien tifiques pour montrer leur cart avec la rigidit d une d marche st r otyp e On assimile facilement alors l activit de l l ve celle du chercheur et cela se combine avec les deux l ments pr c dents sp cificit des modes de pens e juv niles impor tance du libre choix des sujets d tude pour donner l l ve une place nodale dans le processus d enseignement Outre Kuhn et Popper d j cit s mais dont le domaine d tude concerne davantage les math matiques et la physique que les sciences biologiques l influence est grande des travaux de Georges Canguilhem Dans cette lign e l ouvrage de Mirko D Grmek montrant chez Claude Bernard lui m me l cart entre les termes de son Introduction l tude de la m decine exp rimentale et les notes de son cahier de laboratoire sur l origine de l intoxication oxycarbon e fonctionne comme un 13 Cf Annie BIREAUD Le Coll ge audiovisuel de Marly le Roi Une innovation en technologie ducative 1963 1970 Etude historique Th se de 3 me cycle Universit Paris XIII Vil
337. tation suivante Dans la formule LC LC 1 qui devrait ajouter des nombres cons cutifs LC est l accumulateur LC 1 est le compteur devant le parenth se signifie verser le compteur dans l accumulateur sans affecter le compteur sont des s parateurs pour que l ordinateur puisse distinguer le compteur et l accumulateur Donc il s agit d une expression qui a pour les l ves un caract re dynamique non seulement LC peut contenir plu sieurs valeurs mais en plus il y a plusieurs actions la fois et le temps est pris en compte l apr s et l avant Il est d ailleurs vident que pour au moins quelques l ves la prise de conscience du fait que leur propre interpr tation de la formule soit en contradiction avec les r gles du fonctionnement du dispositif n cessite une longue laboration intellectuelle le d passement de cette interpr tation co te assez cher en temps et par le nombre d essais erron s Il est donc l gitime de faire l hypoth se que la conception sous jacente la conception des expressions dynamiques des expressions qui contiennent tout la fois est assez profond ment enracin e On peut aussi envisager d autres interpr tations cette formule repr senterait la somme de deux entiers cons cutifs LC et LC 1 dont la somme est mise dans la m me cellule cette interpr tation est d ailleurs plus proche des conceptions des l ves qui correspondent une sommation par paire N an moi
338. tement o existe un mode d engendrement qui les admette comme objets r cursifs Si les objets sur lesquels on op re l aide d critures r cursives comme r alisation d it rations sont des objets de savoir ou sont des l ments constitutifs d objets de savoirs reconnus et r alis s dans une transposition didactique d termin e alors on peut mettre en vidence et proposer de cette mani re de nouveaux habitats pour des objets de savoir d j connus Rajoson 1988 3 PRATIQUES DE VALIDATION DANS L ENSEIGNEMENT DE LOGO AU NIVEAU DU PREMIER CYCLE COLL GES La distance entre le programme c est dire l ensemble des instructions qui y figurent explicitement et un objet graphique r alis travers les instructions qui sont effectivement ex cut es commence devenir importante d s qu on utilise une structure de programmation de type r p tition C est une premi re tape du d tachement du programme et de son objet c est dire de la n cessit de prendre en compte le dispositif de traitement travers la r alisation que le langage utilis actualise Comment faut il parler l ordinateur pour obtenir ce qu on souhaite d s lors que la construction des l ments du discours la programmation fait appel des l ments de structuration diff rents de la simple juxtaposition des instructions Dans le cas de la r p tition d finie on constate chez de jeunes enfants niveau CM1 CM2 notamment q
339. ter l aspect mat riel de l ordinateur constitue un frein pour l utilisation de celui ci 3 2 l ments du dispositif de formation et analyses Nous avons eu l occasion au cours de ces derni res ann es de tester la transmissibilit de ces mod les dans diverses circons tances en classe de CM 2 dans un cours sur les structures des machines informatiques dans le cadre de stages de formation continue d instituteurs et au cours d un stage de formation destin plus particuli rement aux enseignants de coll ge 3 3 La programmabilit de l ordinateur l information aspects mat riels Il semblerait que ce soit la partie la plus facile En fait comme on va la voir cette particularit sp cifique l ordinateur a du mal se d tacher des repr sentations issues des autres ma chines Ce qui se produit au niveau du CM 2 nous semble particuli rement significatif des obstacles que l on peut rencontrer Dans un premier temps nous avons essay de voir quelles sont les repr sentations des enfants concernant les machines automatiques A propos des robots et autres syst mes comple xes il est apparu assez vite que les enfants se r fugiaient dans le verbalisme C est un moteur qui fait avancer le bras du robot Il le moteur le fait aller dans un sens puis dans l autre Manifestement le programme tait inscrit dans le moteur pour la plupart des enfants cette explication tait suffisante L analyse des syst mes
340. terrogation qui leur sont propres Dans les trois d marches il y a une r f rence au savoir Cette r f rence s incrit dans l ensemble des dispositifs mis en oeuvre pour l action enseignement ou pour l exp rimentation di dactique psychologie F Conne 1989 a mis en vidence le double mouvement dont proc dent chacune psychologie et didactique Dans le premier cas il s agit de montrer comment le d veloppement des connaissances du sujet pist mique imprime sa nature jusque dans la construction sociale des savoirs scientifiques les plus labor Dans le second cas on cherchera montrer comment les formes et les normes pr tablies des savoirs consid r s d embl e comme produits d une histoire et d une culture peuvent tre adapt es leur tour ces m canismes sans d naturer la connaissance ni surtout d saculturer les savoirs Le d coupage dans ce savoir d termin qu est l informatique d objets pour lesquels on va d velopper des strat gies d ensei gnement ou pour lesquels on va laborer des dispositifs d ex p rimentation s est appuy pendant longtemps sur les notions qui structurent les rapports avec l ordinateur et qui se retrouvent dans la syntaxe des programmes instruction suite d instruc tions ex cution param tres et variables premiers l ments de structuration de programmes coordinations intra et inter programmes On doit aussi tenir compte de ce qui rel ve de la
341. tes Les l ves auront les utiliser en faisant varier certains l ments Les relations pertinentes entre ces l ments leur place dans le programme etles effets observ s r alisent un rapport au savoir vis rapport qu il faudra ensuite faire voluer pour aborder des probl mes d criture de programmes Nous avons cherch construire une autre approche dans laquelle la structure r cursive peut appara tre comme une r ponse un certain type de probl mes La solution qui a t labor e dans le cas des critures r cursives lin aires un seul appel r cursif dans le corps du programme qui est d crite dans Rouchier 1988 n est pas totalement satisfaisante Faute d un probl me de bonne facture inductive qui permettrait l criture d un programme qui ne soit pas trop complexe il faut effectuer des d compositions du probl me de base et jouer sur l infor mation donn e aux l ves pour que certaines interrogations utiles du point de vue de certaines connaissances mettre en uvre soient rencontr es Si on accorde quelque cr dit la th se selon laquelle il serait important de lier chaque con naissance nouvelle une situation fondamentale compos e d un ou plusieurs probl mes associ e un mode de mise en rapport avec ce s probl me s ce qui est notre cas il ne nous semble pas que nous ayons isol pour le moment les l ments de cette situation Il y a l indice de difficult qui peut conce
342. tes il y a probablement des constantes dans l activit cognitive de l l ve qui doivent appara tre lors d un questionnement ou d un entretien sur un th me notionnel Il est m me n cessaire de le postuler sous peine de r futer du m me coup toute tentative d analyse objective Car imaginons qu chaque situation nouvelle il faille tout reconstruire sans pouvoir jamais rien transf rer cela suffirait r duire n ant toute tentative d analyse laquelle est bien oblig e de postuler quelque invariant 29 Jean Pierre ASTOLFI L analyse des repr sentations des l ves voie d une Sn de lap dagogie inRevue fran aise de p dagogie 68 1984 Equipe de recherche ASTER Proc dures d apprentissage en sciences exp rimentales Paris INRP Coll Rapports de recherches 1985 certes les repr sentations ont des causes mais complexes et fluctuantes rechercher le niveau d activit de l l ve qui sature chaque moment l explication 217 Pourtant on gagne r fr ner la g n ralisation facile et mieux tudier cas par cas le fonctionnement des variables de cha que situation ce qui correspond aux particularit s d un pro bl me tudi ou d une question pos e au d codage qu tort ou raison en fait l l ve la nature du contrat ou mieux de la coutume didactique instaur e Certes ily a galement des causes permettant de mieux situer et comprendre ce que dit l l ve un
343. tes il y a des conceptions quant la construction du corps de l it ration qui sont tr s fr quentes et persistantes Nous faisons allusion surtout des conceptions du type nombre en paire que nous avons interpr t comme des tentatives de transfert de proc dures valables mais dans d autres contextes Leur apparition dans les deux contextes nous font penser que l on peut envisager l hypoth se qu elles sont plut t intrins ques au probl me propos et ind pendan tes de l environnement utilis De m me pour la conception de l anthropomorphisme on peut conclure que son apparition sous diverses formes peut tre ind pendante du contexte Ceci est en fait l hypoth se de Pea Nous sommes cependant enclins penser que ce sont les formes d anthropomorphisme qui sont diff rentes dans les contextes diff rents Si dans Pascal nous avons d tect surtout des conceptions du type variables polyvalentes en revanche dans Multiplan les deux types que nous avons mentionn variables polyvalentes et instructions concentr es sont ap parues massivement Nous avons attribu cette diff rence l aspect dynamique du logiciel Il est donc probable que dans un environnement autre que Multiplan qui poss de cette carac t ristique l apparition de cette conception sera galement observ e et de fa on significative Les caract ristiques particuli res de Multiplan ont probable ment jou sur les strat gies adopt es pa
344. textes Des changements sont effectu s dans quelques cas pr cis c est ce que nous allons voir dans le r sultat des reformulations e Reformulations et termes ajout s Nous avons observ quatre grands types de reformulation La reformulation du terme pivot all le reformul par origine g n tique constitution g n tique origine famille pa rents plante Une deuxi me reformulation propos de la plante Les termes mati re s che et poids de graine sont reformul s par organe r colte v g tatif gabarit plante La troisi me reformulation concerne le m canisme de l h t rosis La quatri me concerne la croissance de la plante Les termes ajout s sont analys s dans l tude des champs s mantiques Nous pouvons dire que ces termes ne sont pas du domaine biologique ni agricole Reformulation d all le Il existe deux niveaux de reformulation Les reformulations qui emploient le terme g n tique d origine g n tique loigne ment g n tique Cette utilisation massive du terme g n tique est peut tre li e un ph nom ne de mode En effet on entend beaucoup parler dans les journaux de manipulations g n ti ques de code g n tique En biologie le g nie g n tique consti tue la recherche de pointe L utilisation de ce terme donne l article une image s rieuse scientifique Le terme g n tique est en quelque sorte un symbole scientifique utilis des fins publicitaires ce sont
345. thique illustre bien cette probl matique nouvelle que la 2 ya PROON E et Isabelle STENGERS La Nouvelle Alliance Paris Gallimard 1979 deux fonctions compl mentaires interpr tation des changements et communication sociale l informatique appelle une politique active et clair e 15 science doit aborder r solument aujourd hui la l gitimit des recherches ne d pend pas de la seule interrogation pist mologique mais des r ponses susceptibles d tre don n es aux ventuels conflits de valeurs pos s par son d velop pement La gen se de la science n est pas seulement celle d un corps de connaissances mais la r ponse une probl matique culturelle et sociale En tant que culture l informatique doit assurer une double fonction une fonction d interpr tation des changements en cours dans les diff rents secteurs de la vie conomique et sociale des pratiques professionnelles c est la fonction herm neutique une fonction de communication sociale de mise en relation des acteurs sociaux aux prises avec ces changements c est la fonction symbolique dont un des effets pourrait tre de contribuer l dification d une soci t conviviale ou agora informationnelle ch re Nora et Minc La culture informatique participe l av nement d une troisi me forme de culture Elle s inscrit dans le double processus par lequel la science contemporaine se reconna t solidaire de la cultu
346. tie cette derni re si elle d preuve de est n cessaire est li e directement aux objectifs vis s comme sortie on le constatera ci dessous pour des objectifs de la classifi cation p riodique elle peut se pr senter ainsi 10 Les trois documents suivants relatifs cet exemple sont extraits de Equipe Travail autonome GREPPO Sciences Physiques La chimie en travail autonome et individualis CRDP d Orl ans 1978 156 CLASSIFICATION P RIODIQUE CONTROLE DU Les l ves prendront la table des atomes ct disposeront d un tableau I vide ou le dessineront avant de commencer le contr le 1 Placer dans le tableau 1 vide les symboles des atomes suivants a le magn sium b l atome de num ro atomique Z c l atome dont le mod le est le suivant 3 d les atomes dont les noyaux sont les suivants 2 Quel est le nom de l atome dont le mod le est le suivant Donner le nom d un atome appartenant la m me famille E EE E OE S 3 Voici la repr sentation de la structure lectronique de l aluminium Repr senter ceJle des atomes inm diatement voisins sur la m me ligne e avant apr s 4 Repr senter la structure lectronique du gaz inerte appartenant la m me ligne que l aluminium Placer les symboles de l aluminium et de ce gaz dans le tableau I 157 L preuve d entr e d pend de ce qu on veut conna tre des manques possibles des appre
347. tion Mais il faut voir qu il s agit si l on peut ainsi s exprimer d un behaviorisme m thodologique plus que d un behaviorisme conceptuellement assum C est qu on ne saurait r duire la formation scientifique une succession d atteintes d objectifs trois chiffres Chacun de ces derniers est plut t l indicateur d un objectif mentaliste l utilisation de la g n ral deux chiffres en d finitive seul important que syntaxe de la PPO l objectif lui m me Mais encore faut il pouvoir se donner des pour chapper indicateurs suffisamment pr cis sans en rester au verbalisme la p dagogie et confronter les diff rentes fa ons d op rationnaliser un m me intentionnelle contenu d enseignement C est pourquoi notre projet ne se rapproche nullement d une p dagogie de ma trise graduant logiquement la difficult des apprentissages et faisant appara tre p dagogiquement les objectifs selon une logique qui res pecterait leur hi rarchie connstitutive En r alit il s agit plut t ici de l utilisation de la syntaxe de la P P 0 pour chapper d une part la p dagogie intentionnelle d autre part l enseignement dogmatique 6 C sar BIRZEA Rendre op rationnels les objectifs p dagogiques Paris PUF 1979 p 95 7 Jean BERBAUM Apprentissage et formation Paris PUF Que sais je 1984 p 111 pour viter d en rester aux Cat gories inf rieures de Bloom d un dispositif institutionnel les groupem
348. tions nucl aires chaque atome est repr sent avec son num ro atomique et son nombre de masse exemple 27 repr sente le nombre de masse de l atome aluminium c est dire le nombre des particules de son noyau protons et neutrons 13 indique le nombre des protons C est le num ro atomique Cette notation permet de distinguer ais ment les isotopes Ils ont le m me num ro atomique et diff rent par le nombre de neutrons Les deux principaux uraniums sont 28y a Ru 92 E 92 Pour un noyau d Uranium 235 le nombre de masse est donc 235 et le num ro atomique 92 on conna t donc la somme neutrons protons et le nombre de protons Le nombre de neutrons s obtient par les soustractions suivantes 238 92 146 neutrons pour l isotope 238 235 92 143 neutrons pour l isotope 235 Les r sultats sont exacts I y a 238 92 146 neutrons dans l isotope 235 de l Uranium 235 92 143 neutrons dans l isotope 238 de l Uranium El A a TIl est vrai que les isotopes ont le m me nombre de protons 92 le nombre C2 de neutrons demand fait intervenir le nombre de masse Compare avec l aluminium Les nombres de masses des deux isotopes sont 235 et 238 connaissant les E2 num ros atomiques ou nombre de protons il est ais par soustraction de Q10 conna tre les nombres de neutrons 238 235 238 et 235 repr sentent chacun le nombre de masse des deux isotopes c3 somme des protons et des neutrons
349. tiques de Multiplan qui nous servi rons comme appui pour la suite Pour une analyse plus compl te des caract ristiques du dispositif Macintosh Multiplan nous renvoyons le lecteur Capponi et als 1989 r f renc es ce sont les r f rences relatives qui seront utilis es ici une cellule peut contenir des formules auquel cas elle contient aussi le r sultat des calculs le calcul dans un tableau a un aspect dynamique la forme d it ration retenue dans Multiplan Utilise la fonction NBITER 57 d termin s par les formules Ces r sultats sont des nombres des bool ens des textes ou des messages d erreurs Les formules sont des expressions construites partir des r gles formelles du calcul alg brique priorit s parenth ses et des d signations des cellules Il y a plusieurs types de d signation des cellules r f rences absolues relatives d si gnation par nom qui donnent un caract re particulier la notion de variable dans Multiplan Le type retenu pour l en seignement en question ici tait celui des r f rences relatives Les formules ont une signification alg brique mais ce caract re alg brique ne va pas de soi pour les utilisateurs d butants La priorit donn e l affichage des r sultats par le logiciel privi l gie une interpr tation des critures comme description de calcul au d triment d une interpr tation en terme de relations entre les cellul
350. tors Ce mod le tel qu on peut le lire sur ce sch ma est organis suivant plusieurs axes e un axe vertical de l utilisateur vers les actionneurs qui se s pare au niveau de l ordinateur en deux axes parall les l un c t logiciels l autre c t mat riel dont la rencontre contri bue la r alisation d une fonction indiqu e entre les deux l utilisation d une approche cart sienne ou syst mique d pend du niveau de formulation utilis 83 un axe horizontal droite gauche pr cisant pour chaque fonction les connaissances d ordre physique mises en jeu e un axe horizontal gauche droite indiquant l intervention des connaissances d ordre math matique La structure en r seau de ce sch ma concr tise la complexit du savoir informatique et montre que la connaissance de ce domaine ne peut se r duire la simple connaissance de la structure de l ordinateur mais doit aller de pair avec des connaissances des domaines des math matiques et de la physique En d autres termes la repr sentation de l informa tique que doit avoir l enseignant ne peut tre une simple image mais tre constitu e par un ensemble de repr sentations interconnect es 3 EXEMPLES DE SITUATIONS DANS LESQUELLES PEUVENT SE FORMER DES REPR SENTATIONS SUR LES MACHINES AUTOMATIQUES 3 1 Remarque pr liminaire On aura remarqu que nous avons adopt dans l expos de la structure de l ordinateur une d marche de type cart sie
351. transf rable attentes des stagiaires objectifs du stage hypoth ses concernant l utilisation des mini dialogue et la formation 153 lement l am liorera pour transformer son mod le p dagogi que personnel L ensemble de la formation recherche un quilibre entre les phases d apports de connaissances de synth ses de travaux de groupes et d changes inter personnels d exp rimentation et de retouren classe aspect de socialisation On trouvera dans la bibliographie d autres mod les de forma tion possibles Les deux formations r alis es en 1988 et 1989 constituaient une partie de deux stages dont le th me g n ral portaient sur l utilisation p dagogique de l ordinateur Les attentes des stagiaires ont t exprim es dans ce cadre et montrent bien leurs perceptions leurs r ponses visent essen tiellement le fonctionnement de l ordinateur dans ses aspects mat riels l informatique vue sous l angle de la programmation en BASIC discipline nouvelle enseigner aspect qui ne figure pas comme tel dans les instructions officielles l utilit de l informatique en classe Ces attentes mettent en vidence la n cessit de sensibiliser les stagiaires au dialogue l ve ordinateur qu ils ne connaissent pas avant de leur pr senter les objectifs de la formation construire un petit dialogue l aide d un syst me auteur l exp rimenter en classe et analyser les r sultats aux points de vue p
352. tuelles vari es fouill es cf plus haut les atomes On peut prendre comme exemple l apprentissage d un algorithme lui m me celui de la reconnaissance des mati res synth tiques par l essai la flamme ORGANIGRAMME DE RECONNAISSANCE DES MATI RES PLASTIQUES TUDI ES ESSAIS LA FLAMME Mati re synth tique se ramollit la chaleur ou la flamme thermodurcissable thermoplastique Les losanges indiquent des choix selon les r sultats des essais les rectangles les noms des cat gories et des mati res P M M polym tacrylate de m thyle P E poly thyl ne P S polystyr ne C P V chlorure de polyvinyle On imagine bien que le dialogue puisse aborder successive ment chaque branche en remontant partir de chacune des mati res synth tiques L apprentissage sera plus a r si l l ve r alise les exp riences au fur et mesure si celles ci sont d j faites ce sera un dialogue de synth se de v rification ou de 150 r vision En fin d apprentissage on arrive des items synth tiques et riches sans utilisation du document reproduit ci dessus car il a t m moris par le travail r alis son sujet Voici un chantillon de mati re synth tique D terminez exp rimentalement son nom Indiquez aussi les crit res d identification et l ordre dans lequel vous les avez Aucun document n est autoris de didacticiel de simulatio
353. turation d ensembles d actions Celle ci peut emprunter une forme organis e r p tition et boucle Les formes op ratoires propres la programmation dans un langage d termin vont provoquer la d composition des objets pour en extraire variables et relations qui rendent compte du traitement effectuer avant tout codage Cela correspond un largissement des capacit s op ratoires rendu effectif par l utilisation du dispositif pro grammable donc de l informatique qu il r alise I va m me tre possible de produire des objets plus nombreuxet plus complexes partir de programmes structur s de mani re ad quate Il peut r p tition et r cursivit deux formes diff rentes de boucles un nouveau rapport au savoir s tablit 37 m me y avoir invention de formes nouvelles L op rateur de structuration le plus puissant est la r p tition Dans ce cas le passage du simple au complexe c est aller d une r p tition finie dont les l ments sont fix s une fois pour toutes et qui associe le programme un seul objet ou un seul processus la r p tition finie ind termin e qui r alise en un seul programme toute une famille de programmes effectifs qu il est possible d appeler de faire ex cuter pour obtenir une r alisation par ticuli re de l objet ou du processus L augmentation de la capacit op ratoire est visible En informatique l instrument de cette structuration est la boucle de programmation Elle
354. ture informatique est une culture d imagination et de cr ation aussi bien dans ses savoirs de r f rence que dans ses savoir faire sociaux Toute la question est bien de savoir comment cette culture mosa que clat e uvre de recr ation conceptuelle permanente et singuli re promotrice d une probl matique sociale et ayant vis vis de celle ci une double fonction herm neutique et communicationnelle c est dire symbolique peuts enseigner 2 L ENSEIGNEMENT DOIT IL PRENDRE EN COMPTE LA CULTURE INFORMATIQUE Qui dit culture entend savoirs savoir faire et savoir tre La question ici n est pas de s interroger sur les contenus de ce savoir informatique objet de recherches curriculaires et d nonc s de programmes mais de resituer par rapport lui une action de formation se donnant des objectifs abordant la culture informatique quelle appropriation de nature culturelle est il possible de viser en termes de contenus informatiques Une telle question appelle videmment des r ponses difl ren ci es adapt es aux diff rents niveaux du syst me ducatif l cole au coll ge au lyc e l universit Comme pour un outil commun on pourrait tre tent de dire spontan ment que les descriptions et modes d emploi des constructeurs sont suffisants Mais comme avance M Nivat les consommateurs n ont pas ainsi la formation suffisante pour porter un regard critique sur ce que leur proposent les cons truct
355. u correspondant d roulement une colonne dans le sch ma ci dessous propos de la notation d un nucl ide 1 NOTATION D UN NUCL IDE A EE e e Noyau Notation Nb neu trons Nb protons i repr sen c12 EI tation du pour noyau par dessin lecture de la notation Tracer le noyau exercice sur le nombre de neutrons Chaque case d une colonne correspond un item dont le contenu est r sum en quelques mots brefs dans l exercice propos aux stagiaires il s agit de compl ter la trame en se pla ant dans la logique du d roulement des id es situ es sur la premi re ligne et ensuite de r diger les items 160 On peut se demander ce stade comment la logique des l ves ou leurs repr sentations sont prises en compte Il n est pas inutile de se souvenir que le processus de conception est global et que l utilisation du dialogue est n cessairement int gr au mod le p dagogique de l enseignant Celui ci peut avoir relev une mise au point auparavant les repr sentations et observ les logiques de ses l ves De plus le choix a t fait de traiter des difficult s d l ve les repr sentations en font partie et le dialogue est destin les faire voluer L analyse de contenu qui vient d tre pr sent e s applique donc l analyse de difficult s d l ves Les repr sentations et les logiques qui appara traient au cours du dialogue l ve ordinateur seront rep r es dans les passat
356. u de la lampe r les pr cis des capteurs et des effecteurs fonction organique de la structure que l on analyse et que l on cherche reproduire sous forme de maquette dans le cas du relais lectromagn tique ou du transistor vu comme interface entre deux circuits caract ris s par leurs niveaux de tension Ces activit s abordent une grande partie du champ des automatismes et ce sans faire appel un ordinateur Est il d ailleurs n cessaire de recourir un ordinateur pour allumer et teindre un lampe faire tourner et arr ter un moteur Mais elles n abordent pas les aspects codage de l information et r f rences sociales usage de la fonction ce dernier tant il est vrai inutile une d marche de mod lisation En poursuivant la d marche de J L Canal en introduisant des probl mes li s aux codages des informations utilis es on introduira chez les enfants les notions de programme et donc de langage pour les formuler en en choisissant un qui soit adapt la fois leurs capacit s et aux structures logiques que l on veut pointer pourquoi pas Logo Le souci de faire r f rence aux objets existants qu on ira donc observer et le maniement de l analogie dans la r alisation de maquettes conduiront les enfants au n cessaire agencement des ordres sous la forme d organigram mes simples qui pourront ult rieurement voluer vers le grafcet 10 Jean Loup CANAL De l interrupteur au relais lectromagn
357. u un num ro atomique Y a t il un rapport entre l lectricit et l atome Quelle que soit la mise en situation c est dire m me sans ordinateur propos des repr sentations consid r es comme les aspects des obstacles le probl me demeure de savoir comment est faite didactiques la liaison avec le contenu quelle transposition propose t on de celui ci pour construire le dialogue comment fait on Conception du savoir scientifique Le savoir est il un donn expos travers une suite lin aire d items questions Ou s est on efforc de le mettre la disposition des l ves de mani re ouverte Permet il des interrogations o les l ves expriment des choix par rapport des possibilit s Dans ce dernier cas on prendra soin suivant du mod le le moment consid r de la d marche la mani re de questionner scientifique de formuler un probl me des hypoth ses de rechercher des l ments de r ponse de pr senter bilans et r sultats de structurer et contr ler les acquis de les r investir La con ception du dialogue sera un reflet de la conception du savoir scientifique objet du dialogue 147 La premi re id e qui vient l esprit quand on utilise l ordinateur en apprentissage est d y installer un cours programm afin de recueillir des r ponses d l ves et leurs impressions cecia t fait pour le cours lin aire les atomes Dans les extraits suivants on remarquera
358. ue Une telle transformation de l pist mologie scolaire r sulte largement de l air du temps dans la dynamique de 1968 Mais elle est trop souvent chez ceux qui s en r clament et militenten sa faveur plus id ologique que v ritablement didactique et il devient d s lors urgent de construire de nouveaux outils fonctionnels de gestion des apprentissages adapt s cette orientation p dagogique C est pr cis ment ce quoi s atta chent nos recherches de cette p riode s appuyant sur les travaux ant rieurs mais les reprenant pour les transformer profond ment C est principalement un nouveau mode de gestion sociale des objectifs dans le cadre d une p dagogie du contrat que l on peut rapporter ici l essentiel de nos r sultats de recherche L usage de ce terme de contrat ne doit pas entra ner ici de m prise car il ne poss de pas encore cette poque la connotation particuli re que lui ont donn r cemment les didacticiens des math matiques Il ne s agit pas du tout en effet d un contrat didactique au sens introduit par Brousseau et Chevallard mais d un contrat p dagogique plus proche de celui qu voque Janine Filloux et centr sur la n cessit d une explicitation et d un partage des objectifs avec les l ves 19 L id e principale est la suivante aux tableaux d objectifs de la phase pr c dente qui servaient de r gulateur l laboration curriculaire du ma tre et largement construits a priori
359. ue de la biologie telle qu elle est tent e ici propose une analyse de l volution des probl matiques de toute une quipe sans doute la plus ancienne en France dans ce domaine A travers un parcours caract re in vitablement subjectif ce texte tente de d crire un certain nombre de phases de ruptures th oriques de moments charni res travers lesquels s est progressive ment constitu e et autonomis e une discipline r cente encore en mergence la description Ilne s agit videmment que d une contribution d autres lectures eo ae compl mentaires restant crire ntellec D abord parce que l analyse ne porte volontairement que sur une partie des travaux de l quipe de recherche ceux qui concernent le niveau du premier cycle secondaire Alors que la r flexion sur l enseignement scientifique l cole l mentaire a chemin de mani re interactive et a fourni sous l impulsion amicale de Victor Host nombre de cl s d cisives Pourtant cette limitation d lib r e l un des niveaux de la scolarit est apparue utile pour pouvoir d crire avec une pr cision et une contextualisation suffisantes une telle volution Le contexte du coll ge depuis quinze ans est tout fait singulier dans le syst me ducatif il n est pas r ductible celui des activit s d veil l cole l mentaire lesquelles m ritent d autres d veloppements et d autres r f rences Aussi parce qu a t adopt un parti pr
360. uelques difficult s entrer dans un codage de la r p tition o les instructions actives sont plac es apr s l instruction REPETE Cela tient en grande partie au rapport que l l ve doit d sormais tablir entre l usage courant culturel du mot REPETE qui n a pas t jusque l mis en opposition un usage savant contr l L entr e dans une pratique cognitive contrainte par un processus technique repr sente un changement dans l usage Il devient n cessaire d apprendre dissocier deux contextes celui o il est possible de r p ter une action d j accomplie et celui o on structure et on annonce l usage du bloc d instructions r p ter Ce changement d usage ne va pas sans difficut s qui sont rendues manifestes par l apparition de r ponses erron es au moment de l criture d un programme r p titif simple C est le cas par exemple de la suivante REPETE 3 AV 100 TD 90 pour la programmation d un carr Ce type d erreur est beaucoup moins fr quent comme on peut s y attendre lors de la lecture d un programme comportant cette r p tition Ces difficult s peuvent perdurer pendant un intervalle de temps relativement important et mises par l enseignant sur le compte de la distraction la r cursivit est plus complexe par sa condensation d criture 39 Le passage la r p tition ind termin e repr sente un tout autre ordre de difficult La condensation d criture est encore pl
361. ues et p dagogiques sous forme d exercices en particulier analyse de r ponses et commentaires et d criture de carnets d items de saisie des dialogues par l ordinateur et proc dent des essais aupr s des l ves avant de livrer un produit relativement fini celui ci reste bien souvent en l tat apr s le stage faute de temps pour les enseignants de se r unir et se remettre un travail de finition Il n a pas t possible d assurer une forme de soutien aux enseignants ou d entre prendre une tude des apprentissages des l ves utilisant ces productions en classe Le bilan du stage permet de mesurer l volution des attentes et les r serves des stagiaires par rapport l outil pr sent le syst me auteur qui a besoin d tre am lior pour tre rendu plus simple d emploi et plus pertinent son apprentissage est rest sommaire Qui va utiliser Euridis ajoute un groupe de stagiaires L laboration prend beaucoup de temps car de plus les stagiaires n arrivent pas restreindre leurs dialogues quelques items approfondir les difficult s d l ves plut t que d crire dans la pr cipitation n cessairement plus superficiel lement le carnet sur les plan tes comporte 17 items celui sur le courant lectrique 22 Les formateurs malgr leur bonne volont n arrivent pas convaincre les stagiaires du bien fond de leur proposition restrictive Les participants appr cient la mise en situation
362. ule AFIMA qui permet de n afficher que les pixels dont les valeurs sont comprises entre deux seuils seuillage l ordinateur affiche sur l cran tous les pixels compris entre les deux seuils choisis On localise donc g ographiquement ces pixels documents 8A 8B et 8C La comparaison avec les documents concernant la r partition de la v g tation permet d associer un groupe de valeurs ra diom triques une v g tation pr cise par exemple sur le canal 1 document 7A de 38 42 eau non recouverte de plantes annuelles de 43 49 roseli re et n nuphars de 50 70 autres plantes annuelles flottantes 2 2 Exploitation des r sultats de seuillage r alisation d une classification Le travail de l l ve se poursuit en dehors du cours l aide d un tableau ayant pour abscisses les diff rents seuils du canal 3 et pour ordonn es les diff rents seuils du canal 1 les intersections formant des cases qu il faut identifier les l ves vont b tir une 131 classification des valeurs radiom triques selon les deux ca naux en utilisant les r sultats des seuillages pr c dents c est souvent pour l l ve la partie la moins concr te du travail et pourtant elle est fondamentale En effet elle va permettre d isoler des th mes non diff renciables sur un canal docu ment 9 Document 9 Lac de Grand Lieu classification Zone palustre Les seuils pour chaque canal et la signification des cases son
363. ule servant de cellule test elle provoque l arr t quand le bool en est gal VRAI La formule test retenue dans notre cas tait NBITER a qui affiche le bool en VRAI quand la fonction NBITER donne un nombre d it rations gal l entier a NBITER est une fonction qui pourrait d ailleurs fonctionner comme un compteur clas sique condition de g rer le message d erreur NA qu elle 4 Parexemple L 2 C 4 d signe la cellule plac e deux lignes au dessus et 4 colonnes droite relativement la cellule o est inscrite cette formule 58 pour exprimer la condition d arr t le probl me de la somme des 300 premiers entiers est pos aux l ves dans l environnement Multiplan une solution co teuse la replication une hypoth se l environnement Multiplan favoriserait les strat gies par essai erreur produit au moment de son dition avant le d clenchement de l it ration Dans Multiplan le corps de l it ration est constitu de toute la feuille de calcul Chaque tape de l it ration r alise un recalcul de toutes les cellules de la feuille La condition d arr t est ici l ensemble constitu de la formule NBITER a et des commandes n cessaires au choix de la cellule test qui contient cette formule Mais il n y a pas d it ration sans la pr sence de calcul circulaire dans la feuille l Les actions n cessaires pour lancer et contr ler une it ration sont assez complexes en
364. uments usuels de la g om trie dans les termes de l instrumentation graphique par exemple celle de la TORTUE qui paraissent permettre d obtenir le m me r sultat Plus tard on aboutira l criture d un programme dans lequel seront mis en oeuvre les moyens de structuration propres au langage de programmation Nous pouvons rappeler ici titre d exemple l volution des r ponses au probl me du trac d une croix en LOGO on peut observer un passage du sch me propre au syst me papier crayon c est dire lag R N nes ses Figure 1 36 les fl ches indiquent le sens de parcours de la TORTUE alors que les pointill s marquent les parcours effectu s sans laisser de trace et les changements d tat par rotation par exemple un sch me beaucoup plus sp cifique des comp tences du dispositif telles que le langage de programmation les r alise Figure 2 l enseignement vise la pratique d un syst me op ratoire Les objets de savoir qui vont tre mis en oeuvre dans la programmation vont devoir tenir compte de cette remarque Ce que l enseignement va viser c est la pratique d un syst me op ratoire identifi comme objet d une culture th orique et pratique appuy e sur l usage de l ordinateur C est dans ce syst me que vont se r aliser la repr sentation et le traitement des objets qui interviennent dans les probl mes On fera intervenir des op rateurs g n raux parexemple la struc
365. us manifeste Il en va de m me pour l ensemble des op rations cognitives qu il faut conduire pour passer d une description d objet effectu e dans un cadre op ratoire usuel un autre projet celui de la r alisation par l interm diaire du syst me de repr sentation et de traitement concr tis par le couple lan gage ordinateur Deux types de structuration sont possibles structuration it rative et structuration r cursive Pour la pre mi re nous disposons d un ensemble de pr curseurs possibles par exemple la notion commune de r p tition ou bien encore la commande REPETE Pour la seconde il n y a pas de pr cur seur op ratoire simple Nous allons voir dans quelle mesure ces deux structures sont diff rentes du point de vue cognitif Il y aura du point de vue d un enseignement un objet conna tre pour op rer avec dans un ensemble de probl mes comportant des critures et des analyses de programmes Nous allons partir d une figure simple une suite de carr s embo t s Figure 3 Elle correspond la suite des ordres graphiques CARRE 10 CARRE 20 CARRE 30 CARRE 40 CARRE 50 Cette derni re peut tre associ e au programme suivant POUR FIGURE N SI N 0 STOP P CARRE N 10 FIGURE N 1 FIN dont elle repr sente un r sultat d ex cution correspondant au choix N 5 La forme du programme P est tr s contraignante Elle r alise le principe de r cursivit et nous oblige d s lors que nous 40
366. ux besoins de nos diff rentes discipli nes Et nous nous adaptons nous m mes puisque cette exp rience p dagogique n cessite un travail pluridisciplinaire ce qui repr sente une chance pour nos l ves Dans le corps de cet article nous insisterons sur l utilisation de l outil informatique Mais il faut avoir l esprit que les deux s ances l ordinateur arrivent au milieu d une progression interdisciplinaire Dans le cadre du programme de physique le professeur a trait deux th mes fus es et satellites spectroscopie Il a r alis conjointement avec la biologie une s ance de travaux prati ques avec des radiom tres permettant de d gager la notion de pixel et de signatures spectrales En biologie le professeur a introduit le cours sur le r le et la responsabilit scientifique de l homme dans la gestion des quilibres de la biosph re C est donc naturellement qu en g ographie le professeur va faire une approche de cet cosyst me choisi pour son caract re r gional son caract re naturel on pr cise aux l ves que l expression o l homme est moins intervenu qu ailleurs est plus juste et surtout cause des menaces de disparition qui p sent sur lui menaces li es aux activit s humaines p riph riques Les l ves comprennent que pour g rer un cosyst me il faut un suivi et des interventions quand il y a lieu C est donc logiquement tant donn la grande taille de ce milieu qu on leu
367. vail de l l ve On a ainsi une carte de la r gion tudi e avec en l gende les th mes choisis et ceci apr s deux heures de travail sur ordinateur document 11 CONCLUSION Le traitement de l image num rique est une d marche riche pour l l ve D abord ce qui pr c de l a montr il n cessite une grande rigueur Mais en m me temps il montre un aspect permanent de la recherche scientifique le passage des faits r alit non critiquable comme l est l image num rique l interpr tation n cessaire pour cr er une carte de v g tation arbitraire dans le choix des seuils pr cision plus ou moins grande des relev s sur le terrain M me si son document final est critiquable l l ve l a r alis lui m me L appropriation est imm diate La suite du cours bas e sur ce document n aura pas besoin d autres motivations Ensuite cette technique am ne utiliser l ordinateur qui ici s impose une image de soixante kilom tres sur soixante kilom tres repr sente neuf millions de pixels chacun cor respond trois valeurs radiom triques une dans le vert une dans le rouge et une dans l infra rouge soit en tout vingt sept millions de chiffres manipuler L ordinateur garde aupr s de l l ve une dimension ludique motivante Les images satellitaires si elles font partie du quotidien images m t orologiques illustrations de revues gardent n anmoins un certain myst re Le travail r alis par l
368. vers ce p le va favoriser la mise en vidence de leurs l ments essentiels Si l on consid re que l automatisme a trouv des raisons de son d veloppement dans le domaine des productions industrielles il n est pas ill gitime de s en faire une id e l int rieur de ce cadre id e que l on peut synth tiser dans le tableau ci apr s figure 1 Etape de Production Prospection Conception du produit Fabrication Moyens mat riels Interface utilis s s Homme syst me T l phone Logiciel R seau t l matique Clavier Logiciels de CAO FAO Crayons optiques manettes clavier R seau d ordinateurs Super ordinateur Syst mes experts Fabrication en petite et moyenne s rie Fabrication en s rie importante Logiciels sp cifiques f Evolution R seau d ordinateurs Ateljers et microprocesseurs flexibles m canismes vers l absence i 1 I 1 i d intervention Capteurs Robots Automates industriels humaine Figure 1 Situation g n rale 1 ns un pr fabricati Remarquons que l automatisme n intervient pas uniquement au niveau fabrication gestion de m canismes mais galement au niveau conception sous forme d utilisation d ordinateurs Une part importante du mod le que nous devons forger sera constitu par des notions sur l ordinateur puisqu il va se trouver au centre du mod le et qu il sera la cause la plus importante de blocage chez les apprenants Et ce n est p
369. xpressions d j crites dans le but d obtenir des r sultats d j calcul s la main la priorit que Multiplan donne aux r sultats peut tre l origine de ces recherches empiriques qui se font au d triment d une analyse des relations entre les cellules et leur interpr tation l apparition ou l mergence d un certain type d anthropo morphisme celui qui est probablement li l aspect dynami que du logiciel la persistance de formules du type LC LC 1 atteste la pr sence d une telle conception Nous remarquons aussi l existence de recherche de fonctions pr fabriqu es donc l exploration des comp tences du dispositif comme un indice qui va probablement dans cette direction Nous avons aussi remarqu l existence et la mise en uvre de proc dures du type d addition en paire r parties en une deux ou trois cellules ph nom ne que nous interpr tons comme une tentative de transfert des proc dures d autres domaines dans un environnement de programmation o elles ne sont plus valides 8 DISCUSSION G N RALE Nos analyses propos des deux activit s tudi es nous per mettent de tirer un certain nombre de conclusions relativement aux questions que nous nous sommes pos es D une certaine fa on le r investissement des connaissances acquises en Pascal a t tr s faible dans Multiplan Nous avons tout d abord remarqu qu aucun l ve n a essay de reprendre les proc dures ou les m thodes d j ut

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