Adjectif : analyses et recherches sur les TICE

Revue d'interface entre recherches et pratiques en éducation et formation 

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Utilisations d’un EIAH pour instrumenter des projets scientifiques : le cas du Carnet Numérique de l’Élève-Chercheur

jeudi 14 novembre 2019 Charlotte Barbier

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Pour citer cet article :

Barbier, Charlotte (2019). Utilisations d’un EIAH pour instrumenter des projets scientifiques : le cas du Carnet Numérique de l’Élève-Chercheur. Revue Adjectif, 2019 T4. Mis en ligne jeudi 14 novembre 2019 [En ligne] http://www.adjectif.net/spip/spip.php?article507

Résumé :

Dans cet article, nous proposons d’étudier les utilisations par une diversité d’enseignant d’un environnement informatique pour l’apprentissage humain (EIAH), le Carnet Numérique de l’Élève-Chercheur ou CNEC, dans le cadre de projets scientifiques en classe afin d’analyser les appropriations développées par des enseignants des académies de Paris et de Créteil.

Pour répondre à ces questions, nous avons mené des entretiens et discussions avec ces acteurs ainsi que des observations dans leurs classes, dont quatre ont fait l’objet d’un suivi longitudinal.

Nos premiers résultats montrent une diversité d’utilisations, principalement dépendantes du contexte du projet mené par chaque enseignant. Le CNEC a principalement été utilisé durant les premières étapes des projets, pour instrumenter le recueil de propositions des élèves ainsi que l’archivage et le partage de documents. Nous avons également remarqué que l’EIAH a eu tendance à complexifier l’activité des enseignants puisque celui-ci venait s’ajouter aux ressources qu’ils utilisaient déjà. Les apports du CNEC, spécifiques de cet EIAH, mis en avant par les enseignants sont le fait de permettre la visualisation de l’avancement dans le projet, la conservation des traces du travail des élèves, ainsi son effet structurant sur leur démarche.

Mots clés :

EIAH, utilisations, pratiques enseignantes, sciences

1. Le Carnet numérique de l’élève-chercheur

En 2016, dans le cadre du Programme d’Investissements d’Avenir, l’État a lancé l’appel à projets e-FRAN (espaces de formation, de recherche et d’animation numérique), visant le développement de l’utilisation d’outils numériques dans l’éducation, la diffusion de bonnes pratiques en la matière ainsi que la conception d’EIAH par des consortiums où collaborent divers types d’acteurs privés et publics (Caisse des dépôts et Consignations, 2016 ; Cisel, Beauné, Voulgre, Bernard, & Baron, 2017).

Le programme d’éducation aux sciences intitulé Les Savanturiers a répondu à cet appel et a piloté le projet Savanturiers du Numérique au sein duquel des enseignants, des chercheurs, des innovateurs et un industriel ont conçu ensemble un EIAH visant à instrumenter des projets scientifiques en classe. Les projets Savanturiers reposent sur la démarche dite “d’éducation par la recherche” développée par le programme. Cette démarche combine une pédagogie de projet et une forme de , démarche d’investigation structurée en 8 étapes allant du recueil des questions des élèves à la restitution du travail mené (Carosin & Demeuse, 2018 ; Les Savanturiers, 2016, 2018).

La conception de l’EIAH a duré plus de 2 ans et le CNEC était toujours à l’état de prototype lorsque nous avons mené notre recherche. Il a été pensé pour permettre aux apprenants de travailler par groupe de manière collaborative et pour instrumenter et structurer une démarche d’investigation sans donner de réponses clé en main aux élèves (Cisel, 2018).
Le CNEC permet aux enseignants de n’utiliser qu’une partie des fonctionnalités selon leurs propres scénarios pédagogiques puisqu’il contient plusieurs modules utilisables indépendamment les uns des autres.

Au sein de chaque projet sont accessibles aux élèves : un mur d’idées collaboratif, un espace de dépôt et de partage de document, et un espace intitulé “suivi de recherche” contenant deux modules similaires que nous présenterons plus en détail : la fiche recherche et le brouillon de recherche. Ils permettent la production d’écrits par les élèves. Deux parcours différents y sont proposés : dans le parcours “chercheur”, les élèves doivent suivre les étapes suivantes : question, hypothèse, protocole, données, résultats ; et dans le parcours “ingénieur” les étapes sont : problème technique, solution technique, protocole, résultats, conclusion.

Illustration 1 : Capture d’écran d’une fiche recherche

Les deux modules comportent quelques différences :

  • Le brouillon de recherche est individuel alors que la fiche recherche est modifiable par tous les élèves d’un groupe.
  • Dans le brouillon de recherche, l’élève a accès à divers étayages (tels que des ouvreurs de phrases) pour l’aider à améliorer ses propositions.
  • Dans la fiche recherche, l’enseignant peut valider, fermer ou signaler comme « à corriger » chaque section et y ajouter un commentaire. Ainsi la fiche recherche peut faire l’objet d’itérations successives entre les élèves et l’enseignant jusqu’à celui-ci valide chaque section. Nous voyons que de nombreuses utilisations différentes du CNEC sont possibles. D’où notre question de départ : comment les enseignants ont-ils utilisé le CNEC en classe, dans des contextes divers ?

2. La théorie de l’activité pour une analyse systémique

Nous nous sommes intéressée aux utilisations du CNEC au prisme de la théorie de l’activité d’Engeström (1987). Dans cette perspective, l’activité est envisagée de façon systémique, comme un tout constitué de plusieurs éléments interreliés et irréductibles à des composantes isolées (Engeström, 1987, 2011). Chaque système d’activité comprend ainsi 6 éléments ou pôles : le sujet de l’activité, son objet, les instruments utilisés, la communauté dont l’activité porte sur le même objet, la division du travail au sein de cette communauté et enfin les règles qui régissent l’activité.

Les systèmes d’activité sont dynamiques car ils contiennent tous des tensions internes, appelées contradictions, qui sont sources de transformation car les sujets vont chercher à les dépasser. Les contradictions au sein d’un système d’activité peuvent être de quatre ordres : les contradictions primaires résultent de tensions au sein d’un même pôle de l’activité, les contradictions secondaires proviennent de tensions entre deux composantes de l’activité, les contradictions tertiaires sont issues de tensions entre les nouveaux et anciens éléments d’un système d’activité, enfin les contradictions quaternaires découlent de tensions entre différents systèmes d’activités.

Le CNEC, en tant qu’instrument, peut être considéré comme une composante de l’activité des enseignants réalisant des projets Savanturiers. Cet EIAH est donc susceptible d’entrer en contradiction avec d’autres éléments du système d’activité des enseignants. Afin de mieux comprendre les utilisations qui ont été faites du CNEC, nous avons alors porté une attention particulière aux tensions liées à son introduction dans la pratique des enseignants. Pour ce faire, nous avons recueilli des données de diverses sur les projets en classe instrumentés par le CNEC.

3. Méthodologie

Afin de savoir comment le CNEC a été utilisé par les enseignants, nous avons réalisé des observations dans plusieurs classes partenaires du projet e-FRAN, dans les académies de Paris et Créteil. Dans un premier temps, nous sommes allés observer la première ou deuxième séance d’utilisation du CNEC dans huit classes différentes afin d’obtenir une vue d’ensemble des contextes dans lesquels l’application a été testée. À la suite de cela, nous avons mis en place le suivi longitudinal de quatre projets, sélectionnés selon des critères de diversité en termes de niveau scolaire et de type de projet. Au total, nous avons réalisé plus de trente heures d’observation. Celles-ci nous ont permis d’obtenir des informations sur le déroulement des projets, les activités réalisées, les ressources mobilisées, les modules du CNEC utilisés ainsi que les difficultés rencontrées par les élèves et les enseignants.

Après chaque séance, nous avons discuté avec les enseignants afin de connaître leurs perceptions de leur propre cours et de l’application. Nous avons également mené sept entretiens pour mieux comprendre leurs motivations, leurs intentions, les objectifs d’apprentissages visés pour leurs élèves ainsi que leurs utilisations du CNEC en dehors du temps de classe.

Grâce au matériel qualitatif ainsi recueilli nous avons obtenu de nombreuses données sur les activités réalisées en classe durant ces projets et donc sur les diverses utilisations qui ont été faites de l’application (Barbier, 2019). Avant d’exposer les résultats principaux de notre recherche, nous détaillerons un exemple d’utilisations différentes du CNEC.

4. Une illustration d’utilisations différenciées

Nous avons présenté dans la première partie de cet article l’espace de suivi de recherche du CNEC, voyons comment celui-ci a été utilisé dans deux projets distincts, en classe de primaire. Les noms utilisés ici ont été modifiés afin de respecter l’anonymat des personnes.

Le projet de la classe de CM1 d’Édouard visait la conception d’un jeu vidéo portant sur l’histoire de leur école. Les séances avaient lieu dans une salle informatique. L’une des étapes du projet consistait à trouver une problématique afin de guider la recherche d’informations relative à l’histoire de l’école et c’est uniquement lors de cette séance qu’Edouard a fait utiliser le brouillon de recherche aux élèves. Il a commencé par expliquer l’objectif de la séance et montrer à la classe, au moyen d’un vidéoprojecteur, comment utiliser le brouillon de recherche. Puis, l’enseignant a laissé les élèves travailler en autonomie sur les ordinateurs, un groupe de quatre élèves par poste, pendant une quinzaine de minutes. Après cela, il a réalisé une mise en commun des écrits des élèves, à nouveau en utilisant le vidéoprojecteur. Édouard a ainsi demandé aux élèves de commenter les diverses propositions de problématique avant de sélectionner celle qui lui semblait la plus pertinente pour leur projet, en expliquant ce choix.

Le projet de la classe de CE2 d’Amélie et Maurine portait sur le réchauffement climatique, et chaque groupe d’élèves travaillait sur une question différente, qu’ils avaient choisie. Les séances se déroulaient dans la salle de classe habituelle et la bibliothèque qui lui était reliée. Chaque groupe de quatre ou cinq élèves se partageait généralement deux tablettes pour se connecter à l’application. Dans ce projet, c’est la fiche recherche qui a été utilisée, et plusieurs séances d’affilée, afin de permettre aux élèves de suivre les étapes d’une recherche. Les enseignantes ont demandé aux élèves d’y écrire leur question de départ, puis leur(s) hypothèse(s) et ensuite leur protocole. Elles se servaient de leur compte sur l’application pour commenter les travaux des élèves et les aider à améliorer leurs productions ou les guider dans leurs recherches. Ainsi elles réalisaient à la fois des retours à l’oral en classe et des retours écrits lors de leurs préparations du cours, que les élèves découvraient à chaque nouvelle séance en se connectant au CNEC.

Dans ces deux exemples le sujet du système d’activité est l’enseignant(e), la communauté est constituée des élèves, les règles sont celles de l’établissement et de la classe et le CNEC fait partie des instruments. Cependant les autres instruments utilisés diffèrent entre les deux classes, tout comme la division du travail et l’objet de l’activité. En effet dans la classe d’Édouard tous les élèves travaillent sur un même projet et l’objet de l’activité est de trouver une problématique historique. Dans la classe d’Amélie et Maurine, chaque groupe conduit son propre sous-projet, les enseignantes se répartissent le travail de gestion de la classe et l’objet de l’activité est la réalisation de projets de recherche suivant une démarche structurée.

Cet exemple illustre le fait que le CNEC a permis d’instrumenter des projets différents, de manières différentes et dans des buts différents. L’utilisation de l’application dépendait avant tout des scénarios pédagogiques mis en œuvre par les enseignants.

5. Résultats principaux

En analysant nos observations et les discussions menées avec les enseignants, nous avons obtenu un ensemble de résultats concernant les utilisations du CNEC (Cisel, Barbier, & Baron, 2019), que nous synthétisons ici.

Bien que toutes les situations observées aient relevé de projets Savanturiers, nous remarquons que celles-ci étaient très diverses. D’abord en termes de contextes scolaires, puisque certains établissements étaient situés dans des quartiers aisés alors que d’autres étaient classés REP ou REP+. Aussi, le niveau des classes allait du CE1 à une première année de BTS. Les projets mis en œuvre étaient également divers, aussi bien dans les thématiques abordées (climat, ingénierie, littérature, biologie…), dans leur durée, que dans les objectifs pédagogiques poursuivis par les enseignants.

L’un des points communs de la majorité des projets est que l’introduction du CNEC a conduit à une contradiction primaire au sein du pôle instrument. En effet, afin de pouvoir utiliser l’application, il faut des tablettes ou des ordinateurs ainsi qu’un accès à internet. Or, ce n’était pas le cas dans les tous établissements où le CNEC a été testé et plusieurs classes ont dû faire face à des problèmes de connexion à internet. Pour dépasser cette contradiction, certains enseignants ont mis en place des stratégies de contournement, telle que l’utilisation par une professeure des écoles du partage de connexion de son smartphone. D’autres prévoyaient des solutions de secours n’impliquant pas d’utilisation du CNEC ou d’autres ressources en ligne. Ce genre de problème est commun et reflète le besoin d’avoir une infrastructure informatique fiable pour pouvoir utiliser des applications web telles que le CNEC. En raison de cela, le CNEC a parfois eu un rôle perturbateur dans l’activité des enseignants.

Des problèmes techniques liés au fait que le CNEC était encore à l’état de prototype furent une autre cause de perturbations . Nous pouvons analyser cela comme une forme de contradiction quaternaire entre le système d’activité des enseignants et le système d’activité de production de l’application, qui avait un calendrier différent de celui des projets en classe.

Nous avons constaté que le CNEC ne remplaçait pas les ressources papiers (et numériques) déjà utilisées dans les classes mais s’y conjuguait, et nous avons assisté à des hybridations papier-numérique. Par exemple les élèves écrivaient parfois leurs propositions dans leurs cahiers avant de les recopier dans le CNEC. De ce fait utiliser le CNEC signifiait ajouter un instrument supplémentaire dans leur activité, ce qui ne constitue pas nécessairement une contradiction, mais a tout de même pour effet de complexifier l’activité. De plus, étant donné que l’application comporte un nombre important de fonctionnalités, lorsqu’aucun temps n’était consacré à montrer à toute la classe comment utiliser l’EIAH, les enseignants se retrouvaient sur-sollicités par leurs élèves. Cette difficulté-ci est issue d’une contradiction secondaire entre la communauté (les élèves) et les instruments (le CNEC) et ce résultat est certainement valable pour de nombreux autres instruments numériques.

Le CNEC a surtout été utilisé lors des premières étapes des projets et dans des buts précis : afin de recueillir les idées des élèves, d’y enregistrer des documents trouvés sur internet et de partager des documents créés par les enseignants avec l’ensemble de la classe. Plusieurs enseignants ont également utilisé l’application afin d’instrumenter la rédaction de questions de recherche, d’hypothèses et de protocoles. Cependant, à notre connaissance, aucune classe n’a utilisé le CNEC pour y consigner des données ou analyses de résultats. La raison principale pour cela est que la majorité des classes ont arrêté d’utiliser le CNEC en fin de projet à cause des problèmes techniques. Une autre raison est une forme de contradiction secondaire entre les instruments et les règles régissant l’activité, ici la durée du projet Savanturiers et le calendrier scolaire à respecter. En effet, en fin de projet les classes sont pressées par le temps, et il est trop chronophage pour les jeunes élèves de taper à l’ordinateur ou sur une tablette. De ce fait, les enseignants choisissent de les faire écrire sur du papier plutôt que dans le CNEC lorsqu’ils ont peu de temps à consacrer à la rédaction.

Les étayages présents dans le brouillon de recherche ont également été peu utilisés. La cause principale évoquée par les enseignants de primaire est que l’apprentissage de ce qu’est une démarche scientifique leur semble être un objectif trop ambitieux pour des élèves de ce niveau. Dans le secondaire, les enseignants ont expliqué que la raison était qu’ils ne disposaient pas d’assez de temps pour pouvoir travailler l’argumentation scientifique avec leurs élèves. Cela peut être interprété comme une contradiction secondaire entre le CNEC, plus précisément les étayages qu’il contient, et le sujet de l’activité, les enseignants, dont les objectifs pédagogiques diffèrent de ce que les étayages permettent de faire.

En ce qui concerne les apports de l’EIAH, plusieurs enseignants estiment que l’un de ses avantages est de faciliter la gestion du travail car il rassemble en un même endroit différents outils et leur permet de voir et commenter rapidement les productions des élèves, de façon synchrone ou asynchrone. Certains de ces apports ne sont pas spécifiques à cette application et sont dus à l’utilisation du numérique de façon générale, contrairement aux intérêts soulignés concernant la fiche recherche. En effet, ce module a été plébiscité par les enseignants qui trouvent pratique le fait qu’il permet de visualiser avec les élèves l’avancement dans le projet et de structurer leur démarche tout en gardant des traces propres et organisées du travail déjà accompli.

6. Conclusion provisoire

Les utilisations du CNEC que nous avons observées sont cohérentes avec la manière dont l’application a été pensée lors de sa conception, puisque l’EIAH a bel et bien permis d’instrumenter des projets Savanturiers variés et a donné lieu à des débuts d’appropriations différentes selon les enseignants.

Néanmoins une grande partie des apports de l’application ne sont pas spécifiques à cet artefact, ce qui questionne la pertinence du CNEC en comparaison d’autres instruments numériques déjà maitrisés par les enseignants.

La diffusion prochaine du CNEC dans les académies de Paris et Créteil, en dehors du cadre de projets Savanturiers, pose la question des nouvelles utilisations voire des détournements qui en seront faits, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives de recherche.

7. Bibliographie

Barbier C. (2019). Vers l’appropriation de nouveaux instruments par des enseignants : le cas de la démarche d’Éducation par la Recherche et du Carnet Numérique de l’Élève-Chercheur, (Mémoire de master en Sciences de l’éducation), Université Paris Descartes, Paris.

Caisse des dépôts et Consignations. (2016). Appel à projets e-FRAN. Repéré à : https://www.caissedesdepots.fr/sites/default/files/medias/pia/appel_a_projets_e-fran.pdf

Carosin, E., & Demeuse, M. (2018). Les Savanturiers — Rapport d’évaluation final (p. 110). Repéré à : https://les-savanturiers.cri-paris.org/wp-content/uploads/2018/11/recherche_rapport-vf.pdf

Cisel, M. (2018). Développer l’éducation par la recherche avec un carnet numérique. The Conversation. Consulté à l’adresse http://theconversation.com/developper-leducation-par-la-recherche-avec-un-carnet-numerique-94683

Cisel, M., Barbier, C., & Baron, G.-L. (2019). Rapport scientifique de synthèse de la recherche Cahier numérique de l’élève chercheur (CNEC). Repéré à : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02278348

Cisel, M., Beauné, A., Voulgre, E., Bernard, F.-X., & Baron, G. L. (2017). Analyse d’un outil de décision utilisé dans la conception d’un EIAH. Environnements Informatiques pour l’Apprentissage Humain. Présenté à Strasbourg, France. Repéré à : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01634157

Engeström, Y. (1987). Learning by expanding  : An activity-theoretical approach to developmental research. Helsinki : Orienta-Konsultit.

Engeström, Y. (2011). From design experiments to formative interventions. Theory & Psychology, 21(5), 598‑628. Repéré à : https://doi.org/10.1177/0959354311419252

Les Savanturiers. (2016). Vade mecum enseignants 2016-2017. Repéré à https://les-savanturiers.cri-paris.org/ressources-savanturotheque/

Les Savanturiers. (2018). Appel à projets 2018-2019. Repéré à : https://les-savanturiers.cri-paris.org/projets-savanturiers/projets-dans-la-classe/enseignant-engagez-vous-avec-votre-classe/


 

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