L’expérimentation assistée par ordinateur, aide et obstacle en travaux pratiques de biologie au lycée

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Domaine, Discipline, Thématique

SVT / Biologie / Enseignement des sciences de la vie et de la Terre / Enseignement expérimental / Didactique / Technologie / Informatique / ExAO / Modélisation / Exploitation de bases de données / Traitement d’images / Simulation /

Résumé - Abstract

L’expérimentation assistée par ordinateur, aide et obstacle en travaux pratiques de biologie au lycée :

L’ExAO a été introduite dans un contexte scolaire de rénovation de l’enseignement expérimental faisant appel aux technologies de l’information et de la communication. Or l’absence de liaison entre ce procédé expérimental et les pratiques et activités réalisées en classe a suscité de nombreuses questions de la part des enseignants de sciences de la vie et de la Terre. Cet article aborde la question de la rénovation des pratiques expérimentales dans l’enseignement de la biologie au lycée. Le point de vue abordé ici est d’ordre méthodologique et est axé sur l’approche expérimentale en biologie. Cette recherche étudie des activités et des pratiques expérimentales faisant appel ou non à l’ordinateur pour l’expérimentation. Plusieurs registres sont alors développés. Dans une approche socio- logique, un bilan de l’introduction de l’ExAO dans les lycées est dressé. Différentes analyses et enquêtes explorent les usages de l’ExAO. Dans un registre épistémologique, les pratiques des chercheurs en biologie servent de référence aux pratiques des élèves en travaux pratiques. Deux points essentiels sont abordés : l’apport de l’ExAO à l’enseignement et l’apprentissage de la biologie au lycée ; les perspectives à envisager. L’auteur met enfin en lumière que le décalage entre cette expérimentation et les pratiques expérimentales correspondantes est dû à l’introduction de l’ExAO dans un enseignement traditionnel.

• Mots-clés

Biologie - Technologies - Enseignement expérimental - Enseignement assisté par ordinateur (ExAO) - Enseignement traditionnel - Rénovation.

Computer Assisted Experimentation (CAE) was introduced into the school in the context of educational :

Computer Assisted Experimentation (CAE) was introduced into the school in the context of educational reform, calling upon both information and communication technology. However, the absence of connection between this experimental process and the practices and activities carried out in the classroom has occasioned teachers of Life and Earth Sciences to ask numerous questions. This article tackles the question of the reform of experimental practices in the teaching of biology in the lycée. The point of view adopted here is of a methodological nature and is centred on the experimental approach in biology. This research studies experimental activities and practices, making use of the computer or not, for experimentation. Several registers are subsequently developed. Adopting a sociological approach, an assessment of the introduction of CAE into the lycées is drawn up. Various analyses and investigations explore the uses of CAE. With an epistemological register, the practices of the researchers in biology are used as reference to the students’practices in practical work Two essential points are considered: firstly, the contribution of CAE to teaching and the learning of biology in the lycée; secondly, prospects to be considered. The author finally explains that the shift between this experimentation and the corresponding experimental practices are due to the introduction of CAE into traditional teaching. Computer Assisted Experimentation (CAE), a help and a hindrance in practical work in Biology in the Lycée Computer Assisted Experimentation (CAE) was introduced into the school in the context of educational reform, calling upon both information and communication technology. However, the absence of connection between this experimental process and the practices and activities carried out in the classroom has occasioned teachers of Life and Earth Sciences to ask numerous questions. This article tackles the question of the reform of experimental practices in the teaching of biology in the lycée. The point of view adopted here is of a methodological nature and is centred on the experimental approach in biology. This research studies experimental activities and practices, making use of the computer or not, for experimentation. Several registers are subsequently developed. Adopting a sociological approach, an assessment of the introduction of CAE into the lycées is drawn up. Various analyses and investigations explore the uses of CAE. With an epistemological register, the practices of the researchers in biology are used as reference to the students’practices in practical work Two essential points are considered: firstly, the contribution of CAE to teaching and the learning of biology in the lycée; secondly, prospects to be considered. The author finally explains that the shift between this experimentation and the corresponding experimental practices are due to the introduction of CAE into traditional teaching.

• Key words

Biology - Technologies - Experimental teaching - Computer Assisted Experimentation (CAE) - Traditional teaching - Renovation.

Computer gestütztes Experimentieren: Hilfe und Hindernis im praktischen Biologieunterricht am Gymnaisum :

Computer gestützte Experimente wurdenim schulischen Kontext einer Erneuerung des Experimentalunterrichts auf der Basis der Informations- und Kommunikationstechnologien eingeführt. Da keinerlei Zusammenhang bestand zwischen diesem Experimentalprozess und den bisherigen Klassenaktivitäten, sorgte dies bei den Lehrern in den Fächern Erdkunde und Lebenswissenschaften für einige Unruhe. In diesem Artikel wird die Frage der Erneuerung der Experimentalunterrichts in Biologie im Gymnasium untersucht. Von einem methodologischen Standpunkt aus wird hier der Schwerpunkt auf einen experimentellen Biologieansatz gelegt. Dabei werden die Experimentalpraktiken und –versuche unabhängig davon untersucht, ob dabei der Computer zum Einsatz kommt oder nicht. Dabei werden mehrere Ansatzpunkte entwickelt. Aus soziologischer Sicht wird eine Bilanz der Einführung Computer gestützter Experimente in den Gymnasien gezogen. Aus verschiedenen Analysen und Erhebungen wird der Einsatz Computer gestützter Experimente ermittelt. In epistemologischer Hinsicht dient die Forschungspraxis der Biologen als Maßstab für die Praxis der Schüler im praktischen Unterricht. Zwei wesentliche Punkte werden untersucht: Nutzen des Computereinsatzes im Biologieunterricht und bei der Erwerbung von Biologiekenntnissen und die denkbaren Perspektiven. Der Autor weist darauf hin, dass das Ungleichgewicht zwischen diesen Experimenten und den dazu gehörigen Versuchspraktiken mit der Einführung der Computer gestützten Experimente in einen traditionellen Unterricht zusammenhängt.

• Schlüsselwörter

Biologie - Technologien - Experimenteller Unterricht - Computer gestützte Experimente - Traditioneller Unterricht - Sanierung.

L’insertion de l’ordinateur dans l’enseignement de la biologie s’est faite très tôt puisque, dès 1978, il en était déjà question. C’est ainsi qu’à partir de 1980, les premières expériences utilisant des capteurs et des logiciels ont été mises au point au sein d’équipes regroupant divers acteurs du système éducatif. L’intérêt de l’utilisation de l’ordinateur en sciences expérimentales se trouve confirmé par sa prise en compte dans les programmes en septembre 1993. Outre les utilisations générales comme le traitement de texte ou les tableurs, des outils plus spécifiques sont alors bien implantés dans les laboratoires de sciences de la vie et de la Terre (SVT) des lycées : expérimentation assistée par ordinateur (ExAO), simulation, modélisation, exploitation de bases de données, traitement d’images (Salamé, 1991 et 1992). Parmi les outils pédagogiques faisant appel à l’informatique, l’ExAO est l’un des plus répandus dans les lycées à partir de 1993. Cette nouvelle manière d’expéri- menter est introduite dans un contexte scolaire où il est fortement question de rénover l’enseignement expérimental par l’usage des technologies de l’informa- tion et de la communication. Or l’absence de liaison entre ce nouveau procédé expérimental et les pratiques et activités réalisées en classe a suscité de nombreuses questions de la part des enseignants de SVT. C’est dans ce contexte que j’ai mené mes travaux de recherche (Faure-Vialle, 2001) dont la question centrale repose sur la contribution de l’ExAO à la rénova- tion des pratiques expérimentales dans l’enseignement de la biologie au lycée. S’agissant d’une thèse en didactique dont le critère majeur est de prendre comme point de vue directeur de la recherche celui des contenus, il est question ici d’un point de vue plutôt méthodologique axé sur l’approche expérimentale en biologie. Ainsi, mon projet de recherche vise une étude des activités et des pratiques expérimentales faisant usage ou non de l’ordinateur au sein de l’expérimentation. Plusieurs registres sont alors développés. Dans une approche sociologique, un bilan de l’introduction et du développement de l’ExAO dans les lycées est dressé. Différentes analyses et enquêtes (place de l’ExAO dans les programmes, observation de TP ayant recours à l’ExAO ou non, entretiens de professeurs et d’élèves) sont menées dans le but d’explorer les usages de l’ExAO. Dans un registre épistémologique, les pratiques des chercheurs en biologie sont prises comme référence aux pratiques des élèves en travaux pratiques. 'Deux points essentiels sont abordés ici : qu’apporte l’ExAO à l’enseignement et l’apprentissage de la biologie au lycée ? quelles perspectives peut-on envisager ?'

Démarche méthodologique

Postures - Conceptions

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Concepts éducation ou didactique associés

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Bibliographie

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URL de l'article

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• http://www.cairn.info/revue-carrefours-de-l-education-2004-1-page-118.htm

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