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Histoire des Sciences, TIC  et  Inquiry Based Science Teaching (IBST) S. Laubé PaHST , UBO [email_address]
Equipe « Patrimoine, Histoire des Sciences et des Techniques » : Equipe Reconnue par le Conseil Scientifique (ERCS) de l’UBO  4 membres permanents (2 PU, 2 MdC) 2 recrutements en cours (MdC) 9 chercheurs associés Fusion en cours avec le Centre F. Viète de l’Université de Nantes : Création d’un Labo unique Centre F. Viète (Nantes, Brest) au 1 er  janvier 2012
Pôle  « Sciences et Techniques de l’Antiquité  et  du  Moyen-Age » Pôle  « Sciences et Techniques des Epoques Moderne  et  Contemporaine » 2 pôles et 3  axes structurants  Axe 1 : Histoire des mondes maritimes  (en lien avec l’ISHS) Axe 2 : Patrimoine, transmission et diffusions des savoirs (en lien avec l’ISHS) Axe 3 : TIC et Histoire des sciences et techniques
Axe 3 : TIC et Histoire des sciences et techniques  Modélisation de la documentation numérique pour l’histoire des sciences et techniques et le patrimoine  & Web sémantique (en collaboration avec Telecom-Bretagne) Musée virtuel  - Ingénierie des EIAH (en collaboration avec Institut Telecom Bretagne)  Patrimoines et usage des TIC  Les TIC pour le recueil de mémoires et les archives (filmer, etc…) A développer :  Imagerie 3D, réalité virtuelle pour le patrimoine, l’histoire des sciences et des techniques  Contact à prendre avec les partenaires possibles sur ce thème en Bretagne : CERV, autres ?
 
European Context
 
 
 
 
FP7 project 2007
 
 
Work Package 5 has the following deliverables: *Deliverables* (delivery month in brackets) 5.1 Review of literature about ICT and IBST 5.2  Guidelines for further development and design of ICT based tools for IBST 5.3  European workshop for using HST in IBST through use of ICT in science teaching 5.4  Report on ICT/HST based tools for IBST  5.5 Translatable (to English) and make available versions of Viten units (Gene Technology and Global Warming) for use in European classrooms.  5.6 Symposium at European Research Conference (EERA) (August 2009)
2 axes :  Analyser/Evaluer/Concevoir un EIAH/document numérique en histoire des sciences et techniques ? Analyser/Evaluer/Concevoir un EIAH/document numérique IBST ?
TETCHUENG Jean-Louis, GARLATTI Serge, LAUBÉ Sylvain MAT, un outil d'aide et d'accompagnement des enseignants dans la conception de scénario pour un EIAH . Ingénierie des systèmes d'information, mai 2009, vol. 14, n° 3, pp. 31-52 LAUBE Sylvain, GARLATTI Serge, TETCHUENG Jean-Louis A scenario model based on anthropology of didactics for Enquiry-Based Science Teaching . International journal of advanced media and communication, april 2008, vol. 2, n° 2, pp. 191-208
ICT tools and resources in HST  ICT tools as data basis, website, virtual reality, etc. are used for  research in history of science and technology
 
 
 
 
 
Les travaux du groupe MoDALES  Garlatti & Laubé
page  1 2 3 4 Objectif 1  définition d’une structure de scénario commune P o  et constitution d’une base conséquente de scénarios Objectif 3  Formalisation des scénarios en utilisant les MTH Objectif 4  Réalisation d’un outil auteur et d’un système d’information web adaptatif dédié à la formation Enseignants Pratiques Scénario P o  et ensemble de descriptions de scénarios Enseignants et scientifiques Théorie de Chevallard Scénario acquis Informaticiens MTH Enseignants et informaticiens Modèle de scénario « complet » Modèle de scénario « simplifié » MAT & MODALES ASIS
page  Structuration d’une tâche « routinière »
page  Structuration d’une tâche en apprentissage
 
page  Résultat : Typologie de tâches Scénario Phase Moments Tâche d’apprentissage Tâche routinier Tâche_support
page  Étape 3 : Les MTH  Modèles de tâches hiérarchiques Modèle vient de l’Intelligence Artificielle Résolution de problèmes Utilisés dans les EIAH Tuteurs intelligents (Van Marcke, 1992),  Systèmes conseillers (Paquette  et al. , 2002),  Systèmes de gestion de l’interaction avec l’apprenant dans l’activité d’apprentissage (Trichet, 1998),  Outils auteur (Ikeda  et al. , 1997) Générateur de cours (Ullrich, 2005).
page  Les MTH  Modèles de tâches hiérarchiques : propriétés Tâche: Représente une activité Décomposition en sous tâches Tâche abstraite : tâche décomposable Tâche atomique/spécialisée/élémentaire Paradigme Tâche/Méthode Méthode: définie comment résoudre une tâche Tâche/Méthode    Structure hiérarchique de tâches et sous tâches Tâche    Plusieurs méthodes Sélection de méthodes pour une tâche (articulation dynamique ou statique de tâches et de méthodes)
page  Transposition T/  Transposition de T/    et de la typologie des tâches Tâche Chevallard (T)    concept de tâche des MTH Technique (  )     concept de méthode des MTH Typologie de tâche     concept de tâche abstrait et atomique La structure hiérarchique T/      structure décomposition des MTH
page  Modèle du contexte Milieu d’apprentissage  Type de salle  Présentiel, à distance) Modalité (synchrone/asynchrone) Outils TIC Objet technique (thermomètre, ampoule, etc.) Modèle de  contexte
page  Modèle du domaine et des ressources  Exemple Une théorie : la thermodynamique, Des lois : PV=nRT, PV/T = Cste, etc. Plusieurs concepts : Pression (P), Volume(V), Température(T) Théories, Lois, concepts
page  Modèle de l’apprenant Trois états: Acquis, Encours, Pas acquis Modèle de domaine Théorie, Modèles Modèle  Apprenant c1 c2 M 1 T6 Ensemble de systèmes   T/    Scénario
page  Étape 4 : Opérationnalisation du modèle Objectif :  Réalisation d’un outil auteur et d’un système d’information web adaptatif dédié à la formation 1 2 3 4 Objectif 1  définition d’une structure de scénario commune P o  et constitution d’une base conséquente de scénarios Objectif 2  Utilisation de la théorie de Chevallard pour l’acquisition des scénarios Objectif 3  Formalisation des scénarios en utilisant les MTH Enseignants Pratiques Scénario P o  et ensemble de descriptions de scénarios Enseignants et scientifiques Théorie de Chevallard Scénario acquis Informaticiens MTH Enseignants et informaticiens Modèle de scénario « complet » Modèle de scénario « simplifié » MAT & MODALES ASIS
page  Modèle informatique de scénario Utilisation de la Théorie de Chevallard une typologie de tâches, niveaux d’acquisition des connaissances du domaine et des savoir-faire (ou systèmes tâches/techniques), une caractérisation du domaine,  Formalisation    MTH Modèle de scénario adaptatif et qui gère le contexte
What are the questions linked with the research in computer science and e-learning? How to model a digital document in HST ?  How to model a digital document for IBST?  How to model a digital document in HST for IBST?  What is the role of the semantic web to develop ICT tools in HST for IBST?

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Histoire des Sciences et des techniques, TIC et Inquiry Based Science Teaching - Sylvain Laubé

  • 1. Histoire des Sciences, TIC et Inquiry Based Science Teaching (IBST) S. Laubé PaHST , UBO [email_address]
  • 2. Equipe « Patrimoine, Histoire des Sciences et des Techniques » : Equipe Reconnue par le Conseil Scientifique (ERCS) de l’UBO 4 membres permanents (2 PU, 2 MdC) 2 recrutements en cours (MdC) 9 chercheurs associés Fusion en cours avec le Centre F. Viète de l’Université de Nantes : Création d’un Labo unique Centre F. Viète (Nantes, Brest) au 1 er janvier 2012
  • 3. Pôle « Sciences et Techniques de l’Antiquité et du Moyen-Age » Pôle « Sciences et Techniques des Epoques Moderne et Contemporaine » 2 pôles et 3 axes structurants Axe 1 : Histoire des mondes maritimes (en lien avec l’ISHS) Axe 2 : Patrimoine, transmission et diffusions des savoirs (en lien avec l’ISHS) Axe 3 : TIC et Histoire des sciences et techniques
  • 4. Axe 3 : TIC et Histoire des sciences et techniques Modélisation de la documentation numérique pour l’histoire des sciences et techniques et le patrimoine & Web sémantique (en collaboration avec Telecom-Bretagne) Musée virtuel - Ingénierie des EIAH (en collaboration avec Institut Telecom Bretagne) Patrimoines et usage des TIC Les TIC pour le recueil de mémoires et les archives (filmer, etc…) A développer : Imagerie 3D, réalité virtuelle pour le patrimoine, l’histoire des sciences et des techniques Contact à prendre avec les partenaires possibles sur ce thème en Bretagne : CERV, autres ?
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  • 14. Work Package 5 has the following deliverables: *Deliverables* (delivery month in brackets) 5.1 Review of literature about ICT and IBST 5.2 Guidelines for further development and design of ICT based tools for IBST 5.3 European workshop for using HST in IBST through use of ICT in science teaching 5.4 Report on ICT/HST based tools for IBST 5.5 Translatable (to English) and make available versions of Viten units (Gene Technology and Global Warming) for use in European classrooms. 5.6 Symposium at European Research Conference (EERA) (August 2009)
  • 15. 2 axes : Analyser/Evaluer/Concevoir un EIAH/document numérique en histoire des sciences et techniques ? Analyser/Evaluer/Concevoir un EIAH/document numérique IBST ?
  • 16. TETCHUENG Jean-Louis, GARLATTI Serge, LAUBÉ Sylvain MAT, un outil d'aide et d'accompagnement des enseignants dans la conception de scénario pour un EIAH . Ingénierie des systèmes d'information, mai 2009, vol. 14, n° 3, pp. 31-52 LAUBE Sylvain, GARLATTI Serge, TETCHUENG Jean-Louis A scenario model based on anthropology of didactics for Enquiry-Based Science Teaching . International journal of advanced media and communication, april 2008, vol. 2, n° 2, pp. 191-208
  • 17. ICT tools and resources in HST ICT tools as data basis, website, virtual reality, etc. are used for research in history of science and technology
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  • 23. Les travaux du groupe MoDALES Garlatti & Laubé
  • 24. page 1 2 3 4 Objectif 1 définition d’une structure de scénario commune P o et constitution d’une base conséquente de scénarios Objectif 3 Formalisation des scénarios en utilisant les MTH Objectif 4 Réalisation d’un outil auteur et d’un système d’information web adaptatif dédié à la formation Enseignants Pratiques Scénario P o et ensemble de descriptions de scénarios Enseignants et scientifiques Théorie de Chevallard Scénario acquis Informaticiens MTH Enseignants et informaticiens Modèle de scénario « complet » Modèle de scénario « simplifié » MAT & MODALES ASIS
  • 25. page Structuration d’une tâche « routinière »
  • 26. page Structuration d’une tâche en apprentissage
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  • 28. page Résultat : Typologie de tâches Scénario Phase Moments Tâche d’apprentissage Tâche routinier Tâche_support
  • 29. page Étape 3 : Les MTH Modèles de tâches hiérarchiques Modèle vient de l’Intelligence Artificielle Résolution de problèmes Utilisés dans les EIAH Tuteurs intelligents (Van Marcke, 1992), Systèmes conseillers (Paquette et al. , 2002), Systèmes de gestion de l’interaction avec l’apprenant dans l’activité d’apprentissage (Trichet, 1998), Outils auteur (Ikeda et al. , 1997) Générateur de cours (Ullrich, 2005).
  • 30. page Les MTH Modèles de tâches hiérarchiques : propriétés Tâche: Représente une activité Décomposition en sous tâches Tâche abstraite : tâche décomposable Tâche atomique/spécialisée/élémentaire Paradigme Tâche/Méthode Méthode: définie comment résoudre une tâche Tâche/Méthode  Structure hiérarchique de tâches et sous tâches Tâche  Plusieurs méthodes Sélection de méthodes pour une tâche (articulation dynamique ou statique de tâches et de méthodes)
  • 31. page Transposition T/  Transposition de T/  et de la typologie des tâches Tâche Chevallard (T)  concept de tâche des MTH Technique (  )  concept de méthode des MTH Typologie de tâche  concept de tâche abstrait et atomique La structure hiérarchique T/   structure décomposition des MTH
  • 32. page Modèle du contexte Milieu d’apprentissage Type de salle Présentiel, à distance) Modalité (synchrone/asynchrone) Outils TIC Objet technique (thermomètre, ampoule, etc.) Modèle de contexte
  • 33. page Modèle du domaine et des ressources Exemple Une théorie : la thermodynamique, Des lois : PV=nRT, PV/T = Cste, etc. Plusieurs concepts : Pression (P), Volume(V), Température(T) Théories, Lois, concepts
  • 34. page Modèle de l’apprenant Trois états: Acquis, Encours, Pas acquis Modèle de domaine Théorie, Modèles Modèle Apprenant c1 c2 M 1 T6 Ensemble de systèmes T/  Scénario
  • 35. page Étape 4 : Opérationnalisation du modèle Objectif : Réalisation d’un outil auteur et d’un système d’information web adaptatif dédié à la formation 1 2 3 4 Objectif 1 définition d’une structure de scénario commune P o et constitution d’une base conséquente de scénarios Objectif 2 Utilisation de la théorie de Chevallard pour l’acquisition des scénarios Objectif 3 Formalisation des scénarios en utilisant les MTH Enseignants Pratiques Scénario P o et ensemble de descriptions de scénarios Enseignants et scientifiques Théorie de Chevallard Scénario acquis Informaticiens MTH Enseignants et informaticiens Modèle de scénario « complet » Modèle de scénario « simplifié » MAT & MODALES ASIS
  • 36. page Modèle informatique de scénario Utilisation de la Théorie de Chevallard une typologie de tâches, niveaux d’acquisition des connaissances du domaine et des savoir-faire (ou systèmes tâches/techniques), une caractérisation du domaine, Formalisation  MTH Modèle de scénario adaptatif et qui gère le contexte
  • 37. What are the questions linked with the research in computer science and e-learning? How to model a digital document in HST ? How to model a digital document for IBST? How to model a digital document in HST for IBST? What is the role of the semantic web to develop ICT tools in HST for IBST?

Notes de l'éditeur

  1. Ceci était l’objet de la deuxième étape
  2. Pas d’intervention de l’enseignant
  3. Intervention de l’enseignant
  4. On voit ici la transposition de certains concepts de la théorie de Chevallard dans les MTH
  5. Par rapport aux modèles de domaine habituels il n’y a pas que les concepts et leurs relations, il y a aussi les théories, les lois et leurs relations
  6. Le modèle de l’apprenant représente non seulement les informations personnelles(classe, cursus…), mais aussi le niveau d’acquisition des éléments du domaine et des T/t La mise à jour du niveau d’acquisition se fait en utilisant un modèle de recouvrement
  7. L’objectif dans cette étape est d’implanter le modèle dans deux environnements différents pour des utilisations différentes