Etayer le travail des élèves avec la plateforme LabBook pour donner davantage de sens aux activités expérimentales réalisées par des élèves de premières S

par Reinaldo Saavedra

Thèse de doctorat en Ingénierie de la cognition, de l'interaction, de l'apprentissage et de la création

Sous la direction de Patricia Marzin.

Soutenue le 15-10-2015

à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble) , en partenariat avec LIG - Laboratoire d'Informatique de Grenoble (laboratoire) et de Laboratoire d'informatique de Grenoble (laboratoire) .

Le président du jury était Jean-Marie Boilevin.

Le jury était composé de Isabelle Girault.

Les rapporteurs étaient Andrée Tiberghien, Patricia Schneeberger.


  • Résumé

    Le travail de la thèse porte sur l’analyse d’une activité de conception expérimentale réalisée par des élèves de 1ère S à l’aide d’un EIAH (Environnement Informatique pour l’Apprentissage Humain). Il vise à comprendre les rapports au savoir et à la démarche expérimentale établis par l’élève et l’enseignant face à ce type d’activité.Il s’agit de rendre compte des connaissances mobilisées par les élèves et de mesurer l’influence des supports proposés par un EIAH nommé LabBook. Il s’agit également de décrire la manière dont l’enseignant prend en charge les difficultés rencontrées par les élèves.A ce propos, une ingénierie didactique a été modélisée dans le cadre de la Théorie des situations didactiques (Brousseau, 1986). Cette ingénierie est ancrée dans la thématique de la « génétique » et plus précisément dans « l’expression du patrimoine génétique », domaine pour lequel on constate de nombreuses difficultés chez les élèves. Les analyses portent sur les productions des élèves, leurs réponses aux questionnaires (pré-test et post-test) et les interactions enseignant-élève produites tout au long du travail dans la situation.Ce travail a permis de mettre en valeur le rôle de l’élaboration des protocoles expérimentaux dans la modification du système des connaissances des élèves et de l’évolution de leurs connaissances relatives à la notion de gène et l’expression de l’information génétique. Les supports d’étayages implémentés dans LabBook offrent un potentiel aux élèves pour la mise en œuvre de la conception expérimentale. D’ailleurs, divers supports d’étayage ont été mis en place par les enseignants afin de prendre en charge les difficultés rencontrées par les élèves. L’étude de ces supports d’étayages permet d’élaborer des recommandations en vue de faire évoluer la plateforme LabBook et palier aux difficultés d’apprentissage des élèves.

  • Titre traduit

    Reinforcing the student’s work using the LaBook platform to give more meaning to experimental activities led by students of junior year of high school in sciences.


  • Résumé

    The thesis work involves an analysis of the experimental design activity carried out by students of junior year of high school in sciences using a TEL environment (Technology Enhanced Learning). It aims at understanding how they relate to knowledge and to the experimental approach established by both student and teacher.The thesis gives an account of how the students mobilizes their knowledge and it measures the influence of learning supports proposed by a TEL named LabBook. It also focuses on how the teacher deals with the difficulties encountered by students.Regarding that matter, a didactic engineering was already modelled as part of the Theory of didactical situations (Brousseau, 1986). This engineering focuses on the thematic of "genetic" and more specifically on "the expression of the genetic heritage" - a problematic area for most students. The analyses deal with the students’ productions, their answers to questionnaires (pre-test and post-test) and the teacher-student interactions produced throughout the work in the situation.This work highlighted the role of experimental design in changing the students' knowledge system and the evolution of their knowledge about the gene concept and expression of genetic information. The scaffolds implemented in the LabBook platform offer the students a potential for the implementation of experimental design. Teachers themselves dealt with the difficulties encountered by their students by implementing various aids. The study of these scaffolds allows the development of useful recommendations to improve the LabBook platform so as to help students overcome their learning difficulties.


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