R. GICQUEL
expérience personnelle 90 : début enseignement systèmes énergétiques objectifs : maîtrise des bases théoriques, réalisations / contraintes sur la technologie, conception / dimensionnement de cycles innovants 1ères difficultés : hypothèse gaz parfaits, calculs combustion solution : nombreux utilitaires Excel (pas vraiment satisfaisant) parallèlement, besoin utilitaire calculs propriétés fluides pour calculs intégration thermique (méthode pincement) 97 premier outil, ThermoCalc, devenu ensuite (99) Thermoptim
expérience personnelle 2001 : excellent bilan utilisation du simulateur, début diffusion (> 10), déplacement de la problématique pédagogique modification du contenu à enseigner, avec suppression des équations des propriétés des fluides de plus en plus de temps consacré à l ’enseignement de la réalité technologique (conception, fonctionnement des systèmes) 2002 – 2004 : réflexions pédagogiques pour comprendre le succès de Thermoptim auprès des élèves reconception pédagogique plus profonde de l’enseignement de la thermodynamique : démarche d’ingénierie pédagogique
simulateur Thermoptim (spécifique) simulateur Thermoptim (spécifique) séances de formation à distance sonorisées Diapason (génériques) outil de déploiement : portail Thermoptim-UNIT (www.thermoptim.org)
ingénierie pédagogique triangle didactique 3 composantes principales : - pédagogies des acquisitions (manière dont l'élève apprend et comprend)
- pédagogies des relations (centrées sur le couple enseignant-élève)
- pédagogies du contenu (manière dont l'enseignant définit ce qu'il enseigne)
ingénierie pédagogique d’après le Wikipédia, elle trouve tout son intérêt lorsqu'il y a : - gestion d'un projet de formation sur et entre les 3 entités du triangle d'apprentissage, celle du formé-apprenant, celle des savoirs, celle du formateur-facilitateur
- gestion du schéma des 3 unités [théâtrales] :
- temps (formation synchrone / asynchrone)
- lieu (formation en présentiel (face-à-face) / à distance)
- action (formation individualisée / collective)
- gestion des dispositions à l'acte d'apprendre (utilisation des technologies, formation informelle, accompagnement, etc.)
- http://fr.wikipedia.org/wiki/Ingénierie_pédagogique
ingénierie pédagogique principaux éléments pour l’approche Thermoptim : - théorie de la charge cognitive et approche constructiviste qui relèvent de la pédagogie des acquisitions
- modèle RTM(E), Réalité, Théorie, Méthodes (et Exemples), qui relève de la pédagogie des contenus
- développement des modules de FAD Diapason à l’intersection des 3 dimensions du triangle didactique
Théorie de la charge cognitive (Sweller) (1/2) capacités humaines d’apprentissage réduites car mémoire de travail à court terme très limitée : - nous ne pouvons traiter simultanément que peu d’éléments (6-8)
- nous devons leur donner un sens dans un temps très bref
deux mécanismes permettent de contourner cette difficulté : - l’acquisition des schèmes : construction de modèles mentaux explicatifs appropriés, afin de décomposer l’information en éléments significatifs mémorisables
- une fois les schèmes bien structurés, l’automatisation des tâches résulte de la pratique et permet de retenir les méthodes de travail appropriées
Théorie de la charge cognitive (Sweller) (2/2) ce qui distingue un expert, ce n'est pas tant ses capacités intellectuelles supérieures que la richesse des schèmes qu'il utilise il y a risque de surcharge cognitive si trop d’informations disparates doivent être simultanément prises en compte par l’esprit. Il faut : - simplifier autant que possible le contenu des matériaux éducatifs utilisés
- souci constant lorsque l'on développe des ressources pédagogiques numériques : éviter de présenter séparément des éléments qui ne peuvent être compris qu’ensemble (mécanisme dit de "split attention")
les exemples commentés jouent un rôle essentiel dans l'apprentissage
Approche constructiviste (1/5) l'apprenant construit une réalité ou du moins l'interprète sur la base de ses perceptions l'apprentissage demande ainsi de relier les nouvelles informations aux connaissances antérieures afin d'affiner les structures cognitives existantes (schèmes)
Approche constructiviste (2/5) l'apprentissage le plus performant, celui qui a le plus de sens et est donc le plus efficace, est basé sur des études de cas et fait appel à des tâches représentatives du monde réel les contextes d'étude les plus efficaces : - sont basés sur des problèmes ou des études de cas qui mettent l'étudiant en situation
- exigent de lui qu'il acquière des compétences ou des connaissances afin de résoudre des problèmes concrets
Approche constructiviste (3/5) caractéristiques de l'apprentissage cognitif : - articulation (rendre explicite la connaissance tacite)
- exploration (apprendre comment former et tester des hypothèses)
la réflexion métacognitive permet aux apprenants de : - mieux contrôler leur apprentissage
- développer la réflexion pendant l'action ainsi que sur l'action
Approche constructiviste (4/5) les étudiants à un niveau avancé d'acquisition des connaissances doivent être exposés à des environnements d'étude ouverts qui reflètent la complexité du monde réel les environnements NTE (TICE) sont bien adaptés pour cela car ils peuvent représenter le monde aux étudiants dans sa complexité naturelle (pas de simplification "pédagogique" outrancière)
Approche constructiviste (5/5) les environnements d'apprentissage devraient favoriser la construction collaborative des connaissances en impliquant à la fois professeurs et étudiants les étudiants peuvent beaucoup apprendre de l'observation d'autres étudiants qui éprouvent et résolvent des difficultés analogues
Mise en œuvre pratique (1/3) rôle fondamental des schèmes (introduction des concepts, structuration du progiciel, conception du portail) souci constant de limiter les surcharges cognitives : - globalement en supprimant les équations inutiles (contenu)
- spécifiquement, lors de la définition des séances de cours
- dans la conception des écrans de Thermoptim
mise à disposition des apprenants et des enseignants de nombreuses ressources sous forme d’exemples commentés (séances Diapason, fiches-guides, guides méthodologiques…)
Mise en œuvre pratique (2/3) faire en sorte que l’apprenant soit le plus actif possible (contrôle de l’avancement des séances Diapason, nombreux TD…) souci constant de traiter des cas réalistes : - exemples industriels pour les études de cas, TD, projets…
- illustrations des supports de cours et séances Diapason
multiplier les explications données aux apprenants sur les différentes étapes de leur progression (metacognition)
Mise en œuvre pratique (3/3) guider l’apprenant dans son interaction avec la complexité du domaine disciplinaire et applicatif, le portail servant pour cela d’outil de navigation structuré (mise en situation) multiplier les occasions de travaux entre élèves lors de la définition pratique des activités proposées (construction collaborative des connaissances)
présentation pdf présentation pdf http://www.thermoptim.org/sections/enseignement/pedagogie/portail-thermoptim-unit références pédagogiques http://www.thermoptim.org/sections/enseignement/pedagogie/references-sur-pedagogie
simulateur Thermoptim (spécifique) simulateur Thermoptim (spécifique) séances de formation à distance sonorisées Diapason (génériques) outil de déploiement : portail Thermoptim-UNIT (www.thermoptim.org)
aide les élèves à structurer leurs schèmes aide les élèves à structurer leurs schèmes permet une approche visuelle très féconde décharge les élèves des difficultés calculatoires sans nécessiter des simplifications outrancières peut traiter des cas réels : simulateur professionnel doublé d’un didacticiel rend les élèves opérationnels (fondamental pour leur motivation)
Modules structurés en étapes, séances, parcours et cursus Modules structurés en étapes, séances, parcours et cursus Présentations théoriques, méthodologiques et technologiques
élèves plus actifs qu'en salle de cours choisissent eux-mêmes les moments où ils étudient peuvent travailler à leur rythme, seuls ou en groupe ont accès à tout moment aux explications orales de l'enseignant
séances Diapason (Diaporamas Pédagogiques Animés et Sonorisés) séances Diapason (Diaporamas Pédagogiques Animés et Sonorisés) fiches-guides de TD fiches thématiques synthétiques guides méthodologiques modélothèque notes relatives à la pédagogie de la thermo-dynamique supports écrits
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