e-TAC : projet d’expérimentation au Collège Jean de la Fontaine de Saint-Avold

Auteur : Patrick Lay, professeur de technologie, collège Jean de la Fontaine, Saint-Avold

 

Etablissement moderne, esthétique et fonctionnel, le Collège Jean de la Fontaine accueille un volume d’environ 420 élèves au sein de 16 classes de 22 à 28 collégiens. Son cadre très confortable et ses équipes pédagogiques stables et motivées représentaient donc un contexte favorable pour la mise en œuvre d’une expérimentation pédagogique innovante menée par l’Université de Lorraine dans le cadre des projets « e-FRAN ».

Les projets « e-FRAN » expérimentent de nouvelles manières d’enseigner et d’apprendre, à partir de dispositifs pédagogiques et numériques innovants dans un cadre scientifique rigoureux. Déployés à l’échelle des territoires, les 22 projets retenus en France sont de nature à transformer l’École, ont pour ambition de produire des repères et des méthodes pour agir et visent à les diffuser largement. En Lorraine, trois de ces projets « e-FRAN » sont en cours de réalisation. Le Collège de Saint-Avold participe aux expérimentations et ainsi à la mise en œuvre du projet e-TAC : Conception participative et évaluation d’Interfaces Tangibles et Augmentées pour l’apprentissage Collaboratif en contexte Scolaire

Cette expérimentation associe praticiens, chercheurs, ingénieurs, start-up mais également élèves. Ce projet a pour objectifs de concevoir et d'évaluer une nouvelle génération d’interfaces favorisant le travail collaboratif et d'accompagner les pratiques enseignantes associées.

Ce projet, porté par Mme Stéphanie Fleck, Maître de conférences à l’Université de Lorraine,   se fonde sur les principes de la conception participative, notamment en classes de Cycles 3 et 4. L’objectif principal est d’évaluer l’évolution des représentations et d’identifier les principaux concepts obstacles aux apprentissages/à l’enseignement notamment via l’analyse des productions d’élèves au travers d’expérimentations par séries chronologiques comparatives.

Concrètement, au niveau du collège de St-Avold, ce projet consiste à suivre et observer quatre à cinq cohortes de classes du niveau de la 5ème (cycle 4), entre 2017 et 2022, en cherchant à faire travailler exclusivement les élèves en groupes (collaboration ou coopération) dans plusieurs disciplines : français, histoire, sciences de la vie et de la Terre et technologie.

Cette expérimentation s’appuie en partie sur une équipe d’enseignants volontaires engagés sur la durée à dispenser leurs cours dans le respect des modèles pédagogiques socioconstructivistes (L. Vygotsky) et connectivistes (G. Siemens et S. Downes).

Les activités développées par l’équipe enseignante dans le cadre de ce projet respectent les programmes officiels et sont adaptées dans la planification annuelle pour coller à diverses périodes d’observations en classe.

Environ 8 à 10 semaines sont nécessaires pour la mise en œuvre de curriculums auto prescrits, avec des séances de 2 heures consécutives, suivies d’une séance de restitution globale. Les activités pédagogiques imaginées constituent un support qui favorise l’observation puis l’analyse a posteriori des interactions entre les élèves d’un même groupe de travail.

Pour mieux tester des hypothèses dans un contexte, quelque peu différent du contexte quotidien de la classe et relativement maîtrisé pour les chercheurs, la tâche à accomplir est donc choisie ou orientée d’avance : un scénario à respecter lors des échanges, anticipé au maximum même si chaque groupe dispose d’autonomie, s’autorégule et mène sa réflexion de manière indépendante dans la classe.

Ces activités sont quasi-systématiquement filmées en temps réel, par une douzaine de caméras placées dans une salle de classe agencée en îlots informatisés. En général, mis à part la présence des caméras, très vite oubliée de tous (constat réalisé lors de l’année de test), les séances de « co-conception » ou « co-working » sont assez semblables aux activités menées habituellement dans les disciplines scientifiques et basées sur la démarche d’investigation ou l’expérimentation.

A partir de septembre 2019, les équipes pédagogiques du collège Jean de la Fontaine pourront ainsi profiter, avec leurs élèves, du déploiement de cinq premiers prototypes d’interfaces tangibles qui sont actuellement en cours de test et de finalisation à l’Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (I.N.R.I.A.) ainsi qu’à l’Université de Lorraine. Ces divers prototypes « d’interfaces homme-machine » (I.H.M.) vont donc pouvoir être testés dans un cadre pédagogique sensiblement similaire à celui mis en place depuis deux ans. Ils vont contribuer à mettre en évidence, par les chercheurs de l’Université de Lorraine, qu’une “plus-value” pédagogique est réellement perceptible chez les élèves en général grâce à une amélioration de l’acquisition de compétences.

Comment s’est concrétisée cette expérimentation pour les collégiens Naboriens au cours des derniers mois ?

Exemple dans la discipline Technologie en  classe de 5ème A au cours de cette année écoulée

Dans le respect des programmes du cycle 4, la classe de 5ème A et son professeur de technologie, ont tout d’abord cherché à identifier les méthodes de co-conceptions existantes pour tenter de les adapter au projet de développement d’un « régulateur d’ambiance de classe ». Ce dernier permet d’améliorer les conditions sonores, la gestion du temps de travail et l’autonomie des groupes dans la classe. Ces activités ont ainsi permis aux chercheurs de réaliser leurs observations (captations vidéo) des collégiens en situation collective de collaboration, coopération et de « co-conception ».

Selon un cahier des charges défini au préalable, les collégiens, ont contribué en mode « projet » au développement d’un prototype d’objet technique, si possible connecté, intégrant une carte programmable de type « arduino », « micro-bit » ou « raspberry. Les activités menées débouchent sur une présentation d’une petite dizaine de prototypes d’un “régulateur d’ambiance” dont l’objectif est de favoriser l’autonomie des groupes, de permettre une meilleure prise en compte du timing dans les activités menées et de sensibiliser à la nécessité de respect des conditions de bruit durant les activités collectives. Les prototypes réalisés peuvent ensuite être  utilisés durant les différentes étapes des prochaines « co-conceptions » et notamment pour le projet sciences et vie de la Terre / Français mené par les professeurs de SVT ou de français / histoire et géographie.

Concrètement, en technologie, chaque élève intègre, pour le cycle complet de l’étude, un groupe de travail disposant chacun d’un îlot équipé de 2 ordinateurs ainsi que de tablettes connectées. La classe  est donc subdivisée en 5 à 6 groupes de 4 à 6 élèves au maximum.

Au cours de la première activité menée autour de l’utilisation d’un “serious game”, les collégiens apprennent à se (re)connaître dans le groupe constitué pour le projet à venir puis prennent connaissance des rôles à tenir au sein d’un groupe de travail collaboratif ainsi que des tâches qui leurs seront attribuées lors du projet. Le double objectif de cette première séance étant de chercher à « briser la glace » et commencer à ce qu’ils structurent leur équipe afin de pouvoir être le plus efficace possible pour la suite du projet.

Lors de la seconde activité et selon la répartition des rôles qu’ils ont définis ensemble, ils planifient leur projet sur les 7 à 8 semaines suivantes tout en prenant en compte l’espace numérique dont ils disposeront lors du projet : matériel informatique, logiciels, répertoires, ENT …

Lors des phases suivantes, les collégiens prennent progressivement en compte le cahier des charges du prototype qu’ils doivent co-concevoir, analysent les solutions techniques envisageables, analyse l’existant, s’approprient les outils nécessaires selon les choix technologiques réalisés et préparent la communication autour de leur projet. Enfin, après avoir finalisé la fabrication et le montage de leur prototype, ils préparent les supports permettant de valoriser leurs travaux lors d’une restitution collective. Cette année, cette restitution sera organisée le 19 juin prochain au collège de Saint-Avold, lors du séminaire annuel « e-TAC » délocalisé de Montigny les Metz à Saint-Avold pour l’occasion.

L’année scolaire prochaine s’annonce donc comme une année « charnière » du projet puisque nous allons disposer des premiers prototypes et que ceux-ci vont pouvoir commencer à être mis en œuvre dans le cadre du développement de nouvelles co-conceptions dans le but de chercher à déceler si ces interfaces innovantes « homme machine » provoquent des améliorations sur l’acquisition de compétences de leurs jeunes utilisateurs.

Au bilan, cela fait près de trois ans que les enseignants et les chercheurs de l’Université de Lorraine collaborent étroitement au sein du collège de St-Avold mais également à l’ESPE de Montigny-les-Metz. Notre travail et notre participation en tant qu’enseignants s’avèrent une source de motivation supplémentaire pour s’investir dans la préparation de la mise en œuvre de nos séquences et constituent un facteur supplémentaire de motivation pour faire évoluer collectivement nos pratiques professionnelles. Après une courte phase d’observation, naturelle entre nos deux mondes qui sont à la fois si différents et finalement si proches, celui de la recherche et celui de l’enseignement de terrain, les barrières se sont rapidement levées y compris chez nos élèves qui ont à travers le projet « e-TAC » une opportunité de pouvoir côtoyer des chercheurs durant leur scolarité.  Ainsi, le dynamisme et l’esprit perfectionniste qui animent les chercheurs sont également communicatifs auprès de nos élèves et il est même fort à parier que des vocations auront commencé à germer dans l’esprit de quelques collégiens pour qu’ils deviennent « chercheurs » à leur tour dans quelques années.