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iStage 1 : materiel pédagogique pour les TICE

Développer du matériel pédagogique pour les TICE (technologies de l’information et de la communication pour l’enseignement) dans le domaine des sciences naturelles p ar Jean-Luc Richter, professeur de Physique-Chimie au Collège J.J.Waltz de Marckolsheim (Bas-Rhin - Alsace) : Invité par Science on Stage Allemagne, j’ai participé à la coordination de ce projet de juillet 2011 à décembre 2012, puis à des formations sur l’utilisation du livret en mai 2013 à Berlin, en mai 2014 à Giessen (Allemagne) et en octobre 2014 à Dortmund (Allemagne).

Introduction

Un constat réalisé à plusieurs niveaux et notamment au niveau européen montre que le retard technique et méthodologique de l’enseignement des sciences à la fin du secondaire, et souvent durant les premières années universitaires, a de fortes répercussions sur les capacités d’innovation des sociétés contemporaines. Il apparaît que l’adaptation aux usages des technologies de l’information et de la communication (TIC) en classe est très lente. Le projet iStage, soutenu par SAP Deutschland, a abouti à la création d’outils et de fiches pédagogiques pour aider à l’intégration des TIC, et plus particulièrement de la notion de programmation dans les cours de sciences. L’idée fondamentale étant de permettre aux élèves d’apprendre à résoudre eux-mêmes des problèmes scientifiques en (re) construisant la solution sur un ordinateur.

Avec pour objectif de propager les « bonnes pratiques », à travers ses publications et ses festivals, l’association Science on Stage propose des concepts de formations particulièrement adaptés à l’échange et au rapprochement entre enseignants français et allemands. La formation à l’utilisation des contenus pédagogiques issus du projet iStage est une base idéale à la mise en œuvre de ce rapprochement, puisque la publication est l’œuvre de 22 professeurs de sciences, issus de 15 pays différents, dont des enseignants allemands et français.

Présentation par le dr. Jörg Gutschank

Paris, le 11 septembre 2011. Un petit groupe d’enseignants des sciences venus des quatre coins de l’Europe et du Canada se sont réunis pour échanger leurs idées sur l’enseignement. Désormais rentrés dans leur pays respectif, ils continuent à communiquer par courrier électronique et ont déjà fixé la date de leur prochaine rencontre en février 2012 à Berlin. 
Cet échange continu d’idées personnelles entre enseignants européens, est ce qui fait la spécificité de l’initia- tive «Teaching Science in Europe». L’association à but non lucratif Science on Stage Deutschland e.V. organise cet atelier pour enseignants sur différent sujets (voir Teaching Science in Europe I à III). Le thème du prochain ate- lier de formation est intitulé «iStage» ; il est financé par SAP, un partenaire compétent.

Le groupe de 22 personnes de 15 pays différents a eu l’occasion de se rencontrer lors d’une réunion à Paris pour échanger leurs points de vue sur l’enseignement des sciences à l’aide des technologies de l’information et de la communication pour l’enseignement (TICE). Le groupe était hétérogène, constitué d’individus très divers à plusieurs titres : ils enseignent la biologie, la chimie ou les sciences physiques, les programmes de leur pays respectif ne sont pas les mêmes, leurs idées sur la pédagogie et leurs méthodologies étaient souvent très différentes et leurs connaissances en informatique étaient très disparates voire nulles. Les coordinateurs avaient des connaissances scientifiques et nationales très diverses, mais ils avaient tous le même objectif : encourager et aider les enseignants européens à leur faire intégrer la programmation dans leur enseignement. Leur mot d’ordre pendant tout l’atelier était «iStage». C’est également le titre de la publication de Science on Stage Deutschland e.V., également disponible au format iBook. D’un point de vue constructiviste, il semble que ce soit une bonne idée de permettre aux élèves en sciences du secondaire d’apprendre à résoudre eux-mêmes des problèmes scientifiques en (re)construisant la solution sur un ordinateur. Cela les aide de bien des façons à entrer dans le vif du sujet et à bien comprendre la physique, la chimie et la biologie. C’est d’autant plus important que cette approche est loin de ressembler à la réalité des écoles européennes, où la plupart des enseignants de sciences ne sont pas formés à l’informatique. Le premier objectif à atteindre est donc de faire écrire des programmes informatiques aux enseignants ou de leur organiser l’aide d’experts présents dans leur environnement scolaire. L’étape suivante consiste à amener les enseignants à faire réaliser un programme à leurs élèves. Pour atteindre cet objectif, les participants échangent leurs idées pendant les séquences de formation sur les façons d’inclure les TICE et notamment la programmation dans leur enseignement.

Les coordinateurs essayent également d’encourager les participants à inclure de petits programmes dans chaque séquence d’enseignement. Il serait bien que chaque séquence d’enseignement intègre une action de programmation de la part des élèves, ce que nous nous efforçons de faire dans nos séquences d’enseignement. Dans un premier temps, nous sommes ravis de constater que nous avons réussi à encourager la plupart des enseignants à écrire un programme pour leurs élèves. Les séquences d’enseignement sont décrites par les participants dans les chapitres suivants. 8 Préface  Le processus d’iStage a donné la possibilité aux participants de découvrir différents outils qu’ils ont utilisés dans leurs unités d’enseignement et qu’ils aimeraient désormais recommander à leurs collègues européens. Nous encourageons l’utilisation des logiciels gratuits ou open source comme «Tracker» (pour l’analyse vidéo), un langage de programmation simple mais efficace comme «Scratch», des librairies Java comme «Open Source Physics (OSP)» ou «Stifte und Mäuse (SuM)» et un outil appelé «Easy Java Simulation (EJS)» qui sont tous gratuits et qui fonctionnent normalement avec presque tous les systèmes d’exploitation. Ces outils sont décrits par nos experts en programmation Jürgen Czischke et Bernhard Schriek dans un chapitre à part (voir annexe). Il est clair, aux vues de l’objectif visé – encourager les enseignants à enseigner, alors même que certains d’entre eux n’ont jamais touché à pareille discipline – que les uni- tés d’enseignement présentées ici et les programmes réalisés pour les accompagner, sont loin d’être parfaits et exhaustifs. Notre objectif n’est pas de réaliser un produit fini mais de déclencher des mécanismes et nous continuerons en ce sens après la publication du présent livret. Nous souhaiterions par conséquent qu’iStage soit considéré comme une activité en pleine évolution, réalisée par des enseignants pour des enseignants.

Liens et Documents

* Exercice pratique avec Scratch – Le Lapin et le Renard : Scratch workshop french

* Exercice pratique avec Tracker : tracker french

* Page Web de Science on Stage Deutchland : http://www.science-on-stage.de

* IKT in den Naturwissenschaften (iStage sur le site de Science on Stage DE):
http://www.science-on-stage.de/page/display/de/7/39/63/teaching-science-in-europe-4
http://science-on-stage.de/page/display/de/7/7/66/ikt-in-den-natuwrissenschaften

* PDF en Français pour iStage :
http://www.science-on-stage.de/images/downloads/iStage_Francais.pdf

* Formation Franco-Allemande à Berlin en mai 2013 =
http://www.science-on-stage.de/images/downloads/Formation_TIC_sciences_6_mai.pdf

* Projet iStage 2 sur les Smartphones :
http://www.science-on-stage.de/page/display/de/3/70/0/istage-2-smartphones-im-naturwissenschaftlichen-unterricht

* Annonce pour la formation du 23 mai 2014 à Giessen :
http://www.science-on-stage.de/page/display/de/3/60/0/science-on-stage-bundesweit-sek
http://www.science-on-stage.de/download_unterrichtsmaterial/Flyer_Lehrerfortbildung_Physik_Gießen.pdf