Inquiry Based Learning Environments (IBLE) : instrumenter la démarche d’investigation

Nous allons aujourd’hui parler des IBLE (Inquiry Based Learning Environments), qui sont des environnements d’apprentissage ayant été conçus pour servir de support à l’apprentissage fondé sur la démarche d’investigation.

Les IBLE regroupent aussi bien des environnements visant à instrumenter de manière spécifique chacune des étapes de la démarche (indépendamment de la manière dont on définit ces étapes), que des environnements conçus pour instrumenter une étape, ou une dimension de la démarche en particulier (l’argumentation, la mise en place du protocole, etc.).

IBLE spécialisés, IBLE généralistes

On notera qu’il existe des variantes terminologiques, des spécialisations, comme les outils entièrement en ligne (Internet Environments for Science Education, cf. Linn 2013), dont le WISE (Web-based Inquiry Science Environment) (Slotta 2004, Slotta & Linn 2009) est un exemple représentatif. L’un des problèmes de définition auquel nous faisons face est relatif au niveau de spécialisation de cet IBLE. Lorsqu’un outil est utilisé pour une étape, une dimension de la DI (Démarche d’investigation) – l’argumentation par exemple – peut-il être considéré comme un IBLE ? Cette question est d’autant plus aiguë que ce type d’outil n’est pas spécifique à la DI (l’argumentation étant une activité relativement transversale).

Existence d’un contenu pré-existant

Par ailleurs, certains IBLE ont vocation à enseigner la démarche d’investigation sur la base d’un contenu pré-existant, comme le logiciel Galapagos Finches, qui intègre des données sur les pinsons du Galapagos. Un certain nombre de publications intègrent ces artefacts dans les IBLE, quand bien même ils ne permettraient de s’intéresser qu’à un nombre limité d’objets de recherche.

Quelques IBLE historiques

On retrouve dans la littérature scientifique un nombre relativement restreint d’outils présentés sous ce terme. Les exemples qui  WISE, le KIE (Knowledge Integration Environment) (Linn, 2000). Les exemples qui suivent sont tous issus de WISE. Nous ne dresserons pas une liste exhaustive des fonctionnalités, mais illustrerons les plus représentatives.

Un outil auteur pour la construction de la séquence complète

Dans ce type d’outil, l’utilisateur réalise une séquence complètes d’activités, avec la possibilité de choisir parmi un nombre important d’activités à chacune des étapes ainsi définies. La capture d’écran ci-dessous montre une séquence complète (à gauche), ainsi que la création d’une étape en particulier.


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Un simple changement de vue permet alors de passer de l’outil-auteur à la séquence telle qu’elle peut être vue par l’élève. C’est le cas notamment de la capture d’écran qui suit (une vue élève).

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Une instrumentation spécifique pour chaque étape de la démarche

On voit par exemple dans la capture d’écran ci-dessous un outil dédié à la formulation d’une explication (qualifier d’Explanation Builder). En plus du texte, il s’agit de qualifier l’idée en question à partir d’un menu déroulant. wise5

Les idées ainsi créées peuvent être positionnées spatialement, et éventuellement regroupées.
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Autre fonctionnalité dont dispose WISE : la possibilité de réaliser un graphe simple à partir d’un tableau de données (le Data viewer). Dans la figure ci-dessous, il suffit de cliquer sur le bouton Make Graph (cela a dysfonctionné quand nous avons voulu essayer), pour que le graphe apparaisse à partir des valeurs entrées par l’élève.

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Bibliothèques des projets de la communauté d’enseignants

Lorsqu’un IBLE est utilisé par une communauté d’enseignants suffisamment importante, on trouve parfois un espace mutualisant les projets d’enseignants ayant utilisé ledit outil. Ces projets peuvent ensuite être importés et modifiés par les enseignants qui le désireraient. Dans l’exemple ci-dessous, on voit qu’une cinquantaine de projets sont disponibles.

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Une librairie d’applications interactives

Certains IBLE, dont WISE, possèdent une librairie d’applications interactives construites pour différentes disciplines scientifiques. Ci-dessous, une illustration avec le modèle l’atome. Il est possible de rajouter des protons, des électrons, des neutrons.

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Je m’arrête là, car l’objectif de ce billet n’est pas de dresser une liste exhaustive de l’ensemble des fonctionnalités de WISE, mais d’illustrer la diversité des fonctionnalités que l’on peut retrouver au sein d’un IBLE. Dans de futures mises à jour de ce billet, peut-être nous attarderons-nous sur une typologie des IBLE.

PS : Ce billet fait partie d’une collection de publications que je produis dans le cadre d’une veille technologique en lien avec mon post-doctorat à l’Université Paris-Descartes. Pour plus de détails quant à la démarche sous-jacente, je vous renvoie à ce billet.

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