Computer scaffolding for learning sciences: studies in genetic
Étayer la conception expérimentale par des environnements informatiques : études en génétique
Résumé
The Education tends to integrate technologies like imagery, simulations, and high-resolution resources by the way of digital learning platforms. The manipulations of real objects are impossible with certain topics as genetics because of the complexity of technics which cannot be proposed in classrooms. Either for ethical reasons, students are not allowed to manipulate real animal species for example. For these reasons the use of numerical environments is interesting because it make possible to elaborate experimental situations in which students could manipulate virtual objects. These involve the question of the status of those virtual objects for learning and teaching. In this paper we present the study of three learning situations in genetics’ field, supported by three numerical environments: SCY_Lab, WISE and Lab Book. This computer-based environments help students to take into account in one hand on specifics contents difficulties like the invisible and abstract aspect of genetics’ objects, or in other hand to the complexity of inquiry-based learning approach in which students often lost the scientific problem.
L’éducation tend à intégrer des technologies comme l’imagerie, les simulations, la visualisation de phénomènes ou de molécules avec un degré élevé de résolution et la mise à disposition de ressources via des plateformes numériques. L’utilisation du numérique permet l’élaboration de situations expérimentales à partir de référents empiriques virtuels que les élèves peuvent «manipuler» via des environnements informatiques. Les simulations permettent en particulier la manipulation, la visualisation et l’exploration du modèle et de ses virtualités. En nous plaçant dans le contexte pédagogique de la démarche d’investigation, notre proposition consiste à laisser à l’élève la charge de concevoir les expérimentations. Cela amène les élèves à clarifier leur pensée par la production de représentations externes. L’objet de cet article est de regarder trois études sous l’angle des étayages adaptés à des difficultés identifiées via des plateformes numériques : SCY-Lab, WISE et LabBook. Ces difficultés sont soit de nature épistémologique (liées à la nature même des concepts), soit liées au caractère non visible et abstrait des objets manipulés, soit liées à la complexité de la démarche d’investigation expérimentale qui peut faire perdre aux élèves le problème à l’origine de leur travail.