TraAM Classes inversées 2016-2017

L’expansion océanique en classe inversée - Première S Realtimeboard, Padlet, questionnaire en ligne, capsules vidéos, collaboration.

De nombreux outils en ligne permettent de pratiquer la classe inversée. On peut citer notamment realtime Board, un site de travail collaboratif qui fonctionne comme un tableau blanc offrant de nombreuses possibilités d’agencement de l’espace, d’organisation des idées mais c’est aussi un outil permettant à plusieurs utilisateurs de contribuer à la construction en commun de cartes heuristiques ou de communiquer de manière visuelle.

L’objectif de cette expérimentation est de tester un dispositif de pédagogie inversée en classe de première S tout en mettant l’accent sur l’autonomie et le travail collaboratif au sein d’une classe mais aussi entre deux classes de deux lycées de l’Académie. Il s’agira aussi d’évaluer la pertinence du dispositif, son efficience, mais également de montrer quelles sont les difficultés que l’on peut rencontrer dans ce type de démarche.

Professeurs expérimentateurs

  • Mélanie Fenaert, Lycée B. Pascal, Orsay
  • Nicolas Cohen, Lycée Fragonard, L’Isle-Adam
LIAISON AVEC LE PROGRAMME
Niveau concerné : Première S
Partie du programme : Thème 1B : La tectonique des plaques : histoire d’un modèle
Chapitre 6 : Un modèle dynamique pour la lithosphère
PLACE DANS LA PROGRESSION
Extrait du Bulletin officiel spécial n° 9 du 30 septembre 2010 :

« Au début des années 1960, les découvertes de la topographie océanique et des variations du flux thermique permettent d’imaginer une expansion océanique par accrétion de matériau remontant à l’axe des dorsales, conséquence d’une convection profonde. La mise en évidence de bandes d’anomalies magnétiques symétriques par rapport à l’axe des dorsales océaniques, corrélables avec les phénomènes d’inversion des pôles magnétiques (connus depuis le début du siècle), permet d’éprouver cette hypothèse et de calculer des vitesses d’expansion. »


« À la fin des années soixante, la géométrie des failles transformantes océaniques permet de proposer un modèle en plaques rigides. Des travaux complémentaires parachèvent l’établissement de la théorie de la tectonique des plaques en montrant que les mouvements divergents (dorsales), décrochants (failles transformantes) et convergents (zones de subduction) sont cohérents avec ce modèle géométrique. »

MOTIVATION DU CHOIX DE LA SEQUENCE A INVERSER
Nous abordions tous deux ces notions de manières différentes les années précédentes :

  • Mélanie : deux activités pratiques de modélisation très guidées, et la notion de failles transformantes en cours mais déjà en inversé ;
  • Nicolas : un unique problème et de nombreuses ressources disposées sur realtimeboard, sans indication d’ordre, avec pour consigne de réaliser les activités pratiques en TP et de terminer le compte-rendu à la maison.



Nous avons souhaité combiner ce qui nous semblait les points forts de ces deux manières de faire : renforcer l’autonomie et la réflexion des élèves face à un grand nombre de ressources tout en conservant des activités pratiques, optimiser le temps de classe en ce sens, d’où l’intérêt de préparer la séance de travaux pratiques avec des notions à voir ou revoir avant.

PROBLÈME À RÉSOUDRE
Comment, dans le courant des années soixante, la vieille théorie de Wegener sur la mobilité horizontale des continents a-t-elle pu être réactualisée grâce aux nouvelles observations de l’époque ?

Vous êtes un groupe de jeunes étudiants géologues aux cheveux longs dans les années 60. Vous connaissez la vieille théorie de Wegener et souhaitez révolutionner le monde de la géologie en réactualisant le concept de mobilité horizontale des continents. Appuyez-vous sur les nouvelles observations de votre époque pour réactualiser l’hypothèse de la mobilité horizontale des continents.

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Dessin amicalement réalisé par Gregory Michnik pour illustrer la séquence.


NOTIONS, SAVOIR-FAIRE, COMPÉTENCES
Notions : Extrait du Bulletin officiel spécial n° 9 du 30 septembre 2010 :

« Comprendre comment la convergence des observations océanographiques avec les mesures de flux thermique a permis d’avancer l’hypothèse d’une expansion océanique réactualisant l’idée d’une dérive des continents. »
« Comprendre comment la corrélation entre les anomalies magnétiques découvertes sur le plancher océanique et la connaissance plus ancienne de l’existence d’inversion des pôles magnétiques confirma l’hypothèse de l’expansion océanique. »
« Comprendre que les mouvements des plaques sont des rotations de pièces rigides se déplaçant sur une sphère. »

Savoir-faire : Suivre un protocole : modélisation analogique de la convection mantellique, modélisation analogique du paléomagnétisme
Réaliser une maquette : mouvement de plaques sur une sphère, failles transformantes
Calculer des vitesses d’expansion océanique.
Utiliser d’un SIG (Système d’Information Géographique) pour étudier les failles transformantes, les anomalies du flux de chaleur et le paléomagnétisme.
Réaliser d’un article scientifique accompagné d’une illustration au choix parmi les suivantes : bande dessinée, diaporama, vidéo, carte heuristique, tableau, frise chronologique, graphique ou schéma.
Compétences : Exploiter un grand nombre de ressources variées pour résoudre une situation-problème.
Collaborer au sein d’une équipe "à la manière de chercheurs scientifiques".
ACTIVITÉ
Durée :
- 15 à 30 minutes en amont de la séance.
- 2 h par demi-groupe en TP.
- Temps variable hors la classe suivant les groupes pour réaliser la production finale : estimation 1 à 2h.
- Bilan en classe entière : 30 à 45 minutes.
Total estimé : 3h45 à 4h15
Coût pour une classe : 30,5 €
(sans compter les balances et plaques chauffantes)
Détail :
- 1 g d’agar-agar : 1,3 €
- 5 g de limaille de fer : 0,05 €
- 4 boîtes de pétri : 0,5 €
- Aimant avec polarité : 10 €
- Huile (1 L) : 1 €
- Bécher 150 mL : 7,6 €
- 2 bougies chauffe-plat : 0,05 €
- 2 sucriers boules : 10 €
Sécurité :
- Blouse.
- Gants et lunettes de protection.
OUTILS NUMÉRIQUES ET RESSOURCES
Fiches techniques :
- Utilisation de Google Earth.
- Utilisation du dispositif d’acquisition vidéo (si besoin).
- Aide à la réalisation de divers types de production sous forme de fiches plastifiées.

Ressources numériques :
Toutes les ressources sont sur les boards suivants :
- Site Realtimeboard de travail préliminaire
- Site Realtimeboard utilisé lors de la séance
- Espace collaboratif sur Realtimeboard pour les élèves

Voici les ressources les plus importantes, tirées des boards cités ci-dessus :
- Google Earth avec fichiers kmz associés : géothermie, paléomagnétisme et failles
- Questionnaire en ligne
- Capsule vidéo d’introduction
- Capsule paléomagnétisme
- Capsule convection mantellique
- Capsule failles et séismes
- Site Padlet pour les productions du lycée Fragonard
- Site Padlet pour les productions du lycée Blaise Pascal
- Exemple de fichier de tableur pour l’évaluation

Déroulement global de la séquence

Déroulement détaillé de la séquence

  • Avant la classe

Les élèves sont tout d’abord familiarisés à l’avance avec l’utilisation d’un site de travail collaboratif du nom de Realtimeboard. Chaque élève est inscrit par son professeur qui dispose d’un accès administrateur gratuit et renouvelable chaque année.

Une semaine avant la séance de Travaux Pratiques les élèves reçoivent le lien vers l’activité préparatoire en guise de préambule à réaliser à la maison dans le cadre du dispositif de la classe inversée.

Un planning du déroulement de la séquence leur permet de comprendre les différentes étapes du travail qui les attend.

Les élèves doivent ensuite répondre au questionnaire dont le lien est disponible dès lors qu’ils se sont connectés à l’activité préparatoire : lien vers le questionnaire.

Les enseignants récupèrent automatiquement le suivi du travail des élèves sous la forme d’une feuille de calcul téléchargeable et mise à jour automatiquement. Un calcul automatique des points est configuré pour cette première étape. Ce calcul contribuera pour 5 points à la note finale notée sur 20 points.

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  • Pendant la classe

Lors de la séance de Travaux Pratiques trois groupes d’élèves sont constitués (4 à 6 élèves par groupe) ; il leur est attribué une mission sur un sujet donné : paléomagnétisme, failles transformantes ou convection mantellique. Chaque groupe devra utiliser les ressources à sa disposition pour comprendre les mécanismes mis en jeu et produire un article expliquant comment ces nouvelles données permettent d’étayer davantage l’idée de la mobilité horizontale des continents. Les élèves ont alors accès à un « board » où toutes les ressources nécessaires sont disponibles : lien vers le board.

Comme précédemment, le planning, toujours présent permet de se situer dans le temps par rapport aux objectifs fixés :

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Parallèlement, une version papier plastifiée avec les ressources, protocoles, matériel et fiches techniques adaptés à leur sujet leur est distribuée.

Chaque groupe doit ensuite se décider sur la forme de production choisie qui accompagnera l’article scientifique.

Un choix est donné aux élèves parmi les formes suivantes : bande dessinée, diaporama, vidéo, carte heuristique, tableau, frise chronologique, graphique ou schéma. Ils empruntent alors une fiche plastifiée leur fournissant des renseignements et des ressources possibles pour mener à bien leur travail.

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Les fiches sont disponibles ici en téléchargement.


  • Après la classe

Les élèves continuent leur travail après la séance et doivent collaborer pour finaliser leur production sous la forme qu’ils ont choisie. La collaboration peut se faire notamment à l’aide de l’espace collaboratif qui leur avait été préparé sur Realtimeboard. De plus ils peuvent collaborer entre les deux lycées et y sont même fortement encouragés. Ils savent qu’à la fin leur travail sera évalué par les enseignants mais aussi par leurs pairs : chaque groupe de chaque lycée va évaluer un groupe équivalent de l’autre lycée et lui attribuer un badge (débutant, apprenti, confirmé ou expert).

Les groupes doivent déposer avant la date fixée par les professeurs leur production sur un « Padlet » dont l’adresse leur est fournie. Le « Padlet » peut être verrouillé en écriture par la suite interdisant tout dépôt au-delà de la date fixée.

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Pour faciliter l’accès au Padlet, il est possible de récupérer dans celui-ci un code embed afin de l’intégrer directement dans l’ENT de l’établissement (ici : monlycée.net alias Lilie).


Voici quelques captures d’écran des « Padlets » sur lesquels sont déposés les productions des élèves.

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Lien vers le « Padlet » pour les productions du lycée Fragonard

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Lien vers le « Padlet » pour les productions du lycée Blaise Pascal


L’évaluation finale par le professeur tient compte du travail préparatoire, de l’investissement pendant la séance et de la production finale. Un fichier de tableur construit en amont de la séance permet d’automatiser le calcul des points selon les critères définis. L’évaluation par les pairs peut se faire avant ou après l’évaluation par le professeur dans la mesure ou seule l’évaluation par le professeur se traduira par une note. En revanche il peut être judicieux d’insister auprès des élèves sur le fait que leur évaluation doit rester objective et constructive. C’est pour cela que lorsque les séances où ont lieu les évaluations par les pairs sont un jour différent pour chacun des deux lycées il faut masquer les badges obtenus en verrouillant le « Padlet » afin de ne pas influencer les élèves.

L’ensemble des résultats des différentes étapes évaluées figurent ainsi dans le fichier prévu à cet effet (lien) :

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RETOUR DES IMPRESSIONS DES ÉLÈVES
Un questionnaire a été élaboré afin d’avoir un retour critique de la part des élèves. Même si tous les élèves n’ont pas renseigné le questionnaire, la participation anonyme a néanmoins permis à tous ceux qui l’ont fait de s’exprimer pleinement sur le sujet. Dans l’ensemble on peut dresser un bilan plutôt positif pour les élèves qui ont eu l’impression d’avoir mieux compris les notions abordées. Le travail collaboratif semble également avoir été une expérience très intéressante. Un peu moins d’un tiers des élèves déclare ne pas avoir trouvé d’intérêt à l’évaluation par les pairs mais un peu plus d’un tiers semble au contraire avoir tiré un bénéfice certain de cette implication dans l’évaluation. Plus de 85 % des élèves ressortent très satisfaits de l’ensemble de cette expérience :

On est en droit de se demander comment un tiers des élèves ayant répondu au questionnaire en ligne n’a pas réussi aisément à se connecter au site dont le lien avait été donné de trois façons afin de rendre le site facilement accessible : via l’ENT, via un lien court et via un QR code photocopié et distribué à tous. Il est fort probable que les élèves n’ont essayé de se connecter que par l’intermédiaire d’un smartphone ce qui peut éventuellement poser problème lorsque la puissance du réseau est faible. Cela dit, le site Realtimeboard est théoriquement accessible en lecture à partir de tout terminal connecté à Internet : smartphones, tablettes ou ordinateurs.


L’inscription peut paraître plus délicate que la simple connexion au site car les pages sont en langue anglaise et qu’il faut en comprendre un minimum pour finaliser l’inscription. On remarquera que cette étape semble avoir posé moins de problèmes que l’accès au site. C’est assez paradoxal.


On voit que pour une grande majorité le travail en amont avec les ressources préalablement accessibles a été profitable aux élèves qui ont eu le sentiment d’être mieux préparés à la séance de Travaux Pratiques. En revanche il reste une minorité non négligeable d’élèves qui n’ont pas compris l’intérêt de ce travail et qui se sont sentis perdus à ce stade de la séquence.


Même constat que précédemment, il est très probable que les élèves pour qui les consignes des professeurs semblaient floues aient été les mêmes qui avaient le sentiment d’être perdus. L’enjeu est donc, dès cette première étape, lors du travail préalable, en amont des séances en classe, d’être le plus clair possible afin d’éviter un découragement d’une partie des élèves dès le début.


On peut aussi s’interroger sur le fait que 23 % des élèves n’aient pas eu le sentiment d’avoir une visibilité du planning. Pourtant celui-ci était présent partout, sur toutes les pages consultées, justement pour être sûr de sa parfaite visibilité.


Une bonne majorité des élèves a fort heureusement trouvé un intérêt indéniable au travail collaboratif. En revanche on retrouve toujours un tiers des élèves qui n’en voient pas l’intérêt. Peut-être que ce sont ces mêmes élèves qui s’étaient sentis perdus dès le début. Est-ce un manque d’implication de leur part ? Un manque de clarté dans les consignes ? Il faudra donc toujours veiller à ce que personne ne soit laissé en difficulté, et ce, dès le début d’un dispositif de classe inversée afin de motiver au maximum ces élèves et susciter en eux une envie de découvrir, d’expérimenter et de collaborer pour construire un savoir et développer des compétences.


Malheureusement, la plus grosse difficulté pour les élèves aura été également de communiquer entre les deux lycées. L’absence de connaissance ou de communication directe (tchat, visio) avec les élèves de l’autre établissement en est certainement à l’origine. De plus, le site Realtime Board n’est pas l’outil le plus adéquat pour installer une collaboration.





On retrouve environ 30 % des élèves qui n’ont pas trouvé d’intérêt à l’évaluation par les pairs et qui ne se sont "pas plus investis" ni mieux compris les notions abordées. Et à l’opposé, seul un autre tiers en a vraiment tiré un bénéfice certain. Il est donc nécessaire de mieux préparer en amont la démarche d’une évaluation par les pairs car pour beaucoup d’entre eux c’était la première fois qu’ils évaluaient le travail de leurs camarades.


Même si, pour plus de 85 % des élèves, cette expérience a été positive, il reste près de 15 % de déçus de cette expérience. La réflexion à mener pour de futures expérimentations sera de chercher comment motiver 100 % d’une classe dans ce type de travail. Est-ce seulement possible ?


ANALYSE ET ÉVALUATION DU DISPOSITIF
Plus-values dégagées Le travail collaboratif permet aux élèves de construire et d’approfondir leurs connaissances sur un fait scientifique précis et de s’enrichir mutuellement des acquis des uns et des autres permettant ainsi un apprentissage plus efficace, tout comme la responsabilité d’évaluer les travaux des autres groupes en leur attribuant des badges. Cette évaluation par les pairs renforce l’acquisition des connaissances sur les sujets traités.

Ce dispositif permet en outre une bonne implication en classe pour la plupart, lors des phases de réflexion ou lors de la réalisation des manipulations et enfin lors de la phase de conception (article scientifique, production finale).

L’autonomie laissée pour la réalisation de la production, hors temps de classe, permet l’obtention de synthèses de bonne qualité et des productions créatives et bien abouties pour de nombreux groupes.
Difficultés rencontrées La prise en main du « board » nécessite un apprentissage qui peut paraître rébarbatif pour certains.

La création et le paramétrage des comptes des élèves sont parfois fastidieux car le site est entièrement en langue anglaise et de nombreux élèves se retrouvent avec un compte bloqué temporairement après les 14 premiers jours d’essai en version complète sans comprendre comment faire ou bien oublient tout simplement de rétrograder leur compte vers la version gratuite qui leur permettrait de retrouver immédiatement un accès.

Realtimeboard permet l’intégration directe de vidéos hébergées sur certains sites (Youtube) mais pas ceux de la Scolawebtv de l’académie de Versailles ou Viméo, ce qui oblige à placer un lien pointant vers un site externe.

Cette activité nécessite l’utilisation de nombreux liens, notamment de trois « boards », de deux « Padlets » et d’un formulaire en ligne : certains élèves sont perdus et ne retrouvent pas les consignes qui sont pourtant clairement énoncées au fur et à mesure.

On peut noter une assez grande difficulté à engendrer une communication entre les élèves des deux lycées, qui ne se connaissent pas a priori.

On peut aussi constater, dans certains cas seulement mais pour une quantité non négligeable d’élèves, le recours trop fréquent au copié-collé, parfois intégral, d’informations issues de sites Internet. Mais cette propension au plagiat n’est pas propre au dispositif de classe inversée ; elle est généralisable à tout travail effectué en dehors du temps de classe voire même parfois pendant la classe.

Certains élèves peuvent manquer d’objectivité lors de l’attribution des badges s’ils ont eux-mêmes fourni un travail de médiocre qualité, ils sont trop facilement tentés d’évaluer de manière sévère comme s’il s’agissait de représailles.

Enfin, on peut constater que nous sommes dorénavant en présence d’élèves qui maîtrisent parfaitement les smartphones pour se connecter à Internet mais qui sont beaucoup moins habiles face à un véritable ordinateur, ce qui pose problème lors des phases d’élaboration de la production ou de communication sur leur espace collaboratif en ligne.
Pistes d’amélioration Il est nécessaire d’avoir exploité en amont l’outil proposé par Realtimeboard, de manière plus légère, pour habituer les élèves à l’interface.

Les élèves devraient d’une façon générale être davantage sensibilisés aux bénéfices de la coopération dans le travail en classe et en dehors de la classe. Certains fonctionnent encore trop selon une démarche trop individuelle.

Dans le cas d’une collaboration entre deux lycées, il serait bon de préparer le terrain dès le début de l’année et de généraliser cette communication à d’autres projets afin d’impliquer davantage les élèves.

Lors de l’évaluation par les pairs, celle-ci devrait se faire sans que les groupes qui évaluent en dernier connaissent les badges qui leur ont été attribués afin de rester objectif. Il faut donc veiller à bloquer temporairement l’accès au premier Padlet, le temps de boucler l’évaluation du deuxième et de dévoiler ainsi les résultats à la toute fin.

Il pourrait être utile de réduire la quantité de « boards » et d’informations sans être trop ambitieux afin de ne pas générer chez l’élève le sentiment d’être perdu.

Un outil de l’Académie de Versailles permet d’unifier les outils utilisés dans cette expérimentation ce qui simplifie grandement le travail du professeur notamment dans le suivi des élèves, il s’agit de la plateforme Éléa développée par la Dane. Lien vers le site de la Dane - projet Éléa. Pour l’instant, seule l’académie de Versailles peut utiliser Éléa mais on peut espérer un déploiement national à l’avenir.

Le site Realtimeboard quant à lui est disponible partout et reste gratuit pour les enseignants qui en font une demande auprès du service commercial, il suffit simplement de fournir la copie d’un document administratif attestant de l’appartenance à l’Éducation Nationale.

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