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Informer et accompagner
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les professionnels de l’éducation Cycles 2 3 4
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Sciences de la vie et de la Terre
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Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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Les usages du numérique au cycle 4,
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dans l’enseignement
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des sciences de la vie et de la Terre.
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Ce document propose d’explorer les usages du numérique dans l’enseignement des sciences de
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la vie et de la Terre pour la mise en oeuvre du nouveau socle de connaissances, de compétences
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et de culture et du nouveau programme des sciences de la vie et de la Terre.
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Pour en faciliter la lecture, ce document est organisé en fonction des domaines 1, 2 et 4 du socle.
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Il ne s’agit pas ici de traiter de la question matérielle du numérique en classe. Un guide
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d’équipement pour les usages pédagogiques du numérique a été publié sur Éduscol et présente
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des choix possibles d’équipement, en dégageant leurs avantages et leurs inconvénients.
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Le domaine 1 Les langages pour penser et communiquer
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La maîtrise des langages est, en sciences de la vie et de la Terre, comme dans toutes les
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disciplines, un enjeu central. Pour comprendre les démarches et les mettre en œuvre, les
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élèves utilisent différents langages que le numérique contribue à développer. Trois sous
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domaines sont plus particulièrement concernés :
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• comprendre et s’exprimer en utilisant la langue française à l’écrit et à l’oral ;
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• comprendre et s’exprimer en utilisant une langue étrangère ;
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• comprendre et s’exprimer en utilisant les langages mathématiques, scientifiques
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et informatiques.
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Le numérique et les compétences liées à l’expression écrite et orale.
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La pratique des démarches d’investigation est intimement liée à la maîtrise de la langue.
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L’élève doit être capable d’exprimer et de comprendre des questionnements, des hypothèses,
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des relations de causalité, des relations de corrélation, d’argumenter, de commenter, de
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construire des conclusions, etc.
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Quand un élève en difficulté face à l’expression écrite produit un texte, il n’identifie pas
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ses propres erreurs. Si le professeur attire son attention sur un point particulier, il peut
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alors chercher des solutions. Les traitements de textes apportent des fonctionnalités qui
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permettent, en quelque sorte, de remplacer le professeur dans cette assistance auprès
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de l’élève. Les corrections orthographiques et grammaticales en particulier amènent les
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collégiens à rechercher des solutions pour supprimer les erreurs signalées. De plus, les
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recherches dans les dictionnaires des synonymes intégrés à l’outil contribuent à l’amélioration
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de l’expression écrite par exemple.
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eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Mars 2016 1
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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L’outil « révision » des traitements de texte peut aussi favoriser des pratiques de reformulation
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dont on sait qu’elles améliorent les apprentissages. Le professeur peut porter un regard sur
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les productions, apporter des commentaires pour guider les élèves qui vont ainsi améliorer la
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qualité de leurs productions. En gardant les traces des révisions et des commentaires, il peut y
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avoir une reformulation obtenue de manière collective qui associera de fait une argumentation
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orale des propositions d’amélioration ou de correction du texte, et par conséquent qui
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nécessitera de la part des élèves une explicitation de leurs intentions. Le travail de
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reformulation peut aussi avoir lieu de manière différée à la maison par exemple, ce qui permet
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d’aider des élèves éprouvant des difficultés dans la rédaction écrite.
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L’utilisation de cet outil permet également de mieux répondre aux besoins d’élèves souffrant
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de troubles cognitifs. Les fonctionnalités qui permettent la lecture des textes par la machine,
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d’augmenter la taille ou de changer la police des caractères, ou encore, un changement de la
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couleur du fond de page, sont autant d’éléments qui peuvent aider des élèves dyslexiques
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par exemple.
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L’oral est omniprésent dans les séances à la fois par les échanges entre le professeur et ses
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élèves et entre les élèves eux-mêmes. Paradoxalement, c’est un domaine difficile à évaluer
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et où la remédiation est rarement mise en place. La difficulté principale est de pouvoir garder
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une trace de ce que l’élève dit et de l’amener à travailler plus spécifiquement les points qui
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font défaut.
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Tous les systèmes d’exploitation intègrent des enregistreurs et des outils simples de montage
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vidéo. Par ailleurs, ils peuvent utiliser des systèmes de capture vidéo pour filmer une
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expérience en classe, réaliser un reportage dans une exploitation agricole ou encore réaliser
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des interviews. Il est donc possible, sans engager de gros moyens techniques, de faire réaliser
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aux élèves des bandes-son ou des séquences vidéo qu’ils commentent. Il y a ici une plus-value
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très forte dans l’usage du numérique qui rend pérenne l’expression orale et donc la possibilité
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de travailler avec les élèves sur les difficultés identifiées.
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Ce travail peut être fait, par exemple, dans le cadre de projets qui ont pour objectif de produire
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un reportage pour une « web radio », pour un film mis en valeur lors de journées portes
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ouvertes ou sur le site Internet de l’établissement.
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Comprendre et s’exprimer en utilisant une langue étrangère.
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L’utilisation de documents en anglais peut se faire de différentes façons dans les cours des
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sciences de la vie et de la Terre. Des documents scientifiques en langue étrangère peuvent
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être utilisés en classe. Il faut bien sûr s’assurer auprès des professeurs de langues qu’ils sont
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d’un niveau adapté.
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Face à des documents en langue étrangère, les élèves, quand ils accèdent comme ils le
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souhaitent à des outils numériques, ont tendance rapidement à faire appel à des systèmes de
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traduction. Il suffit d’un copier-coller dans une fenêtre pour voir apparaître le texte en français
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voire utiliser des fonctionnalités des navigateurs pour que les pages soient directement
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traduites.
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eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Mars 2016 2
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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Pour autant, les résultats obtenus présentent souvent des contresens, des erreurs de
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vocabulaire, des erreurs dans la structure des phrases et dans les relations de cause à
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effet par exemple. On le voit dans l’exemple ci-dessous obtenu en traduisant un texte sur le
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Darwinisme du site Wikipedia anglais.
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Texte original :
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« Darwinism is a theory of biological evolution developed by the English naturalist Charles Darwin
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and others, stating that all species of organisms arise and develop through the natural selection of
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small, inherited variations that increase the individual’s ability to compete, survive, and reproduce.
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Also called Darwinian theory, it originally included the broad concepts of transmutation of species
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or of evolution which gained general scientific acceptance after Darwin published On the Origin of
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Species in 1859, including concepts which predated Darwin’s theories, but subsequently referred to
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specific concepts of natural selection, of the Weismann barrier or in genetics of the central dogma
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of molecular biology.[1] Though the term usually refers strictly to biological evolution, creationists
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have appropriated it to refer to the origin of life, and it has even been applied to concepts of cosmic
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evolution, both of which have no connection to Darwin’s work. It is therefore considered the belief
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and acceptance of Darwin’s and of his predecessors’ work—in place of other theories, including
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divine design and extraterrestrial origins. »
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Proposition de traduction :
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« Le darwinisme est une théorie de l’évolution biologique développée par le naturaliste anglais
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Charles Darwin et d’autres, indiquant que toutes les espèces d’organismes naissent et se
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développent grâce à la sélection naturelle des petits, a hérité des variations qui augmentent
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la capacité de l’individu à concurrencer, survivre et se reproduire. Aussi appelée la théorie
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darwinienne, il comprenait à l’origine les grands concepts de la transmutation des espèces ou
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de l’évolution qui a gagné l’acceptation scientifique générale après Darwin a publié Sur l’origine
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des espèces en 1859, y compris les concepts qui existaient avant les théories de Darwin, mais
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par la suite appelé à des concepts spécifiques de la sélection naturelle, de la barrière Weismann
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ou en génétique du dogme central de la biologie moléculaire. [1] Bien que le terme se réfère
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généralement strictement à l’évolution biologique, les créationnistes se sont appropriés pour faire
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référence à l’origine de la vie, et il a même été appliquée à des concepts de l’évolution cosmique,
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qui ont tous deux pas de connexion à l’œuvre de Darwin. Il est donc considéré la croyance et
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l’acceptation de Darwin et de ses prédécesseurs le travail à la place des autres théories, y compris
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la conception divine et origines extraterrestres. »
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L’outil est intéressant, il apporte des clés de lecture, mais il est imparfait. Pour repérer les
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erreurs, nous faisons appel à nos connaissances en biologie et à nos compétences en langues
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française et anglaise pour juger de la pertinence de ce que l’application propose. C’est bien
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ce travail que doit être capable de mener un élève et c’est en le conduisant qu’il adoptera une
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attitude critique. Il est intéressant de voir ici comment le recours au numérique peut amener
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l’élève à prendre conscience de l’importance des compétences disciplinaires construites
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pour prendre le recul nécessaire face aux ressources proposées sur Internet. Bien entendu,
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on rejoint ici fortement les compétences qui sont à développer dans le domaine 2 du socle à
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propos des recherches et du traitement de l’information.
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eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Mars 2016 3
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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Comprendre et s’exprimer en utilisant les langages mathématiques,
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scientifiques et informatiques.
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Utiliser le numérique pour faciliter l’exploitation des cartes.
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Dans les investigations qu’ils conduisent, les élèves sont amenés à exploiter des plans et des
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cartes, à travailler à différentes échelles, à faire le lien par exemple entre des observations
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ponctuelles qu’ils peuvent réaliser lors de sorties sur le terrain et des objets géologiques
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d’une toute autre échelle. Ce qui est difficile pour l’élève c’est le lien entre la représentation
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cartographique et le réel, c’est le changement d’échelle du local au global, c’est de visualiser
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le relief à partir d’un objet plan, c’est de se localiser sur la carte ou encore de visualiser le
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trajet fait au cours d’une sortie, etc. Les systèmes d’informations géomatique qui intègrent la
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réalité augmentée rendent ce travail plus facile pour les élèves.
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Ils permettent des changements d’échelles, la visualisation du relief, la localisation des lieux
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d’étude, les mesures de distance, de surface, etc. L’ajout de « couches de données » permet
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de visualiser des informations scientifiques géoréférencées variées comme les températures
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moyennes des océans ou de l’atmosphère, la localisation des séismes ou du volcanisme,
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les limites de plaques, les cartes topographiques et géologiques, des informations du
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sous-sol, etc.
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Sur le terrain, à condition de disposer d’outils connectés, il est possible d’obtenir des
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informations sur les lieux d’étude (carte topographique, information du sous-sol, carte
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géologique, relief, etc). Le code de l’éducation exclut l’usage des téléphones portables dans les
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1. Au sujet de collèges 1. Sur le terrain, des solutions techniques peuvent être mises en œuvre.
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l’utilisation des Par exemple, une borne WIFI portable intégrant une puce SIM peut permettre aux élèves un
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téléphones portables
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accès à l’Internet sur des tablettes.
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le code de l’éducation
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précise : Article L511-5
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(Créé par LOI Ces outils numériques contribuent au développement de l’autonomie puisque les élèves
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n° 2010-788 du peuvent choisir les données qu’ils affichent en fonction de la recherche qu’ils mènent.
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12 juillet 2010 -
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art. 183 (V))
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Le site national de SVT hébergé par l’académie de Toulouse propose une liste de ces logiciels
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« Dans les écoles
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avec des exemples d’applications.
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maternelles, les écoles
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élémentaires et les Utiliser le numérique pour aider à construire des schémas fonctionnels.
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collèges, l’utilisation
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durant toute activité Lors de la construction des schémas fonctionnels, les principales difficultés pour les élèves
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d’enseignement et dans sont d’établir des relations logiques et de mettre en place un système de codes cohérents
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les lieux prévus par le
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traduisant le mécanisme. Les logiciels générant des cartes conceptuelles sont bien adaptés
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règlement intérieur, par
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un élève, d’un téléphone
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pour aider les élèves à réaliser des schémas fonctionnels. En effet, il est nécessaire de définir
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mobile est interdite. » un sens de lecture et de préciser la signification des liens établis (les nœuds de la carte
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conceptuelle). En d’autres termes, l’élève doit se demander qui agit sur qui et de quelle façon.
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eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Mars 2016 4
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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Les exemples ci-dessous sont réalisés avec l’un des logiciels libres de droit.
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Dans le premier exemple ci-dessous, il s’agit de faire un schéma fonctionnel du devenir de
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l’amidon lors de la nutrition.
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Le logiciel ne permet pas d’associer la légende qui peut ensuite être rajoutée après insertion
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du schéma dans un traitement de texte par exemple (signification des couleurs des flèches,
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des différents types de cadres ou encore du fond coloré des figures ici).
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Le deuxième exemple permet par exemple aux élèves de représenter une partie des
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mécanismes liés à l’évolution.
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Utiliser les langages informatiques.
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Dans notre discipline, l’utilisation de clés de détermination pour identifier un organisme
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revient à utiliser un algorithme. Il est constitué par l’ensemble de la clé et des choix qui sont
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à effectuer. Chaque ramification correspond en réalité à un test logique de type « Si telle
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condition est remplie, alors je choisis ce chemin ». En suivant successivement les propositions,
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on arrive, à la fin de la clé, à déterminer l’être vivant.
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Des logiciels permettent d’accompagner l’élève dans ces déterminations, certains sont
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adaptables aux collections d’organismes que l’élève doit étudier.
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eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Mars 2016 5
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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Il est possible de faire construire la clé. On peut imaginer au sein d’un EPI que des élèves aient
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à construire d’abord l’algorithme d’une clé de détermination avant de devoir la transposer
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dans un logiciel de type « scratch ».
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Les logiciels de carte conceptuelle, décrits dans le paragraphe précédent, aident à la
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construction de clés. L’exemple suivant a été créé avec l’un de ces logiciels. À chaque
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« nœud » l’élève est amené à préciser le critère qui permet d’identifier les différentes espèces
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de coccinelles.
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Utiliser le numérique pour traiter des données et faire des représentations graphiques.
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Le traitement des données et leurs représentations peuvent être réalisés avec des tableurs.
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Cet outil apporte des plus-values très importantes. D’abord, il permet aux élèves de traiter
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des données et de les représenter. Il est possible très rapidement, à partir d’un même lot de
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données, d’obtenir des représentations différentes. On voit ici le travail qui peut être fait avec
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des élèves sur la pertinence ou pas de telle ou telle représentation graphique (diagrammes,
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courbes, histogrammes, diagrammes-araignées, etc.). Il est intéressant de noter que le
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recours au tableur ne gomme pas l’apprentissage de la construction des graphiques, en effet
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les élèves sont toujours amenés à devoir choisir les axes, trouver un titre pertinent, nommer
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les axes, etc. Par contre contrairement au travail sur du papier les erreurs sont corrigées en
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quelques secondes, on pense tout particulièrement aux erreurs récurrentes liées au choix des
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axes par exemple.
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Le tableur c’est aussi le traitement extrêmement rapide de grandes quantités de données
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issues de la recherche et auxquelles les élèves vont accéder via des banques de données.
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C’est une plus-value très importante dans notre discipline qui rapproche le travail en classe de
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celui de la recherche tout en permettant de comprendre comment se traitent des données et
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comment on en obtient des représentations exploitables.
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eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Mars 2016 6
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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Le domaine 2 Les méthodes et outils pour apprendre.
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Les compétences définies dans le domaine 2 doivent permettre à l’élève « d’apprendre à
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apprendre, seul ou collectivement, en classe ou en dehors »... « Les méthodes et outils
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pour apprendre doivent faire l’objet d’un apprentissage explicite en situation, dans tous les
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enseignements... ».
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Le numérique prend une place importante dans l’acquisition de ces compétences qui doit se
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faire, comme le texte l’indique, « en situation », c’est à dire en faisant pour nous des sciences
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de la vie et de la Terre. Il s’agit bien d’apporter à nos élèves des méthodes et des outils qui
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vont à la fois renforcer leurs apprentissages, les rendre plus autonomes, permettre une
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différenciation voire une individualisation tout en menant des investigations scientifiques.
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Organisation du travail personnel dans et hors la classe.
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L’entrée au collège, en dernière année de cycle 3, s’accompagne d’une modification du travail
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personnel que l’élève doit faire à la maison. Jusque-là, à l’école primaire, seul l’apprentissage
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des leçons est demandé, les productions écrites ne peuvent être exigées. C’est à partir de
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la classe de 6e que les élèves vont diversifier les travaux à faire hors la classe. Un véritable
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apprentissage est à mener ici. Il faut accompagner les élèves dans ces nouvelles tâches qui ne
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sont pas simples à prendre en charge et qui peuvent être sources d’échec scolaire.
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Pour que les élèves produisent un travail personnel efficace, ils doivent être capables de bien
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gérer leurs agendas, d’anticiper les travaux à conduire, de trouver des aides et les moyens
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d’apprendre qui leur correspondent.
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Les outils numériques apportent des plus-values certaines pour accompagner les élèves dans
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ces apprentissages.
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Aider les élèves à gérer le travail à faire.
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Une première difficulté est la gestion des agendas. Sur ce premier point, une réflexion des
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équipes pédagogiques peut être menée dans l’utilisation des agendas numériques, des
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rappels automatiques des tâches à conduire, des liens dynamiques qui peuvent être établis
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entre les cahiers de textes en ligne et des notifications qui peuvent être adressées aux
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élèves. L’enjeu est de passer progressivement d’une gestion de ces outils par les professeurs
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à une prise en main par les élèves eux-mêmes, et de les accompagner dans l’acquisition
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de l’autonomie. Ces outils d’usage courant aujourd’hui seront inévitablement utilisés
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dans leur vie professionnelle. Les espaces numériques de travail intègrent désormais ces
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fonctionnalités.
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Aider les élèves à mieux apprendre en diversifiant leurs stratégies d’apprentissage.
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Le travail personnel va conduire l’élève à s’entraîner, à réviser et à mémoriser. Il importe ici
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de diversifier les outils mobilisables par les élèves, pour qu’ils puissent choisir celui qui leur
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paraît le plus adapté en fonction de ce qu’ils ont à faire ou en fonction de ce qui est le plus
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efficace pour eux. Le numérique offre une palette très large d’outils :
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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• les cartes conceptuelles déjà abordées dans la première partie de ce document ;
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• les cartes mentales qui permettent d’organiser des idées, de résumer, de préparer un plan.
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Contrairement aux cartes conceptuelles, le sens des liens qui relient les différents items
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n’est pas précisé. On considère en général que seul l’auteur de la carte mentale est capable
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d’en retrouver le sens ;
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• les logiciels d’enregistrement audio et vidéo pour ceux qui assimilent mieux en écoutant.
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Aider les élèves à être plus autonomes dans la résolution des problèmes.
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L’élève doit être capable, à la fin de la scolarité obligatoire, de suffisamment d’autonomie pour
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investir un sujet d’étude, comprendre les problématiques qu’il a à résoudre et trouver les
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ressources dont il a besoin pour réussir. Ici aussi, le numérique contribue à l’acquisition de ses
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compétences.
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La mise à disposition de ressources sur les espaces numériques de travail, accessibles en
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classe, et hors la classe, permettent aux élèves d’accéder, sans l’intervention directe du
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professeur, aux aides dont ils ont besoin. On voit ici que le simple transfert de la ressource sur
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un format numérique apporte des plus-values très fortes (pérennité de l’accès aux documents,
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en couleur, réutilisables à différents moments du cycle, développement de
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l’autonomie des élèves qui accèdent par eux-mêmes aux ressources). La mise à disposition de
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fiches d’aides techniques et méthodologiques sur l’espace numérique de travail (ou sur tout
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autre lieu de stockage si l’établissement ne dispose pas encore de cette technologie) permet
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aux élèves d’accéder par eux-mêmes aux aides dont ils ont besoin en fonction des difficultés
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qu’ils rencontrent. Ce n’est plus le professeur qui va fournir, à terme, tel ou tel document,
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mais c’est l’élève qui prend en main l’analyse de ses difficultés et qui trouve des solutions
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pour y remédier. On aide l’élève à devenir plus autonome, à trouver les ressources dont il a
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besoin. En même temps, une différenciation s’est opérée puisque les ressources utilisées sont
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différentes d’un élève à un autre ou d’un groupe de travail à un autre.
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Coopérer et réaliser des projets.
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Il s’agit ici d’acquérir des compétences permettant aux élèves de coopérer dans la réalisation
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de tâches qu’elles soient individuelles ou collectives, qu’elles soient menées dans une
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démarche de projet ou sous une autre forme.
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Aider les élèves à organiser leur projet.
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Pour collaborer efficacement les élèves doivent être capables de s’organiser (voir paragraphe
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précédent), d’échanger et de collaborer. Il s’agit de les responsabiliser et de les impliquer.
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eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Mars 2016 8
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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Dans la mise en oeuvre spécifique de projets, et donc par exemple lors de la réalisation d’EPI,
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on peut recourir à des logiciels qui aident les élèves à planifier des tâches, à définir les rôles
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de chacun. Des logiciels comme GanttProject, très proches de logiciels utilisés dans le monde
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de l’entreprise, permettent de faire ce type de projection.
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Il est également possible d’utiliser de type de logiciel dans la mise en oeuvre de démarches
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biotechnologiques où il s’agit, pour partie, de définir les étapes et la durée des procédures.
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Définition des investigations à faire et de leur durée
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Définition du rôle de chaque élève, ou groupe d’élèves
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Vue synthétique du projet à conduire
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Aider les élèves à mutualiser leurs travaux, à collaborer, à coopérer.
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Pour impliquer davantage les élèves lors des phases collaboratives, il faut parvenir à la fois à
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prendre en compte les travaux de chacun tout en parvenant à mener le travail dans un temps
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contraint.
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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L’utilisation de systèmes de projections interactifs apporte une première solution. L’exemple
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suivant montre un travail en classe de sixième où les élèves confrontent leurs propositions
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d’expérimentation à propos des conditions nécessaires pour fabriquer du yaourt. Les quatre
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groupes sont venus présenter leurs propositions en les inscrivant sur le tableau numérique.
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Les remarques produites par les élèves lors de la mutualisation sont consignées par le
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professeur et apparaissent en rouge et en vert. Le résultat de ce travail peut être capturé et
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imprimé ce qui permet d’en retrouver la trace dans le cahier de l’élève ou déposé sur l’espace
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numérique de travail. C’est un moyen de garder la trace de la mutualisation qui a permis de
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travailler sur les erreurs des élèves.
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Dans l’exemple qui suit, le document qui sera le support de la mutualisation se construit
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pendant que les élèves travaillent. Le professeur donne accès à une plateforme internet qui
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permet à chaque groupe, dans un cadre défini, de présenter les résultats de leurs recherches.
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Dans l’exemple les élèves photographient des fossiles, les décrivent et font quelques lignes de
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commentaires.
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Chaque fois qu’un groupe écrit sur le mur collaboratif, l’ensemble des ordinateurs de la classe
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affichent le travail. Ainsi se construit de façon synchrone un document qui va permettre une
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mutualisation des recherches.
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Le gain de temps est très important, les élèves sont responsabilisés puisqu’il faut que tous
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les groupes terminent leurs recherches pour que des conclusions soient tirées, l’impression
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du travail ou son stockage sur un espace numérique de travail permet de garder la trace du
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travail et de sa mutualisation.
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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Il existe aujourd’hui un panel très important d’outils numériques collaboratifs qui permettent
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de prendre en compte le travail de tous les élèves et qui conduisent à la construction d’un
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document unique à partir de différents lieux de travail. Ce sont, par exemple, les logiciels
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de traitement de textes collaboratifs, les cartes mentales collaboratives, les ardoises
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virtuelles collaboratives (padlet) par exemple. C’est également une source de motivation et de
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responsabilisation puisque l’on ne pourra tirer des conclusions qu’à partir du moment où tous
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les groupes auront fait leurs travaux.
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Le numérique permet de changer les espaces de travail, car il permet aux élèves et à leur
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professeur de collaborer et de coopérer dans et hors la classe. Il faut amener les élèves à
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réfléchir sur les plateformes de communication qu’il est souhaitable d’utiliser en fonction des
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besoins identifiés (échange de documents, de rendez-vous, agendas partagés, conférences
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audio, conférences vidéo, etc.).
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Le respect des conditions d’utilisation : âge minimum pour s’inscrire, format des documents
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acceptés, pérennité, ou pas, des informations déposées, etc. sont également des points qui
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doivent faire partie de la formation apportée aux élèves.
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Médias, démarches de recherche et de traitement de l’information.
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La connexion à l’Internet a enrichi significativement les possibilités offertes aux enseignants
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et à leurs élèves : les élèves accèdent à un savoir quasi infini modifiant au passage le rapport
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qu’ils ont à la connaissance. A quoi bon apprendre puisque tout se trouve sur la toile ?
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Il y a ici un enjeu très important que nous avons déjà abordé avec les outils de traduction
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dans la première partie. A ce propos, nous avons vu que sans connaissance dans le domaine
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scientifique investi il est impossible d’identifier des erreurs produites par les algorithmes
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de traduction. C’est le même constat ici. Il est bien difficile d’identifier des erreurs si l’on est
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eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Mars 2016 11
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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complètement vierge de toute connaissance dans le domaine où l’on fait des recherches. Il y
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a ici un paradoxe puisque la plupart du temps quand on utilise l’Internet pour une recherche
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c’est que l’on ne connaît pas la réponse ! Il faut donc former les élèves à identifier la
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pertinence de l’information trouvée et à sa fiabilité.
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La première étape est le choix du moteur de recherche et la façon dont il est paramétré. Il faut
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ensuite des mots clés et les résultats obtenus dépendront du vocabulaire scientifique utilisé et
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du niveau d’expression de la langue. On n’obtient bien sûr pas le même résultat en proposant
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les mots clés « plantes » et « tige » qu’avec l’expression « végétaux vasculaires ». Cette
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même expression donne des résultats très différents si l’on fait la recherche dans « Google »,
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dans « Google scholar » ou dans « Wold wide sciences ». Nos élèves doivent être capables de
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choisir, en fonction de ce qu’ils ont à mener comme recherche, l’outil le plus adapté.
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Il faut ensuite identifier la fiabilité des informations trouvées. Pour cela les élèves doivent
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être capables de différencier les sites scientifiques d’autres sites, de prendre le recul critique
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nécessaire face aux flux d’informations médiatiques. Ils doivent rechercher qui est l’auteur,
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l’origine des informations ou encore la structure qui les héberge.
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Les données recueillies peuvent amener à un regard critique : comment ont-elles été
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obtenues ? Comment ont-elles été traitées ? Comment sont-elles représentées ?
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Ce travail est largement partagé entre les disciplines, mais il prend une importance
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particulière dans des domaines que nous enseignons et qui sont pour certains régulièrement
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attaqués. On pense particulièrement aux sites qui présentent des alternatives à la théorie de
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l’évolution. C’est un moyen de travailler, au travers du numérique, sur des questions liées à ce
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qu’est une science, sur sa construction au regard des faits qui l’étaye.
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Outils numériques pour échanger et communiquer.
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Les élèves utilisent des moyens de communication qui changent très rapidement au rythme
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des nouvelles technologies. Les mails ont été supplantés depuis longtemps par les SMS
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et autres MMS, eux-mêmes délaissés au profit des réseaux sociaux et des messageries
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instantanées permettant d’échanger des textes, des images et en général de petits fichiers.
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Quels sont les avantages à utiliser ces modes de communication dans les activités menées
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en classe ?
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Le mail permet aux élèves de communiquer entre eux ou avec leurs professeurs. C’est un outil
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intégré dans tous les espaces numériques de travail. Il permet de conserver les échanges, de
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classer les messages, de garder la mémoire des discussions dans le corps des messages. Il
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a aussi l’avantage important de pouvoir associer les messages aux fichiers joints qui peuvent
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être dans n’importe quel format. Pour autant, ce n’est pas un outil très dynamique, on ne peut
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pas s’en servir pour nourrir des échanges en temps réel.
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Les forums en ligne permettent des échanges en temps réel et surtout ils permettent à
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plusieurs participants de suivre en direct et d’intervenir dans les discussions qui peuvent se
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réaliser à distance. Les activités pédagogiques associées sont donc très différentes de celles
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offertes par les messageries. Les élèves peuvent préparer ou participer à des débats, ils
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peuvent s’y retrouver pour échanger à propos de la construction de projets ou pour réviser
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un devoir. Des enseignants proposent à leurs élèves des rendez-vous sur ces plateformes
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d’échanges.
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eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Mars 2016 12
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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Les réseaux sociaux se définissent par tout système qui permet de mettre des personnes
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qui se choisissent en communication grâce à une certaine technologie. Le téléphone est l’un
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des plus vieux réseaux sociaux mis en place. Aujourd’hui, les réseaux sociaux recouvrent
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des plateformes d’échanges variées qui ont l’avantage énorme de regrouper un ensemble
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de fonctionnalités : messagerie, forum, dépôts de documents, agendas intégrés, etc. Cet
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ensemble de fonctionnalités présente un avantage important pour les professeurs puisqu’on
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accède d’un même endroit à une multitude de services. Au-delà de ce point technique, les
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élèves sont motivés par l’utilisation d’outils qu’ils connaissent et utilisent dans leurs vies
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privées.
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Quels réseaux sociaux investir ?
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L’usage des réseaux sociaux, dans le cadre des activités d’enseignement, est encadré en
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particulier par la CNIL. Il nécessite de bien vérifier l’âge légal d’inscription, la localisation
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des serveurs qui hébergent le réseau social et veiller à ce qu’aucune information personnelle
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des élèves ne soit mise en ligne. Bien entendu, il est possible, dans ces conditions, et si le
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règlement intérieur du collège ne s’y oppose pas, d’utiliser des plateformes publiques.
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Il existe également des outils très performants qui peuvent présenter des avantages dans
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la réalisation de certains projets, par exemple lors d’échanges avec des élèves d’autres
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établissements, où qu’ils soient dans le monde. C’est le cas, par exemple, de la plateforme
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Etwinning live qui met à disposition un ensemble d’outils, performants, incluant la possibilité
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de faire des conférences vidéo interactives avec des partages d’écrans, la possibilité de
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travailler avec un tableau blanc interactif, la possibilité de déposer des fichiers ou de partager
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des espaces de stockage.
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Dans l’exemple qui suit deux collèges ont travaillé sur un même projet pour préparer la
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COP 21. Les élèves devaient préparer des films courts diffusés dans une structure muséale.
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L’utilisation d’un réseau social a permis de co-construire un projet cohérent en permettant aux
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élèves des échanges réguliers alors que les deux collèges étaient à plus de 100 km.
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Le projet a conduit les classes à une rencontre dans la structure muséale à l’occasion de la
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présentation des films courts.
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eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Mars 2016 13
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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La copie d’écran suivant montre un extrait des échanges qui se sont faits entre les élèves.
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Le professeur de SVT intervenant pour les réguler, conseiller et orienter les recherches.
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Paradoxalement, on voit aujourd’hui des élèves qui ne savent pas utiliser les messageries
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alors qu’ils communiquent très bien avec des outils de communication instantanée ou au
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travers des réseaux sociaux. Il faut donc à la fois amener les élèves à utiliser des modes
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de communication classique au cours des activités conduites, mais également investir les
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technologies qu’ils utilisent.
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L’usage des réseaux sociaux permet d’encourager le travail hors la classe des élèves, il
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permet de faciliter les travaux collaboratifs, de changer les espaces de communication. C’est
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au travers de ce type d’activité que l’on forme les élèves à être vigilants face aux informations
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personnelles délivrées sur la toile qui en s’agglomérant forment leur identité numérique.
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eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Mars 2016 14
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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Le domaine 4 Les systèmes naturels
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et les systèmes technologiques
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Démarches scientifiques
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Le numérique permet d’enrichir les possibles dans les démarches conduites. On ne reviendra
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pas ici sur ce qui a déjà fait l’objet d’analyses pour les domaines 1 et 2 et qui est bien sûr
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lié à la mise en œuvre des démarches (maîtrise de la langue pour l’expression même de la
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démarche, utilisation d’outils pour faciliter l’acquisition des langages scientifiques, modalité
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de travail mise en œuvre, etc.). Il s’agit bien ici de montrer quelques exemples où le numérique
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apporte des plus-values dans la mise en œuvre des démarches scientifiques.
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Observer, traiter des images et en extraire des informations.
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Lors des observations et, quelle que soit l’échelle (de la préparation microscopique au
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paysage), la première difficulté est de savoir si l’élève a bien identifié ce qu’il faut regarder. La
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numérisation d’images apporte des pistes intéressantes. L’élève peut montrer sur l’image ce
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qu’il a repéré, il peut le présenter y compris au sein de son groupe de travail et au professeur.
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La numérisation permet, avec l’aide de logiciels de traitement d’améliorer les images
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acquises pour mettre en relief les structures recherchées par exemple, d’annoter, de mettre
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un titre, etc.
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Les logiciels dédiés (dont le logiciel Mesurim) permettent de générer automatiquement un
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dessin à partir de la photographie. Ce type de fonctionnalité permet de travailler le dessin, les
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proportions, d’amener l’élève à compléter ou au contraire à alléger une partie du dessin pour
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retenir l’essentiel. Il est possible de rajouter les légendes, un titre, etc.
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Ce logiciel permet également d’extraire des données des photographies réalisées. Il peut
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s’agir de faire des mesures, de calculer des surfaces, d’avoir le rapport de différentes teintes
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de la photographie, de faire des comptages, etc.
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eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Mars 2016 15
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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Comptage des hématies et des leucocytes sur une photographie
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Le site national de SVT hébergé par l’académie de Toulouse propose des fiches techniques
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permettant d’exploiter pleinement ce logiciel.
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Expérimenter, modéliser, simuler.
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L’expérimentation assistée par ordinateur permet aux élèves de réaliser en classe des
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mesures ou des expériences qui seraient très difficiles ou impossibles à réaliser sans cet
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outil. Les capteurs permettent par exemple de mesurer les taux de dioxyde de carbone,
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de dioxygène, de mesurer la turbidité d’un milieu ou encore d’enregistrer des ondes se
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propageant dans différents milieux.
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eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Mars 2016 16
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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On trouvera, sur le site national de SVT hébergé par l’académie de Toulouse, les fiches
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techniques permettant de réaliser des expérimentations avec des matériels dédiés (interface
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EXAO) mais aussi à partir de logiciels généralistes qui permettent par exemple de travailler
|
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sur la propagation des ondes sismiques (Logiciel Audacity).
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L’utilisation des objets connectés appartenant aux élèves peut être une source de données
|
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particulièrement intéressante à exploiter en classe (montre connectée fournissant la
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fréquence cardiaque, la durée d’activité au cours d’une journée, les temps de repos voire
|
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de sommeil, etc.). Il y a ici à la fois à utiliser les données fournies, éventuellement à les
|
||
confronter à d’autres moyens de mesure, mais également à s’interroger sur le devenir
|
||
des données personnelles quand elles sont transmises aux sociétés qui commercialisent
|
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ces objets et qui peuvent éventuellement les céder. Il est important ici de sensibiliser les
|
||
élèves aux conditions d’utilisation de ces objets, qu’ils acceptent au moment où ils activent
|
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les logiciels qui les font fonctionner. On est bien sûr ici à l’interface entre le domaine 4 et le
|
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domaine 2 concernant l’identité numérique des personnes.
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Les logiciels de simulation ou de modélisation permettent aux élèves de réaliser des
|
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expérimentations virtuelles impossibles à réaliser, pour différentes raisons, en classe.
|
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Ils permettent aux élèves de choisir les conditions à simuler ce qui présente l’avantage de les
|
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rendre acteurs.
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Les applications montrant des animations qui présentent le déroulement de mécanismes par
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exemple le fonctionnement d’une dorsale ou la dynamique lithosphérique ou encore le trajet
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des spermatozoïdes et la fécondation sont construites à partir de connaissances scientifiques
|
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établies. Elles peuvent donc être utilisées en fin de séquence pour permettre aux élèves de
|
||
construire un bilan ou de retrouver les éléments qui étayent le modèle proposé. Elles peuvent
|
||
aussi être proposées en début de séquence, avant toute étude, si l’on souhaite amener les
|
||
élèves à comprendre comment les scientifiques ont pu construire tel ou tel modèle (on est ici
|
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quasiment dans une approche de « classe inversée »). Elles trouvent aussi leur place dans le
|
||
cadre d’un travail personnel d’apprentissage et de révision. Par contre, ce type d’application ne
|
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peut pas constituer un élément permettant de conduire la phase d’investigation puisqu’il est
|
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lui-même construit à partir de connaissances scientifiques établies.
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La clé étamine, hébergée sur le site national de SVT hébergé par l’académie de Toulouse,
|
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réunit un ensemble d’applications gratuites constituées à la fois de logiciels généralistes,
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de logiciels adaptés à différentes parties des programmes de collège et de logiciels d’autres
|
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disciplines pouvant être utilisés en SVT ou lors de la réalisation d’EPI. Cet outil présente
|
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l’avantage de présenter les applications dans des menus organisés en fonction des thèmes
|
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d’étude. Le site SVT de l’académie de Créteil propose une liste des ressources de cette clé.
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Le calcul et le traitement de l’information ont été largement abordés dans la première
|
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partie avec les tableurs. Pour autant, un point reste à préciser avec cet outil, intimement lié
|
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à nos démarches. Les tableurs permettent de mutualiser des résultats. Il suffit pour cela
|
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de partager des feuilles de calcul. On peut ici mutualiser des résultats et les rendre plus
|
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robustes. C’est particulièrement important quand on cherche à traiter des données issues
|
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de l’expérience ou de comptage ou encore quand on cherche à exploiter des enquêtes par
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exemple.
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
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Conclusion
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La place du numérique ne cesse de s’accroître dans nos sociétés. Les élèves utilisent
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ces technologies qui occupent des espaces de plus en plus importants. Le numérique a
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transformé la communication, il modifie les espaces de travail, les modalités d’apprentissage,
|
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il bouscule le rapport que nous avons à la connaissance. Les objets connectés fournissent
|
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une multitude d’informations, y compris sur les paramètres biologiques des personnes, qui
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ont créé depuis quelques années le concept « d’être humain augmenté ». Mais les objets
|
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connectés c’est aussi une multitude d’informations sur la toile que le détenteur du dit objet
|
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accepte de divulguer en même temps qu’il accepte les conditions d’utilisation, c’est l’identité
|
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numérique qu’il appartient à chacun de bien maîtriser. L’un des enjeux aujourd’hui c’est de ne
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pas créer une nouvelle rupture du numérique entre des usages qui seraient ceux de l’école et
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des usages qui seraient ceux des élèves. Il faut que les enseignants s’emparent de ces outils,
|
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qu’à travers eux ils forment leurs élèves pour en faire des citoyens responsables dans les
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usages qu’ils en feront dans leur vie.
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