mardi 14 octobre 2014

EIAH, le mots de la recherche (suite)

Ainsi que je l'ai annoncé dans un billet précédent, le 13 octobre, dans le cadre du projet EducMap (PEPS CNRS), Luc Trouche et Olivier Rey ont organisé à l'IFé (ENS de Lyon) le second séminaire "pour une cartographie dynamique des recherches en éducation". J'ai présenté le méta-projet TEL Thesaurus, ses objectifs, sa structure et son état actuel. Je ne sais si cela aura une suite, mais la qualité des échanges de cette journée laisse quelques espoirs.
Par ailleurs, la récente labellisation par l'ANR du projet de réseau de recherche Orphée offre de bonnes perspectives d'avancer significativement la constitution du thésaurus et du dictionnaire des termes de la recherche en EIAH (en anglais, lire TEL voire EdTech).
Je compte que la discussion s'engage rapidement et que des chercheurs intéressés se manifestent pour contribuer à cet effort.



écouter

lundi 29 septembre 2014

Les moocs ou le surgissement de l'économie (libérale)

Le boom des MOOC en 2012 est d'abord un phénomène économique et médiatique, bien qu'il soit souvent identifié comme une révolution pédagogique et un défi lancé aux universités dans les débats et polémiques qui fleurissent à son sujet depuis lors. Invité à donner un point de vue sur l'évolution de l'enseignement à distance lors du "Forum international d’éducation ouverte et en ligne" des entretiens Jacques Cartier (2-3 octobre 2014 à Ottawa), je ne pouvais ignorer les MOOCs, aussi en ai-je fait le point focal de ma présentation. J'en suis venu à la conclusion que d'une part l'enseignement à distance a évolué silencieusement vers ce que j'appellerais les espaces d'apprentissage. Cette évolution a été suscitée par celle des outils, de la distribution et l'interconnexion des ressources, ainsi que le développement des réseaux sociaux. Dans ce contexte, les moocs ne se distinguent que par deux caractéristiques : une durée et une fin liées à la disponibilité des enseignants, et l'échelle potentielle du déploiement. Ils occupent, en complément ou synergie avec d'autres solutions, une place particulière qui les met en concurrence avec le cours oral. Ils ont un fort potentiel pour imposer dans ce créneau un standard : séquences vidéo courtes couvrant un sujet, stimulation de l'écoute attentive (QCM) et support des réseaux sociaux pour l'étude. D'autres standards émergeront de l'industrialisation de l'offre, le besoin d'interfaces et de procédures stables, ainsi que des exigences de jugement des certifications que l'on voudra comparer ou valider.

Les certifications... finalement, au terme de ma réflexion pour préparer cet exposé, le plus frappant aura été de comprendre que la source à la fois des espoirs et des inquiétudes est que les moocs font du diplôme, du certificat ou du "badge" des produits sur le marché de l'éducation et de la formation. Dans ce contexte, l'enseignement serait un moyen dont la valeur est celle de la qualification à laquelle il donne accès. L'économie pourrait alors imposer un standard comme cela est le cas pour d'autres produits...

Entretiens Jacques Cartier
Forum international d’éducation ouverte et en ligne
Jeudi 2 et vendredi 3 octobre 2014, Ottawa

mercredi 10 septembre 2014

À l’ère des MOOC, les universités ont encore un bel avenir

Billet rédigé dans le cadre de la préparation de ma contribution au forum international sur l’éducation ouverte et en ligne organisé dans le cadre des Entretiens Jacques Cartier début octobre.

Ne pas s’engager dans la voie des moocs pourrait-il être fatal aux universités ? La question revient régulièrement dans la presse et les débats sur ces nouveaux venus dans la pédagogie universitaire. On peut comprendre que, dans un premier temps, la réponse ait pu être positive. La principale raison tient moins à la conviction que les moocs deviendraient le modèle et l’outil de l’enseignement universitaire, qu’à l’émotion suscitée par l’écho dans les médias des premiers succès d’audience, de la mobilisation de capitaux-risqueurs en général peu actifs dans le domaine de l’éducation, et de l’engagement d’universités prestigieuses. Un peu de recul, même celui tout relatif de deux années, suggère une réponse nettement moins tranchée en affirmant d’une part que les moocs ne seront pas le standard de l’enseignement universitaire mais que d’autre part ne pas les prendre en compte comme un outil possible serait fautif et, dans certains cas, pénalisant.

La mission des universités, quelle que soit la structure du système national dans lequel elles opèrent et les modèles économiques associés, est de contribuer à la création de la connaissance et de dispenser un enseignement en relation forte avec cette activité de recherche. Le fond de cette relation ne réside pas dans le texte du savoir que le professeur apporte, un livre ou le film d’un exposé peuvent s’en charger, mais dans la possibilité d’accéder à la compréhension qu’il en a. Cette compréhension est forgée dans une relation intime avec les savoirs, qui évolue dans le temps au fil de sa pratique de la recherche et de l’enseignement. C’est ce champ de la signification que laboure l’enseignant universitaire avec ses étudiants avec pour responsabilité de maitriser savoirs et savoir-faire et d’apporter les moyens de l’apprentissage.
Office Hours
Times when I am available to see students for personal tutorials and topical tutorials. Please re-check this page a day or two before you intend to come as changes to dates & times may be inevitable. My office is HWB 0/52 on the ground floor of the Henry Wellcome Building down the corridor to the right of the deli-bar counter.
L’évolution des universités, ou plus précisément de l’enseignement supérieur, au cours du XX° siècle, est marquée par la “massification” de son public étudiant et la responsabilité d’apporter des compétences professionnelles attendues par le monde industriel et économique. Ainsi, la distance entre l’enseignant et le professeur a-t-elle pu s’accroitre, comme celle entre enseignement et recherche, et le modèle du cours se rigidifier jusqu’à prêter le flanc à la caricature que les plus savants qualifient de béhavioriste. C’est dans ce contexte que les moocs de la première génération, ceux du connectivisme, s’affirment comme les instruments d’un retour aux raisons d’être initiales de l’université :
“MOOCs, on the other hand, share the processes of knowledge work, not just the products. Facilitators model and display sensemaking and wayfinding in their disciplines. They respond to critics and challenges from participants in the course. Instead of sharing only their knowledge as is done in a typical university course, they share their sensemaking habits and their thinking processes with participants.” (McAuley et al. 2010)
Il s'agirait donc de relever un vieux défi, celui de créer les conditions qui, au-delà de la « communication » des savoirs, permettent la « construction » du sens -- en d’autres termes, enseigner sans instruire. L’utilisation du mot « facilitateur » préféré à « professeur » est la marque d’une posture idéologique antiautoritaire, mais au fond c’est bien la figure de l’enseignant universitaire qui est présente. Il est la référence avec tout ce que cela implique de compétence et de responsabilité. Cette légitimité ne peut-être auto-déclarée, elle trouve son origine dans la communauté scientifique et l’institution universitaire, ainsi que dans une pratique exigeante de la recherche. Les moocs n’ont rien en eux-mêmes qui contribue à fonder cette légitimité, ils sont des instruments dont l’efficacité et la qualité sont clairement dépendants de celles des opérateurs humains (professeurs, tuteurs, guides ou facilitateurs).
La place que je donne ici à la légitimité du professeur, qu’il instruise ou facilite l’apprentissage, serait peut être contestée par les inventeurs du connectivisme qui déclarent comme premier principe de cette théorie :
“Learning and knowledge rests in diversity of opinions.” (Siemens 2004, retrieved 140910)
Distinguer « savoirs » et « opinions » est une affaire sérieuse qui ne souffre pas le compromis. Les savoirs scientifiques et techniques sont réglés par des principes de validité – je n’ai pas écrit « vérité » -- qui peuvent être discutés mais dont il est exigé qu’ils soient explicites et publiques, ouverts aux débats contradictoires. Il revient aux communautés responsables des différentes disciplines d’attester des consensus et divergences, et aux institutions universitaires de donner un cadre en quelque sorte juridique et administratif qui acte les arbitrages. Cela n’exclut pas les opinions mais leur donne une place précise dans le débat et la construction des savoirs.

L’université est le lieu où l’on apprend, mais aussi l’institution qui atteste de la qualité et de la validité de cet apprentissage. Diplômes et certificats sont indissociables de la mission universitaire (ce qui n’exclut en aucune manière ce que l’on appelait naguère les « auditeurs libres »). L’évaluation est ainsi une problématique aussi importante que celle de l’apprentissage dans la mission des universités ; évaluation des étudiants, mais aussi celle des moyens et celle des enseignants en charge de leur mise en œuvre. Sur ce terrain les moocs apportent peu de solutions et encore moins d’innovation. Les moocs connectivistes évitent finalement le problème en l’ignorant ou le minimisant, les autres moocs se retournent vers des institutions habilitées dont les universités dans les domaines qui leurs reviennent.

En conclusion, les moocs ne menacent pas les universités sur le terrain qui est le leur parce ce sont elles qui leur apportent légitimité et fiabilité comme instruments d’apprentissage. Le maintien de la proximité humaine entre enseignants et étudiants, avec pour les premiers une légitimité attestée, signifie dans des dispositifs « massifs » un grand nombre de personnels dont les compétences nécessaires sont celles que l’on trouve aujourd’hui dans les universités. L’utilisation des termes « facilitateurs » ou « tuteurs » tendent à le masquer par un effet rhétorique qui doit être dénoncé. Cela ne signifie pas qu’il faille se désintéresser des moocs, de leurs implications économiques ou pédagogiques. Je reviendrai sur ces dernières. Mais il faut les considérer comme des instruments qui augmentent ou complètent la panoplie des technologies actuellement disponibles. Bref, les universités ont encore de beaux jours devant elles, même si elles doivent évoluer au plan structurel et pédagogique, mais cela est la caractéristique de tous les organismes vivants.

[à suivre]

mercredi 3 septembre 2014

Du MOOC au mooc, la banalisation d'un sigle

Billet rédigé dans le cadre de la préparation de ma contribution au forum international sur l’éducation ouverte et en ligne organisé dans le cadre des Entretiens Jacques Cartier début octobre.

http://www.dunod.com/loisirs-scientifiques-techniques/ouvrages-generaux-dictionnaires/les-moochttp://www.dunod.com/loisirs-scientifiques-techniques/ouvrages-generaux-dictionnaires/les-mooc
Le Monde, Télérama et bien d’autres journaux encore donnent une bonne place aux MOOCs pour inaugurer cette rentrée scolaire et universitaire. Les MOOCs… dernière révolution technologique promise dans le monde de l’enseignement et de l’apprentissage. Enfin… révolution crainte et promise au moment de leur apparition dans le ciel médiatique en 2012, mais probablement à considérer avec plus de nuances après deux années de mobilisation politique et polémique. C’est du moins ce que l’on pourra retenir après la lecture de l'ouvrage « Les MOOC conception, usages et modèles économiques » signé par Jean-Charles Pomerol, Yves Epelboin et Claire Thoury chez Dunod.

Qu’est-ce qu’un MOOC ? Les auteurs apportent une réponse claire et documentée malgré toute la difficulté que l’on peut avoir à prendre le recul nécessaire pour comprendre un phénomène au cœur de l'Actualité éducative mais pas encore passé dans l'Histoire.

Le sigle MOOC (pour Massive Open Online Course) a été forgé à la hâte en 2008 alors que Georges Siemens ouvrait un « cours » en ligne connectiviste sur le connectivisme… Le choix rend compte de l’étonnement devant le succès d’audience de ce cours plus que de son originalité qui est de mettre en œuvre les principes de la théorie en question, notamment : « Learning and knowledge rests in diversity of opinions », « Learning is a process of connecting specialized nodes or information sources ». Il n'y avait donc pas d'obstacle à la reprise de ce même sigle pour désigner un type d’enseignement en ligne totalement différent, un cours d’introduction à l’intelligence artificielle de Sebastian Thrun, dont le succès d’audience est tel que son auteur quitte Stanford pour créer Udacity. Cette fois ce n’est pas la technologie ou la pédagogie qui est le moteur de « l’innovation » mais la perspective économique. D’ailleurs, s’agit-il d’innovation ?

L’analyse de Pomerol et de ses collègues suggère que les MOOC sont dans la continuité du eLearning sous l’impulsion du développement des réseaux sociaux et de celui des ressources pédagogiques en libre accès (OER). Cette évolution a aujourd’hui deux branches principales : celle d’une (possible) mutation épistémologique dont l’idée est défendue par Georges Siemens, ou cMOOC, et celle de la mutation du cours magistral en un produit sur le marché de l’enseignement et de la formation, ou xMOOC. En fait, pour ces derniers, il n’y a pas de format figé et imposé a priori même si on peut relever que dominent dans les premières offres les enregistrements de cours magistraux découpés en tranches assez fines alternées avec des évaluations le plus souvent sous forme de QCM ; sorte de thian pédagogique que pourraient assez bien accompagner des learning nuggets. Il est probable que la distinction savante entre cMOOC et xMOOC ne tiendra pas dans la durée. Déjà, notent les auteurs, apparaissent les propositions de iMOOC (orienté investigation), pMOOC (orienté projet) ou tMOOC (orienté tâche).

Après cette lecture, je pense que le mot mooc survivra dans le vocabulaire commun pour désigner une nouvelle génération de produits pour l’apprentissage en ligne associant pleinement les réseaux sociaux dans un environnement technologique tolérant un très grand nombre d’utilisateurs. C’est un peu moins que la définition minimale de Christian Queinnec, que retiennent les auteurs, qui inclut l’accompagnement de la formation par une évaluation, mais un peu plus que cela en requérant la capacité d’assurer un usage « massif  » (il faut bien garder quelque chose du sigle initial).

Mais si un mooc n’est que cela, pourquoi tant d’émotion en 2012 lorsqu’ils sont remarqués par la presse internationale. Les raisons ne me paraissent pas tenir à l’importance de l’innovation pédagogique, mais à la crainte des institutions de formation qui n’auraient pas su prendre le virage d'être marginalisées. En particulier, la « lenteur » des universités à s’engager dans ce mouvement pourrait-elle leur être fatale ?
Mooc [muːk] n. m. dispositif d’apprentissage en ligne associant pleinement les réseaux sociaux dans un environnement technologique tolérant un très grand nombre d’utilisateurs -- Étymol. et Hist. 2008 Empr. à l'anglo-amér. MOOC (Dave Educational Blog, 2 octobre 2008) formé des lettres init. de Massive, Open, Online et Course dans l'expr. Massive Open Online Course.)

lundi 28 juillet 2014

EIAH, les mots de la recherche

Le 13 octobre 2014, dans le cadre du projet EducMap (PEPS CNRS), Luc Trouche et Olivier Rey organisent à l'IFé (ENS de Lyon) le second séminaire "pour une cartographie dynamique des recherches en éducation". Je présenterai à cette occasion le méta-projet TEL Thesaurus, notamment pour la partie concernant les termes et expressions de la recherche en EIAH ; les lignes ci-dessous en résume les objectifs :
La recherche sur les EIAH couvre un large champ de problèmes en étroite interaction depuis la conception jusqu’au déploiement. De nombreuses disciplines sont impliquées. Leur diversité entraine celle des discours et des pratiques scientifiques en particulier lorsque sont soulevées les questions sur la nature des résultats, leur validité et leur légitimité. Les malentendus sont nombreux et les approximations courantes. L’entente est souvent locale et provisoire, à l’occasion d’un projet ou d’un congrès, et rend difficile la constitution d'un corps de connaissances stable. Pour dépasser cette difficulté, nous avons choisi une approche pragmatique en partant des mots du discours pour en faire l’inventaire et poser la question de leurs définitions. Il ne s’agit pas d'imposer une vision unique, mais d'explorer la richesse lexicale du domaine et d’établir, par ce moyen, des relations entre disciplines et traditions scientifiques. Ce dernier point est particulièrement important. S’il est vrai que la recherche sur les EIAH est internationale et que son vocabulaire est le plus souvent forgé par la sphère anglo-saxonne, il n’en reste pas moins que la plupart des chercheurs travaillent d'abord dans la langue de leur institution et pensent encore -- pour beaucoup d’entre eux -- dans leur langue maternelle. La question de la traduction ou de l’interprétation des termes se pose et peut faire apparaître plus que des nuances.
La construction d’un thésaurus de la recherche sur les EIAH a donc été engagée pour répondre au double besoin de consolider la communication entre chercheurs de différentes disciplines et locuteurs des diverses langues. Je présenterai au cours du séminaire la procédure adoptée pour constituer le thésaurus, le dictionnaire et la stratégie éditoriale. La conclusion évoquera les leçons que l'on peut retenir, et proposera des perspectives de développement du projet.

mardi 3 juin 2014

Design heuristics for authentic simulation-based learning games

Just published in IEEE Transactions on Learning Technologies (TLT) : "Design heuristics for authentic simulation-based learning games", a paper based on the PhD research of Celso Gonçalves supervised by Muriel Ney who created and led the project Laboratorium of epidemiology, to which I was associated.

Here is the abstract :
"Simulation games are games for learning based on a reference in the real world. We propose a model for authenticity in this context as a result of a compromise among learning, playing and realism. In the health game used to apply this model, students interact with characters in the game through phone messages, mail messages, SMS and video. Perceived authenticity is measured after the game in 196 phone interviews
that yield quantitative and qualitative results. We show evidence of relationships between attributes of the game environment and perceived authenticity. This yields a list of parameters that can be adjusted to favour authenticity. We also study three situations of interaction and show when and why they are perceived as authentic, or not. These results lead to recommendations for the design of simulation games that can be perceived as authentic."
[Get the paper]

L'IFé au milieu du gué

Au moment de quitter la direction de la rédaction du Bulletin recherche de l’IFé, Luc Trouche a souhaité des témoignages, en somme une façon de faire un point d’étape sur le chemin qui conduit de l’INRP à l’IFé au long duquel nous avons eu de nombreux échanges, en particulier au sein du Groupe de réflexion sur le programme scientifique de l’IFé. J’ai hésité à donner suite parce que ce n’est pas lorsque l’on est au milieu du gué qu’il faut regarder en arrière, mais finalement j’ai accepté parce que donner une opinion avec le recul de celui qui est désormais extérieur à l’aventure peut ne pas manquer d’intérêt. [lire la suite dans le bulletin n°31 pp.11-12]

jeudi 8 mai 2014

An hommage to Juliana Szendrei

Tomorrow, in Budapest, researchers and teachers from Hungary and abroad will meet to pay hommage to Juliana Szendrei who passed away early January this year. I could not join the conference, so it is with this short post that I will participate and share this moment in memory of Juliana.

Beyond conferences and readings, I came to know Juliana Szendrei from a collaboration within the framework of a Tempus project, thanks to the complicity of Paolo Boero who introduced me. I remember our first meeting in Budapest in the mid-90s. It was in the beginning of the winter, the weather was cold and cloudy, the material conditions a bit limited and the use of the technology somewhat uncertain. But Juliana was there. She was so enthusiastic and eager to facilitate everything that very soon I forgot all these difficulties and enjoyed contributing to her project to enhance teacher training and mathematics learning.

As a research leader in mathematics education, Juliana Szendrei was committed to the international movement to improve the research area and to set firm theoretical foundations, including on a topic which I am specially interested in, the learning of mathematical proof. Actually, she was not only a researcher in mathematics education but also a good mathematician, this shades a very special light on her work. In particular, she was aware of the evolution of her own understanding of what a proof is. She shared this view during one of our working sessions. It has then been published in a book on proof edited by Paolo (see below). She views this evolution as a series of steps, from step 1 to a step 7... at step 1, as a "conformist learner", she saw mathematical proof as a "ceremony" the rules of which she was quite able to follow. The rewards of the teacher led her to step 2: the feeling of being part of a community, something like a community of mathematicians. But, Juliana was concerned by the fact that this could result in a split between this community and the rest of the world. So, she found herself better when teaching probability and coming to the belief that "mathematics is about the theory, not about the real coin". I will not describe here all the steps she told she went through, but notice that her understanding of mathematical proof as a mathematics educator was rooted in this awareness of the role of mathematics as a modelling tool, and the role of proof in making this tool so robust and efficient. This understanding that the meaning of a theory rests in the dialectical relationship between the theory and the concrete world is also a mark of her view on research in mathematics education.


Juliana Szendrei primary objective was the concrete enhancement of mathematics teaching and learning in schools as they were, with the curricula as they were at that time. This pragmatic view of her responsibility as a researcher guided her action. Sure she would smile if I took Tomas Varga words to sum up the lesson I learned from her: teaching and learning problems "cannot be settled without further research and deeper insight into the learning process. But we cannot wait until they are".



vendredi 2 mai 2014

Dessin, figure et objet en géométrie

Révisé 08/05/2014

Le problème d'enseignement est connu, probablement aussi ancien que la géométrie elle-même : l'élève raisonne sur ce qu'il voit tracé sur sa feuille comme s'il s'agissait de l'objet géométrique lui-même, aussi lui attribue-t-il souvent des propriétés anecdotiques liées au tracé particulier qu'il a sous les yeux, ou des propriétés de stéréotypes forgés dans les habitudes de représentation silencieusement établies dans la classe. Il faut se méfier de ce que le dessin révèle d'une figure géométrique... aussi, alors que la langue courante considère le plus souvent "dessin" et "figure" comme synonymes pour leur acception scientifique ou technique, les didacticiens proposent-ils de distinguer précisément ces deux termes.

Le CNTRL donne pour "dessin" la définition : "Représentation linéaire de la forme des objets, qui s'exécute à des fins scientifiques, techniques ou industrielles" [*], et pour "figure" la définition : "Ensemble de points, droites, plans, représenté en vraie grandeur ou en perspective, objet d'études mathématiques ou support graphique d'un raisonnement en mathématiques ou dans d'autres sciences" [*]. 

En fait, le mathématicien envisageant une figure géométrique, pense à celle-ci en termes de ses propriétés définitoires et n'évoque le dessin que comme une représentation particulière intéressante pour sa valeur heuristique ou pour exprimer des caractéristiques plus complexes à énoncer en langue naturelle ou symbolique. C'est la raison pour laquelle des chercheurs en didactique ont choisi de forcer la distinction en formulant des définitions différentes, mais reliées, de "dessin" et "figure".

Bernard Parzysz [*] notamment, a proposé de définir "figure" comme étant l'objet géométrique décrit par le texte qui le définit, et "dessin" comme l'une des représentations matérielles possibles de cet objet.  Cette proposition consiste, en fait, à mettre en relation, articulées sur le même objet géométrique invoqué, deux représentations de natures différentes en attribuant à l'une d'entre elles, "le" texte, une fonction définitoire. Pour reprendre les termes de Duval [*], la solution proposée revient en fait à juxtaposer deux représentations sémiotiques, l'une discursive (le texte descriptif) et l'autre non discursive (le dessin matériel). Malheureusement, dans une perspective didactique, le problème reste entier : si les élèves sont confrontés à deux représentations d'un objet géométrique, comment peuvent-ils les situer l'une par rapport à l'autre, et chacune relativement à l'objet géométrique auquel renvoie le problème qui leur est posé. Le texte, comme le dessin, est un signifiant qui dénote un objet géométrique mais ne se confond pas avec lui.

Une solution pour dépasser cette difficulté et rendre compte d'une différence de nature entre "dessin" et "figure", en préservant une relation forte, est proposée par Laborde et Capponi en se plaçant dans le cadre général de la sémiotique saussurienne qui articule référent, signifiant et signifié :
"En tant qu'entité matérielle sur un support, le dessin peut être considéré comme un signifiant d'un référent théorique (objet d'une théorie géométrique comme celle de la géométrie euclidienne, ou de la géométrie projective). La figure géométrique consiste en l'appariement  d'un référent donné à tous ses dessins, elle est alors définie comme l'ensemble des couples formés des deux termes, le premier terme étant le référent, le deuxième étant l'un des dessins qui le représente ; le deuxième terme est pris dans l'univers de tous les dessins possibles du référent. Le terme figure géométrique renvoie dans cette acception à l'établissement d'une relation entre un objet géométrique et ses représentations possibles." (Laborde et Capponi 1994 pp.168-169)
En somme, et c'est là tout l'intérêt de cette idée, la figure est une classe d'équivalence de dessins à laquelle on accèdera par l'un de ses (bons) représentants comme cela se fait classiquement en mathématique. Encore faudra-t-il ne pas confondre la classe et son représentant, ce à quoi on sait bien que nos étudiants sont prompts. Mais, le vrai problème est ailleurs, dans la dernière phrase de la citation précédente et le renvoie, un peu avant, au "référent donné". Quel est ce référent ? Il s'agit, bien sûr, de l'objet géométrique qui a justement bien du mal à s'imposer comme référent parce que, sujet de l'idéalité mathématique, il échappe largement aux tentatives de matérialisation. De plus, invoquer la classe de tous les dessins ne résout pas le problème car cette classe est par nature indéfinie et potentiellement infinie. 

Il faut s'y résoudre, l'objet géométrique échappe à la représentation ou ne s'y soumet que partiellement, en tout cas toujours au risque d'un malentendu. Que faire... une perspective de solution est ouverte par Gilles-Gaston Granger, qui suggère qu'en mathématiques...
"l'objet n'est [...] rien d'autre ni rien de plus que l'invariant, ou le support, d'un système d'opérations. Degré zéro du contenu, cet invariant n'est pas décrit : il n'apparait pour ainsi dire que comme un creux, si l'on tente en vain de le détacher du système opératoire." (Granger 1994 p.41)
Ce que nous pourrions reformuler en disant que l'objet géométrique est un référent abstrait (idée, signifié) dont la nature est sans cesse saisie et questionnée par l'ensemble des représentations qui lui sont associées et des actions (système opératoire) mises en œuvres sur ces représentations lors de la résolution de problèmes ou l'accomplissement de tâches l'invoquant. Nous n'avons de l'objet géométrique qu'une conception caractérisée par  la donnée simultanée et reliée des systèmes de représentation, des ensembles d'actions et des problèmes qui l'invoquent. On reconnait là la caractérisation d'un concept de Gérard Vergnaud. Pour ce qui est des solutions proposées initialement par Parzysz, Laborde et Capponi, on peut remarquer que le texte descriptif associé à un objet géométrique est la meilleure caractérisation dont on dispose de la classe des dessins (matériels) qui lui seraient associés. Ces deux caractérisations peuvent donc être rapprochées, ce que nous proposons de faire en les complétant par celles des problèmes dans lesquels les représentations et les actions correspondantes sont opératoires et valides. Le cadre de modélisation cK¢ peut contribuer à mettre en forme cette solution et à la rendre opérationnelle pour fournir des outils pour la conception de situations d'apprentissage en géométrie.

jeudi 3 avril 2014

Bridging knowing and proving

The learning of mathematics starts early but remains far from any theoretical considerations: pupils' mathematical knowledge is first rooted in pragmatic evidence or conforms to procedures taught. However, learners develop a knowledge which they can apply in significant problem situations, and which is amenable to falsification and argumentation. They can validate what they claim to be true but using means generally not conforming to mathematical standards. Here, I analyze how this situation underlies the epistemological and didactical complexities of teaching mathematical proof. I show that the evolution of the learners' understanding of what counts as proof in mathematics implies an evolution of their knowing of mathematical concepts. The key didactical point is not to persuade learners to accept a new formalism but to have them understand how mathematical proof and statements are tightly related within a common framework; that is, a mathematical theory. I address this aim by modeling the learners' way of knowing in terms of a dynamic, homeostatic system. I discuss the roles of different semiotic systems, of the types of actions the learners perform and of the controls they implement in constructing or validating knowledge. Particularly with modern technological aids, this model provides a basis designing didactical situations to help learners bridge the gap between pragmatics and theory.



Balacheff N. (2010) Bridging knowing and proving in mathematics An essay from a didactical perspective. In Hanna G., Jahnke H. N., Pulte H. (Eds.) Explanation and Proof in Mathematics. pp.115-135. Springer.
Author preprint available from HAL and arXiv.

jeudi 20 mars 2014

cK¢ takes up the challenge of modeling learners understanding (a response to Guershon Harel - continued)

Several of the questions Guershon Harel [*] asked after my talk at the PME-NA conference in Chicago concern the scope and objectives of the cK¢ modeling framework. In this post, I take each of these questions and give a short answer leaving for specific posts more elaborated answers when needed. So, here it is:
4. Is the cK¢ a model of learning processes or learning states?
The answer is very simple: cK¢ provides a framework for modeling learning states. Indeed learning processes are of a paramount importance, but they are in my opinion more an object of study for psychology than for mathematics education. Indeed, I don't confuse "learning processes" which are of a mental and intellectual nature, and "problem solving processes" which correspond (to make it simple) to the activity the learner engage when he or she has to solve a problem in a given situation. We need to understand and model these processes, but even if they may inform us about learning processes they are only a dimension of them.
5. Is the cK¢ a model of a learner (period), a model of a learner learning mathematics, or a model of a learner in a mathematics classroom setting?
cK¢ provides a framework to model learners' understanding (learning states, as just said) in mathematics from a situated perspective; situations may be set up within a classroom or in an other context. Actually, the objective is slightly larger, I would claim that cK¢ is a framework to model mathematical understanding taking into account the situational characteristics, not being restricted to learners. A key idea when I started the project was to find a way to model mathematical conceptions with the same tools, be it they conceptions of novices or experts, wrong or correct from whatever knowledgeable perspective.
6. What exactly are the challenging aspects of modeling learning relative to modeling content and pedagogy? 
Anyone will expect the content to be in some sense "correct" and explicit enough to be defined precisely as a content to be taught. Still, there are challenging aspects related to its nature; for example, to model algebra or geometry from an epistemic and teaching perspective is not of the same level of difficulty.
Concerning pedagogy, which is in the first place the product of a practice, the related knowledge is largely implicit. Practitioners can share and discuss their expertise within their community or with teacher students in an apprenticeship approach, but the communication register is largely based on a pragmatic co-construction of meaning referring to a shared practice; as a result it is difficult to model. The challenge is to make explicit what is largely knowledge in action. However, there are progresses as witnessed by research on tutoring and adaptive learning systems.
In line with what I wrote before, I will not consider learning but "the best conditions for learning" (best or optimal). So, I would consider the question: what are the challenging aspects of modeling (determining) the best conditions for learning compared to those of modeling content and pedagogy? I would say that these challenges are very close the one to the other. First, part of the challenge comes from the nature of the content at stake, in particular the role of representations and the complexity of validating the related mathematical statements. Arithmetic, algebra, geometry, calculus, probability, discrete mathematics raise their own specific learning challenges within mathematics. Then, determining the best conditions for learning requires knowing some critical things about the initial state of knowledge of the learners (as a matter of fact, we can only teach people who know); in other words it depends on our knowledge of the conceptions which have to evolve or to be rejected. Eventually, one can say that the challenge is of knowing the knowledge at stake from a learning perspective, understanding learners initial understanding, and being able to design situations likely to stimulate, support and validate the construction of new knowledge. Eventually, modeling pedagogy consists in stating principles for designing situations which implements the "best conditions for learning" under multiple constraints: curricula, institutional standard, cultural and economical environment, time and all material means to make the class working properly.
7. What are the interdependent relationships among these three models? 
Indeed, as the above answers suggests it, the three models are tightly related. In particular, from an educational perspective modeling knowledge is under learning constraints because what we need is not a "knowledge model" for itself but a model of the intended learning outcomes. This knowledge (intended learning outcomes) must be learnable (accessible to learners) and teachable (manageable by teachers); actually, the objective of the didactical transposition is exactly to produce this knowledge which is always at a distance from a knowledge of reference which to some extend justify it. 
8. What is the efficacy of such models if they are constructed independently from each other? In particular, can models of content and pedagogy be viable without the presence of a learning model?
Be it explicitly the case or not, any pedagogical model includes a learning model; I mean a model of the (claimed) best conditions for learning. 

Then, a more philosophically oriented, yet critical, question is
9. Are cognitive models of thinking possible?
Once we have agreed on what means "cognitive", "model" and "thinking" my answer would be: yes... but a discussion of this answer may go far beyond my field of expertise and beyond the scope of this blog as well.

dimanche 9 mars 2014

A decade after, what is left from Kaleidoscope?

Ten years ago, on March 2004 the 9th, we held the kick-off meeting of Kaleidoscope, a FP6 network of excellence, in the Castle of Sassenage, near Grenoble. A great day for a great ambition. The network initially gathered 76 research teams in Technology Enhanced Learning (TEL), what meant about 850 researchers and PhD students ; by the end of the EC contract we were about an hundred research teams associated in some way, and more than a thousands researchers and PdD students.


The aim of Kaleidoscope was to foster integration of different research disciplines relevant to TEL, bridging educational, cognitive and social sciences, and emerging technologies. To bring this ambition to reality, in a very fragmented European TEL research area, we chosen to involve a large number of contributors of which only a small number were already collaborating, and a large range of different research themes. Hence a very high level challenge. A set of instruments (focussed joint projects, virtual doctoral school, common platform, etc.) was planned to support the integration process at both the content and the infrastructure level (cf. the technical annex of the project [here], and the slides of the general presentation at the kick-off meeting [there]).

In my opinion, situated at equal distance from success and failure, Kaleidoscope was both a human and a scientific venture. Writing a report on the lessons learned with Sten Ludvigsen, scientific director of the network during the last period of the contract, we noted that "the history of these four years is that of the construction of the network in interaction with a process for understanding what to be a Network of Excellence means, and what integration means in the TEL research area. It is also the history of the interactions between the consortium and the reviewers team and the project officers."

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEilc-7i_Fx9mcRTEFKdfx69cNJzjceSuD2vp1jtI0cC5znwgjOg0jj2hjfPLN1Mi4uMK2u1s3Fi-4vnDywjXKTwGvLfg_02HLIYaDnAvrseR3nmDZvzUhvJPeyJy-Igh6JMyV5ieZJYsEQ/s1600/Kaleidoscope+kickoff+Christensen.jpg

Interestingly, this difference in the views about Kaleidoscope may be illustrated with a certain sense of humour by this picture. Above the head of Jens Christensen, our founding project officer, the portrait of Gaspar Baron de Sassenage, above myself the image of a character taking off supported by angels in a blue sky... Ten years after the character has landed. He is back with ideas still ambitious but probably better shaped by experience and a certain sense of pragmatism which he learned in particular in an other TEL network of excellence from the FP7, STELLAR. Some outcomes of this joint academic venture are still there, as the TeLearn Open archive, the TEL dictionary, and the largely disseminated book synthesizing the Kaleidoscope scientific legacy. TELEARC, the association which has taken the challenge of keeping alive and building on Kaleidoscope legacy has organised a new Alpine Rendez-vous conference in collaboration with STELLAR, and may organize an other one. But all this does not really account for what the Kaleidoscope network has changed in the TEL research area, to understand this change the best data we could have is that from your own view and experience, hence the question:
As a participant in the Kaleidoscope network of excellence, either contractor or associated, what in your opinion can be considered as a legacy? What is left or what you miss when looking back to what we did?
You can respond by leaving a commentary on this post. If there are enough comments, I will make a synthesis of your views and publish it on this blog (let's say in a month or two) and possibly find a way to share it with the project officers and the reviewers who have looked after us during these years.

mercredi 12 février 2014

Conceptions et situations

La place de la recherche sur les connaissances des élèves n'est pas tout à fait claire en didactique et est parfois contestée. En témoignent les vifs échanges entre psychologues et didacticiens dans les années 80, années fondatrices de la didactique des mathématiques. Pourtant l'étude de ces connaissances pour leur compréhension et leur modélisation est inséparable de celles engagées dans le cadre de la théorie des situations didactiques, c'est dans ces termes que Guy Brousseau l'évoque dans l'article qu'il publie dans le premier numéro de la revue Recherches en Didactique des Mathématiques alors qu'il déplore que les travaux de Diénès ne conduisent pas le didacticien à "questionner les mathématiques pour y chercher, au-delà des structures, les concepts et au-delà des concepts, éventuellement les conceptions qui pourraient se forger chez un sujet dans des situations historiques ou didactiques particulières."
Il poursuit :
"L'analyse de ces conceptions, qu'il faudra que l'élève possède ou évite, est inséparable de celle de la famille des situations spécifiques où elles prennent leur fonction et utilité. Toutes les deux sont inévitables dans toute entreprise qui prétendrait à la fois fournir une théorie dotée de ses méthodes de confrontation (probablement spécifiques aussi) et de techniques didactiques continument contrôlable par les enseignants" (Brousseau 1980 RDM 1.1 p.46)
Dans le même volume (p.80) Régine Douady insiste :
"Le problème didactique est de reconnaitre et décrire, à travers les actions et démarches des enfants placés dans une situation d'apprentissage, les modèles mathématiques qui expliquent, justifient ces actions et démarches."
En d'autres termes, la proposition de Douady est de produire des modèles mathématiques des conceptions dont Brousseau pose qu'elles sont indissociables des situations. Il faut entendre ici situation au sens de ce qui va, dans l'interaction entre l'élève et le milieu, être la source de problèmes mobilisateur des conceptions. Ces conceptions pouvant être, dans une perspective mathématique, erronées ou inadaptées et ce qui fait problème étant finalement largement déterminé par les conceptions initialement disponibles, la production de modèles tels qu'évoqués par Douady est un défi. C'est celui que relève la proposition de modélisation cK¢ notamment en formalisant la dualité entre problèmes et conceptions.