LES UNITÉS DIDACTIQUES

L'environnement de travail aura le même aspect dans chaque unité didactique, comme le montre la figure ci-après.

Dans la partie supérieure:

• À gauche: le nom et le code de l'étudiant ainsi que l'outil utilisé.

• À droite: l'heure et le temps restant pour terminer l'unité en cours.

• Au centre: le titre du cours et le code de l'unité didactique.

Dans la partie inférieure:

• À gauche: les boutons qui donnent des accès directs aux notes de cours "NC", au journal de bord de l'étudiant "JDB"et au dossier de l'étudiant "D" lorsque cela est autorisé.

• À droite: le bouton qui démarre l'activité "C", celui qui passe à l'item suivant lorsque cela est nécessaire "S" et celui qui met fin à l'activité en donnant accès à la page pivotante "P".

Sur le reste de la page, s'affichera l'unité utilisant l'outil didactique choisi: quiz, schémas didactiques, résolutions de problèmes, simulations et jeux.

Chaque unité didactique sera évaluée immédiatement et la note obtenue sera inscrite au dossier de l'étudiant; en même temps, l'ordinateur enregistre la "trace cognitive" du raisonnement qui sera conservée dans le compte-rendu de la séance de travail.

3.1) L'unité didactique "Quiz"

Les questions sont organisées de telle façon que les deux orientations pédagogiques du SIOD soient respectées en visant l'intégration des connaissances. Il s'agit de créer le milieu propice à l'auto construction de la connaissance réalisée avec les outils "Problèmes", "Schémas didactiques" et "Simulations"; c'est d'ailleurs pour cette raison que le SIOD oblige en général l'étudiant à obtenir à ce niveau un taux de réussite qui sera fixé dans l'ordonnancement des unités didactiques.

En tout temps, l'étudiant a le choix de quitter ou de passer à la question suivante. Si l'étudiant décide de commencer ou de passer à la question suivante, l'ordinateur initialise les variables et fait face à quatre possibilités:

• S'il s'agit d'une question à développement, l'ordinateur enregistre la question et la réponse de l'étudiant dans son journal de bord, ne pose aucun verdict et passe à la question suivante. Il ne fait aucune distinction si l'étudiant écrit ou pas une réponse. Dans les autres cas, il s'agit de questions à choix multiples ou à réponse courte que l'ordinateur corrige.

• L'étudiant décide de passer immédiatement à la question suivante sans y répondre. L'ordinateur lui attribue la note zéro "0" l'informe de sa note et passe à la question suivante.

• L'étudiant répond correctement à la question, l'ordinateur le félicite de façon amusante ou selon les indications de renforcement placées par le professeur dans le C.O.M.D.U.D. (Création ou Modification Des Unités Didactiques), lui communique les réponses acceptées s'il y a lieu et inscrit sa note pour cet item dans le dossier de l'étudiant.

• L'étudiant ne répond pas correctement, l'ordinateur l'informe de façon amusante de son erreur ou selon les indications du C.O.M.D.U.D., il diminue le nombre de points accordés à la question et l'enjoint de recommencer.

Quand le quiz est terminé ou quand l'étudiant décide de quitter, l'ordinateur calcule la note finale, l'affiche et l'inscrit dans son dossier sur le serveur.

3.2) L'unité didactique "Schémas"

L'expression "schémas didactiques" désigne les diagrammes conceptuels lacunaires dans lesquels les liens entre concepts sont nommés "connecteurs". On peut certes demander à une équipe de quatre à cinq élèves de créer des réseaux conceptuels; cela sera très formateur et exigera une grande disponibilité du professeur. Si ce dernier préfère consacrer son temps à préparer des outils didactiques lui assurant que ses étudiants ont intégré parfaitement les concepts qu'il juge fondamentaux dans le chapitre étudié, les schémas didactiques seront la solution qu'il cherche. Cet outil cognitif élaboré préalablement avec soin par le professeur entraînera l'étudiant à modéliser des concepts généraux ou à dialectiser des concepts particuliers.

De tels schémas lacunaires présentent plusieurs caractéristiques:

• Ils renferment tous des rectangles où sont placés les concepts;

• Les questions sont placées dans des losanges;

• Ils partent tous d'une idée de départ bien identifiée sur le schéma;

• Certaines figures seront vides; l'étudiant le remplira par associations d'idées à partir des concepts et connecteurs figurant sur le schéma en choisissant les mots manquants dans la liste des concepts et de connecteurs;

• Les connecteurs conceptuels sont placés dans des figures géométriques qui correspondent à leur nature : les connecteurs-mots dans des ellipses et les connecteurs symboliques dans des cercles.

• Les connecteurs mots sont les verbes, les adjectifs, les prépositions, les adverbes,etc.; ils sont placés dans des ellipses.

• Ls connecteurs symboliques sont les connecteurs arithmétiques, les connecteurs ensemblistes, les connecteurs relationnels et les connecteurs logiques; ils sont placés dans des cercles.

Le schéma didactique ci-dessous, préparé pour le secondaire et ne faisant intervenir que des connecteurs-mots, porte sur les trois moyens utilisés pour produire la chaleur.

Dans ce schéma très simple, l'élève construit quatre enchaînements à partir de l'idée première: les trois moyens de production de la chaleur, trois utilisations de la chaleur, la propagation de la chaleur et la nature de la chaleur.

L'unité didactique "schéma" utilise les schémas didactiques pour entraîner l'étudiant à la cohérence et la logique, de plus cet outil l'aide à intégrer les concepts fondamentaux de la séquence du cours. Après avoir vérifié si l'accès est possible, l'ordinateur affiche l'image du schéma de l'unité didactique ainsi que la liste des concepts et connecteurs.

Lorsque le déplacement d'un mot est exact, l'ordinateur incrémente le nombre de bonnes réponses et laisse le mot à sa place, sinon, il le retourne à sa position initiale et décrémente le nombre de bonnes réponses. Quand le schéma est terminé ou s'il en reçoit l'ordre, il replace tous les mots aux positions initiales et calcule la note obtenue pour le schéma. S'il s'agit de la dernière unité didactique (dernier schéma de la section), l'ordinateur calcule la moyenne générale de cette catégorie d'unité pour la séquence et la place dans le dossier de l'étudiant; sinon, si l'étudiant veut arrêter, l'ordinateur garde en mémoire les notes obtenues aux schémas terminés. La page de cette unité didactique comprend trois parties:

• 1. L'en-tête commune à chaque unité didactique.

• 2. Le corps de la page: sur la partie gauche, les concepts, les connecteurs ou les questions ; le reste de la page est occupé par le schéma didactique lacunaire à compléter.

• 3. Au bas de la page on trouve uniquement le bouton "P" qui permet à l'étudiant de quitter l'unité didactique.

3.3) L'unité didactique "Problèmes"

Les modèles conceptuels utilisés soulignent la complémentarité des deux approches fondamentales:

L'induction d'un principe général à partir d'une solution particulière observée dans vécu de l'étudiant. C'est l'étudiant qui extrait les concepts de la réalité observée, pense à une relation entre ces concepts, discrimine les différentes variables, organise une expérience, vérifie la relation répétable, pour en arriver à une modélisation du réel;

L'approche déductive, qui élabore des lois particulières à partir des théories générales.

Cette apparente dichotomie entre l'induction et la déduction est un reflet de la double interrogation que l'on se pose en didactique, l'interrogation catéchétique et l'interrogation maïeutique. La première tend à exercer une action dirigée sur l'étudiant (exposé magistral et transmission des connaissances); lorsqu'elle est orchestrée par un maître, elle stimule chez l'étudiant la pensée déductive et lui communique les bénéfices des recherches conceptuelles de plusieurs vies de savants; pratiquée par un simple répétiteur, elle devient rapidement une inculcation néfaste et c'est d'ailleurs ce qui fournit à certains auteurs la substance qui leur permettra de la critiquer. La deuxième amène l'étudiant à prendre conscience de ce qu'il sait, à l'exprimer, à l'accroître selon un processus inductif et à le critiquer; il simule dans le microcosme d'une classe la démarche expérimentale suivie par les chercheurs des industries de la société; lorsqu'elle est mal dirigée, la salle de cours peut devenir l'endroit de prédilection où l'on perdra son temps, en essayant n'importe quoi, sans savoir pourquoi on le fait et à quoi cela va servir. Entre ces deux positions extrêmes, existe bien sûr le juste équilibre.

Alors que le quiz avait transmis à l'étudiant les connaissances préalables, cette unité didactique le place en situation où il applique le constructivisme piagétien en gérant ses activités. Pour l'engager dans la résolution de problèmes, le SIOD lui fait acquérir le langage graphique par la représentation en temps réel d'un phénomène et de sa représentation graphique, selon le concept de "lunette cognitive" de Nonnon.

Quand cette procédure est appelée, l'ordinateur vérifie si l'accès est possible en consultant le dossier de l'étudiant et l'ordonnancement du cours. Si les conditions requises sont vérifiées, il affiche la page qui donne des renseignements sur la ou les expériences et fait la mise en situation. Il demande à l'étudiant de rentrer les paramètres de l'expérience (variables dépendante et indépendante; les paramètres par défaut sont ceux de la dernière expérience) et pose à l'étudiant quelques questions préalables, comme l'énoncé des hypothèses. Par la suite, l'ordinateur donne la possibilité à l'étudiant d'exécuter une expérience. L'ordinateur simule l'expérience en tenant compte des paramètres fournis par l'étudiant; il affiche en temps réel les données expérimentales et trace le graphique correspondant aux données. L'étudiant a la possibilité de réaliser autant d'expériences qu'il souhaite pour répondre aux questionnements de son hypothèse. Quand il estime que son travail d'exploration est terminé, l'étudiant déclenche la dernière expérience; les résultats obtenus (graphique et tableau de données) restent affichés. L'ordinateur pose les questions finales sur cette expérience et les concepts généraux liés à cette expérience. S'il s'agit de la dernière unité didactique dans la séquence de travail, l'ordinateur calcule la moyenne obtenue par l'étudiant; sinon l'ordinateur garde en mémoire les notes obtenues aux expériences qui sont terminées.

La page de cette activité comprend quatre parties:

• L'en-tête commune à chaque unité didactique

• L'expérience simulée et le traçage en temps réel du graphique du phénomène observé.

• Sur la gauche l'énoncé de la question avec la possibilité en tout temps (flèches à gauche et à droite) de passer aux questions précédentes ou suivantes; sur la droite les paramètres de l'expérience.

• Au bas de la page sur la gauche le champ de capture de la réponse et sur la droite les boutons autorisés dans cette unité : le bouton "NE" pour exécuter une nouvelle expérience avec les données initiales fournies par l'étudiant, le bouton "DE" pour déclencher la dernière expérience et le bouton "P" qui permet en tout temps à l'étudiant d'arrêter l'expérience et le conduit sur la page pivotante.

L'unité didactique "Simulations" pourrait fonctionner avec une structure analogue; quant aux unités didactiques "jeux", elles varieront d'une matière à l'autre.