Création d’outils pédagogiques avec une découpeuse laser

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Guide découpe et gravure laser
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⚐ finalisé ☸ débutant
⚒ 2020/09/17
Cet article sert d'introduction aux livres wiki découpe laser et découpe laser dans l'éducation (création d'objets pédagogiques et ludiques avec une découpeuse laser). Ne pas modifier sans bonnes raisons SVP - Daniel K. Schneider (discussion) 26 avril 2017, 9 avril 2018

Introduction

Jusqu'à présent, la fabrication numérique a été considérée comme un médium ou sujet d’apprentissage et non pas comme une opportunité qui permettrait aux enseignants de créer des objets pédagogiques adaptés à leurs propres besoins. Après avoir élaboré cette proposition, nous discutons l’expérience de deux cours-projets. Dans le premier, les participants ont créé des « kits constructifs » à l’aide d’une imprimante 3D. Dans l’autre, les participants ont créé des « outils pour activités créatives de groupe » en utilisant une découpeuse laser. Nous nous interrogerons sur les opportunités et les difficultés offertes par ces technologies de « making » pour fabriquer des outils pédagogiques par les enseignants.

La fabrication numérique grand public a été formalisée par Gershenfeld [1] au début des années 2000. L’objectif de son premier « FabLab » au MIT était d’initier les étudiants à « (presque) tout fabriquer ». Caractérisé par une pédagogie par projet, une organisation « just in time » et une forte entre-aide entre élèves, ce cours a servi de modèle pour créer de nombreux « fab labs » qui partagent une charte à la fois émancipatoire et pédagogique : (1) créer et partager des solutions techniques locales pour des problèmes locaux (le « prototype » réutilisable devient alors le produit), (2) inciter les jeunes à faire de l’ingénierie et de la science sur le terrain. En parallèle du mouvement « fab lab », le bricolage est devenu branché grâce au « making » où l’on crée et partage des designs numériques dans des communautés en ligne ou dans des « maker spaces », DIY workshops, « hacklabs », « public labs », etc.

Les premiers éducateurs introduisant des technologies de fabrication dans leur classe font un lien avec le constructionnisme de Papert et ses précurseurs [2]. On reconnaît aussi l’empreinte de pédagogies libertaires telles que celles de Freire ou Freinet. Dès 2013, les premiers manuels pour enseignants apparaissent [3]. Le design et la fabrication digitale semblent être destinés aux apprenants dans le rôle de concepteur [2] [4] [5] et non pas à la fabrication sur mesure d’outils d’enseignement au sens large (pédagogique) et au sens propre (ressource), alors qu’ils ont un rôle central.

Pour le didacticien Schneuwly, « un outil médiatise une activité, lui donne une certaine forme. Mais ce même outil représente aussi cette activité, la matérialise. Autrement dit: les activités ne sont plus seulement présentes dans leur seule exécution. Elles existent en quelque sorte indépendamment d'elle dans les outils qui les représentent et par là-même signifient » [6]. Les objets pédagogiques physiques ont une longue histoire dans l’éducation. Zuckerman [7] [8] identifie trois variantes et usages de ces « manipulables » : construction et design (Fröbel), manipulation conceptuelle (Montessori), et jeux de rôle sur la réalité (Dewey). A cela, on peut ajouter la visualisation. Le potentiel de la fabrication digitale et son appropriation par les enseignants pour créer ces types d’outils pédagogiques ont été très peu étudiés, d’où cette contribution.

Nous postulons que le design et la fabrication numérique permettent aux enseignants de créer des instruments pédagogiques physiques intéressants et parfois contribuer à transformer leur pratique.

Nous nous sommes posés les questions exploratoires suivantes : Peut-on s’approprier les technologies de fabrication pour créer des outils pédagogiques intéressants ? Quelles sont les difficultés et les contraintes ? Est-ce que l’entre-aide vient naturellement ? Y-a-t-il une dimension transformative dans le fait de « construire » ?

Exploration de terrain avec deux cours pilotes

Depuis près de 6 ans, nous enseignons la fabrication numérique à des étudiants en technologie éducative. Deux cours-projets donnés aux semestres d’automne 2015 et 2016[9] intégraient les éléments suivants : des activités d’éveil technique (pièces pour un projet commun), des projets de groupe, des rapports descriptifs et réflexifs, des contributions wiki et enfin une participation à un événement pour le public.

Dans le cadre du 1er cours - Stic4-2015 - les participants devaient réaliser un kit constructif, c’est-à-dire un ensemble d’éléments qui peuvent être joints pour construire un nouvel objet, en utilisant une imprimante 3D.

L’objectif du second cours - Stic3-2016 - était de créer des « outils pour activités créatives de groupe » à l’aide d’une découpeuse laser.

Les deux cours avaient la même organisation : (1) initiation à la technologie où chaque participant crée des objets simples qui s’insèrent dans un dispositif commun, (2) définition et implémentation d’un projet de design par étapes, (3) participation à la création d’une documentation commune (4) participation à un évènement/présentation hors cours.

Ce livre wiki représente le output du 2ème cours. La grande majorité des articles réunis dans ce volume ont été rédigés par les étudiant(e)s du cours Stic3-2016. L'ensemble des textes a été ensuite révisé par les éditeurs de ce volume.

Observations et perspectives

La conception 2D pour la découpe et la gravure s'est avérée relativement facile, mais les spécificités à observer pour la gravure et la découpe ont posé quelques problèmes au départ. L’utilisation de la découpeuse laser a été relativement aisée . Dans l’ensemble, on constate que la technologie nécessite une petite formation dédiée suivi d’un encadrement et que la plupart des novices deviennent autonomes relativement rapidement. La conception et l'impression 3D dans un cours similaire donnée en 2015 posaient plus de challenges technologiques.

La plupart des objets créés par les participants dans les deux cours entrent dans l’une des trois catégories suivantes: des projets innovateurs à bon potentiel d’utilisation, des objets classiques « sûrs » (puzzles, modèles et mises en correspondance) et quelques projets non pédagogiques. Autrement dit, on corrobore notre hypothèse de travail que, malgré un bon nombre de challenges technologiques, la fabrication digitale permet de créer des objets intéressants, utiles et utilisables par d’autres. Les projets sont décrits dans la 4ème partie et le lecteur ou lectrice peut lui/elle-même se forger une opinion.

Certains objets ainsi que les rapports consultables en ligne et à la fin de ce volume montrent que le design d’outils physiques a amené les participants à penser autrement une activité pédagogique et on peut donc formuler l’hypothèse que la fabrication digitale ‑ notamment la technologie de découpe laser ‑ a le potentiel pour aider à transformer des pédagogies. Il faudrait maintenant tester cette idée avec une population plus large, par exemple des enseignants divers sur le terrain.

Références

  1. ↑ Gershenfeld, N., A. FAB: The Coming Revolution on Your Desktop – From Personal Computers to Personal Fabrication, Basic Books, (2005).
  2. ↑ 2,0 et 2,1 Blikstein, P., Digital Fabrication and ‘Making’ in Education: The Democratization of Invention. In J. Walter-Herrmann & C. Büching (Eds.), FabLabs: Of Machines, Makers and Inventors. Bielefeld: Transcript Publishers, 2013
  3. ↑ Libow Martinez, Sylvia & Gary Stager. Invent To Learn Making, Tinkering, and Engineering in the Classroom. Constructing Modern Knowledge Press, (2013).
  4. ↑ Walter-Herrmann J, Büching C, editors. FabLab: Of machines, makers and inventors. transcript Verlag; (2014).
  5. ↑ Blikstein, P., S. Libow Martinez & H. Allen Pang (eds). Meaningful Making: Projects and Inspirations for Fab Labs + Makerspaces, Constructing Modern Knowledge Press, (2016).
  6. ↑ Schneuwly, B. Les capacités humaines sont des constructions sociales. Essai sur la théorie de Vygotsky. European Journal of Psychology of Education, (1987), 1(4), 5.
  7. ↑ Zuckerman, O., Historical Overview and Classification of Traditional and Digital Learning Objects MIT Media Laboratory, (2006). Available at https://llk.media.mit.edu/courses/readings/classification-learning-objects.pdf
  8. ↑ Zuckerman, O. Designing digital objects for learning: lessons from Froebel and Montessori, International Journal of Arts and Technology 3 (1), (2010), 124-135.
  9. ↑ http://edutechwiki.unige.ch/fr/stic4-2015 et http://edutechwiki.unige.ch/fr/stic3-2016

Notes et remerciements

Ce texte reprend avec des modifications un poster présenté à EIAH 2017.

Je tiens à remercier chaleureusement nos étudiants et coauteurs pour leur investissement dans le cours Stic3-2016 et leur participation dans la journée rendez-vous de l'enseignement, le 11 mai 2017: Arthur Merat, Philippe Berset, Lydie Boufflers, Sophie Linh, Olivier Gaudet-Blavignac, Brice Maret, Leyla Ahmadova, Brigitte Steiner, Nathalie Borgognon, Régis Le Coultre, Fatima Chokri, Aya Benmosbah, Julien Venni, Quentin Gyger, Jessica Ceresa, Claudia Romero, Nina.devincent, Ludmila Banaru, Joyce Maurin, Geneviève Donnet, Liudmyla Gapiuk, Romain Dewaele, Monika Marano, Robin Pétermann, Sebastien Waeger, Mouhamed Diop

Je remercie les deux coéditeurs, Matthieu A. Borgognon et Nathalie S. Borgognon (cofondateurs du Fab Lab At3flo) pour leur grand travail de révision.

Daniel K. Schneider, Mai 2017
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