Micromonde

Introduction

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Un micromonde est un environnement d'apprentissage fondé sur la technologie et reposant sur une philosophie constructiviste qui permet d'apprendre en manipulant et en explorant. (Rieber, 1992, 1996). C'est "une simulation informatique complexe conçue pour réagir de la même manière que le monde réel. C'est un endroit où les étudiants peuvent explorer un nouveau concept sans instruction directe de la part d'un enseignant, où des hypothèses peuvent être testées et des conclusions tirées." (Reid et Cash, 2009) Un micromonde diffère d'une simulation dans le fait que cette dernière peut être un analogue numérique extrêmement complexe d’un environnement réel, tel qu’un simulateur de vol. Un apprentissage considérable doit généralement avoir lieu avant que l’utilisateur puisse fonctionner correctement dans le cadre d’une simulation complexe. (Reid et Cash, 2009)

Histoire

Dans les années 1980, Seymour Papert a rendu populaire les concepts développés autour de la programmation du langage LOGO dont le design a été influencé par une vision constructioniste qui se développe en éducation. Au-delà de la vision constructiviste qui estime qu’apprendre est une recherche de sens, la vision constructioniste stipule que l’acquisition de connaissances se fait plus aisément au travers de la construction de choses qui sont tangibles et qui donne un sens à l’apprentissage.

Le langage de programmation Logo permet de déplacer une « tortue géométrique », qui est un stylo représenté sous la forme d’une tortue que les enfants peuvent bouger ou dessiner sur l’écran ou le sol. La tortue est un objet vecteur de réflexions, un outil cognitif. Depuis l’apparition de Logo, beaucoup d’autres langages de programmation (Scratch, BlockScad), basés sur les mêmes concepts d’apprentissage, ont été développés, mais la portée des micro-mondes va bien au-delà d’un environnement de programmation pour les enfants.

Papert (1980) a donné une première définition formelle des micro-mondes comme un :«…sous-ensemble de réalité ou un réalité construite dont la structure correspond à un mécanisme cognitif qui offre un environnement où il peut fonctionner efficacement. Le concept a conduit au projet de construire des micromondes structurés de manière à permettre aux apprenants à exercer leurs idées ou des dons intellectuels particulièrement développés. »(trd. de l’ang. p.204)

Pour Papert, un micromonde es largement basé sur la manière dont un apprenant sera capable d’utiliser l’outil technologique pour le type de réflexions et d’exploration cognitive qui ne serait pas possible sans la technologie.

Micromondes et constructivisme

L'approche constructiviste considère que l'apprentissage se déroule grâce à un processus d'équilibration dans lequel l'apprenant construit ses connaissances. Les deux mécanismes qui facilitent l'équilibration sont l'assimilation et l'accommodation. Ces mécanismes fonctionnent avec la tension naturelle entre le besoin de l'individu d'avoir un monde ordonné et le besoin de s'adapter à un environnement qui change de manière constante. L'apprentissage se produit au travers des interactions de l'individu avec sa culture et son environnement. (Rieber, 1992) Le meilleur exemple de l'application du constructivisme à l'enseignement de la technologie est LOGO, un langage computational basé sur les micromondes pour que les enfants explorent et apprennent les mathématiques d'une façon naturelle.

Les micromondes permettent l'apprentissage au travers l'exploration et la découverte. (Rieber, 1992) Seymour Papert considère qu'un micromonde doit respecter quatre critères: simplicité, generalité, utilité et être syntonique. L'apprentissage syntonique signifie "il va avec" et suggère que l'apprentissage est constitué de connexions, ayant du "connu" à "l'inconnu". (Rieber 1992, p. 94) Pour les constructivistes, explique Rieber (1992), ces connexions d'apprentissage sont rendues possibles au départ dans un micromonde, puis améliorées par le contrôle de l'apprenant (ou "learner control").

Le micromonde

Traduction au français d'un extrait du Rieber, L. P. (2005) Multimedia Learning in Games, Simulations, and Microworlds, in The Cambridge Handbook of Multimedia Learning edited by Richard E. Mayer. Copyright © Cambridge University Press:

"...Un micro-monde est un exemple d'environnement d'apprentissage exploratoire (diSessa, Hoyles, Noss et Edwards, 1995). Les micromondes les plus connus et les plus étudiés sont Logo (Papert, 1980b), StarLogo (Resnick, 1994), Boxer (diSessa & Abelson, 1986; diSessa et al., 1991), ThinkerTools (White, 1993; White et Horowitz, 1987), SimCalc (Roschelle, Kaput et Stroup, 2000), SketechPad de Geometer (Olive, 1998) et GenScope (Horwitz, 1999). Bien qu'il existe différentes conceptions des micromondes, trois objectifs sont communs à tous. Premièrement, ils offrent à plus de gens, dès leur plus jeune âge, un moyen de comprendre et d’explorer les concepts et les principes sous-jacents aux systèmes complexes. Deuxièmement, les micromondes se concentrent principalement sur une compréhension qualitative basée sur la construction et l'utilisation de modèles concrets. Troisièmement, il y a une tentative délibérée de réduire la distinction entre apprendre et faire de la science. En effet, l’objectif est de faire en sorte que les étudiants utilisent la technologie d’une manière similaire à celle d’un scientifique. Bien que le concept d'un micromonde informatique puisse être retracé au moins aussi loin que Seymour Papert (1980a), une définition contemporaine vient d'Andy diSessa (2000):

"Un micro-monde est un genre de document informatique visant à intégrer des idées importantes sous une forme que les étudiants peuvent facilement explorer. Les meilleurs micromondes disposent d'un ensemble d'opérations faciles à comprendre que les étudiants peuvent utiliser pour exécuter des tâches qui leur sont chères, et ce faisant, ils en viennent à comprendre de puissants principes sous-jacents. Vous pouvez par exemple comprendre l'écologie en construisant vos propres petites créatures qui se font concurrence et dépendent les unes des autres "(p. 47).

Les micro-mondes peuvent être décrits par leurs affordances structurelles et fonctionnelles. Structurellement, les micromondes sont constitués des éléments suivants (Edwards, 1995):

a) un ensemble d’objets de calcul modélisant les propriétés mathématiques ou physiques du domaine;

b) des liens vers de multiples représentations du modèle sous-jacent;

c) possibilités ou moyens de combiner les objets informatiques de manière complexe; et

d) les activités inhérentes ou les défis que l'élève doit explorer ou résoudre dans le domaine.

L’analyse fonctionnelle d’un micro-monde porte sur l’interaction entre l’étudiant, le logiciel et le cadre dans lequel il est utilisé. Les étudiants doivent être capables de savoir comment utiliser un micromonde et vouloir l'utiliser. En d'autres termes, un micro-monde doit correspondre à la fois aux états cognitifs et affectifs de l'utilisateur. Les élèves découvrent un domaine en explorant le micromonde..."

Pages EduTech wiki

• Apprentissage par découverte/Micromondes
• Apprentissage par découverte/Qu'est ce qu'un micro-monde dans un cadre d'apprentissage par découverte ?
• Apprentissage par découverte/Apprentissage par découverte et concept de Micro-monde liés avec le constructivisme, le constructionnisme et le cognitivisme
• en:Microworld

Bibliographie

• Reid, S. et J. Cash (2009) Microworlds in ETEC, University of British Columbia - Vancouver.
• Rieber, L.P. (1992) Computer-based Microworlds: A bridge between constructivism and direct instruction, ETR&D Vol 40: 93, Kluwer Academic Publishers, https://doi.org/10.1007/BF02296709
• Rieber, L. P. (1996) Microworlds, in Jonassen, David, H. (ed.) Handbook of research on educational communications and technology. Handbook of Research for Educational Communications and Technology. Second edition. Simon and Schuster, 583-603 ISBN 0-02-864663-0
• Rieber, L. P. (2005) Multimedia Learning in Games, Simulations, and Microworlds, in The Cambridge Handbook of Multimedia Learning edited by Richard E. Mayer. Copyright © Cambridge University Press.
• Bruillard, E. (1997). Les machines à enseigner. Des micromondes aux environnements d'apprentissage ouverts. Edition Hermès, Paris

Liens

• Micromonde (Wikipedia)