Micromonde
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Un micromonde est le nom donné à un environnement informatique particulier, où l'utilisateur, et particulièrement, l'enfant, est mis dans une situation de grande autonomie. Les micromondes appartiennent au cadre des réflexions sur les méthodes de pédagogie active, et ils sont l'un des objets d'étude des EIAH (environnements informatiques pour l'apprentissage humain).
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[modifier] Genèse
À la fin des années soixante, les théories béhavioristes qui ont largement prévalues jusque là, sont profondément remises en cause par les avancées de la psychologie du développement. À la suite de personnes comme James Baldwin ou Jean Piaget, le processus de formation des connaissances est revu et l'idée que la connaissance relève d'une construction individuelle se développe. Piaget base ainsi sa théorie sur l'idée qu'on construit ses connaissances à partir de la reconceptualisation d'expériences vécues, théorie qui va prendre le nom de constructivisme avec Jerome Bruner.
Inspirés par le travail de Piaget d'une part et leurs expériences en intelligence artificielle d'autre part, des gens comme Seymour Papert ou Marvin Minsky se sont rapidement posé la question de savoir quelle place pouvait avoir l'ordinateur dans cette démarche constructiviste : il n'était plus temps de proposer à l'enfant un apprentissage programmé, celui-ci devait devenir véritablement acteur de la construction de ses connaissances.
« Dans bien des écoles aujourd'hui, « enseignement assisté par ordinateur » signifie que l'ordinateur est programmé pour enseigner à l'enfant. On pourrait dire que l'ordinateur sert à programmer l'enfant. Dans ma vision des choses, l'enfant programme l'ordinateur et, ce faisant, acquiert la maîtrise de l'un des éléments de la technologie la plus moderne et la plus puissante, tout en établissant un contact intime avec certaines des notions les plus profondes de la science, des mathématiques, et de l'art de bâtir des modèles intellectuels. » (Seymour Papert, Mindstorms : childrens, computers and powerful ideas).
Papert cite ainsi très souvent John Dewey, dont la conception de l'éducation est fondée sur l'activité des apprenants et l'analyse de ses besoins et de ses intérêts plus que sur une organisation détaillée et préalable des connaissances à apprendre. La connaissance n'apparaît plus seulement comme la somme d'un certain nombre de compétences élémentaires, mais comme la valeur ajoutée issue de l'agrégation de multiple concepts.
Cette vision avait besoin d'être concrétisée en informatique, et Papert et Minsky conçoivent alors, en 1972, le langage de programmation Logo. Plus qu'un simple langage, le Logo s'apparente à un environnement de programmation complet, doté d'une partie graphique dans laquelle on peut interagir dynamiquement avec un objet, la tortue, et d'une partie textuelle, l'éditeur de programme. L'idée de cet outil est d'offrir aux enfants un grand espace de liberté, facilement accessible, et dans lequel ils pourront exprimer leurs idées et en explorer les conséquences.
Le Logo a fortement influencé la communauté EIAH au sens large et consacre l'expression « micromonde » pour décrire des environnements basés sur l'expérimentation et l'autonomie de l'enfant. De multiples micromondes ont depuis vu le jour, plus ou moins spécialisés dans un domaine.
[modifier] Thèse des micromondes
Les micromondes visent à promouvoir l'exploration de concepts abstraits par les enfants (première clientèle cible). Logo est un outil d'apprentissage flexible et il fournit à l'utilisateur un feedback immédiat, si cher aux constructivistes. En tant que reflet des mécanismes intellectuels de l'enfant-utilisateur, Logo permet de faire des observations au niveau de la méta-connaissance (intellectualisation des processus intellectuels).
De l'ordinateur-outil, on passe à l'ordinateur-médiateur (qui permet d'exprimer et donc d'agir sur ses modèles de représentation). D'après Bruillard (voir bibliographie), « dans l'apprentissage par la programmation, les langages utilisés sont un moyen, le but étant de construire quelque chose. Il s'agit, pour l'apprenant, de traduire ses intuitions sous la forme d'un programme. Il convient de trouver une forme de communication entre l'élève et la machine qui ne perturbe pas trop les apprentissages visés. On peut penser à une interface transparente (dans le sens immédiat, sans obstacle) ou suffisamment cohérente avec les objets manipulés. L'expression de Papert, « outil pour penser avec » correspond bien à cette dernière idée. »
Pour que ce fonctionnement se concrétise, Bruillard enumère un certain nombre de caractéristiques importantes : tout d'abord, ces langages doivent être faciles à apprendre et faciles à utiliser, ce qui induit une certaine proximité avec une classe de problèmes, mais peut constituer par ailleurs une limitation s'il est nécessaire d'apprendre une nouvelle syntaxe pour aborder une nouvelle classe de problèmes. Ensuite, l'interactivité et l'extensibilité (c'est-à-dire la possibilité d'enrichir le langage de base, de travailler sur des couches successives, on pourrait penser à la métaphore du réseau) semblent être importantes. L'apprenant doit pouvoir contrôler la conséquence de ses actions, suivre une démarche naturelle et contrôlable en utilisant une syntaxe proche de la langue naturelle. Une liste de problèmes et d'activités intéressants doit pouvoir être proposée (scénarios pédagogiques) et la structure du langage considéré doit correspondre aux objets manipulés. Enfin, au-delà de certaines facilités de mise en œuvre, le langage doit offrir une puissance suffisante, en intégrant des concepts efficaces de programmation.
[modifier] Exemple de micromondes
Les micromondes, depuis l'apparition de ce concept, ont été largement dominés par le langage Logo, qui de fait, est l'implémentation la plus aboutie de ce type d'environnement.
Ces dernières années, cependant, ont vues un ralentissement du nombre d'expérimentations menées sous cet environnement, lié au vieillissement de l'outil (la première version de Logo remonte à 1972) et au décalage croissant entre les possibilités multimédia — limitées — du Logo, et ce à quoi les jeunes utilisateurs d'aujourd'hui peuvent avoir accès à travers des vecteurs comme Internet.
L'un des autres micromondes célèbre est Cabri-Géomètre : c'est un environnement d'apprentissage de la géométrie, où l'enfant peut très facilement construire des figures en faisant intervenir toutes sortes de notions comme le parallélisme, la tangence, etc.
Squeak est un autre micromonde, descendant lointain de Logo, développé autour du langage Smalltalk par Alan Kay notamment.
MicroMondes Pro, MicroWorlds JR et MicroWorlds EX sont des descendants directs de Logo. Il s'agit de versions commerciales plus finies et avec un meilleur support pour les fonctions multimédia (particulièrement la version anglaise, plus récentes).
L'élément le plus connu de MicroMondes (et de Logo) est la tortue, qui peut être manipulée à l'aide d'instructions de manière à tracer des graphiques, exécuter des animations, des jeux interactifs ou d'autres types de simulations.
Les développements technologiques ont ensuite permis à la tortue de migrer vers un écran graphique (distinct de l'écran de commande (texte)), puis vers un écran mixte (avec une zone texte et une zone graphique). Les versions modernes combinent sans problèmes le texte et les graphiques.
MicroMondes est produit par LCSI et peut être utilisé sur un PC ou un Macintosh. Il existe dans plusieurs langues dont l'anglais, le français, l'espagnol, l'italien, le portugais, etc.
Le vocabulaire original de MicroWorlds (ou Logo) est constitué de primitives. Celles-ci comportent quelques dizaines de commandes:
avance, recule, droite, gauche, écris, fpos (fixe position), fcoul (fixe couleur), vt (vide texte)...
et quelques dizaines de rapporteurs:
couleur (rapporte la couleur actuelle), pos (rapporte la position), texte1 (rapporte le contenu le la boîte de texte portant ce nom)...
Certaines primitives requièrent une ou plusieurs données:
bc (baisse crayon, ne requiert aucune donnée)
avance 50 (requiert un nombre qui indique la distance à parcourir)
saufpremier [ceci est une liste] (requiert un mot ou une liste dont le premier élément sera retiré)
Ce vocabulaire peut être augmenté par l'utilisateur, à l'aide de "procédures" dont voici un exemple :
pour cabriole
droite hasard 360
avance hasard 1000
fin
Les procédures sont créées dans un espace réservé à cet effet : la page ou l'onglet "procédures". Dans les versions les plus récentes de MicroMondes (spécifiquement MicroWorlds EX, MicroMundos EX, MicroMondi EX) les procédures peuvent aussi être intégrées à l'intérieur du "sac à dos" de l'objet tortue.
Une procédure comporte trois parties: la ligne titre (le mot pour suivi du nom de la procédure, au choix de l'utilisateur), le corps (la liste des instructions) et la ligne de fin. Dans l'exemple précédent, l'exécution de la commande "cabriole" revient à exécuter les instructions contenues dans la procédure: tourner à droite à un angle déterminé au hasard entre 0 et 359, et avancer une distance choisie au hasard entre 0 et 999.
Outre les procédures, les instructions peuvent être tapées dans le Centre de Commandes pour être exécutées "en mode direct".
MicroMondes est un logiciel d'usage général qui constitue une excellente introduction dans le monde de la programmation. Une version "junior", qui permet aux enfants en pré-lecture ou lecteurs novices de programmer à l'aide d'icônes plutôt qu'avec des instructions textuelles, existe dans d'autres langues. Une autre version permet, à l'aide de quelques primitives supplémentaires, de contrôler des éléments robotiques.
[modifier] Limites des micromondes
- L'apprenant/utilisateur a le monopole de l'acte initiatif tandis que la machine reste, pour l'essentiel dans des actes réactifs (positifs si l'environnement accepte le programme et réagit correctement, négatifs si l'environnement renvoie par exemple des messages d'erreur). Pour que l'interaction s'amorce, on voit ainsi l'importance du scénario pédagogique, comme acte initiatif externe à l'interaction apprenant-machine. Ce binôme apprenant-machine apparaît insuffisant et doit être élargi par une médiation secondaire, celle du tuteur, qu'elle soit intégrée à l'environnement de programmation ou qu'il s'agisse d'une personne physique (enseignant, formateur...).
- Le micromonde, seul, devient très vite stérile, de la même manière que la meilleure terre ne donnera jamais de blé si on n'y met pas de graines. Ceci sous-entend que pour qu'un tel type d'Environnements informatiques pour l'apprentissage humain soit intéressant, il demande un travail important de préparation de situation à explorer. Ensuite, le micromonde permet à l'enfant de mener ses investigations, mais il n'apporte pas, intrinsèquement, de connaissances. Si l'utilisateur dispose d'un environnement idéal pour construire des raisonnements, se créer des schèmes et des représentations, la « matière première » reste essentielle, et il faut réfléchir en amont aux moyens de l'amener.
[modifier] Influence dans le monde de l'éducation
Sujets à critiques pour certains de leurs aspects, les micromondes ont été et sont toujours, d'une certaine manière, le symbole dans le monde informatique des théories de l'éducation nouvelle. Ils portent notamment cette vision de l'éducation où l'enfant est « l'auteur des ses connaissances » qu'il construit à partir de l'expérimentation.
L'influence et l'impact réel de ces environnements dans l'éducation a été variable, mais Logo et Cabri, deux outils utilisés à large échelle, ont été (et sont toujours pour Cabri) indéniablement des vecteurs d'une certaine vision de l'éducation à l'école, dont on a parlé plus haut.
[modifier] Voir aussi
[modifier] Articles connexes
[modifier] Liens externes
- (en) MSW Logo, implémentation gratuite de logo
- (en) Squeak et ses aspects pédagogiques
- (fr) Site officiel des créateurs de MicroWorlds et MicroMondes, cliquez sur la section française
- (fr) Logoplus, une version francophone et gratuite de LOGO, pour Windows.
- Seymour Papert, une excellente collection d'articles sur les travaux du Dr Seymour Papert.
- Gary Stager Un enseignant et agent de formation spécialisé en Logo et en robotique.
- Math Cats Plusieurs bons exemples de projets fait à l'aide de MicroWorlds.
- StarLogo: modélisations et explorations des concepts de systèmes décentralisés et de phénomènes émergents tels les migrations, les congestions automobiles, et l'économie de marché.
- Lifelong Kindergarten, le Lifelong Kindergarten Group de Mitchel Resnick, au MIT - propose un contenu intéressant portant sur le Criquet et les briques programmables.
- The Logo Foundation: une fondation qui fournit des conseils et des ressources aux enseignants utilisateurs de Logo et de MicroWorlds.
[modifier] Bibliographie
- Eric Bruillard, Machines à enseigner, Hermès, 1997
- Seymour Papert, Mindstorms : childrens, computers and powerful ideas, Brighton : Harvester, 1980
