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Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'éducation, psychologie, information et communication (Lyon)

Partenaire(s) de recherche : Interactions, corpus, apprentissages et représentations (Lyon, Rhône) (Laboratoire), Université Lumière (Lyon) (établissement opérateur d'inscription)

Autre(s) contribution(s) : Yvan Abernot (Président du jury) ; Florent Pasquier (Membre(s) du jury) ; Henri Peyronie (Rapporteur(s))

Thèse de doctorat Sciences de l'éducation Lyon 2016

Notre travail de thèse porte sur les usages du tableau numérique interactif (TNI) en milieu scolaire. Nous étudions plus particulièrement les effets cognitifs des trois potentiels pédagogiques du TNI sur l’enseignement-apprentissage d’une discipline scolaire au cycle III de l’école primaire en France. L’étude est conduite en classes de CM1 et de CM2 et porte sur l’enseignement-apprentissage de la notion de fraction. La relation entre l’utilisation du TNI et les effets de ces usages sur l’apprentissage des élèves apparait complexe et soulève beaucoup de questions. Cette complexité provient avant tout de la pluralité des facteurs participant plus ou moins au processus d’enseignement et d’apprentissage. Pour mieux appréhender cette problématique, notre recherche s’est centrée sur l’influence des trois thématiques du TNI : 1. L’interactivité technico-pédagogique supportée par l’usage du TNI ; 2. Les modalités et l’ergonomie de travail impliqué par l’usage du TNI ; 3. Les supports multimodaux visuels et manipulables utilisé sur cet instrument numérique.Cette étude s’appuie sur des éléments théoriques mis en oeuvre dans les recherches dans les domaines de la pédagogie et des didactiques disciplinaires permettant de traiter cette problématique. Nous avons porté notre réflexion, dans un premier temps, sur la notion de médiation en nous appuyant sur l’approche instrumentale selon Rabardel (1995). Les tâches réalisées en classe se font dans un cadre collectif. Nous les analysons, dans un deuxième temps, selon la théorie de l’activité d’Engeström (1987). Nous nous inspirons, enfin, des travaux de Piaget (1948) afin de comprendre le développement et la construction de la notion de fraction chez l’enfant. En outre, dans cette recherche, le TNI n’est pas un instrument isolé des autres éléments existant en classe mais il est un dispositif techno-sémio-pragmatique (Peraya, 1999). De ce point de vue, le TNI réunit trois entités : la technique, la sémiotique et le social. Le TNI est donc vu comme l’ensemble des interactions entre ces trois domaines : technologique, technosocial et système de représentations de l’ordre du sémiocognitif. Les trois champs d’investigation du TNI ont été menés auprès d’un échantillon composé d’élèves et d’enseignants du département du Rhône et Lyon intra-muros à travers des questionnaires, des observations directes sur le terrain, des entretiens et des pré et post tests. L’objectif de pluralité des outils de construction des données était de confronter les avis obtenus afin de s’interroger sur les effets des trois potentiels pédagogiques du TNI sur l’enseignement et l’apprentissage de la notion de fraction.Cette recherche montre que le TNI est un instrument très utile pour l’enseignement-apprentissage des fractions. En particulier, nous avons constaté que le TNI favorise les interactions entre les différents acteurs dans la classe et la construction collective des connaissances. Les enseignants ont insisté particulièrement sur l’aide que le TNI apportait au développement relationnel des élèves et facilitait singulièrement la conceptualisation de la notion de fraction. Les supports multimodaux visuels et manipulables du TNI constituent également une aide cognitive pour les élèves dans leur apprentissage.

Our work deals with the use of interactive whiteboard (IWB) in schools. We are particularly interested in the cognitive effects of three pedagogical potentials of the IWB on the teaching and learning in Cycle III of primary school in France. The study is conducted in primary classes 4 (CM1) and primary 5 (CM2) and focuses on the teaching and learning of the concept of fractions.The relationship between the use of IWB and the effects of these practices on student learning appears complex and raises many questions. This complexity comes primarily from the plurality of factors more or less involved in the teaching and learning process. To better understand this issue, our research focuses on the influence of the three themes of the IWB: 1. the technical educational interactivity supported by the use of IWB; 2. the terms and working ergonomics involved by the use of IWB; 3. Visual and manipulated multimodal media used on this digital instrument.This study focuses on theoretical elements used in research in the fields of education and disciplinary teaching to address this problem. We based our thinking, initially, on the notion of mediation by drawing on the instrumental approach according to Rabardel (1995). The tasks done in the classroom are in a collective framework. Secondly, we analyze, according to the theory of activity of Engeström (1987). Finally, we are inspired by the works of Piaget (1948) in order to understand the development and construction of the notion of fractions in children. Besides, in this research, the IWB is not isolated from other existing elements in the class but it is a techno-semiotic-pragmatic device (Peraya, 1999). From this point of view, the IWB meets three entities: the technic, the semiotics and the social. The IWB is seen as the set of interactions between these three areas: technological, technosocial and system of representations of the order of semiocognitif.The three fields of investigation of the IWB were conducted with a sample composed of students and teachers from the department of Rhone through questionnaires, direct field observations, interviews and pre and post testing. The objective of plurality of data construction tools was to confront the opinions obtained in order to consider the effects of three pedagogical potentials of the IWB on the teaching and learning of the concept of fractions.This research shows that IWB is a very useful tool for the teaching and learning of fractions. In particular, we found that the IWB promotes interactions between different actors in the classroom and the collective construction of knowledge. Teachers have particularlyemphasized the assistance the IWB has brought to the relational development of students and the singular facilitation the conceptualization of the concept of fractions. Visual and multimodal media manipulation of the IWB is also a cognitive aid for students in their learning.

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