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Publié le 26 septembre 2016 | Multidisciplinaire

Le crayon intelligent (Smartpen) pour soutenir un apprentissage approfondi

C’est en cherchant des approches pédagogiques susceptibles d’offrir une expérience d’apprentissage par les pairs enrichissante, d’augmenter la motivation des étudiants et de les encourager à occuper un rôle actif dans la classe que nous avons trouvé une source d’inspiration et une manière d’innover à l’aide d’un crayon intelligent (Smartpen). Grâce à une bourse de SALTISE (Supporting Active Learning and Technological Innovation in Studies of Education) qui nous a été décernée en février 2016, nous avons pu commencer à expérimenter l’utilisation du crayon intelligent et nous avons observé des résultats préliminaires positifs.

Les 4 objectifs derrière notre projet

Johnathan enseigne plusieurs cours de sciences humaines (Humanities), dont un cours d'éthique qui fait partie des cours de la formation générale commune à tous les programmes. Il est également enseignant dans le programme d’Arts, Lettres et Communication. Il est passionné par les technologies et doué en informatique. Pascale enseigne la psychologie dans le programme d’éducation spécialisée.

Nos cours comportent du contenu théorique et des concepts abstraits. Nous cherchions des façons d’améliorer nos approches pédagogiques et de soutenir les apprentissages en tenant compte des 4 objectifs suivants :

Recréer l’environnement d’une salle collaborative dans une classe traditionnelle
L’aménagement d’une classe traditionnelle rend difficile, pour les étudiants qui travaillent en équipe, la présentation des résultats de leurs travaux et exercices devant le reste de la classe. Il n’y a qu’un seul tableau ou écran de projection dans la classe, alors que les salles collaboratives ont des tableaux/écrans pour chacune des équipes. Nous cherchions un moyen de recréer cet environnement collaboratif à partir de l’équipement disponible dans une salle de classe traditionnelle.
Tenir compte de la théorie des intelligences multiples
Nous cherchions à proposer des activités en classe qui tiennent compte des différents types d’intelligence qui coexistent dans un groupe et qui permettent aux étudiants de mettre en valeur leurs forces. Ainsi, les activités deviendraient accessibles à une plus grande variété d’étudiants. L’utilisation des technologies dans notre pédagogie nous offre plusieurs alternatives pour soutenir cette approche.
Renouer avec l’écriture manuscrite
Les étudiants adorent les technologies, mais l’utilisation du clavier restreint la kinesthésie de l’écriture. Les notes tapées au clavier constituent souvent une répétition verbatim des propos de l’enseignant : il s’agit d’une prise de notes dite passive. Une étude récente montre que l’écriture favorise une meilleure rétention des informations, parce que l’exercice suppose un processus cognitif actif (Mueller et Oppenheimer, The Pen is Mightier than the Keyboard, 2014). Nous cherchions une façon de rendre le papier et le crayon « cool » pour donner envie aux étudiants d’écrire à nouveau, tout en conservant la flexibilité inhérente aux productions numériques (ex. : facilité à éditer un texte ou à l’envoyer par courriel).
Faire des téléphones intelligents et des tablettes un outil d’apprentissage
Malgré l’importance que nous accordons à l’écriture manuscrite, nous étions convaincus que les tablettes et les téléphones intelligents avaient leur place dans la salle de classe. Nous devions cependant trouver une solution pour que les étudiants les utilisent comme un outil d’apprentissage plutôt qu’une source de distraction.

La découverte du crayon intelligent et des bourses SALTISE

La mère de Pascale est une artiste de l'expressionnisme figuratif abstrait qui enseigne les arts. Un jour, Pascale remarque qu’elle utilise un crayon intelligent pour réaliser des oeuvres :

Ce qu’elle dessinait sur papier se transposait automatiquement sur sa tablette électronique

De son côté, Johnathan venait de se procurer un iPad et commençait à l’utiliser en classe :

J’avais téléchargé l’application Reflector, qui permet de diffuser sur un deuxième écran le contenu visible sur ma tablette électronique. C’était très pratique pour afficher les travaux d’équipe en classe et j’ai commencé à réfléchir à d’autres utilisations possibles avec cette application.

Lors d’une rencontre du Comité pour l’apprentissage actif (Active Learning Committee) de notre collège, nous avons appris qu’il existait un programme de bourses décernées par SALTISE [PDF].  À ce moment, il ne nous restait qu’une semaine avant la date limite pour soumettre notre projet. Au début, on ne s’entendait pas sur l’outil à privilégier pour atteindre nos objectifs (Pascale voulait expérimenter le crayon intelligent; Johnathan préférait utiliser Reflector). Puis, nous nous sommes dit : « Pourquoi ne pas combiner les 2? »

Le projet a été soumis à SALTISE à la fin de novembre 2015. Nous avons appris que nous avions gagné une bourse en janvier 2016, soit environ 4 semaines après le début des cours de la session d’hiver. Cela ne nous laissait que très peu de temps pour préparer la mise en oeuvre du projet. Nous avons dû planifier rapidement des activités, puisqu’il ne nous restait que 9 semaines pour expérimenter ces outils en classe.  De plus, nous avons éprouvé des difficultés avec le réseau wifi du collège. Johnathan a travaillé en étroite collaboration avec un technicien des TI pour trouver une solution. Tout s’est réglé en une semaine et le projet était prêt à démarrer.

Après avoir commandé nos 8 crayons intelligents (au coût de 160$ chacun), nous avons décidé d’expérimenter l’outil auprès de 2 groupes d’étudiants, le premier dans le cours Psychologie du développement humain 2 offert par Pascale et le second dans le cours Éthique et société, problèmes contemporains enseigné par Johnathan.

Le fonctionnement du crayon intelligent

Le crayon intelligent est un outil utilisé par plusieurs professionnels, comme des architectes et des artistes qui dessinent parfois des croquis à l’extérieur du bureau. Il s’agit d’un crayon avec une minuscule caméra intégrée à la pointe, qui numérise tout ce qui est inscrit sur papier et qui transfère ces informations sur un ordinateur ou une tablette électronique.

Le crayon intelligent que nous utilisons est le LiveScribe 3. Il nécessite l’utilisation d’un cahier spécial dont les pages sont remplies de minuscules pointillés. C’est de cette façon que le crayon numérique repère la forme et l’emplacement des écrits dans la page (et dans le cahier, puisque chaque page est numérotée).

Vidéo de démonstration du LiveScribe 3 (en anglais).

Les notes manuscrites sont transférées en format électronique et apparaissent sous forme de livres numériques sur la tablette ou le téléphone intelligent.  L’écran tactile permet d’interagir facilement avec le contenu des différents cahiers :

  • Agrandir l’image
  • Surligner
  • Encercler
  • Etc.

Grâce à l’application Reflector, il est également possible de projeter le contenu de ces cahiers vers un deuxième écran (comme l’écran de projection de notre salle de classe) par le réseau wifi : l’utilisateur n’a pas à brancher quoi que ce soit. Lors d’une activité collaborative en classe, nous avons accès instantanément aux notes de toutes les équipes, rassemblées dans des cahiers numériques différents, et nous pouvons projeter leur contenu devant la classe. Cela facilite grandement le partage des résultats de chaque équipe devant le reste de la classe. Ils peuvent non seulement voir apparaître leurs écrits sur l’écran de projection, mais aussi les envoyer instantanément à tous leurs collègues par courriel. Cela contribue à la mise en place d’un environnement collaboratif dans une classe traditionnelle.

Le LiveScribe peut aussi enregistrer notre voix pendant qu’on écrit, contrairement aux autres modèles de crayon intelligent offerts sur le marché. Nous sommes chanceux d’avoir cette fonctionnalité, puisque nous avons découvert de nouvelles activités pédagogiques grâce aux commentaires audio. Les enregistrements sont synchronisés avec chaque trait de crayon, de sorte que lorsque l’on rejoue les enregistrements, il suffit de cliquer sur le texte pour réentendre le commentaire de l’utilisateur à propos d’un passage précis. Cette fonction peut s’avérer très utile pour les enseignants lorsqu’ils corrigent les travaux de leurs étudiants à la maison.

Les utilisations pédagogiques du crayon intelligent

Bandes dessinées

Nous avons tous les deux utilisé le crayon intelligent en demandant à nos étudiants de créer des bandes dessinées pour expliquer des concepts abstraits ou des théories de façon simple et concrète. Par exemple, après avoir lu un chapitre dans leurs manuels, les étudiants devaient dessiner 3-4 cases pour illustrer la théorie:

  • Dans le cours d’éthique de Johnathan, les étudiants devaient illustrant un événement ou une conversation allant au coeur de l’une des approches éthiques présentées.
  • Dans le cours de psychologie de Pascale, les étudiants devaient illustrer des symptômes résultant des facteurs biopsychosociaux qui contribuent à la dépression.

De cette façon, les étudiants transforment ce qui aurait autrement constitué des théories abstraites en des exemples concrets qui ont une signification personnelle.

Bande dessinée d'un cerveau qui est en déprime et une jeune fille qui lui fait des compliments pour lui remonter le moral

Un dessin représentant les symptômes de la dépression d’une manière simple et facile à comprendre. Les étudiants devaient montrer leur illustration au reste de la classe en utilisant Reflector.

Enfin, grâce à la fonction d’enregistrement de la voix, les étudiants ont pu incarner leurs personnages de bande dessinée. Certains l’ont fait de manière humoristique. Nous ne pouvons pas affirmer que le crayon intelligent favorise la rétention des apprentissages en l’absence de données quantitatives vérifiées, mais nous sommes convaincus que ce genre d’activités contribue à laisser une impression durable dans la mémoire des étudiants. 

Cette bande dessinée avait pour objectif de réduire une approche éthique à sa plus simple expression, de sorte que tout le monde puisse facilement la comprendre. Dans cette vidéo, vous entendrez les étudiants expérimenter la fonction d’enregistrement vocal du LiveScribe (en anglais).

Cartes conceptuelles

Dans ses cours, Pascale a demandé à ses étudiants de créer des cartes conceptuelles pour identifier les changements qui surviennent à l’âge adulte, après qu’ils aient lu une section d’un chapitre à ce sujet. Cet exercice a permis aux étudiants d’établir des liens entre des concepts et de visualiser comment ils sont reliés les uns aux autres.

Un exemple de carte conceptuelle dans laquelle les étudiants explorent les changements physiques ayant cours à l’adolescence.

Commentaires audio

Il s’agit d’une nouvelle avenue que nous souhaitons explorer davantage cet automne. Le crayon intelligent permet d’offrir une rétroaction audio pendant la correction. Par exemple, les étudiants peuvent réaliser un travail en classe avec le crayon intelligent. L’enseignant rapporte ensuite le crayon et les cahiers chez lui et annote les copies pendant qu’il les corrige. Plutôt que de seulement écrire ses commentaires, l’enseignant peut s’enregistrer en même temps. Il n’a ensuite qu’à envoyer le fichier à l’étudiant par courriel et celui-ci pourra à la fois voir et entendre les commentaires de son enseignant.

Cette vidéo montre la fonction d’écriture et d’enregistrement vocal du LiveScribe. Après que les étudiants aient complété leurs exercices en classe, Johnathan a rapporté le crayon intelligent et les cahiers chez lui. Il a utilisé le LiveScribe pour commenter les travaux et offrir une rétroaction aux étudiants et leur a  fait parvenir le fichier par courriel. En cliquant sur les marques vertes, les étudiants peuvent faire démarrer l’enregistrement au moment précis où Johnathan commentait cette section de leur travail.

De plus, les commentaires audio peuvent favoriser l’apprentissage par les pairs : une fois les commentaires audio publiés en ligne, les étudiants peuvent apprendre de leurs erreurs et de celles des autres. Il pourrait s’agir d’une stratégie utile pour la révision des examens.

Enfin, en utilisant les commentaires audio lorsqu’ils écrivent, les étudiants ont l’occasion de s’exercer à expliquer la matière dans leurs mots, comme s’ils étaient eux-mêmes enseignants. Cela peut certainement encourager les étudiants à « enseigner » les uns aux autres tout en les aidant à s’approprier la matière.

Résultats préliminaires et sondage auprès des étudiants

À ce stade, il est difficile d’évaluer si l’outil permet de résoudre les 4 objectifs définis au début. Pour y parvenir et nous appuyer sur des bases scientifiques, il faudrait effectuer une étude longitudinale avec un groupe test. Nous prévoyons amorcer cette recherche prochainement.

Néanmoins, au terme de la session d’hiver 2016, nous avons mené un sondage auprès de nos 2 groupes d’étudiants afin de savoir ce qu’ils avaient pensé du crayon intelligent et si cela les avait aidés dans leurs apprentissages. Les résultats préliminaires montrent plusieurs conclusions encourageantes :

  • Le degré de motivation des étudiants était plutôt élevé (les étudiants trouvent l’outil intéressant).
  • Ils ont apprécié le fait de pouvoir conserver une copie numérique de leur travail d’équipe sur leurs tablettes et téléphones intelligents, pour pouvoir les réviser plus tard.
  • Ils ont adoré le fait de pouvoir présenter leur recherche à partir de leur bureau et de pouvoir interagir avec le document (agrandir, réduire, surligner) en le projetant sur grand écran grâce à l’application Reflector.
  • Un point négatif soulevé par les étudiants : ils ont trouvé frustrant de perdre leur connexion lorsque le réseau wifi du collège n’était pas stable. Cependant, ce problème s’est posé seulement au moment de projeter leur travail sur le projecteur de la classe. Les crayons intelligents se connectent aux tablettes électroniques grâce au Bluetooth, ce qui est indépendant du réseau wifi de l’établissement.

Nouveaux objectifs et développements en 2016-2017

Cette année, notre collège a acheté un neuvième crayon intelligent. Il les rendra disponibles pour tous les enseignants qui souhaitent expérimenter cet outil dans leurs classes. Lorsque nous ne les utilisons pas, nous remettons les crayons intelligents au Centre de documentation. Nous offrons aussi des petites formations et de l’accompagnement aux enseignants pour les informer sur les possibilités de ces outils. Avant le début des classes (à l’automne 2016), nous avons été sollicités afin de présenter le crayon intelligent et l’application Reflector devant tous les enseignants du collège dans l’espoir que cela suscite leur intérêt.

Nous sommes à la recherche de nouvelles applications pédagogiques à expérimenter avec les crayons intelligents. Avez-vous des suggestions d’activités à nous proposer? Nous aimerions connaître vos idées!

À propos des auteurs

Johnathan Mina est originaire de Montréal. Il a complété son baccalauréat en Liberal Arts et littérature anglaise à l’Université Concordia et sa maîtrise en littérature anglaise à l’Université Dalhousie à Halifax, en Nouvelle-Écosse. Il termine présentement une maîtrise en éducation à l’Université de Sherbrooke. Johnathan enseigne au Collège LaSalle depuis 2007. En 2015, Pascale Warmoes et lui ont obtenu une bourse de recherche de SALTISE pour leur projet d’intégration des crayons intelligents et de Reflector dans leurs classes. Johnathan a également présenté des conférences sur l’intégration des jeux vidéo en classe au Sommet du iPad et du numérique en éducation 2016 à Montréal ainsi qu’au Colloque de l’AQPC 2016 à Québec.

Pascale Warmoes est originaire de Québec. Elle a étudié à l’Université Concordia, où elle a obtenu un baccalauréat avec une spécialisation en psychologie. Elle termine présentement une maîtrise en éducation à l’Université de Sherbrooke. Elle a enseigné la psychologie en Grèce en 2006 avant de devenir enseignante au Collège LaSalle en 2008. Elle a ouvert le Centre de services adaptés du Collège LaSalle en 2010 et a assuré son administration pendant 4 ans. Avec son collègue Johnathan Mina, elle a obtenu une bourse de recherche de SALTISE pour intégrer les crayons intelligents et l’application Reflector dans la salle de classe. Les deux enseignants ont présenté leur projet au Colloque de l’AQPC 2016 à Québec.

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