Étant toutes deux stagiaires en sciences de la nature à l’établissement secondaire de Prilly, nous trouvions intéressant de partager cette expérience en abordant ce projet à deux dans deux classes d’âge différentes. Nous allons mettre en oeuvre l’outil numérique du mind-mapping avec le site en ligne MindMeister dans chacune de nos classes (la classe de 10H pour Laure Décombaz et celle de 11H pour Océane andré). Nous avons pu personnellement tester et comparer deux outils: le logiciel Simple Mind et le site en ligne MindMeister qui tous deux sont assez similaires. Le choix s’est finalement porté sur MindMeister en raison de l’autorisation d’installation de nouveaux logiciels sur les ordinateurs de l’établissement qu’il aurait fallu demandé. Cette procédure fastidieuse et chronophage nous a orienté vers le site en ligne MindMeister.
Laure Décombaz a prévu une séquence d’enseignement portant sur le système cardio-vasculaire et Océane André traitera des micro-organismes et agents infectieux. Cet outil n’a encore jamais été utilisé par nos élèves respectifs et pourrait être un plus pour les aider à structurer leurs pensées comme par exemple pendant la révision d’un test. La structuration de pensée est en effet une des habilités développées grâce à la construction d’une carte conceptuelle. Mais le mind-mapping développe aussi la capacité de mémorisation, notamment grâce aux outils cognitifs qui entrent en jeu, comme les formes géométriques, les images, la typographie et l’imagination (Mongin, Delengaigne & Garcia, 2016). 

      • Expliquer ensuite le déroulement sur le même principe

Cet outil sera utilisé avec les élèves lors des dernières minutes de chaque leçon de la séquence afin de leur permettre de résumer les informations et concepts vus le jours-même. Lors de la première séance avec les ordinateurs, une introduction au mind-mapping sera dispensée dans chaque classe pour appréhender la méthode ainsi que l’outils numérique. Cette première séance prendra donc un peu plus de temps que les suivantes. Les séances suivantes permettront aux élèves de remplir leur mind map de façon cumulative et linéaire en rajoutant au fur et à mesure les nouveaux concepts. Le rendu final sera une fiche de révision pour le test. 

     • Quels avantage ou intérêt par rapport à un enseignement sans MITIC?
Les cartes mentales numériques par rapport au support papier apporte une praticité/simplicité d’utilisation. En effet, l’utilisation de l’outil numérique ne tient pas compte des capacités graphiques des élèves comme la mise en page, l’écriture, le soin. Les élèves ne seront contraints par aucune limite de dimension de feuille, ni de couleurs. Le logiciel permet autant de réajustements que nécessaire, ce qui permet un gain de temps. On peut effacer très facilement pour recommencer (que ce soit l’élève lors de sa création ou l’enseignant lors d’une correction), disposer les informations facilement et les permuter si besoin. Ces avantages sont d’autant plus utiles pour les élèves DYS pour qui l’option manuscrite est vivement déconseillée (Mongin & Broeck, 2019).

De plus, les élèves peuvent simplement envoyer leurs cartes mentales à l’enseignant ce qui rend la correction plus aisée. 

Comme nous l’apprend l’ouvrage de (Mongin & Broeck, 2019), l’aspect ludique de la création de carte mentales permet de stimuler la motivation des élèves. De surcroît, l’outil numérique apporte une motivation supplémentaire de part sa nouveauté d’emploi et du sentiment de contrôle qu’il confère aux apprenants. (Viau, 2005). La plupart du temps, un pic de motivation survient dès le début de l’emploi du numérique dans les activités pédagogiques (Thomas et al., 2016).  Un autre atout majeur de l’outil numérique est qu’il plonge l’élève dans un environnement serein par la tolérance qu’il apporte, c’est-à-dire que l’élève pourra corriger d’éventuelles erreurs sans se sentir jugé ou critiqué (Spitzer, 1996). 

Rappelons que Les MITIC sont inscrits au sein du PER, intégrés dans la branche “formation générale”. Cela a pour répercussion que chaque enseignant doit prendre en compte l’élément MITIC du plan d’étude et en privilégier l’insertion aux moments les plus favorables dans son enseignement. Cette insertion est décrite selon le schéma SAMR de Puentedura, selon 4 modèles selon la modification apportée à l’activité telle qu’elle existait avant les TIC. Le modèle SAMR (Substitution, Augmentation, Modification, Redéfinition) décrit théoriquement les différents paliers d’intégration des technologies au sein d’une séance de classe selon plusieurs niveaux d’efficacité pédagogique. La substitution et l’augmentation apporteraient des améliorations aux cours déjà conçus alors que la modification et la redéfinition transformeraient les leçons. Nous placerons notre activité au niveau « Augmentation » selon le modèle SAMR. 

Rappelons que le premier modèle, celui de la substitution, intègre à l’activité une technologie qui ne fait que répliquer ce que l’on aurait pu réaliser sans technologie. Grâce au numérique, notre activité mime la carte conceptuelle faite à la main, mais aussi donne la possibilité d’effacer et de recommencer sans changer de feuille, ni même raturer. Cette amélioration fonctionnelle place notre séquence au niveau « Augmentation » du modèle SAMR puisqu’à la fois elle propose un substitut au papier avec une valeur ajoutée. Notre proposition ne reconfigure ou ne transforme pas la leçon et cette séquence est tout de même concevable sans outil numérique. C’est pourquoi à notre avis, elle n’appartient pas aux niveaux Modification et Redéfinition du modèle de Puentedura.

     • Retour après expérience
MindMeister a permis aux élèves de résumer les concepts du cours en offrant la possibilité de remanier leurs cartes à leur bon vouloir. Nous avons pu observer dans les deux classes un engouement à l’utilisation du numérique et donc un regain de motivation pour les savoirs enseignés. 
Nous avons eu par chance le temps de lancer nos séquences juste avant la fermeture des école même si la majorité de l’enseignement s’est fait à distance. 

Face à la pandémie du coronavirus, nos enseignements en ont été perturbés, cependant, la création de carte mentale avec l’utilisation des TIC a eu encore plus de sens dans l’enseignement à distance. Cette intégration aux MITIC dans nos séquences n’a donc pas été trop perturbée par la crise sanitaire.

     • Compétences nécessaires pour mener à bien l’activité
Pour mener à bien ce projet, il est indispensable que nous maîtrisions tout d’abord les contenus disciplinaires abordés (les thèmes scientifiques) et finalement l’application MindMeister, sans quoi nous ne pourrions pas guider les élèves dans leur tâche et rectifier le tir si besoin. Nous sommes d'ailleurs expertes de la compétence sqily : « Création et utilisation de Mindmaps ».

De plus, l’enseignant doit pouvoir créer des conditions de travail favorables aux apprentissages des élèves comme un bon climat de classe et une leçon organisée et planifié qui assure une bonne gestion du temps.  En effet, le programme de sciences étant dense au cours d’une année, la temporalité est à anticiper dans ce projet ainsi que la disponibilité des ressources matérielles (mallette à ordinateur, beamer,...).

Objectifs disciplinaires (Compétence MSN 37):

Acquisition d’une représentation du système cardiovasculaire

Schématisation de la circulation sanguine et explication des relations que le

système sanguin entretient avec les systèmes respiratoire, digestif et excréteur.

Étude des principaux agents infectieux (virus, bactéries, mycoses), de leurs modes de propagation et des moyens de prévention et de lutte (vaccin, antibiotique) et sensibilisation à quelques dysfonctionnements du corps (cancers, allergies).

Objectif du PER pour les MITIC: 

Recours aux moyens informatiques adaptés à la tâche à effectuer jusqu'à la production finale (fiche de révision).

Objectifs de la tâche:

L’élève est capable d’extraire les informations pertinentes de la leçon, de les structurer et donc de résumer les concepts.

L’élève est capable de mémoriser les points clés du cours grâce à leur production finale.

Objectifs transversaux du PER en lien avec les sciences de la nature:

Nous avons voulu amener les élèves à collaborer en proposant la tâche sous forme de travaux de groupe.

La deuxième capacité transversale que nous voulions développer chez nos élèves est la communication. Pour ce faire, nous demandons aux apprenants d’exploiter les informations qu’ils ont reçues durant la leçon en sélectionnant celles pertinentes et en les structurant afin de les présenter convenablement.

La troisième capacité transversale est liée à la démarche réflexive, notamment en amenant l'élève à développer son regard critique sur ses propres choix et ceux des autres.

     • Rôle de l’enseignant, rôle des élèves, rôle de l’environnement numérique.
Nous sommes très actives et notre rôle est donc important lors de l’initiation à la tâche. Les élèves n’ayant pour la plupart jamais fait de mind-map, il est nécessaire qu’ils puissent bénéficier d’apports théoriques (que ce soit la conception ou l’usage de l’application) afin de connaître la marche à suivre. Il est ensuite important d’expliciter l’objectif de la tâche afin de donner du sens à l’activité. En effet, donner du sens permet aux élèves de ne pas faire pour faire mais de faire pour apprendre (Bautier & Goigoux, 2004). Notre rôle d’enseignant est aussi de guider les élèves durant leur travail de réalisation. Nous avons également décidé de former les groupes de 2 élèves afin d’essayer de favoriser la collaboration en homogénéisant les compétences de chacun. Il est impératif que l’enseignant soit bien concentré sur le temps qui reste à disposition et qu’il s’assure que les élèves fasse des sauvegardes à la fin du temps imparti. Il est également de son devoir de corriger les élèves lors de son passage entre les groupes pour que chaque élève ait un résumé correcte de la leçon car celui-ci servira de support de révision en vu du test de fin de séquence. Finalement, en fin de tâche lorsque les élèves nous aurons envoyé par mail leur rendu final, nous nous chargerons de les imprimer.
Réponse de Océane:

Personnellement, j’ai lancé cette séquence avec une petite classe de 11VP. Ces élèves plutôt studieux n’étaient pas complètement étrangers au mind-mapping. Quelques-uns d’entre eux s’étaient par ailleurs déjà adonnés à l’exercice avec un de mes camarade HEP et collègue, Vincenzo Santagata. D’autres connaissaient même, les appellations multiples tel que carte mentale ou schéma heuristique. 

Réponse de Laure:

J’ai lancé cette séquence avec une petite classe de 10VG. Ces élèves étaient peu familiers au mind-mapping. J’ai donc dû leur faire une petite présentation powerpoint pour leur expliquer le concept. Ils ont été curieux et attiré par cette nouvelle manière de réviser.

En début de séquence, nous avons privilégié un enseignement transmissif orale. Nous nous sommes rassemblés autour d’une table sur laquelle étaient exposés différentes cartes mentales imprimées. Cette phase a servi d’accroche et d’introduction. Suite à l’observation de carte heuristique variée, l’enseignant interroge les élèves sur la meilleure carte mentale. Les élèves répondent chacun leur tour des réponse différentes et nous arrivons à la conclusion qu’une mind-map est très personnelle, elle répond aux exigences et aux souvenir de celui qui l’a créé. Mais elle doit répondre a une certaine logique et être organisée.

L’enseignant ensuite explique l’utilité d’une carte mentale : mémorisation, organisation de la pensée.

En regard au triangle didactique, j’étais dans cette phase en train d’enseigner aux élèves.

Par la suite, j’ai distribué à mes élèves la ressource 1 d’Océane : Mise en route du Mind-Mapping en classe, disponible sur Sqily au lien suivant : 

Dans cette phase les élèves étaient face à un document que je leur avais fourni ce qui dans un sens était un guidage de la part de l’enseignant. 

Ensuite, lors de la leçon les élèves pouvaient être amenés à analyser les documents de contenus disciplinaires de manière individuelle ou collective selon notre planification de séquence. Finalement, les élèves faisaient appel à leur mémoire et aux documents pour la construction de leurs cartes.

Par deux, les élèves vont partager leurs connaissances et confronter leurs points de vue concernant la sélection et la classification des informations. Pour ce faire, ils vont mobiliser leur mémoire et s’appuyer sur les documents de cours. Il y aura également potentiellement une collaboration au sein de chaque groupe lorsque l’un ou l’autre n’est pas au clair avec un concept vu durant le cours. 

L’environnement numérique est une façon plus divertissante d’aborder le feed-back de fin de cours. Comme décrit précédemment, la nouveauté induit une hausse de la motivation chez les élèves et permet également de les amener à s’impliquer dans l’activité par leur position proactive.

     • Retour après expérience
Notre rôle d’enseignant à été modifié avec l’enseignement à distance. En effet, le guidage et suivi des élèves a été moins rythmé. Nous avons fait le choix de dispenser nos séquences via notre adresse mail educanet et à l’aide de supports de cours papiers et vidéos. Nous avons suivi la décision de notre chef de file concernant les dispositifs mis en place. En revanche, après expérience, nous aurions privilégier l’enseignement par zoom.

Les élèves n’ayant plus la possibilité de travailler par deux, il leur a été plus difficile de produire une mind map efficace individuellement. Les rappels de délai ont été multiples. Certains élèves ont en effet rencontré des difficultés à suivre le rythme car ils n’avaient par exemple qu’un ordinateur pour la famille et les parents devaient aussi être en télétravail. La situation pour d’autres était encore plus précaire car un de leur proche était malade et donc toute la famille était en quarantaine et n’avait pas accès à un ordinateur ou une tablette.  Notre rôle a donc été d’être compréhensif face à ces obstacles et de les soutenir au mieux.

Le rôle du numérique a en contrepartie fait son oeuvre. En effet, les TIC ont montré tout leur potentiel lors de cette transition afin d’obtenir une continuité pédagogique.

     • Type d’évaluation prévue et remédiations possible
Le travail d'écriture que demande la réalisation de la mind-map constitue en elle-même une évaluation formative et donc un moyen de vérifier ce que l’élève a compris et retenu du cours. Nous n’avons pas pour intention d’évaluer sommativement la mind-map. Nous la considérons plus comme un dispositif mis à disposition des élèves dans l’optique de favoriser leur mémorisation et ainsi les aider à réviser pour le test significatif. À la fin de chaque séance, nous passerons voir chaque groupe pour donner des rétroactions individualisées et leur permettre de rectifier si nécessaire quelques points. 
Vu que la mind map leur sera utile pour réviser le chapitre étudié, l’évaluation finale sera de type sommative sous forme d’un test significatif.
Les objectifs du PER en lien avec les MITIC seront évalués formativement. Les objectifs de la tâche tel que “L’élève est capable d’extraire les informations pertinentes de la leçon, de les structurer et donc de résumer les concepts.” ont été vérifiés en chaque fin de leçon.

Seuls les objectifs du PER en lien avec les sciences seront évalués sommativement.

Etant donné que la mind map des élèves est complétée en fin de chaque leçon, l’organisation des concepts sera similaire car peu de concepts auront été abordés. De ce fait, à l’aboutissement de nos séquences, la structure des mind-map des élèves suivaient globalement la chronologie du cours. Si cela avait été fait à la fin d’une séquence, les mind map pourraient avoir des constructions plus variées.

  • Retour après expérience
De part la situation sanitaire tous les élèves n’ont pas pu être évalués de façon formative avec les cartes mentales. Quant aux travaux significatifs, ils ont été annulés suite aux recommandations et mesures prises par notre conseillère d’état, Cesla Amarelle. 

Les élèves, non soumis à des horaires de travail fixes, ont dû être davantage autonome. Le rythme de travail a donc été plus difficile à maintenir et nous avons dû redoubler d’effort en terme de rétro-actions. Aussi nous avons dû insister sur les délais rendus et décaler les date butoires.

Les rendus des élèves nous ont permi de vérifier partiellement leurs acquis car nous n’avons pas de contrôle sur l'implication personnelle de chaque élève.

     • Prise en compte de l’éducation aux médias 
Vu que les élèves n’ont utilisé qu’un seul outil numérique pour la réalisation de cette tâche, nous ne pouvons pas parler d’éducation aux médias mais plutôt d’éducation à un outil de communication d’informations. Ici, l’accent a été mis sur la restructuration des informations afin d’obtenir un résumé.

     • Retour après expérience
Nous n’avons pas rencontré de problèmes quant à leur éducation aux médias. 

En effet, ils n’ont normalement pas eu besoin d’aller chercher d’informations sur Internet car ils ont produit eux-mêmes leur carte mentale à l’aide de leurs fiches. Ce point est cependant difficile à vérifier car à distance la plupart des élèves ont facilement accès à internet. Les élèves n’ont pas non plus ajouté d’images car le site MindMeister ne le permet pas. Vu que le droit à l’image n’était pas en jeu, les élèves n’ont donc pas été sensibilisés à ce point.

     • Comment la séquence d'enseignement s’insère-t-elle dans mon programme annuel ? 
Réponse Océane: 

L’intégration de ma séquence “agents infectieux” au sein de ma séquence dépend de plusieurs facteurs et contraintes (choix des établissement, compromis avec les collègues par rapport au matériel). Le thème des agents infectieux à donc été dispensé après l’électricité. Cette séquence relativement longue de 7 semaines précède la séquence sur l’écologie.

Réponse Laure: 

Le système cardiovasculaire arrive après les systèmes digestifs et respiratoires mais avant le système reproducteur.

     • Quelle organisation dois-je prévoir?
Nous voyons nos élèves 2 périodes par semaine. La séquence est morcelée sur plusieurs leçons. Chaque 2ème période, le dernier quart d’heure sera consacré à l’utilisation de MindMeister. Vu que les élèves doivent créer au final une mind-map résumée du thème en cours, cette séquence peut s’insérer à peu près n’importe où dans le programme annuel (dès qu’un nouveau sujet débute).

Concernant le matériel, l’enseignant doit réserver une mallette d’ordinateurs durant chaque deuxième période tout au long de la séquence.

Sur le plan cognitif, nous prévoyons que certains élèves puissent avoir de peine à s’organiser, à savoir remettre leurs fiches dans l’ordre.

De plus, être capable de synthétiser les informations vues en cours est une compétence assez élevée que peu d’élèves obtiennent même en fin de cycle 3.

Du point de vue technique, les élèves ne devraient pas avoir beaucoup de difficultés car le site utilisé est assez instinctif.

En terme de difficultés didactiques, le support numérique MindMeister, dans sa version gratuite ne permet pas aux élèves d'insérer des images. Cela peut constituer une difficulté pour comprendre et se représenter les sciences. Par exemple, différencier un virus d’une bactérie n’est pas chose aisée pour tous.

     • Retour après expérience
Comme dit précédemment, les élèves n’ayant plus la possibilité de travailler par deux, il leur a été plus difficile de produire une mind map efficace individuellement. D’un point de vue cognitif, la partie de la séquence effectuée à distance fût donc beaucoup moins riche que celle en présentiel où les élèves étaient en groupe et pouvaient donc discuter, confronter leurs points de vue et s’entraider pour synthétiser l’information.

Sur le plan technique, les élèves avec beaucoup d’imagination ont voulu créer des mises en page auxquelles le logiciel ne donnait pas accès. Par exemple, un élève voulait créer des ramifications pour rassembler en un concept trois mots-clés, mais cela n’est pas possible avec le logiciel Mindmeister. 

Dans la phase à distance, non prévue à la base, il a été plus compliqué de faire des rétroactions rapides à nos élèves et les difficultés didactiques qu’ont pu rencontrer ces derniers ont été moins efficacement résolues. Il est clair qu’en classe, la rétroaction étant immédiate, le processus de création d’une mind map est beaucoup plus instantané et moins fastidieux.

     • Description du déroulement

Description de la conception d’une mind-map (Powerpoint ci-dessous pour Laure en plus de l'activité introductive)

Explicitation de l’objectif de la tâche

Prise en main des ordinateurs et téléchargement de l’application

Formation à l’utilisation de MindMeister

Mise en activité par groupe de 2 (15min)

Sauvegarde après rétroaction

Prise en main des ordinateurs

Mise en activité par groupe de 2 (15min)

Sauvegarde après rétroaction

Prise en main des ordinateurs

Mise en activité par groupe de 2 (15min)

Sauvegarde après rétroaction

Envoi par mail du travail final

Impression des mind-map et distribution par le maître de classe

     • Retour après expérience
Le passage à l’enseignement à distance a compliqué les choses dans le sens où l’évaluation n’est pas possible pour tous les élèves et nous n’avons en tant qu’enseignant que peu de contrôle sur ce que les élèves effectuent seul ou non à la maison.

Pour les élèves qui nous ont rendus leur travaux, nous avons pu vérifier l’atteinte des objectifs en fonction des critères suivants: 

Nous n’avons pas pu enseigner aux élèves la collaboration, ni vérifier que ceux-ci avaient pu mémoriser le contenu du cours.

Consignes dispensées par mail: 

Bonjour cher élève, 

J’espère que tu te portes bien. Pour cette troisième leçon sur les agents infectieux / système cardio-vasculaire, je te propose de lire le document de cours et de compléter ta mind-map sur le sujet.

Tu trouveras en lien des vidéos qui pourront t’être utiles sur le cours et sur le mind-mapping.

J’attends en guise de rendu une capture d’écran de ton travail sur MindMeister. (maj + cmd + 4 sur mac et Print ou Scrn ou encore Impr sur PC).

N’hésite pas à me contacter si tu rencontres une difficulté. 

Bon travail et à la semaine prochaine.

Bautier E., Goigoux R. (2004), « Difficultés d’apprentissage, processus de secondarisation et pratiques enseignantes : une hypothèse relationnelle », Revue Française de Pédagogie, N° 148, p.89-100.

Mongin, P., Delengaigne, X., & Garcia, L. (2016). Organisez vos notes avec le Mind Mapping - 2e éd. : Dessinez vos idées ! Dunod.

Mongin, P., & Broeck, F. de. (2019). Enseigner autrement avec le Mind Mapping : Cartes mentales et conceptuelles. Dunod.

Spitzer, D. R. (1996). Motivation: The neglected factor in instructional design. Educational technology, 36(3), 45-49.

Thomas, J., Lopez-Fernanda, V., LIamas-Salguero, F., Martín-Lobo, P., & Pradas, S. (2016). Participation and knowledge through Plickers in high school students and its relationship to creativity. In UNESCOUNIR ICT & Education Latam Congress.

Viau, R. (2005). 12 questions sur l’état de la recherche scientifique sur l’impact des TIC sur la motivation à apprendre. Université de Sherbrooke.