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14.S : Qu'avons-nous appris des arbres ? (Résumé) - Biologie

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Les méthodes comparatives occupent une place centrale en biologie évolutive. Je m'attends à ce que cette tendance se poursuive, alimentée par la créativité et l'énergie de la prochaine génération de jeunes scientifiques.

Les références

Harvey, P.H. et M.D. Pagel. 1991. La méthode comparative en biologie évolutive. Presses de l'Université d'Oxford.

Rabosky, D.L. et D.R. Matute. 2013. Les taux de spéciation macroévolutive sont découplés de l'évolution de l'isolement reproductif intrinsèque chez la drosophile et les oiseaux. Proc. Natl. Acad. Sci. États-Unis 110 :15354-15359. National Acad Sciences.

Seuss. 1971. Le Lorax. Maison aléatoire.


Science : la prochaine génération

Hunter Cofer, de gauche à droite, Kyler Clary et Kyle Campbell, étudiants en biologie de niveau avancé à la Prairie High School, recherchent une parcelle de forêt à Brush Prairie le 4 juin. Battle Ground Public Schools forme ses professeurs de sciences à mettre en œuvre des normes scientifiques imposées par l'État qui se concentrer moins sur la mémorisation par cœur et plus sur la recherche scientifique. Galerie de photos

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Pour un résumé des normes scientifiques de nouvelle génération, passez la souris sur la photo ci-dessus et cliquez sur la flèche directionnelle pour vous déplacer dans le curseur photo.

BRUSH PRAIRIE — Dans une forêt centenaire, l'enseignant Mark Watrin a conduit les élèves le long d'un sentier en descente et plus profondément dans un épais peuplement de douglas et de cèdre rouge de l'Ouest.

Quelques minutes plus tôt, les étudiants ont effectué des tests sur le terrain dans une parcelle d'arbres plus minces tachetée de soleil entrecoupée d'un sous-bois de fougères, d'orties et de mûres.

Mais là où les étudiants se tenaient maintenant, la canopée des grands arbres filtrait davantage la lumière du soleil. C'était plus profond, plus dense, plus sombre.

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« En quoi cette partie de la forêt est-elle différente ? » Watrin, un spécialiste des sciences, a demandé aux étudiants en biologie du Prairie High School Advanced Placement. "Faisons une lecture du posemètre pour voir si la lumière est différente ici de ce qu'elle était dans la partie de la forêt la plus gérée."

Watrin a pour mission de former les enseignants des écoles publiques de Battle Ground aux dernières normes scientifiques, qui doivent être mises en œuvre pour tous les niveaux scolaires d'ici l'année scolaire 2017-2018. Jusqu'à présent, Washington et une douzaine d'autres États ont adopté les nouvelles normes.

• Les normes scientifiques de la prochaine génération exposent les idées de base, les pratiques et les concepts scientifiques et techniques que les élèves de tous les niveaux scolaires devraient maîtriser en vue de leur entrée à l'université et de leur carrière.

• Les normes ont été élaborées par des éducateurs dans 26 États en collaboration avec des partenaires à travers le pays. De nouvelles normes scientifiques de la maternelle à la 12e année ont été élaborées dans le cadre d'un processus dirigé par l'État et basé sur un cadre élaboré par le Conseil national de recherches.

• Les normes ont été achevées en avril 2013.

Actuellement, les élèves du secondaire de Washington doivent réussir un examen de fin de cours de biologie pour obtenir leur diplôme. À mesure que les normes scientifiques de la prochaine génération seront mises en œuvre, les élèves du secondaire devront passer un test plus complet qui couvre la biologie, ainsi que l'astronomie, la chimie, la géologie et la physique.

De nouvelles normes

En un mot, les nouvelles normes d'enseignement des sciences impliquent moins de mémorisation des faits et de la terminologie et mettent davantage l'accent sur la recherche originale et la recherche scientifique.

"Dans le passé, les méthodes scientifiques étaient un élément distinct, appelé enquête", a expliqué Watrin. « Les éducateurs l'ont presque traité comme s'il était séparé des autres connaissances scientifiques. Les normes scientifiques de nouvelle génération ne séparent pas ce que vous apprenez de la façon dont vous apprenez.

Le nouvel enseignement des sciences comportera moins de feuilles de travail. Au lieu de cela, les élèves écriront des journaux, des rapports, des affiches et des présentations médiatiques qui expliquent et argumentent.

Il y aura moins d'enseignants posant des questions avec une seule bonne réponse. Au lieu de cela, les élèves discuteront de questions ouvertes qui se concentrent sur la force des preuves.

Au lieu que les élèves lisent des manuels et répondent aux questions à la fin du chapitre, les élèves résumeront l'information à partir d'articles de magazines et de revues et de ressources Web.

« Le contenu réel de la science est probablement à 90 % le même qu'avant », a déclaré Watrin. "Dans les anciennes normes, il était possible de mémoriser les étapes d'une méthode scientifique et de ne pas vraiment comprendre comment elle se connecte à un domaine de contenu particulier, comme la façon dont un être vivant interagit avec l'environnement."

Washington est devenu le huitième État à adopter les normes scientifiques de nouvelle génération, également appelées normes d'apprentissage des sciences de l'État de Washington 2013. Il appartient à chaque État de déterminer s'il doit les adopter.

Une fois que les nouvelles normes dirigées par l'État seront pleinement mises en œuvre, les étudiants seront tenus responsables d'un plus large éventail de sujets scientifiques, a déclaré Watrin. Actuellement, l'État exige une année de sciences de laboratoire au lycée, mais deux années de sciences de laboratoire seront nécessaires à partir de 2019.

Pour se préparer aux nouvelles normes, le cours de sciences intégrées de neuvième année de Battle Ground couvre désormais l'astronomie, la géologie et d'autres disciplines. Les lycées du district proposent actuellement un cours de géologie toute l'année et peuvent proposer des cours d'un semestre sur des disciplines spécifiques, a déclaré Watrin.

Enseignants enseignants

Bien que ce soit le cours de biologie AP de Davida Blanton dans les bois, d'une certaine manière, Blanton était aussi un étudiant de Watrin.

&#8226 Les normes scientifiques de la prochaine génération exposent les idées de base, les pratiques et les concepts scientifiques et techniques que les élèves de tous les niveaux scolaires devraient maîtriser en vue de leur entrée à l'université et de leur carrière.

&#8226 Les normes ont été élaborées par des éducateurs dans 26 États travaillant avec des partenaires à travers le pays. De nouvelles normes scientifiques de la maternelle à la 12e année ont été élaborées dans le cadre d'un processus dirigé par l'État et basé sur un cadre élaboré par le Conseil national de recherches.

&#8226 Les normes ont été achevées en avril 2013.

Tout au long de l'année scolaire, Watrin a rencontré les professeurs de sciences du district par niveau scolaire pour examiner les normes et déterminer comment elles seront mises en œuvre.

« Mark est un mentor, un agent de liaison entre les administrateurs et les enseignants, car il possède toutes ces connaissances du monde réel », a déclaré Blanton. J'ai appris le lien entre la géologie et la biologie. La terre et la vie qui est dans la terre. Il m'a appris l'écologie de cette région et pour identifier les plantes ici, a déclaré la récente greffe du Texas.

Watrin a ajouté : « Vous pouvez consulter tous les livres d'identification des plantes que vous voulez, mais il est préférable de sortir dans la nature pour le voir. »

Pendant plusieurs étés, Watrin a collecté des données sur les dinosaures dans le cadre d'un programme de la Montana State University, le plus grand programme de terrain paléontologique du pays. À la fin de l'été, il remet son carnet de terrain aux chercheurs universitaires. Il a souligné aux étudiants l'importance de garder des notes de terrain précises.

Watrin, qui a emmené des étudiants au mont St. Helens pour mener des recherches sur le terrain, a déclaré que les scientifiques avaient mis en place 136 parcelles d'étude près du volcan.

"Voir les choses nécessite souvent de nombreux allers-retours", a déclaré Watrin aux étudiants.

Dans la forêt, Watrin a demandé à chaque groupe d'étudiants de mesurer une parcelle de référence, 100 pieds par 100 pieds, pour une étude permanente de longue date par les futurs étudiants. Les élèves ont utilisé des rubans à mesurer et la boussole sur leurs smartphones pour déterminer leurs paramètres de tracé.

Plutôt que de dire aux élèves quelles données collecter, Watrin leur a demandé : « Une fois que nous avons déterminé notre parcelle, quelles catégories de données devrions-nous collecter ? »

Les élèves ont fait des suggestions et, avec l'aide de Watrin, la liste des données à collecter comprenait des espèces d'arbres, le nombre de grands arbres, des échantillons de sol et de feuilles d'arbres morts et morts et une lecture légère.

“Comment les scientifiques collectent-ils ce type d'informations ? Plutôt que de simplement mémoriser les espèces ? », a demandé Watrin.

Après une discussion, les élèves ont collecté des échantillons de sol et de feuilles dans des sacs. Quelques arbres comptés et mesurés. D'autres ont mesuré la lumière avec le luxmètre de Watrin.

"Nous voulons que les étudiants aient du mal à collecter des données originales", a déclaré Watrin.


Les chants des arbres : histoires des grands connecteurs de la nature

Quand j'ai lu ce livre, mon esprit est revenu à cette citation de Dan George, et je me suis demandé ce que cela signifiait de connaître la vie secrète des arbres.

Cet automne dernier, alors que je marchais dans les bois, j'ai entendu les feuilles des arbres tomber. J'ai écrit ceci à ce sujet :

"Aujourd'hui, quand j'ai marché dans les bois
les feuilles tombaient, et pour la première fois
dont je ne pourrais jamais me souvenir
En fait, je les ai entendus tomber.

Ils sont tombés comme une pluie de papier sur "Un homme qui vit et meurt dans les bois connaît la vie secrète des arbres."

Quand j'ai lu ce livre, mon esprit est revenu à cette citation de Dan George, et je me suis demandé ce que cela signifiait de connaître la vie secrète des arbres.

Cet automne dernier, alors que je marchais dans les bois, j'ai entendu les feuilles des arbres tomber. J'ai écrit ceci à ce sujet :

"Aujourd'hui, quand j'ai marché dans les bois
les feuilles tombaient, et pour la première fois
dont je ne pourrais jamais me souvenir
En fait, je les ai entendus tomber.

Ils sont tombés comme une pluie de papier sur le sol de la forêt,
et je pensais que la Terre Mère les avait entendus aussi,
mais ensuite j'ai réalisé qu'elle pleurait peut-être trop fort
ces jours-ci et n'entend probablement rien
autres que les sons de sa propre douleur.

Ce livre parle aussi de la douleur que ressent la Terre Mère. Et parfois, je ne sais pas comment contenir mon propre chagrin pour tout ce que nous avons perdu et perdons encore.

En réfléchissant au titre de ce livre, je me suis dit :

Le créateur a chanté des chansons pour faire exister l'univers, et l'une de ces chansons a fait naître les arbres,
À leur tour, les arbres chantent maintenant leurs propres chansons.
L'homme a également reçu ses propres chansons
mais beaucoup les ont oubliés,
un en particulier,
celui du chant de la terre.

« Elle a appris à écouter les plantes, à entendre ce qu'elles offraient aux humains. Chaque arbre est une personne vivante, avec la parole. Ceibo représente toute la vie végétale que vous ne pouvez pas écouter "un" arbre, il n'y a pas un seul arbre vivant seul. Elle écoute en marchant, elle écoute les plantes parler dans ses rêves. Nos rêves sont attachés aux racines des plantes, grandes et petites, et à nos ancêtres.

Comme le savait Dan George. Elle sait aussi.

Note : Je tiens à remercier l'auteur pour l'écriture de ce livre. C'est un livre que je chérirai et que je relirai encore et encore. Je souhaite également remercier NetGalley de me l'avoir donné à lire.

J'avais un livre sur les arbres sur mon TBR. Il n'était pas encore sorti, mais j'étais prêt à attendre. Puis, quand il est sorti, c'était plus cher que ce que j'étais prêt à payer. J'ai décidé de continuer à attendre. J'étais avec ma sœur un soir dans un endroit appelé Rough Draft, qui est une boulangerie qui sert de la bière et vend des livres en même temps. Ils ont des canapés et des chaises confortables ainsi que des tables, et les étagères bordent littéralement tout l'endroit. Il y a des livres sous le comptoir snack et les robinets. Là-bas, j'avais un livre sur les arbres sur mon TBR. Il n'était pas encore sorti, mais j'étais prêt à attendre. Puis, quand il est sorti, c'était plus cher que ce que j'étais prêt à payer. J'ai décidé de continuer à attendre. J'étais avec ma sœur un soir dans un endroit appelé Rough Draft, qui est une boulangerie qui sert de la bière et vend des livres en même temps. Ils ont des canapés et des chaises confortables ainsi que des tables, et les étagères bordent littéralement tout l'endroit. Il y a des livres sous le comptoir snack et les robinets. Il y a des livres sous les fenêtres et sur des étagères séparant les sièges. Bref, c'est l'endroit parfait. J'ai dû acheter des livres pendant que j'étais là-bas même si je n'achète presque plus de nouveaux livres. J'ai vu le titre de ceci, Les chants des arbres, et l'a immédiatement saisi sur l'étagère. J'adore les arbres, et j'ai eu envie de lire un livre sur les arbres, et le tour est joué. Alors, je l'ai acheté et j'ai fini par le lire avec mon père.

La thèse d'Haskell est, fondamentalement, que les humains et les arbres font également partie de la nature, et que penser que nous sommes séparés, en d'autres termes, voir les arbres comme d'autres, conduit à un manque de respect si nous nous considérons en connexion, en relation et en communauté avec les arbres. , comme nous le sommes vraiment, nous apprécierons ce qu'ils font pour nous et pour la planète, et nous les respecterons plutôt que de les prendre pour acquis. Haskell fait remarquer que les gens qui pensent que les humains sont un fléau sur la terre et devraient être éliminés ne le comprennent pas vraiment. Les humains font partie de la nature au même titre que les animaux et les arbres. Nous ne pouvons pas éliminer les humains sans perturber encore plus la nature. Si vous croyez que les humains et la nature ont le même Créateur, comme moi, ou si vous pensez que les humains ont évolué à partir des mêmes organismes unicellulaires que les animaux et les plantes, comme Haskell, alors, cela n'a aucun sens de considérer les humains et la nature comme étant séparée, que vous pensiez de cette façon que les humains règnent sur la nature ou que les humains, en tant qu'entités séparées, ont détruit la nature. Haskell dit essentiellement que les humains = la nature donc, la nature détruit la nature, qui est naturelle. Haskell ne dit pas que les humains devrait détruire la nature ou que nous sommes justifiés de le faire. Il soutient plutôt que lorsque les humains acceptent l'unité, ils devraient et voudront vivre en harmonie avec la nature parce que nous sommes tous liés par des origines communes.

Haskell prouve magnifiquement sa thèse avec des exemples de types spécifiques d'arbres du monde entier. J'ai apprécié la structure de ce livre. Haskell commence par un arbre et un lieu, puis il étend la portée de chaque chapitre, en se concentrant sur les interactions de la communauté et de l'humanité avec l'arbre. J'ai beaucoup appris de ce livre, et il a prouvé encore plus à quel point les arbres sont incroyables et m'a encouragé à les aimer plus que je ne le fais déjà.

Mes sections préférées étaient celles sur le pin ponderosa et un chapitre séparé sur le peuplier mais les deux au Colorado, le poirier à Manhattan, le ceibo en Équateur, l'olivier à Jérusalem et le palmier sabal sur une île au large de la côte de Géorgie. Haskell couvre tout, des cultures indigènes aux « philosophies de la nature qui se délectaient de la suprématie imaginaire de la blancheur et de la masculinité » et des « géographies de la peur » aux périodes glaciaires, la façon dont les arbres absorbent la lumière et l'eau, les racines des arbres, la guerre, le feu, pollution, et presque tout ce que vous pouvez imaginer. Ce livre est "à propos" des arbres, mais c'est À propos bien plus que des arbres.

J'ai appris:
l'arbre ceibo est ÉNORME. il contient littéralement son propre écosystème.
la nature n'est pas accessible à tous. les personnes de couleur et les femmes se sentent moins en sécurité dans la nature que les hommes blancs, vers qui, au moins en Amérique, la promesse de la liberté de la nature est plus dirigée. J'ai appris que Le livre vert, dont je ne savais même pas qu'il existait et j'aimerais toujours ne pas le savoir, honnêtement.
J'ai appris que l'olivier est durable et peut durer avec un minimum d'eau et prospérer.
J'ai appris que les arbres que je croyais solides et stables, comme les chênes et les érables, ne sont pas aussi solides que les arbres comme le poirier de Manhattan, qui doit être plus solide pour résister au mouvement des métros et des voitures. le chêne ne pourrait jamais survivre sur un trottoir de Manhattan parce qu'il est plus faible. l'olivier est endurant car adaptable.
le climat a varié tellement plus que je ne le pensais et que je ne m'y attendais, et la terre a traversé bien plus de cycles que je ne le pensais.
l'histoire de la terre et de la vie sur terre est stratifiée, complexe, belle et mystérieuse.
les branches des arbres poussent de manière à recevoir un ensoleillement égal à celui des autres branches. ils essaient essentiellement de ne pas se chevaucher, de sorte qu'ils ont tous accès. leurs racines boivent l'eau du sol et la font remonter à travers les arbres. les feuilles changent de forme tout au long de la journée, en fonction de la quantité de soleil et d'eau qu'elles reçoivent. de nombreux arbres reçoivent beaucoup moins d'eau de la pluie qu'ils n'en ont besoin. ils le tirent du sol et le stockent bien.
de nombreuses cultures, comme les peuples indigènes d'Équateur et les Japonais, obtiennent l'interconnectivité de toute vie, pas seulement la vie humaine. ils ne considèrent pas les arbres comme Autre. ils pensent aux arbres comme faisant partie de l'harmonie.
les gens à Manhattan se soucient beaucoup plus des arbres que je ne le pensais, et les arbres changent tellement plus que je ne le pensais. planter des arbres à Manhattan améliore la qualité de l'air, réduit la pollution, aide au bruit, etc. c'est incroyable.
les microbes sont beaucoup plus importants que je ne le pensais, même après avoir lu I Contain Multitudes: The Microbes Within Us and a Grander View of Life.

Il y a plus, mais c'est déjà trop long. Je recommande vivement ce livre. Cela m'a beaucoup appris sur l'histoire, la géographie, les gens, la nature et les relations. Cela ne m'a pas appris grand-chose sur le son, mais cela m'a appris que tout fait du bruit et que le bruit compte.

Fin de l'examen réel, mais lisez si vous êtes intéressé par d'autres réflexions :

Ce livre parle de sons. Chaque page sonne de délices auditifs. Lire ce livre à voix haute à mon père était cependant difficile, car la syntaxe de Haskell est souvent irrégulière, son choix de mots inhabituel, sa ponctuation erratique.
Voici un exemple:
"Pour mieux comprendre le peuplier de Denver, j'ai suivi la South Platte à un peu plus d'une centaine de kilomètres en amont, jusqu'à Eleven Mile Canyon dans les montagnes. En fin d'après-midi d'été, un jeune plongeur américain se tient sur un rocher de granit dans le cours supérieur de la rivière et des aigus une note répétée et piquante. Le crapaud parent de l'oiseau sort d'un tumulte d'eau, les plumes répandant du liquide mercuriel, et tord un bouquet de nymphes d'éphémères dans le bec du jeune hurlant. La mendicité recommence avant que l'adulte n'ait le temps de se retourner et de s'immerger. , à son travail sur le fond de la rivière. Le balancier a besoin de ses pieds à crampons et de ses ailes en forme de nageoire. Ici, la South Platte tire à travers son chemin de roulement d'un granit vieux d'un milliard d'années, une rivière adolescente sur un smash, un bélier et un whomp de une course de ses parents âgés.Le chahut brouille tous les sons de ponderosa ou de saule.Seul le balancier nouvellement à part entière hurle sur la rivière, l'appel de l'oiseau une note aiguë sautant le rugissement de l'eau. La fécondité de la fin de l'été est partout. Sur les prairies qui dévalent les pentes jusqu'au bord de l'eau, les cerfs mulets broutent en compagnie de leur progéniture musclée, désormais dépassée par les taches de faon. Un canard harle est assis avec sa couvée à côté d'un radier sous les rapides bouldery. Des têtes d'herbe grasse bordent les sentiers, les parois du canyon s'affaissent avec des cônes. Dans l'air épicé avec les pins et les embruns de la rivière, les seuls sons sont ceux des oiseaux, de l'eau et du vent. "

Un autre exemple:
"Les sons des gens se mêlent de manière imprévisible aux sons des plantes et des animaux. Les avions passent, barbouillant l'air de grognements. Les randonneurs trépignent, écrasant des fragments d'arbres pétrifiés sous leurs pieds. ack ack de leur flak pixel à la souche, les arbres ponderosa, la prairie, puis les artilleurs s'éloignent. Un broyeur de bois grogne et claque sur le parking des visiteurs, le son de la gestion des terres par le Park Service. Dans l'espoir de prévenir un incendie, les rangers ont éclairci une colline de pins et transporté des troncs et des branches hors de la forêt. Le bois et le métal s'affrontent dans le broyeur, Ariel hurle dans les roues du moulin à percussion rapide, et un jet de bois lacéré s'accumule dans un tas fumant, une Big Stump moderne. »

Vous pouvez voir que l'écriture de Haskell est très détaillée, expressive et sonore. J'ai adoré la façon dont je pouvais presque entendre les sons qu'il décrivait. Cependant, je lis souvent des phrases incorrectes avec la mauvaise cadence et les mauvais accents parce que le rythme attendu de la prose anglaise ne correspondait pas tout à fait à la structure des phrases de Haskell, du moins pas pour moi. Essayez de lire à haute voix et voyez si votre langue se tord aussi ! . Suite


Les plantes et les champignons en particulier ont des applications industrielles et de nombreux organismes modèles permettent de comprendre la biologie fondamentale comme le développement et la génétique. Les entrepreneurs utilisent des plantes telles que des champignons pour fournir des produits biodégradables et durables qui sont structurels tels que des pare-chocs de véhicules, des matériaux d'emballage et des matériaux de construction. Les enzymes produites par les plantes et les champignons sont précieuses dans l'industrie de la pâte à papier, pour la mode et même pour la bioremédiation. Les jeans en denim sont adoucis par les enzymes des plantes.

Dans le monde de la science, la levure de bière et la moisissure Neurospora crassa sont des organismes modèles utilisés globalement dans les laboratoires de sciences appliquées et fondamentales. En 1996, le premier eucaryole à avoir un génome séquencé était saccharomyces cerevisiae. Les produits chimiques de base de la synthèse industrielle comprennent une gamme rapide de produits chimiques organiques que vous pouvez obtenir à partir de plantes. Ces produits chimiques sont utilisés dans de vastes variétés d'expériences et d'études.

Les anneaux d'arbres servent d'enregistrement des climats du passé et sont une méthode de datation importante en archéologie. Souvent, la recherche biologique fondamentale a été effectuée avec des plantes telles que les pois utilisés pour dériver les lois de la génétique par Gregor Mendel. Les colonies spatiales ou les stations spatiales pourraient un jour dépendre des plantes pour le maintien de la vie.

Le domaine ethnobotanique étudie l'utilisation des plantes par les cultures indigènes qui aident à découvrir de nouvelles plantes médicinales et à conserver les espèces menacées. Aux États-Unis, le jardinage est l'activité de loisir la plus populaire. La thérapie horticole ou le travail avec les plantes est bénéfique pour la réadaptation des personnes handicapées.

Certaines plantes contiennent des substances chimiques psychotropes qui sont ingérées après extraction, notamment l'opium, le cannabis et le tabac. C'est aussi à partir de plantes que l'on obtient des pesticides comme la pyréthrine, la strychnine, la roténone et la nicotine. Des substances toxiques sont également dérivées de plantes comme le curare, la pruche et la ricine.


Pour vraiment apprendre, échouez, puis échouez à nouveau !

Nous faisons tous des erreurs. Lorsque les élèves se débattent par essais et erreurs, ils développent également une appréciation de la façon dont l'échec conduit souvent par inadvertance à de nouvelles découvertes et inventions. La recherche suggère que les étudiants peuvent également apprendre plus efficacement de cette façon.

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Thomas Edison ne pouvait tout simplement pas faire les choses correctement.

Après plus de cinq mois et 9 000 expériences, le célèbre inventeur n'arrivait pas à faire fonctionner un nouveau type de batterie. Dommage, dit un collègue. Quel dommage que cet effort n'ait produit aucun résultat.

Mais Edison l'a vu différemment. "Résultats? Pourquoi, mec, j'ai obtenu beaucoup de résultats ! Je sais plusieurs milliers de choses qui ne fonctionneront pas !

Edison a finalement réussi à faire fonctionner son nouveau type de batterie. En fin de compte, cela a pris encore plus de temps - et des milliers d'autres expériences.

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Thomas Edison, à gauche, pose avec une première voiture électrique qui fonctionnait avec ses batteries de stockage. Il a fallu à Edison des milliers d'expériences pendant de nombreuses années pour développer les batteries. Cette longue série d'échecs a conduit à un succès singulier : les batteries sont finalement devenues le produit le plus réussi sur le plan commercial de la vie ultérieure de l'inventeur. National Park Service Aujourd'hui, plus d'un siècle plus tard, un peu de ce même esprit de curiosité et de détermination vit dans la classe d'Emily Hogan. Elle enseigne les sciences physiques en huitième année à la Westlake Middle School à Broomfield, dans le Colorado.

Un matin de printemps, Hogan avait donné à chacun de ses élèves une trousse à outils contenant une assiette en mousse plastique, un ballon, une petite paille en plastique, un crayon pointu et du ruban adhésif.

Elle a demandé à ses jeunes inventeurs d'utiliser les pièces de la manière qu'ils voulaient pour fabriquer des voitures de course à partir des plaques de mousse. Ils ont également été chargés de déterminer comment propulser ces voitures sur de grandes distances sur le sol. Le ballon du kit serait un élément clé de ces coureurs de «fusée».

Les enfants de nombreuses salles de classe à travers les États-Unis apprennent les sciences de la même manière. Au lieu d'expliquer les choses aux enfants depuis le devant d'une salle de classe, les enseignants commencent plutôt à « guider sur le côté ». Ils poussent les enfants à devenir des Edisons, des bricoleurs qui apprennent en faisant.

Une grande leçon à tirer de tels projets est qu'il n'y a peut-être pas une seule bonne réponse à un problème. Il peut au contraire y en avoir plusieurs. Tout au long du chemin pour découvrir cela, les enfants étaient encouragés à proposer des théories, puis à les tester.

En cours de route, de nombreux étudiants échoueront. Souvent, ils échoueront plusieurs fois. Peut-être pas plusieurs milliers de fois (comme Edison). Mais en cours de route, ils découvriront peut-être qu'en analysant pourquoi quelque chose a horriblement mal tourné, ils ont beaucoup appris. Et ils peuvent s'approprier cet apprentissage, sachant qu'ils l'ont gagné grâce à une expérience durement acquise.

De plus, les leçons que nous apprenons de cette façon sont celles dont nous sommes le plus susceptibles de nous souvenir.

Faire des courses de voitures

Le projet de course de fusée dans la classe de Hogan offrait des leçons sur les trois lois du mouvement énoncées par Sir Isaac Newton dans les années 1600. Les tests du premier matin se sont concentrés sur la troisième loi de Newton. Il stipule que pour chaque action, il y aura une réaction égale et opposée.

L'air s'échappant d'un ballon gonflé attaché à chaque voiture produisait la force «d'action». La force de « réaction » serait ce qui pousserait les voitures de course dans la direction opposée.

Emily Hogan pousse ses élèves de huitième année à faire des suppositions éclairées et à tester différentes façons de résoudre les problèmes. Susan Moran Rapidement, lorsque les jeunes inventeurs ont commencé à fabriquer leurs voitures, ils ont également commencé à se diviser en petits groupes où ils modifiaient et testaient leurs conceptions évolutives. Certains des véhicules propulsés par des ballons sont devenus incontrôlables. D'autres ont voyagé en ligne droite, jusque dans les pieds de chaises - ou d'étudiants. Des rires bruyants ont rempli la pièce pendant que les inventeurs testaient leurs conceptions.

Sergio Montoya a regardé son coureur se précipiter d'environ 1 mètre (3,3 pieds), puis vaciller et s'arrêter. Le garçon l'a ramassé et, comme un médecin examinant la jambe cassée d'un patient, a diagnostiqué sa faiblesse. « Le mien penchait trop sur le côté. Et il y avait une fuite d'air », a-t-il expliqué par la suite.

Si Sergio devait produire un gagnant, il devrait s'occuper de peaufiner son design.

Il a observé comment son coureur avait heurté d'autres voitures. Et cela lui rappela quelque chose dont il avait entendu parler en classe : la première loi du mouvement de Newton. Il déclare qu'un objet en mouvement restera en mouvement jusqu'à ce qu'une force externe agisse sur lui.

Hogan écouta l'explication du garçon avec un sourire. Entendre de jeunes adolescents mentionner «Newton» alors qu'ils se précipitaient pour tester et retester leurs coureurs était de la musique à ses oreilles.

Ces jeunes ingénieurs considéraient le projet comme amusant. Leur enseignant considérait ces tests pratiques comme un moyen particulièrement efficace pour eux d'apprendre les sciences. En essayant des choses, la plupart commettaient des erreurs. Peut-être beaucoup d'erreurs. Mais alors que les petits groupes d'étudiants observaient ce qui fonctionnait – et ce qui ne fonctionnait pas – ils apprenaient des choses. Ils étaient également enthousiastes à l'idée de partager avec leurs camarades de classe ce qu'ils glanaient.

"Ils trouvent quelle est la meilleure façon de structurer le lanceur de fusée afin qu'il parcoure la plus longue distance", observe Hogan. "Il s'agit en grande partie d'essais et d'erreurs." Et en concevant ces tests eux-mêmes, dit-elle, "ils semblent l'apprécier davantage". En effet, constate-t-elle, ils semblent « mieux apprendre lorsqu'ils testent les principes par eux-mêmes, plutôt que de me laisser simplement leur dire des réponses ».

Échouez, échouez encore. . . échouer mieux

Tout le monde apprend de ses erreurs. Pourtant, aussi évident que l'idée puisse paraître, les scientifiques ont fait peu de recherches pour mesurer comment faire des erreurs affecte ce que nous apprenons et combien de temps ces leçons restent avec nous. Certaines recherches récentes se sont toutefois concentrées sur un sujet connexe. Il s'agit de quelque chose qui s'appelle apprendre à travers demande. De la maternelle au collège, cette technique devient populaire. Cela signifie essentiellement apprendre en faisant.

Joe Levine est un grand partisan de ce style d'apprentissage. Biologiste et professeur de sciences, il est l'auteur de l'un des manuels de biologie les plus utilisés au secondaire.

Lorsque quelque chose ne fonctionne pas, nous devons parfois effacer nos anciens efforts et recommencer. L'important est de ne pas vous laisser abattre et de ne pas ignorer ce qu'une erreur peut vous apprendre. RuslanDashinsky / iStockphoto Les étudiants apprennent mieux en proposant leurs propres questions de recherche, puis en les testant, a-t-il découvert. De plus, ajoute-t-il, les élèves qui pratiquent cette méthode au collège et au lycée sont plus susceptibles de continuer à étudier les sciences au collège.

Pour enseigner ce processus, les enseignants doivent d'abord l'apprendre. Pour les aider à le faire, Levine et sa collègue Barbara Bentley proposent chaque année aux enseignants une série de cours dans leurs propres cours de deux semaines. Et leurs salles de classe ? Ce sont les forêts tropicales du Costa Rica.

Sous les arbres et à portée d'oreilles des singes et plus, ces enseignants deviennent des élèves. Ici, ils apprennent à créer des projets conçus par des étudiants pour leurs enfants à la maison. L'idée, dit Levine, est de laisser les pré-adolescents et les adolescents « poser leurs propres questions. Et tester leurs hypothèses à l'aide de données. Cela crée de nombreuses occasions de commettre des erreurs. Cela signifie qu'il y aura également de nombreuses opportunités de découverte et d'apprentissage.

Une approche connexe de l'apprentissage se répand également dans les salles de classe de mathématiques aux États-Unis. Un ensemble de nouvelles normes éducatives a été adopté par 43 États et le District de Columbia. Connu comme le Tronc commun, ces normes ont fait l'actualité pendant une bonne partie de l'année écoulée. Ils demandent aux élèves de la maternelle au lycée d'adopter éventuellement huit pratiques mathématiques.

La première demande aux enseignants d'aider les enfants à « donner un sens aux problèmes », puis à « persévérer dans leur résolution ». Ici, l'idée est que vous devriez apprendre à faire des suppositions éclairées sur la façon de résoudre un problème de mathématiques. Ensuite, vous pouvez tester différentes façons de résoudre des problèmes, en fonction de ce que vous avez appris en classe.

Daniel Fitzpatrick donne un exemple de l'époque où il enseignait les mathématiques au collège. (Il forme maintenant de futurs enseignants grâce à un programme à l'Université du Texas à Austin.) Dans une leçon sur les unités de mesure, des élèves de septième année apprenaient à calculer le volume et la surface d'un prisme et d'un cylindre. Plutôt que de simplement leur donner la formule (comme le ferait une leçon traditionnelle), Fitzpatrick leur a donné des outils - tels que des boîtes en carton et des cylindres, des ficelles, des trombones et des règles. Puis il leur a demandé lequel – le prisme ou le cylindre – peut contenir le plus de matière à l'intérieur mais aussi être le moins coûteux à fabriquer ?

Ses étudiants n'ont jamais vraiment répondu à cette question spécifique, dit Fitzpatrick. Mais cela n'avait pas d'importance, a-t-il ajouté. Grâce à ce projet, les élèves ont appris, par la pratique, ce qu'est réellement la surface et en quoi elle diffère du volume.

Les étudiants prennent les devants

Une autre technique d'apprentissage va souvent de pair avec l'apprentissage basé sur l'investigation. Cette seconde approche est appelée enseignement centré sur l'élève. Comme son nom l'indique, vous prenez les devants dans l'enseignement et le mentorat de vos camarades de classe.

Ellen Granger dirige l'Office of Science Technology de la Florida State University à Tallahassee. Elle a découvert que placer les étudiants au centre de l'apprentissage aide les étudiants en sciences à accomplir davantage. Son étude de 2012 a travaillé avec des élèves de quatrième et cinquième année. Cependant, dit-il, ses résultats devraient s'appliquer aux étudiants de tout âge.

Qu'il s'agisse d'enfants de maternelle ou d'étudiants, « ça n'a pas d'importance », dit Granger. "Nous trouvons les mêmes choses… Quand vous devez faire le sens, vous apprenez mieux." Donner un sens? C'est un terme que Granger utilise pour désigner les étudiants qui essaient personnellement de donner un sens à un concept ou à un processus.

Le succès exige que vous pensiez de manière créative, et pas seulement que vous preniez les choses pour argent comptant, dit-elle. Mais vous n'êtes pas obligé de faire cavalier seul. L'approche appelle les enseignants à offrir des conseils. Ici, les enseignants ne sont pas censés vous dire comment quelque chose fonctionne. Au lieu de cela, ils devraient indirectement montrer la voie en proposant des questions prudentes et stimulantes.

Sergio Montoya gonfle le ballon qui propulsera son pilote de fusée – qui a finalement remporté la course dans sa classe. Mais en analysant ses erreurs, il a également renforcé sa compréhension de la troisième loi du mouvement de Newton. Susan Moran Même sans lire les dernières recherches, Hope Weinstein sait que rien n'est comparable à l'apprentissage par la pratique. Et c'est vrai que ce soit à l'intérieur de la classe ou à l'extérieur, dit-elle. En mai 2014, elle a concouru en tant que finaliste au salon annuel Intel International Science and Engineering. C'était juste un mois avant qu'elle ne soit diplômée de la Fairview High School à Boulder, Colorado. Hope a finalement remporté la troisième place en sciences de l'environnement à la foire, qui s'est tenue à Los Angeles, Californie (Cet événement extrêmement compétitif est un programme de la Society for Science & #038 le Public, qui publie aussi Actualités scientifiques pour les étudiants .)

Hope a développé un nouveau filtre pour l'eau potable. En collaboration avec un mentor du National Institute of Standards and Technology à Boulder, Colorado, Hope a mené une expérience après l'autre. Elle a utilisé des membranes spéciales incrustées de nanoparticules. Les nanoparticules sont de minuscules particules qui ne mesurent que des milliardièmes de mètre de diamètre. On ne sait pas grand-chose sur le comportement de ces nouvelles membranes.

« Mon mentor voulait que j'apprenne de l'échec, que j'apprenne par essais et erreurs », explique Hope. « En raison de l'échec, j'ai proposé de nouvelles approches de recherche qui étaient différentes de ce que faisaient les autres chercheurs. » En y repensant, Hope déclare maintenant : « Je n'aurais fait aucune découverte si [mon mentor] m'avait donné une méthodologie stricte à suivre. »

Hope poursuit ses recherches à l'Université de Yale, où elle termine sa première année. Elle travaille dans un laboratoire de nanotechnologie de premier plan.

La créativité est pleine d'erreurs

Faire des erreurs peut susciter l'apprentissage et la créativité à tout âge et dans n'importe quel domaine. Premièrement, il faut vaincre une peur importante. « Notre peur des erreurs a énormément entravé notre créativité », déclare Margaret Heffernan. Elle est l'auteur du livre 2011, Aveuglement volontaire : pourquoi nous ignorons l'évidence à nos risques et périls.

Notre éducation très compétitive limite notre capacité à faire un travail extrêmement créatif », dit-elle. C’est pourquoi je suis très intéressé par les gens qui font des erreurs et les célèbrent. »

Heffernan exhorte les étudiants à valoriser le processus de réflexion et pas seulement à obtenir la «bonne» réponse. « Le désordre, les erreurs : il y a ici un terrain incroyablement riche pour la créativité et l'exploration », dit-elle.

À Westlake Middle School, les élèves de huitième année de Hogan sont revenus le lendemain pour la grande course de leurs voitures. Ce serait leur chance de mettre en pratique ce qu'ils avaient appris la veille.

Sergio a expliqué comment l'expérimentation de son ballon a permis à son coureur de zoomer beaucoup plus loin - jusqu'à présent, en fait, que cet étudiant enthousiaste a remporté la course.

"J'ai appris que plus vous peaufinez quelque chose, plus vous pouvez réussir", dit-il. Et c'est une leçon qu'il n'oubliera probablement pas.

Mots de pouvoir

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la biologie L'étude des êtres vivants. Les scientifiques qui les étudient sont appelés biologistes.

chimie Domaine scientifique qui traite de la composition, de la structure et des propriétés des substances et de la façon dont elles interagissent les unes avec les autres. Les chimistes utilisent ces connaissances pour étudier des substances inconnues, pour reproduire de grandes quantités de substances utiles ou pour concevoir et créer des substances nouvelles et utiles.

Tronc commun Un ensemble de normes éducatives que la plupart des États américains ont adoptées. Les normes fixent les objectifs de ce que les élèves doivent savoir et être capables de faire à chaque niveau scolaire.

Les données Faits et statistiques rassemblés pour analyse mais pas nécessairement organisés de manière à leur donner un sens. Pour les informations numériques (du type stocké par les ordinateurs), ces données sont généralement des nombres stockés dans un code binaire, représentés sous forme de chaînes de zéros et de uns.

filtration Processus consistant à bloquer le passage ou l'écoulement de certains matériaux à travers un tissu, un tamis ou un autre type de matrice.

hypothèse Une explication proposée pour un phénomène. En science, une hypothèse est une idée qui doit être rigoureusement testée avant d'être acceptée ou rejetée.

demande Action d'enquêter ou de rechercher des informations en interrogeant.

membrane Une barrière qui bloque le passage (ou l'écoulement) de certains matériaux en fonction de leur taille ou d'autres caractéristiques. Les membranes sont une partie importante des systèmes de filtration.

mentor Personne qui met son expérience au service d'une personne qui débute dans un domaine. En sciences, les enseignants ou les chercheurs encadrent souvent les étudiants, les aidant à affiner leurs questions de recherche. Les mentors peuvent également donner leur avis sur la façon dont les jeunes chercheurs se préparent à mener des recherches.

nano Un préfixe indiquant un milliardième. Il est souvent utilisé comme abréviation pour désigner des objets d'un milliardième de mètre de long ou de diamètre.

nanoparticule Une petite particule dont les dimensions se mesurent en milliardièmes de mètre.

Isaac Newton Physicien et mathématicien anglais du XVIIe siècle.

Les lois de Newton (du mouvement) Trois lois physiques qui, ensemble, ont jeté les bases de la mécanique classique. Ils décrivent la relation entre un corps et les forces agissant sur lui, et le mouvement d'un corps en réponse à ces forces.

persévérance La qualité qui permet à quelqu'un de continuer à essayer de faire quelque chose même si c'est difficile.

la physique L'étude scientifique de la nature et des propriétés de la matière et de l'énergie.

théorique Adjectif désignant une analyse ou une évaluation de quelque chose qui repose sur une connaissance préexistante du comportement des choses. Il n'est pas basé sur des essais expérimentaux. La recherche théorique a tendance à utiliser les mathématiques - généralement effectuées par des ordinateurs - pour prédire comment ou ce qui se produira pour une série spécifiée de conditions. Des tests expérimentaux ou des observations de systèmes naturels seront alors nécessaires pour confirmer ce qui avait été prédit.

théorie (en sciences) Une description d'un aspect du monde naturel basée sur des observations approfondies, des tests et la raison. Une théorie peut également être un moyen d'organiser un vaste corpus de connaissances qui s'applique dans un large éventail de circonstances pour expliquer ce qui va se passer. Contrairement à la définition commune de la théorie, une théorie en science n'est pas seulement une intuition. Les idées ou les conclusions qui sont basées sur une théorie - et pas encore sur des données ou des observations fermes - sont qualifiées de théoriques.

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Citations

A. Stevens. « Erreurs : une clé pour apprendre. » Actualités scientifiques pour les étudiants. 5 septembre 2014.

B. Brookshire. "Les étudiants en laboratoire apprennent à ne pas craindre l'échec." Eurêka ! Blog du laboratoire. 20 août 2014.

B. Brookshire. « 2013 Bulletin des États-Unis sur la lecture et les mathématiques. » Eurêka ! Blog du laboratoire. 7 novembre 2013.

J. Cutraro. « Problèmes avec la ‘méthode scientifique’. » Actualités scientifiques pour les étudiants. 5 juillet 2012.

J. Cutraro. « Comment la créativité alimente la science ». Actualités scientifiques pour les étudiants. 24 mai 2012.

Source de la revue originale : E.M. Granger et al. L'efficacité de l'enseignement centré sur l'élève pour soutenir l'apprentissage des sciences. Science. 5 octobre 2012. doi:10.1126/science.1223709.

Source de la revue originale : J. Levine et K. Miller. Miller & Levine Biologie. Upper Saddle River, New Jersey : Pearson Prentice Hall, 2012.

Source de la revue originale : M. Heffernan. Aveuglement volontaire : pourquoi nous ignorons l'évidence à nos risques et périls. New York : Walker & Company, 2011.

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14.S : Qu'avons-nous appris des arbres ? (Résumé) - Biologie

Les études de la sélection naturelle sur de nombreux génomes disponibles identifient systématiquement les gènes du système immunitaire comme étant fréquemment enrichis pour la sélection positive au niveau moléculaire.

Les tentatives pour identifier des cibles spécifiques de sélection positive dans des lignées particulières ont été moins fructueuses, en partie à cause du manque de puissance des méthodes génomiques comparatives pour détecter la sélection spécifique à la lignée.

À mesure que la taille des ensembles de données augmente, le défi d'assurer des alignements de haute qualité pour les modèles d'évolution moléculaire (nécessaire pour éviter les faux positifs) augmente, bien que de nouveaux outils de calcul pour le contrôle de la qualité des alignements de séquences soient utiles.

Des ensembles de données plus importants révèlent également que certaines hypothèses clés des modèles basés sur les codons sont irréalistes dans les données réelles, avec des impacts potentiellement substantiels sur la robustesse des conclusions de ces méthodes.

Un objectif majeur de la recherche en génomique comparative est de modéliser les changements dans les séquences d'ADN entre les espèces pour comprendre les forces évolutives agissant sur les différences entre les espèces. L'application de ces modèles à un certain nombre d'espèces au cours de la dernière décennie a révélé certaines similitudes entre les organismes, notamment un rôle cohérent de la sélection positive dans la formation de l'évolution moléculaire du système immunitaire. Cependant, les modèles d'évolution des séquences d'ADN présentent également des limites importantes qui sont de plus en plus reconnues, notamment des problèmes de qualité des données et des biais causés par des hypothèses simplificatrices. Alors que de nouvelles approches ont commencé à relever ces défis, en fin de compte, des données supplémentaires, telles que le reséquençage des données de populations, fourniront plus de puissance pour comprendre pleinement les forces évolutives uniques agissant sur différentes espèces. Dans cette revue, je résume les conclusions d'études récentes de sélection à l'échelle du génome, mets en évidence certains défis importants liés à l'application de ces méthodes à de grands ensembles de données et discute des voies à suivre pour le domaine.


De l'enseignement à l'apprentissage - Un nouveau paradigme pour l'enseignement de premier cycle

Un changement de paradigme s'installe dans l'enseignement supérieur américain. Dans sa forme la plus brève, le paradigme qui a régi nos collèges est le suivant : un collège est une institution qui existe pour dispenser un enseignement. Subtilement mais profondément, nous passons à un nouveau paradigme : un collège est une institution qui existe pour produire de l'apprentissage. Ce changement change tout. C'est à la fois nécessaire et souhaité.

Nous appelons le paradigme traditionnel dominant le "paradigme de l'instruction".

Maintenant, cependant, nous commençons à reconnaître que notre paradigme dominant confond un moyen avec une fin. Il faut les moyens ou la méthode appelés « instructions » ou « l'enseignement » et en fait la fin ou le but du collège. Dire que le but des collèges est de fournir un enseignement revient à dire que l'activité de General Motors est d'exploiter des chaînes de montage ou que le but des soins médicaux est de remplir des lits d'hôpitaux. Nous voyons maintenant que notre mission n'est pas l'instruction mais plutôt celle de produire un apprentissage avec chaque élève par tous les moyens qui fonctionnent le mieux.

Le passage à un « paradigme d'apprentissage » libère les institutions d'un ensemble de contraintes difficiles. Aujourd'hui, il leur est pratiquement impossible de relever efficacement le défi de budgets stables ou en baisse tout en répondant à la demande croissante d'études postsecondaires d'étudiants de plus en plus diversifiés. Dans la logique du paradigme de l'instruction, les collèges souffrent d'un grave défaut de conception : il n'est pas possible d'augmenter les rendements sans une augmentation correspondante des coûts, car toute tentative d'augmenter les rendements sans augmenter les ressources est une menace pour la qualité. Si un collège tente d'augmenter sa productivité en augmentant soit la taille des classes soit la charge de travail du corps professoral, par exemple, les universitaires seront prompts à assumer des conséquences négatives inexorables pour la qualité de l'enseignement.

Tout aussi important, le paradigme de l'instruction repose sur des conceptions de l'enseignement qui sont de plus en plus reconnues comme inefficaces. Comme Alan Guskin l'a souligné dans un rapport de septembre/octobre 1994 Changer article basé sur le passage de l'enseignement à l'apprentissage, « l'environnement d'apprentissage principal pour les étudiants de premier cycle, le format de conférence-discussion assez passif où les professeurs parlent et la plupart des étudiants écoutent, est contraire à presque tous les principes des paramètres optimaux pour l'apprentissage des étudiants ». 8221 Le paradigme d'apprentissage met fin à la position privilégiée de la conférence, honorant à sa place toutes les approches qui servent le mieux à inciter l'apprentissage de connaissances particulières par des étudiants particuliers.

Le paradigme d'apprentissage ouvre également l'objectif vraiment inspirant que chaque classe de finissants apprenne plus que la classe de finissants précédente. En d'autres termes, le paradigme de l'apprentissage envisage l'institution elle-même comme un apprenant - au fil du temps, il apprend en permanence comment produire plus d'apprentissage avec chaque promotion, chaque étudiant entrant. Pour beaucoup d'entre nous, le paradigme de l'apprentissage a toujours vécu dans nos cœurs. En tant qu'enseignants, nous voulons avant tout que nos élèves apprennent et réussissent. Mais le sentiment du cœur n'a pas vécu clairement et puissamment dans nos têtes. Maintenant, alors que les éléments du paradigme d'apprentissage imprègnent l'air, nos têtes commencent à comprendre ce que nos cœurs ont connu. Cependant, aucun d'entre nous n'a encore réuni tous les éléments du paradigme d'apprentissage dans un tout conscient et intégré.

En l'absence d'une telle vision, nous avons vu des réformateurs préconiser de nombreux éléments du nouveau paradigme au fil des ans, seulement pour en voir peu d'entre eux largement adoptés. La raison en est qu'ils ont été appliqués au coup par coup dans les structures d'un paradigme dominant qui les rejette ou les déforme. En effet, pendant deux décennies, la réponse aux appels à la réforme des commissions nationales et des groupes de travail a généralement été une tentative d'aborder les problèmes dans le cadre du paradigme de l'instruction. Les mouvements ainsi générés ont le plus souvent échoué, défaits par les contradictions au sein du paradigme traditionnel. Par exemple, si les élèves n'apprennent pas à résoudre des problèmes ou à penser de manière critique, la vieille logique dit que nous devons enseigner à un cours la pensée et en faire une exigence de l'enseignement général. La logique est trop circulaire : ce que les élèves apprennent en classe ne répond pas à leurs besoins ni aux nôtres, nous devons donc les ramener dans une autre classe et leur en apprendre davantage. Le résultat n'est jamais ce que nous espérons car, comme l'observe d'un air maussade Richard Paul, directeur du Center for Critical Thinking, « la pensée critique est enseignée de la même manière que les autres cours ont traditionnellement été enseignés, avec un excès de cours magistral et un temps insuffisant. pour la pratique.”

Pour voir ce qu'est le paradigme de l'enseignement, il suffit d'examiner les structures et les comportements de nos collèges et d'en déduire les principes directeurs et les croyances qu'ils reflètent. Mais il est beaucoup plus difficile de voir le paradigme de l'apprentissage, qui n'a pas encore trouvé une expression complète dans les structures et les processus d'un collège. Il faut donc l'imaginer. C'est ce que nous proposons de faire ici. Au fur et à mesure que nous décrivons ses principes et ses éléments, nous suggérerons certaines de leurs implications pour les collèges, mais seulement certaines, car l'expression des principes dans des structures concrètes dépend des circonstances. Il faudra des décennies pour comprendre bon nombre des implications du paradigme d'apprentissage. Mais nous espérons ici qu'en le rendant plus explicite, nous aiderons nos collègues à mieux le reconnaître et à restructurer nos institutions à son image.

Il ne fait aucun doute qu'une telle restructuration est nécessaire : l'écart entre ce que nous disons que nous voulons de l'enseignement supérieur et ce que ses structures offrent n'a jamais été aussi grand. Pour utiliser une distinction faite par Chris Argyris et Donald Schon, la différence entre notre théorie adoptée et notre théorie en cours d'utilisation devient péniblement perceptible. Une « théorie épousée », les lecteurs s'en souviendront, est l'ensemble de principes que les gens proposent pour expliquer leur comportement. À l'heure actuelle, le paradigme de l'instruction est notre théorie en usage, mais les théories adoptées par la plupart des éducateurs ressemblent davantage aux composants du paradigme de l'apprentissage. Plus nous découvrons le fonctionnement de l'esprit et la façon dont les élèves apprennent, plus la disparité entre ce que nous disons et ce que nous faisons est grande. Ainsi, beaucoup d'entre nous se sentent de plus en plus contraints par un système de plus en plus en désaccord avec ce que nous croyons. Pour construire les collèges dont nous avons besoin pour le 21e siècle, pour mettre nos esprits là où sont nos cœurs et rejoindre les actes avec les croyances, nous devons consciemment rejeter le paradigme de l'instruction et restructurer ce que nous faisons sur la base du paradigme de l'apprentissage.

Lorsque nous comparons des paradigmes alternatifs, nous devons faire attention : les deux seront rarement aussi nettement parallèles que le suggère notre tableau récapitulatif (voir pages 16 et 17). Un paradigme est comme les règles d'un jeu : une des fonctions des règles est de définir le terrain de jeu et le domaine des possibles sur ce terrain. Mais un nouveau paradigme peut spécifier un jeu joué sur un terrain plus ou moins grand avec un domaine plus ou moins grand de possibilités légitimes. En effet, le Learning Paradigm élargit le terrain de jeu et le domaine des possibilités et il change radicalement divers aspects du jeu. Dans le paradigme de l'enseignement, une méthodologie spécifique détermine la limite de ce que les collèges peuvent faire dans le paradigme de l'apprentissage, l'apprentissage et la réussite des étudiants définissent la limite. De même, tous les éléments du nouveau paradigme ne sont pas contraires aux éléments correspondants de l'ancien, le nouveau inclut de nombreux éléments de l'ancien dans son plus vaste domaine de possibilités. Le paradigme de l'apprentissage n'interdit pas les cours magistraux, par exemple. L'enseignement devient l'une des nombreuses méthodes possibles, toutes évaluées sur la base de leur capacité à promouvoir un apprentissage approprié.

En décrivant le passage d'un enseignement à un paradigme d'apprentissage, nous limitons notre propos dans cet article à l'enseignement de premier cycle. La recherche et le service public sont des fonctions importantes des collèges et des universités, mais dépassent le cadre de la présente discussion. Ici, comme dans notre tableau récapitulatif, nous comparerons les deux paradigmes selon six dimensions : mission et objectifs, critères de réussite, structures d'enseignement/apprentissage, théorie de l'apprentissage, productivité et financement, et nature des rôles.

Dans le paradigme de l'instruction, la mission du collège est d'enseigner, d'enseigner. La méthode et le produit ne font qu'un. Le moyen est la fin. Dans le paradigme de l'apprentissage, la mission du collège est de produire un apprentissage. La méthode et le produit sont séparés. La fin gouverne les moyens.

Certains éducateurs peuvent être mal à l'aise avec le verbe « produire ». Nous l'utilisons parce qu'il évoque si fortement que le collège assume la responsabilité de l'apprentissage. Le point de dire que les collèges doivent produire un apprentissage et non fournir, soutenir, et non encourager, c'est de dire, sans équivoque, qu'ils sont responsables du degré d'apprentissage des étudiants. Le paradigme de l'apprentissage modifie ce dont l'établissement assume la responsabilité : d'un enseignement de qualité (cours, conversation) à l'apprentissage des étudiants. Les étudiants, coproducteurs de l'apprentissage, peuvent et doivent, bien entendu, assumer la responsabilité de leur propre apprentissage. Par conséquent, la responsabilité est un jeu gagnant-gagnant dans lequel deux agents assument la responsabilité du même résultat même si aucun n'a le contrôle complet de toutes les variables. Lorsque deux agents assument une telle responsabilité, la synergie qui en résulte produit des résultats puissants.

L'idée que les collèges ne peuvent être responsables de l'apprentissage découle d'une notion déresponsabilisante de la responsabilité. Si nous concevons la responsabilité comme une quantité fixe dans un jeu à somme nulle, alors les étudiants doivent assumer la responsabilité de leur propre apprentissage, et personne d'autre ne le peut. Ce modèle génère un concept de responsabilité capable de blâmer mais pas de responsabiliser l'action la plus productive. Le concept de responsabilité comme cadre d'action est assez différent : quand on prend des responsabilités, on se fixe des objectifs puis on agit pour les atteindre, en modifiant continuellement son comportement pour mieux atteindre les objectifs. Assumer la responsabilité d'atteindre un résultat n'est pas garantir le résultat, ni n'implique le contrôle complet de toutes les variables pertinentes, c'est faire de l'atteinte du résultat le critère par lequel on mesure ses propres efforts. En ce sens, il n'est pas contradictoire de dire que les étudiants, les professeurs et le collège en tant qu'institution peuvent tous assumer la responsabilité de l'apprentissage des étudiants.

Dans le paradigme de l'apprentissage, les collèges assument la responsabilité de l'apprentissage à deux niveaux distincts. Au niveau organisationnel, un collège assume la responsabilité de l'ensemble de l'apprentissage et de la réussite des étudiants. Par exemple, la maîtrise de certaines compétences ou connaissances par la classe de finissants a-t-elle répondu à nos normes publiques élevées pour l'attribution du diplôme ? Les connaissances et les compétences de la classe se sont-elles améliorées par rapport à celles des classes précédentes ? Le collège assume également la responsabilité au niveau individuel, c'est-à-dire pour l'apprentissage de chaque étudiant. Mary Smith a-t-elle appris la chimie que nous jugeons appropriée pour un diplôme dans ce domaine ? Ainsi, l'établissement assume la responsabilité à la fois de ses résultats institutionnels et des résultats individuels des étudiants.

Passant maintenant à des objectifs plus spécifiques, dans le paradigme de l'instruction, un collège vise à transférer ou à transmettre les connaissances du corps professoral aux étudiants. leurs champs. Si de nouvelles connaissances ou de nouveaux clients apparaissent, le nouveau cours fonctionnera également. Le but même de l'Instruction Paradigm est d'offrir des cours.

Dans le paradigme de l'apprentissage, d'autre part, le but d'un collège n'est pas de transférer des connaissances mais de créer des environnements et des expériences qui amènent les étudiants à découvrir et à construire des connaissances par eux-mêmes, à faire des étudiants des membres de communautés d'apprenants qui font des découvertes et résolvent problèmes. Le collège vise, en effet, à créer une série d'environnements d'apprentissage toujours plus puissants. Le paradigme de l'apprentissage ne limite pas les établissements à un seul moyen de donner aux étudiants les moyens d'apprendre dans son cadre, des technologies d'apprentissage efficaces sont continuellement identifiées, développées, testées, mises en œuvre et évaluées les unes par rapport aux autres. L'objectif du paradigme de l'apprentissage n'est pas tant d'améliorer la qualité de l'enseignement, bien que cela ne soit pas sans importance, que d'améliorer en permanence la qualité de l'apprentissage pour les étudiants individuellement et globalement.

Sous l'ancien paradigme, les collèges visaient à donner accès à l'enseignement supérieur, en particulier aux groupes historiquement sous-représentés tels que les Afro-Américains et les Hispaniques. Trop souvent, le simple accès n'a pas bien servi les étudiants. Dans le cadre du paradigme de l'apprentissage, l'objectif pour les étudiants sous-représentés (et tous les étudiants) devient un simple accès mais un succès. Par « réussite » nous entendons la réalisation des objectifs éducatifs généraux des élèves, tels que l'obtention d'un diplôme, la persévérance à l'école et l'apprentissage des « bonnes choses » les compétences et les connaissances qui aideront les élèves à atteindre leurs objectifs au travail et la vie. Un collège Learning Paradigm vise donc des taux de diplomation toujours plus élevés tout en maintenant ou même en augmentant les normes d'apprentissage.

En déplaçant le résultat institutionnel visé de l'enseignement à l'apprentissage, le paradigme de l'apprentissage permet une amélioration continue de la productivité. Alors que dans le cadre de l'instruction Paradigm, un objectif institutionnel principal était d'optimiser le bien-être et la réussite du corps professoral, y compris la reconnaissance de la recherche et de l'érudition, dans le paradigme d'apprentissage, l'objectif principal est de produire des résultats d'apprentissage plus efficacement. La philosophie d'un collège Instruction Paradigm reflète la conviction qu'il ne peut pas augmenter les résultats de l'apprentissage sans davantage de ressources, mais un collège Learning Paradigm s'attend à le faire en permanence. Un collège Learning Paradigm se préoccupe de la productivité de l'apprentissage, pas de la productivité de l'enseignement.

Sous le paradigme de l'instruction, nous jugeons nos collèges en les comparant les uns aux autres. Les critères de qualité sont définis en termes d'intrants et de mesures de processus. Des facteurs tels que la sélectivité des admissions d'étudiants, le nombre de doctorats du corps professoral et la réputation de la recherche sont utilisés pour évaluer les collèges et les universités. Les administrateurs et les conseils peuvent envisager la croissance des inscriptions et des revenus et l'expansion des cours et des programmes. Comme Guskin l'a dit, "Nous sommes tellement attachés à une définition de la qualité basée sur les ressources que nous trouvons qu'il est extrêmement difficile de gérer les résultats de notre travail, à savoir l'apprentissage des élèves".

Le paradigme de l'apprentissage intègre nécessairement les perspectives du mouvement d'évaluation. Bien que ce mouvement soit en cours depuis au moins une décennie, sous le paradigme dominant de l'instruction, il n'a pas pénétré très loin dans la pratique organisationnelle normale. Seuls quelques collèges au pays évaluent systématiquement les résultats d'apprentissage des étudiants. Les éducateurs des collèges communautaires de Californie semblent toujours être surpris lorsqu'ils entendent que 45% des étudiants d'automne pour la première fois ne reviennent pas au printemps et qu'il faut en moyenne six ans à un étudiant pour obtenir un diplôme d'associé (AA) . La raison de ce manque de connaissances sur les résultats est profondément simple : selon le paradigme de l'enseignement, les résultats des étudiants ne sont tout simplement pas pertinents pour le bon fonctionnement et le financement d'un collège.

Nos systèmes d'évaluation du corps professoral, par exemple, évaluent la performance du corps professoral en termes d'enseignement, et non en termes d'apprentissage. Un instructeur est généralement évalué par ses pairs ou le doyen selon que ses cours sont organisés, qu'il couvre le matériel approprié, qu'il montre de l'intérêt et qu'il comprend son sujet, qu'il est préparé pour le cours et qu'il respecte ses étudiants’ questions et commentaires. Tous ces facteurs évaluent les performances de l'instructeur en termes d'enseignement. Ils ne soulèvent pas la question de savoir si les élèves apprennent, et encore moins d'exiger des preuves de l'apprentissage ou de prévoir sa récompense.

De nombreuses institutions interprètent l'enseignement presque entièrement en termes de cours magistraux. Une histoire vraie fait le point. Un professeur de biologie expérimentait des méthodes d'enseignement collaboratives dans ses cours de biologie débutants. Un jour, son doyen est venu pour une visite sur place, se glissant au fond de la salle. La salle était un brouhaha d'activité. Les étudiants discutaient avec enthousiasme de la matière en petits groupes répartis dans la salle. L'instructeur observait chaque groupe pendant quelques minutes, faisant parfois un commentaire, parfois simplement hochant la tête pour approuver. Après environ 15 minutes, le doyen s'est approché de l'instructeur et lui a dit : « Je suis venu aujourd'hui pour faire votre évaluation. Je reviendrai une autre fois lorsque vous enseignerez. Dans le paradigme de l'instruction, l'enseignement est jugé selon ses propres termes dans le paradigme de l'apprentissage, la puissance d'un environnement ou d'une approche est jugée en fonction de son impact sur l'apprentissage. Si l'apprentissage se produit, alors l'environnement a le pouvoir. Si les élèves apprennent plus dans l'environnement A que dans l'environnement B, alors A est plus puissant que B. Pour le savoir dans le paradigme d'apprentissage, nous évaluerions l'apprentissage des élèves de manière routinière et constante.

L'évaluation des résultats institutionnels est analogue à l'évaluation en classe, telle que décrite par K. Patricia Cross et Thomas Angelo. Dans notre propre expérience des ateliers de formation à l'évaluation en classe, les enseignants partagent des histoires émouvantes sur la façon dont l'utilisation même limitée de ces techniques les a incités à apporter de grands changements dans leur enseignement, parfois malgré des années d'investissement dans une pratique antérieure. Mimi Steadman, dans une étude récente sur les enseignants des collèges communautaires utilisant l'évaluation en classe, a constaté que « 882 % des professeurs interrogés ont déclaré avoir modifié leurs comportements d'enseignement en conséquence. » Cela nous a d'abord surpris. . Comment de si petites quantités d'informations ont-elles pu produire des changements aussi importants dans le comportement des enseignants ? Après réflexion, c'est devenu clair. Les informations étaient des retours sur l'apprentissage, sur les résultats, quelque chose que les enseignants collectent rarement. Étant donné les informations que leurs élèves n'apprenaient pas, il était évident pour ces enseignants qu'il fallait faire quelque chose au sujet des méthodes qu'ils utilisaient. De même, nous pensons que la rétroaction sur les résultats de l'apprentissage au niveau institutionnel devrait avoir un impact également important sur le comportement d'une institution et sur les moyens qu'elle utilise pour produire l'apprentissage.

Bien sûr, diront certains, la véritable éducation ne peut tout simplement pas être mesurée. Vous ne pouvez pas mesurer, par exemple, la véritable appréciation de la beauté d'une œuvre d'art. Certes, certains apprentissages sont difficiles, voire impossibles à mesurer. Mais il ne s'ensuit pas qu'une évaluation utile et significative soit impossible.

Si nous comparons l'évaluation des résultats avec les mesures des intrants contrôlant la politique dans le paradigme de l'instruction, nous constatons que les mesures des résultats fournissent des informations beaucoup plus authentiques sur l'apprentissage que les mesures des intrants. Les résultats d'apprentissage comprennent tout ce que les élèves font à la suite d'une expérience d'apprentissage. Toute mesure des produits des élèves à partir d'une expérience éducative est une mesure d'un résultat d'apprentissage. Nous pourrions compter le nombre de pages que les élèves écrivent, le nombre de livres qu'ils lisent, leur nombre d'heures à l'ordinateur ou le nombre de problèmes mathématiques qu'ils résolvent.

Bien sûr, ce seraient des méthodes stupides pour déterminer les incitations institutionnelles, et nous ne les recommandons pas. N'importe lequel d'entre eux, cependant, produirait des informations plus utiles sur l'apprentissage que la méthode actuelle consistant à mesurer les intrants et à ignorer les résultats. Il serait plus logique de financer un collège sur le nombre de problèmes de mathématiques que les étudiants résolvent, par exemple, que de le financer sur le nombre d'étudiants qui suivent des cours de mathématiques. Nous soupçonnons que tout système d'incitations institutionnelles basé sur les résultats conduirait à un meilleur apprentissage que tout système d'incitations basé sur des intrants. Mais nous n'avons pas besoin de nous contenter d'un système biaisé vers le trivial. À l'heure actuelle, aujourd'hui, nous pouvons construire un bon régime d'évaluation avec les outils dont nous disposons.

Le paradigme de l'apprentissage nous oblige à tenir compte des conseils du groupe Wingspread : « Les nouvelles formes d'évaluation devraient se concentrer sur l'établissement de ce que les diplômés collégiaux et universitaires ont appris ; les niveaux de connaissances et de compétences qu'ils ont atteints et leur potentiel pour un apprentissage plus indépendant. 8221

Par structures, nous entendons les caractéristiques d'une organisation qui sont stables dans le temps et qui forment le cadre dans lequel se déroulent les activités et les processus et à travers lequel les objectifs de l'organisation sont atteints. La structure comprend l'organigramme, les systèmes de rôle et de récompense, les technologies et méthodes, les installations et l'équipement, les coutumes de prise de décision, les canaux de communication, les boucles de rétroaction, les dispositions financières et les flux de financement.

Peter Senge, dans The Fifth Discipline, un livre sur l'application de la théorie des systèmes à l'apprentissage organisationnel, observe que les institutions et leurs dirigeants concentrent rarement leur attention sur les structures systémiques. Ils pensent rarement, dit-il, à modifier les structures de base afin d'améliorer la performance organisationnelle, même si ces structures génèrent les modèles d'action organisationnelle et déterminent quelles activités et quels résultats sont possibles. Peut-être que le récent discours sur la restructuration, la réingénierie et la réinvention dans l'enseignement supérieur reflète une monnaie et une prise de conscience accrue du pouvoir contraignant et libérateur des structures organisationnelles.

Il y a de bonnes raisons de s'occuper de la structure. Premièrement, la restructuration offre le plus grand espoir d'accroître l'efficience et l'efficacité organisationnelles. La structure est un effet de levier. Si tu monnaie la structure dans laquelle les gens travaillent, vous augmentez ou diminuez l'effet de levier appliqué à leurs efforts. UNE monnaie dans la structure peut augmenter la productivité ou monnaie la nature des résultats organisationnels. Deuxièmement, la structure est la manifestation concrète des principes abstraits du paradigme gouvernant l'organisation. Des structures reflétant un ancien paradigme peuvent contrecarrer les meilleures idées et innovations des penseurs du nouveau paradigme. À mesure que le paradigme de gouvernance change, les structures de l'organisation doivent également changer. Dans cette section, nous nous concentrons sur les principales structures liées au financement du processus d'enseignement et d'apprentissage et les structures des rôles des professeurs sont discutées plus loin sous des rubriques distinctes.

La structure d'enseignement et d'apprentissage du collège Instruction Paradigm est atomiste. Dans son univers, l'« atome » est le cours de 50 minutes et la « molécule » est le cours à un enseignant, une classe et trois crédits. À partir de ces unités de base, l'architecture physique, la structure administrative et les horaires quotidiens des professeurs et des étudiants sont construits. Dennis McGrath et Martin Spear, professeurs au Community College of Philadelphia, notent que « l'éducation se déroule partout par le biais du cours de trois crédits. Les membres du corps professoral [et tous les autres, pourrions-nous ajouter] ont tellement intériorisé cette contrainte qu'ils ont depuis longtemps remarqué qu'il s'agit d'une contrainte, pensant qu'elle fait partie de l'ordre naturel des choses.

La structure résultante est puissante et rigide. Il est, bien sûr, parfaitement adapté à la tâche de Instruction Paradigm consistant à proposer des cours à un seul enseignant et à une seule classe. Il est contraire à la création de presque tout autre type d'expérience d'apprentissage. Une idée de cela peut être obtenue en observant l'effort, la lutte et le respect des règles nécessaires pour planifier un type d'activité d'apprentissage, même légèrement différent, comme un cours enseigné en équipe.

Dans l'« atomisme éducatif » du paradigme de l'instruction, les parties du processus d'enseignement et d'apprentissage sont considérées comme des entités distinctes. Les parties existent avant et indépendamment de tout tout, le tout n'est que la somme des parties, voire moins. Le collège n'interagit avec les étudiants que dans des environnements discrets, isolés, coupés les uns des autres car les parties des cours sont avant le tout. Une « éducation collégiale » est la somme de l'expérience de l'étudiant d'une série de cours de trois crédits distincts, en grande partie sans rapport.

Dans le paradigme de l'instruction, le processus d'enseignement et d'apprentissage est régi par la règle supplémentaire selon laquelle le temps sera maintenu constant tandis que l'apprentissage varie. Bien qu'abordant l'enseignement primaire et secondaire public, l'analyse de la Commission nationale sur le temps et l'apprentissage s'applique néanmoins aux collèges :

Le temps apprend le gardien. Notre mentalité limitée dans le temps nous a tous fait croire que les écoles peuvent éduquer tout le monde tout le temps au cours d'une année scolaire de 180 jours de six heures. . . .Si l'expérience, la recherche et le bon sens n'enseignent rien d'autre, ils confirment le truisme selon lequel les gens apprennent à des rythmes différents et de manières différentes selon les matières. Mais nous avons mis la charrue avant les bœufs : nos écoles. . . .sont captifs de l'horloge et du calendrier. Les limites de la croissance des élèves sont définies par des horaires. . . au lieu de normes pour les étudiants et l'apprentissage.

Selon la règle du temps, tous les cours commencent et s'arrêtent en même temps et durent le même nombre de semaines calendaires. La règle du temps et la priorité des pièces affectent tout acte pédagogique du collège.

C'est ainsi, par exemple, que si les étudiants entrent dans les cours du collège « non préparés », il n'appartient pas aux professeurs qui enseignent ces cours de les « préparer ». En effet, la structure de la classe d'un semestre et de trois crédits rend tout cela impossible. La seule solution, alors, est de créer de nouveaux cours pour préparer les étudiants aux cours existants dans le paradigme de l'instruction, la réponse aux problèmes pédagogiques est toujours de générer des unités d'enseignement plus atomisées et plus discrètes. Si les étudiants en commerce manquent de sens de l'éthique, proposez et exigez un cours d'éthique des affaires. Si les étudiants ont de faibles compétences en étude, proposez un cours « étudiant en master » pour enseigner ces compétences.

Instruction Les collèges Paradigm organisent de manière atomistique les cours et les enseignants en départements et programmes qui communiquent rarement entre eux. Les départements académiques, associés à l'origine à des disciplines cohérentes, sont les bases structurelles d'accueil pour accomplir le travail essentiel du collège : offrir des cours. « Les départements ont leur propre vie », note William D. Schaefer, professeur d'anglais et ancien vice-chancelier exécutif de l'UCLA. Ils sont "insulaires, défensifs, autonomes, [et] obligés de protéger leurs intérêts parce que les postes de professeurs ainsi que les cours qui justifient le financement de ces postes y sont situés".

Ces compétences applicables à l'échelle mondiale qui sont à la base d'un engagement significatif avec le monde (lire, écrire, calculer, raisonner) ne trouvent une vraie place dans cette structure que si elles ont leurs propres bases indépendantes : les départements d'anglais ou de mathématiques ou de lecture. Si les étudiants ne peuvent pas raisonner ou bien penser, le collège crée un cours sur le raisonnement et la pensée. Cela produit à son tour une pression pour créer un département correspondant. « Si nous ne faisons pas attention, prévient Adam Sweeting, directeur du programme d'écriture à la Massachusetts School of Law d'An-dover, l'enseignement de la pensée critique deviendra la responsabilité d'un département universitaire, un prospect cela va à l'encontre de l'idée même d'une université.”

Les efforts visant à étendre la lecture, l'écriture et le raisonnement au niveau universitaire "dans l'ensemble du programme" ont largement échoué. Les bonnes intentions ont produit peu de résultats car, dans le cadre du paradigme de l'instruction, le travail de l'enseignant consiste à « couvrir la matière » comme indiqué dans le programme disciplinaire. L'enseignante chargée de mettre en œuvre l'écriture ou la lecture ou la pensée critique « dans l'ensemble du programme » doit souvent choisir entre faire son travail ou faire ce qui aidera les étudiants à apprendre entre bien, pour ainsi dire, ou bien faire.

Du point de vue du paradigme d'apprentissage, ces structures d'enseignement et d'apprentissage du paradigme d'instruction présentent d'immenses obstacles à l'amélioration de l'apprentissage et de la réussite des élèves. Ils n'offrent ni espace ni support pour des environnements d'apprentissage repensés ou pour expérimenter des technologies d'apprentissage alternatives. Ils ne prévoient, ne justifient ou ne récompensent pas l'évaluation de l'apprentissage des élèves ou de leur amélioration.

Dans un collège Learning Paradigm, la structure des cours et des conférences devient dispensable et négociable. Les semestres et les trimestres, les cours magistraux, les labos, les programmes, en effet, les cours eux-mêmes deviennent des options plutôt que des structures reçues ou des activités obligatoires. Le paradigme de l'apprentissage ne prescrit à personne de répondre à la question de savoir comment organiser les environnements et les expériences d'apprentissage. il prend en charge toute méthode et structure d'apprentissage qui fonctionnent, où « fonctionne » est défini en termes de résultats d'apprentissage, et non comme le degré de conformité à un archétype de classe idéal. En fait, le paradigme d'apprentissage nécessite une recherche constante de nouvelles structures et méthodes qui fonctionnent mieux pour l'apprentissage et la réussite des élèves, et s'attend à ce que même celles-ci soient continuellement repensées et évoluent au fil du temps.

La transition du paradigme de l'instruction au paradigme de l'apprentissage ne sera pas instantanée. Ce sera un processus de modification et d'expérimentation graduelle à travers lequel nous modifions de nombreuses parties de l'organisation à la lumière d'une nouvelle vision de l'ensemble. Dans le paradigme de l'instruction, les structures sont supposées être fixes et immuables, il n'y a aucun moyen prêt d'obtenir l'effet de levier nécessaire pour les modifier. La première tâche structurelle du paradigme d'apprentissage est donc d'établir un tel levier.

La structure clé pour changer le reste du système est un système d'évaluation et d'information à l'échelle de l'établissement, une structure essentielle dans le paradigme de l'apprentissage et un moyen clé pour y parvenir. Il fournirait un retour d'information constant et utile sur la performance institutionnelle. Il suivrait les taux de transfert, d'obtention du diplôme et d'autres taux d'achèvement. Il suivrait le flux des étudiants à travers les étapes d'apprentissage (telles que l'acquisition de compétences de base) et le développement de connaissances approfondies dans une discipline. Il mesurerait les connaissances et les compétences des finissants et des diplômés du programme. Il évaluerait l'apprentissage selon de nombreuses dimensions et à de nombreux endroits et étapes de l'expérience universitaire de chaque étudiant.

Pour être le plus efficace, ce système d'évaluation fournirait des informations publiques au niveau de l'institution. Nous ne parlons pas de rendre public le statut des étudiants individuels par leur nom, mais de rendre le taux d'obtention du diplôme d'une année à l'autre ou le score moyen des finissants à une évaluation de la pensée critique, par exemple. sens qu'ils sont disponibles pour tout le monde dans la communauté collégiale. De plus, au collège Learning Paradigm, de telles données sont régulièrement discutées et exploitées par une communauté toujours dédiée à l'amélioration de ses propres performances.

L'efficacité du système d'évaluation pour le développement d'environnements d'apprentissage alternatifs dépend en partie du fait qu'il est externe aux programmes et structures d'apprentissage. Alors que dans le paradigme d'instruction, les étudiants sont évalués et notés au sein d'une classe par le même instructeur responsable de leur enseignement, dans le paradigme d'apprentissage, une grande partie de l'évaluation serait indépendante de l'expérience d'apprentissage et de son concepteur, un peu comme les matchs de football sont des mesures indépendantes de ce que s'apprend dans la pratique du football. Les notes des cours à elles seules ne nous disent pas ce que les étudiants savent et peuvent faire. Les notes moyennes attribuées par les instructeurs ne sont pas des mesures fiables pour savoir si l'établissement améliore l'apprentissage.

Idéalement, le programme d'évaluation d'un établissement mesurerait la « valeur ajoutée » au cours de l'expérience des étudiants au collège. Les connaissances et les compétences des étudiants seraient mesurées à l'entrée et de nouveau à l'obtention du diplôme, et à des stades intermédiaires comme le début et la fin des programmes majeurs. Les étudiants pourraient alors être reconnus et certifiés pour ce qu'ils ont appris. Les mêmes données, agrégées, pourraient aider à déplacer les jugements sur la qualité institutionnelle des intrants et des ressources à la valeur ajoutée apportée à l'apprentissage des étudiants par le collège.

Le collège voué à l'apprentissage identifie d'abord les connaissances et les compétences qu'il s'attend à ce que ses diplômés possèdent, sans tenir compte d'un programme ou d'expériences éducatives particuliers. Il détermine ensuite comment les évaluer de manière fiable. Il évalue les étudiants diplômés et les informations qui en résultent sont ensuite utilisées pour reconcevoir et améliorer les processus et les environnements menant à de tels résultats. De cette manière, l'amélioration des compétences intellectuelles telles que l'écriture et la résolution de problèmes et les compétences sociales telles que la participation efficace en équipe deviennent le projet de tous les programmes d'apprentissage et expériences structurées. Le tout gouvernerait les parties.

Les informations provenant d'un système d'évaluation sophistiqué conduiront progressivement à la transformation des environnements d'apprentissage et des structures de soutien du collège. Un tel système recherche des références de « meilleures pratiques » par rapport auxquelles les améliorations de la performance institutionnelle peuvent être mesurées en termes d'apprentissage. C'est le fondement de la création d'une capacité institutionnelle pour développer des moyens toujours plus efficaces et efficients d'autonomiser l'apprentissage. Il devient la base pour générer des revenus ou du financement en fonction des résultats d'apprentissage plutôt que des heures d'enseignement. Plus important encore, c'est la clé pour que le collège et son personnel assument la responsabilité et profitent des progrès de l'éducation de chaque étudiant.

Au lieu de fixer les moyens tels que les conférences et les cours, le paradigme de l'apprentissage fixe les fins, les résultats de l'apprentissage, permettant aux moyens de varier dans sa recherche constante des voies les plus efficaces et efficientes pour l'apprentissage des étudiants. Les résultats et les normes d'apprentissage seraient ainsi identifiés et respectés pour tous les élèves ou augmentés à mesure que les environnements d'apprentissage devenaient plus puissants, tandis que le temps nécessaire aux élèves pour atteindre ces normes varierait. Cela récompenserait les étudiants qualifiés et avancés avec des progrès rapides tout en laissant aux étudiants moins préparés le temps dont ils ont besoin pour maîtriser réellement la matière. En « testant », les élèves pourraient également éviter de perdre leur temps à « apprendre » ce qu'ils savent déjà. Les étudiants se verraient attribuer des « crédits » pour les connaissances et les compétences liées au diplôme, peu importe comment, où et quand ils les ont apprises.

Dans le paradigme de l'apprentissage, alors, un diplôme universitaire ne représenterait pas le temps passé et les heures créditées consciencieusement accumulées, mais certifierait que l'étudiant avait manifestement acquis des connaissances et des compétences spécifiques. Les établissements de Learning Paradigm élaboreraient et publieraient des normes de sortie explicites pour les diplômés et n'accorderaient des diplômes et des certificats qu'aux étudiants qui les satisfont. Ainsi, les collèges s'éloigneraient de l'atomisme éducatif et s'orienteraient vers un traitement holistique des connaissances et des compétences requises pour un diplôme.

Le paradigme de l'instruction encadre l'apprentissage de manière atomistique. Dans ce document, la connaissance, par définition, consiste en une matière dispensée ou délivrée par un instructeur. L'agent principal du processus est l'enseignant qui transmet les connaissances. Les étudiants sont considérés comme des vaisseaux passifs, ingérant des connaissances pour les rappeler lors des tests. Par conséquent, n'importe quel expert peut enseigner. En partie parce que l'enseignant sait quelles parties de la connaissance sont les plus importantes, l'enseignant contrôle les activités d'apprentissage. L'apprentissage est présumé cumulatif car il revient à ingérer de plus en plus de morceaux. Un diplôme est décerné lorsqu'un étudiant a reçu un certain nombre d'instructions.

Le paradigme de l'apprentissage encadre l'apprentissage de manière holistique, reconnaissant que l'agent principal du processus est l'apprenant. Ainsi, les élèves doivent être des découvreurs actifs et des constructeurs de leurs propres connaissances. Dans le paradigme de l'apprentissage, la connaissance se compose de cadres ou d'ensembles créés ou construits par l'apprenant. La connaissance n'est pas vue comme cumulative et linéaire, comme un mur de briques, mais comme un emboîtement et une interaction de cadres. L'apprentissage est révélé lorsque ces cadres sont utilisés pour comprendre et agir. Voir l'ensemble de quelque chose - la forêt plutôt que les arbres, l'image de la photo de journal plutôt que ses points - donne un sens à ses éléments, et ce tout devient plus qu'une somme de composants. Les ensembles et les cadres peuvent apparaître en un instant - un éclair de perspicacité - souvent après un travail acharné avec les pièces, comme lorsque l'on sait soudainement comment faire du vélo.

Dans le paradigme d'apprentissage, les environnements et les activités d'apprentissage sont centrés sur l'apprenant et contrôlés par l'apprenant. Ils peuvent même être « sans enseignant ». Bien que les enseignants aient conçu les expériences et les environnements d'apprentissage que les élèves utilisent, souvent en travaillant en équipe entre eux et avec les autres membres du personnel, ils n'ont pas besoin d'être présents ou de participer à chaque activité d'apprentissage structurée.

De nombreux étudiants quittent l'université avec une fausse idée de ce qu'est l'apprentissage et en viennent à croire à tort que l'apprentissage, du moins pour certaines matières, est trop difficile pour eux. De nombreux étudiants parcourent les écoles en substituant un exercice de jeu de rôle à l'apprentissage.

La première fois que j'ai (Barr) étudié le calcul en première année d'université, j'ai bien réussi selon les normes conventionnelles. Cependant, alors que je pouvais résoudre suffisamment de problèmes pour obtenir des A&8217 aux examens, je n'avais vraiment pas l'impression de comprendre le théorème limite, la dérivée ou bien d'autres choses. Mais 15 ans plus tard, après avoir terminé mes études collégiales et supérieures et avoir enseigné l'algèbre et la géométrie au lycée, j'avais besoin de réapprendre le calcul pour pouvoir donner des cours à un ami. En seulement deux jours, bien qu'intenses, j'ai réappris ou vraiment appris pour la première fois, donc ça m'a semblé deux semestres de calcul. À cette époque, je me demandais comment je pensais que le calcul était difficile et pourquoi je ne voyais pas le théorème limite et sa dérivée pour les choses simples et évidentes qu'ils sont.

Quelle a été la différence entre mon premier apprentissage du calcul et le second ? Ce n'était certainement pas un QI plus élevé. Et je ne pense pas que c'était parce que j'ai appris ou me souvenais beaucoup de la première fois. Je pense que c'est parce que j'ai apporté des cadres intellectuels très puissants à l'apprentissage la deuxième fois que je n'avais pas la première fois. Ayant enseigné l'algèbre et la géométrie, j'avais appris leur structure de base, c'est-à-dire la nature d'un système mathématique. J'avais appris la configuration du terrain, le tout. Au cours de nombreuses années de scolarité et d'études, j'avais également appris un certain nombre d'autres cadres utiles pour l'apprentissage du calcul. Ainsi, apprendre le calcul pour la deuxième fois dans ces cadres « avancés » était facile par rapport à l'apprentissage, ou essayer d'apprendre, le calcul sans eux comme je l'ai fait en tant que première année.

Cela s'explique en grande partie par le fait que "l'apprentissage" qui se déroule dans les collèges Instruction Paradigm n'implique souvent que des relations rudimentaires, stimulus-réponse, dont les indices peuvent être codés dans le contexte d'un cours particulier mais ne sont pas enracinés dans les étudiants de tous les jours. , compréhension fonctionnelle.

Le Conseil national de l'enseignement professionnel résume les conséquences dans son rapport de 1991, Solutions : « Le résultat est un fractionnement ou une division en morceaux : devoir apprendre des sous-routines, des éléments et des sous-compétences déconnectés sans une compréhension du contexte plus large en auxquelles elles correspondent et qui leur donne un sens. Bien que de telles approches soient tout à fait cohérentes avec l'atomisme éducatif, elles sont en contradiction avec la façon dont nous pensons et apprenons. Le même rapport cite le résumé de la recherche contemporaine de Sylvia Farnham-Diggory : « L'instruction fractionnée maximise l'oubli, l'inattention et la passivité. Les enfants et les adultes acquièrent des connaissances en participant activement à des environnements holistiques, complexes et significatifs organisés autour d'objectifs à long terme. Les programmes scolaires d'aujourd'hui auraient difficilement pu être mieux conçus pour empêcher le système d'apprentissage naturel d'un enfant de fonctionner.

Le résultat est que lorsque les indices contextuels fournis par la classe disparaissent à la fin du semestre, l'apprentissage fait de même. Howard Gardner souligne que « des chercheurs de Johns Hopkins, du MIT et d'autres universités réputées ont documenté que les étudiants qui reçoivent des notes d'honneur dans les cours de physique de niveau collégial sont souvent incapables de résoudre les problèmes de base et les questions rencontrées sous une forme légèrement différente de celui sur lequel ils ont été formellement instruits et testés.”

Le paradigme de l'apprentissage a pour objectif de promouvoir ce que Gardner appelle « l'éducation pour la compréhension » une compréhension suffisante des concepts, des principes ou des compétences afin que l'on puisse les amener à s'attaquer à de nouveaux problèmes et situations, en décidant de quelle manière & Les compétences actuelles de #8217 peuvent suffire et de quelles manières on peut avoir besoin de nouvelles compétences ou connaissances. Cela implique la maîtrise de cadres intellectuels fonctionnels basés sur les connaissances plutôt que la rétention à court terme d'indices contextuels fractionnés.

La théorie de l'apprentissage du paradigme de l'instruction reflète des hypothèses sociétales profondément enracinées sur le talent, les relations et les réalisations : ce qui est précieux est la vie rare est une proposition gagnant-perdant et le succès est une réalisation individuelle. La théorie de l'apprentissage du paradigme de l'apprentissage renverse ces hypothèses.

Dans le cadre du paradigme de l'instruction, les professeurs classent et trient les étudiants, dans les «pires cas» entre ceux qui sont du «matériel universitaire» et ceux qui ne peuvent pas le «couper», car l'intelligence et les capacités sont rares. Dans le cadre du paradigme de l'apprentissage, les professeurs et tous les autres membres de l'établissement se sont engagés sans ambiguïté à la réussite de chaque étudiant. La faculté et l'institution adoptent une vision R. Buckminster Fuller des étudiants : les êtres humains sont des génies nés et conçus pour réussir. S'ils n'affichent pas leur génie ou s'ils échouent, c'est parce que leur fonction de conception est contrecarrée. Cette perspective n'est pas fondée sur des vœux pieux, mais sur les meilleures preuves des capacités réelles de pratiquement tous les humains à apprendre. Comme le souligne le Wingspread Group, « De plus en plus de preuves de la recherche montrent que tous les étudiants peuvent apprendre à des niveaux bien plus élevés que ce dont nous avons besoin maintenant. moyen pour la réussite de chaque élève.

Sous le paradigme de l'instruction, la salle de classe est compétitive et individualiste, reflétant l'idée que la vie est une proposition gagnant-perdant. L'exigence que les élèves doivent atteindre individuellement et uniquement par leurs propres efforts reflète la conviction que la réussite est un accomplissement individuel. Dans le paradigme de l'apprentissage, les environnements d'apprentissage, tout en étant difficiles, sont des environnements gagnant-gagnant qui sont coopératifs, collaboratifs et solidaires. Ils sont conçus sur le principe que l'accomplissement et le succès sont le résultat d'un travail d'équipe et d'efforts de groupe, même lorsqu'il semble que l'on travaille seul.

Sous le paradigme de l'instruction, les collèges souffrent d'un grave défaut de conception : ils sont structurés de telle manière qu'ils ne peuvent pas augmenter leur productivité sans diminuer la qualité de leur produit. Dans le paradigme de l'instruction, la productivité est définie comme le coût par heure d'instruction par élève. Dans cette optique, la qualité même de l'enseignement et de l'apprentissage est menacée par toute augmentation du ratio étudiants/professeur.

Dans le paradigme de l'apprentissage, la productivité est redéfinie comme le coût par unité d'apprentissage par élève. Sans surprise, il n'existe pas encore de statistique standard qui corresponde à cette notion de productivité. En vertu de cette nouvelle définition, cependant, il est possible d'augmenter les résultats sans augmenter les coûts. Une abondance de recherches montre que les alternatives à la méthode traditionnelle de cours magistral d'une durée d'un semestre produisent plus d'apprentissage. Certaines de ces alternatives sont moins chères et beaucoup produisent plus d'apprentissage pour le même coût. Sous le paradigme de l'apprentissage, produire plus avec moins devient possible parce que plus ce qui est produit est un apprentissage et non des heures d'instruction. La productivité, en ce sens, ne peut même pas être mesurée dans le collège Instruction Paradigm. Tout ce qui existe est une mesure de l'exposition à l'instruction.

Compte tenu de la définition de Learning Paradigm’s, les augmentations de productivité ne constituent pas une menace pour la qualité de l'éducation. Contrairement à la définition actuelle, cette nouvelle définition exige que les collèges produisent réellement de l'apprentissage. Sinon, il n'y a pas de “produit” à compter dans le ratio de productivité.

Mais quelle devrait être la définition de « unité d'apprentissage » et comment peut-elle être mesurée ? Une réponse unique et permanente à cette question n'existe pas et n'a pas besoin d'exister. Nous avons soutenu plus haut que l'apprentissage, ou du moins les effets de l'apprentissage, peut être mesuré, certainement assez bien pour déterminer ce que les étudiants apprennent et si l'établissement devient plus efficace et efficient pour le produire.

Le paradigme de l'instruction gaspille non seulement les ressources institutionnelles, mais aussi le temps et l'énergie des étudiants. Nous perdons du temps à nos étudiants avec des lignes d'inscription, des lignes de librairie, des horaires de cours à étapes verrouillées et des cours et des exigences redondantes. Nous ne leur enseignons pas à apprendre de manière efficace et efficiente. Nous pouvons faire beaucoup, comme le suggère D. Bruce Johnstone, ancien chancelier de SUNY, pour réduire les faux départs et les dérives sans but des étudiants qui ralentissent leur progression vers un diplôme.

Voyons maintenant comment les collèges sont financés. L'une des absurdités des formules de financement actuelles est qu'une institution pourrait échouer complètement dans sa mission éducative et pourtant ses revenus resteraient inchangés. Par exemple, la fréquentation des collèges publics selon le système semestriel est mesurée deux fois, une fois à l'automne et une autre au printemps. Normalement, dans les collèges communautaires de Californie, par exemple, environ les deux tiers des étudiants d'automne reviennent pour le trimestre de printemps. Les nouveaux étudiants et les arrêts de retour compensent le tiers des étudiants d'automne qui partent. Même si seulement la moitié ou pas du tout revenaient, tant que les inscriptions au printemps égaleraient celles de l'automne, ces établissements ne subiraient aucune perte de revenus.

Il n'y a pas de retour plus puissant que les revenus. Rien ne pourrait faciliter un passage au paradigme de l'apprentissage plus rapidement que de financer l'apprentissage et les résultats institutionnels liés à l'apprentissage plutôt que des heures d'enseignement. La réponse initiale à l'idée d'un financement basé sur les résultats sera probablement « Ce n'est pas possible ». Mais, bien sûr, c'est le cas. Au fur et à mesure que le nouveau paradigme s'installe, les forces et les possibilités changent et l'impossible devient la règle.

Le passage au paradigme d'apprentissage s'accompagne d'un monnaie dans des rôles pour pratiquement tous les employés des collèges.

Dans le paradigme de l'enseignement, les professeurs sont principalement conçus comme des experts disciplinaires qui transmettent des connaissances en donnant des conférences. Ils sont la caractéristique essentielle du « système de prestation de l'enseignement ». Le paradigme de l'apprentissage, d'autre part, considère les enseignants comme principalement les concepteurs des environnements d'apprentissage qu'ils étudient et appliquent les meilleures méthodes pour produire l'apprentissage et la réussite des étudiants.

Si le membre du corps professoral de Instruction Paradigm est un acteur – un sage sur une scène, alors le membre du corps professoral de Learning Paradigm est un coach inter-acteurs qui interagit avec une équipe. Si le modèle du paradigme d'instruction est celui de donner une conférence, alors le modèle du paradigme d'apprentissage est celui de concevoir puis de jouer à un jeu d'équipe. Un entraîneur non seulement instruit les joueurs de football, par exemple, mais conçoit également des pratiques de football et le plan de match auquel il participe dans le jeu lui-même en envoyant des pièces et en prenant d'autres décisions. Le nouveau rôle du corps professoral va cependant un peu plus loin, car ce corps professoral non seulement conçoit des plans de jeu, mais crée également de nouveaux et meilleurs « jeux », ceux qui génèrent un apprentissage plus important et meilleur.

Les rôles sous le paradigme d'apprentissage commencent alors à s'estomper. Les architectes des bâtiments du campus et les commis à la paie contribueront et façonneront les environnements qui favorisent l'apprentissage des étudiants. À mesure que les structures des rôles des collèges commencent à se relâcher et que la responsabilité à l'égard des résultats (apprentissage) se resserre, les structures de contrôle et de commandement organisationnelles monnaie. Le travail d'équipe et la gouvernance partagée au fil du temps remplacent la gouvernance hiérarchique et le travail indépendant de l'organisation hiérarchique et concurrentielle du paradigme de l'instruction.

Dans le paradigme de l'apprentissage, à mesure que les collèges précisent les objectifs d'apprentissage et se concentrent sur les technologies d'apprentissage, les groupes de travail interdisciplinaires (ou non disciplinaires) et les équipes de conception deviennent un mode de fonctionnement majeur. Par exemple, les professeurs peuvent former une équipe de conception pour développer une expérience d'apprentissage dans laquelle les étudiants en réseau via des ordinateurs apprennent à écrire sur des textes sélectionnés ou sur un thème particulier.

Après avoir développé et testé son nouveau module d'apprentissage, l'équipe de conception peut même permettre aux étudiants de le parcourir sans contact direct avec les professeurs, sauf à des points désignés. Les équipes de conception peuvent comprendre divers membres du personnel : des experts disciplinaires, des experts en technologies de l'information, un graphiste et un professionnel de l'évaluation. De même, les professeurs et le personnel peuvent former des équipes fonctionnelles responsables d'un ensemble de résultats d'apprentissage pour un nombre déterminé d'étudiants. De telles équipes pourraient avoir la liberté qu'aucun membre du corps professoral n'a dans le cadre atomisé d'aujourd'hui, celle d'organiser l'environnement d'apprentissage de manière à maximiser l'apprentissage des étudiants.

Changer de paradigme est difficile. Un paradigme donne l'intégrité d'un système et lui permet de fonctionner en identifiant ce qui compte comme information dans l'océan infini de données dans son environnement. Les données qui résolvent des problèmes que le paradigme identifie comme importants sont des données d'information qui ne sont pas pertinentes pour ces problèmes sont simplement du bruit, statiques. Tout système fournira à la fois des canaux pour transmettre des informations pertinentes au système et des filtres pour réduire le bruit.

Ceux qui veulent monnaie le paradigme régissant une institution sont, du point de vue de l'institution, des personnes qui écoutent le bruit et ignorent l'information. Ils semblent fous ou déconnectés. La montre à quartz a été inventée par les Suisses. Mais les grands horlogers suisses ont réagi à l'idée de garde-temps sans engrenage de la même manière que le premier public a répondu au Sacre du printemps de Stravinsky. Ils ont jeté des tomates. Ils l'ont hué de la scène.

Le principe fonctionne aussi dans l'autre sens. Du point de vue de ceux qui ont adopté un nouveau paradigme, l'institution en vient à sonner comme une machine à cacophonie, un dispositif complexe et raffiné pour produire du bruit de plus en plus fort. Du point de vue du paradigme gouvernant, les partisans du paradigme insurgé semblent prêts à sacrifier l'institution elle-même pour des bêtises pie-in-the-sky. Mais du point de vue des insurgés, les défenseurs du système actuel perpétuent un système qui ne fonctionne plus.

Mais les paradigmes font monnaie. L'Église admet que Galilée avait raison. Le Sacre du Printemps est devenu un vieux cheval de bataille. Les paradigmes peuvent même monnaie vite. Regarde ta montre.

Paradigmes monnaie lorsque le paradigme dominant perd sa capacité à résoudre les problèmes et à générer une vision positive de l'avenir. C'est ce que nous voyons beaucoup aujourd'hui. Un signe précoce d'un changement de paradigme est une tentative d'utiliser les outils et les idées d'un nouveau paradigme dans le cadre fourni par l'ancien, ou de transmettre des informations intelligibles dans le nouveau paradigme à travers les canaux de l'ancien. Cela aussi se produit maintenant.

D'après notre expérience, les gens subiront les turbulences et l'incertitude de monnaie si cela promet une meilleure façon d'accomplir le travail qu'ils apprécient. Le passage au paradigme d'apprentissage représente une telle opportunité.

Le paradigme d'apprentissage ne répond pas à toutes les questions importantes, bien sûr. Ce qu'il fait, c'est nous conduire à un ensemble de nouvelles questions et à un domaine de réponses possibles. De quelles connaissances, talents et compétences les diplômés universitaires ont-ils besoin pour vivre et travailler pleinement ? Que doivent-ils faire pour maîtriser ces connaissances, talents et compétences ? Font-ils ces choses ? Les étudiants trouvent-ils dans nos collèges un ensemble cohérent d'expériences qui les aident à devenir des personnes compétentes, capables et intéressantes ? Comprennent-ils ce qu'ils ont mémorisé ? Peuvent-ils agir dessus ? L'expérience du collège a-t-elle fait de nos étudiants des apprenants flexibles et adaptables, capables de s'épanouir dans une société du savoir ?

Comment commencez-vous à passer au nouveau paradigme ? En fin de compte, changer de paradigme signifie tout faire différemment. Mais nous pouvons suggérer trois domaines où les changements, même les plus petits, peuvent créer un effet de levier pour les plus grands. monnaie à l'avenir.

Tout d'abord, vous commencez par parler.Vous commencez à parler dans le nouveau paradigme. Au fur et à mesure que nous arrivons à comprendre le paradigme de l'apprentissage, nous devons rendre notre compréhension publique. Arrêtez de parler de la « qualité de l'enseignement » ou du « programme d'enseignement ». 8221 Au lieu de parler de « livraison de l'instruction », parlez de « résultats d'apprentissage ».

La principale raison pour laquelle le paradigme de l'instruction est si puissant est qu'il est invisible. Ses incohérences et ses déficiences apparaissent comme des qualités inhérentes au monde. Si nous en venons à voir le paradigme de l'instruction comme le produit de nos propres hypothèses et non comme une force de la nature, alors nous pouvons monnaie ce. Ce n'est qu'en commençant à expérimenter avec le nouveau langage que vous réaliserez à quel point l'ancien paradigme est enraciné et invisible. Mais lorsque vous et vos collègues commencerez à parler la nouvelle langue, vous commencerez alors également à penser et à agir à partir du nouveau paradigme.

Deuxièmement, si nous commençons à parler des « résultats d'apprentissage » des programmes existants, nous ressentirons de la frustration face à notre ignorance presque totale de ce que sont ces résultats ; la catégorie d'informations la plus importante du paradigme d'apprentissage est celle sur laquelle nous sait très peu maintenant. Le point de départ de l'évaluation des résultats d'apprentissage est la salle de classe conventionnelle à partir de là, laissez la pratique se développer jusqu'au niveau du programme et de l'établissement. Dans le paradigme de l'apprentissage, la structure clé qui fournit le levier pour monnaie le reste est un système pour exiger la spécification des résultats d'apprentissage et leur évaluation par des processus externes à l'enseignement. Plus nous en apprendrons sur les résultats des programmes existants, plus rapidement ils seront monnaie.

Troisièmement, nous devrions aborder les mécanismes de financement public légalement établis qui financent les établissements sur la base d'heures d'enseignement. Cette puissante force externe limite considérablement les types de changements qu'une institution peut apporter. Cela les limite virtuellement aux changements au sein des salles de classe, laissant intacte la structure atomistique d'un enseignant et d'une classe. Nous devons travailler pour avoir des législatures d'État monnaie les formules de financement des collèges et universités publics pour donner aux établissements la latitude et les incitatifs pour développer de nouvelles structures d'apprentissage. Persuader les législateurs et les gouverneurs ne devrait pas être difficile en effet, l'idée de financer les collèges pour les résultats plutôt que pour le temps de siège a un attrait politique inhérent. Il est difficile de voir pourquoi les législateurs résisteraient à l'idée que les contribuables devraient payer pour ce qu'ils obtiennent de l'enseignement supérieur et obtenir ce pour quoi ils paient.

Essayez cette expérience de pensée. Prenez une équipe de professeurs dans n'importe quel collège de votre collège et sélectionnez un groupe d'étudiants sur un principe cohérent, n'importe quel groupe d'étudiants tant qu'ils ont quelque chose en commun. Gardez le même ratio professeurs/étudiants qu'il l'est déjà. Dites à l'équipe du corps professoral : « Nous voulons que vous créiez un programme pour ces étudiants afin qu'ils améliorent considérablement les connaissances et les compétences cognitives suivantes d'ici la fin d'un an. Nous les évaluerons au début et les évaluerons à la fin, et nous vous dirons comment nous allons procéder. Votre tâche est de produire un apprentissage avec ces étudiants. Ce faisant, vous n'êtes contraint par aucune des règles ou réglementations auxquelles vous vous êtes habitué. Vous êtes libre d'organiser l'environnement comme bon vous semble. La seule chose que vous devez faire est de produire le résultat souhaité pour l'apprentissage de l'élève.

Nous avons suggéré cette expérience de pensée à de nombreux professeurs de collège et leur avons demandé si, s'ils disposaient de cette liberté, ils pourraient concevoir un environnement d'apprentissage qui obtiendrait de meilleurs résultats que ce qu'ils font actuellement. Jusqu'à présent, personne n'a répondu à cette question par la négative. Pourquoi ne pas le faire ?

Les monnaie nécessaires pour relever les défis d'aujourd'hui n'est ni vaste, ni difficile, ni coûteux. C'est une petite chose. Mais c'est un petit monnaie ça change tout. Demandez simplement comment ferions-nous les choses différemment si nous donnions la priorité à l'apprentissage ? Ensuite, faites-le.

Ceux qui disent que cela ne peut pas être fait affirment fréquemment que les environnements qui produisent réellement l'apprentissage sont trop chers. Mais ce n'est clairement pas vrai. Ce que nous faisons maintenant est de loin trop cher. Aujourd'hui, l'apprentissage est prohibitif dans l'enseignement supérieur, nous ne pouvons tout simplement plus nous le permettre pour de plus en plus de nos étudiants. Ce coût élevé de l'apprentissage est un artefact du paradigme de l'instruction. Il est tout simplement faux de dire que nous ne pouvons pas nous permettre de donner à nos étudiants l'éducation qu'ils méritent. Nous le pouvons, mais nous ne le ferons pas tant que nous permettrons au paradigme de l'instruction de dominer notre pensée. Le problème n'est pas insoluble. Cependant, pour paraphraser Albert Einstein, nous ne pouvons pas résoudre notre problème avec le même niveau de pensée qui l'a créé.

Buckminster Fuller disait qu'il ne faut jamais essayer de monnaie le cours d'un grand navire en appliquant une force à la proue. Vous ne devriez même pas l'essayer en appliquant une force sur le gouvernail. Vous devez plutôt appliquer une force sur le trim-tab. Un trim-tab est un petit gouvernail attaché à l'extrémité du gouvernail. Une très petite force le fera tourner à gauche, déplaçant ainsi le grand gouvernail vers la droite et l'énorme navire vers la gauche. Le passage au paradigme de l'apprentissage est le volet compensateur du grand navire de l'enseignement supérieur. C'est un changement qui change tout.

Robert B. Barr est directeur de la recherche institutionnelle et de la planification et John Tagg est professeur agrégé d'anglais au Palomar College, San Marcos, Californie.

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La sécurité intérieure existe dans plus d'un espace phénoménologique 42

Je trouve le cadre Cynefin 43 utile pour organiser et comprendre les « réalités » de la sécurité intérieure. 44 Il segmente la réalité en systèmes ordonnés et non ordonnés, et il décrit les caractéristiques de quatre systèmes d'une manière qui permet la description, l'analyse et la prescription. 45

Figure 4 : Cadre Cynefin

Appliqué à la sécurité intérieure, Cynefin suppose 1) qu'un problème de sécurité intérieure peut être défini en fonction des relations de cause à effet intégrées dans le problème, et 2) la façon dont le problème est défini affecte la façon dont on aborde l'apprentissage à ce sujet. 46

Certains problèmes sont simples 47 , ce qui signifie (en termes Cynefin) que les relations de cause à effet sont claires et largement comprises (par exemple, si vous vous faites prendre en train d'essayer d'apporter une arme dans un avion et vous ne volerez probablement pas ce jour-là). D'autres problèmes sont complexes, ce qui signifie que les liens de cause à effet sont actuellement inconnus, mais avec certaines recherches, ils peuvent être connus (par exemple, comment améliorer les pratiques de cybersécurité d'une organisation pour réduire la probabilité d'une intrusion réussie). Des problèmes à la fois simples et compliqués peuvent être positionnés dans ce que Cynefin appelle l'espace ordonné. L'apprentissage dans ces domaines consiste, de manière prototypique, en une mémorisation (pour des problèmes simples) et en une recherche (pour des problèmes compliqués).

Des problèmes complexes et chaotiques résident dans l'espace non ordonné. Dans le domaine complexe, les relations de cause à effet sont connues après coup, pas avant 48 (par exemple, l'impact du mandat de Kirstjen Nielsen en tant que secrétaire du DHS sur la politique de sécurité aux frontières), et généralement ni les causes ni les effets ne sont reproductibles précisément dans le de la même façon. Dans le domaine chaotique, la cause et l'effet n'ont pas de relations perceptibles (par exemple, les 102 premières minutes après l'attentat du 11 septembre 2001 à New York). 49 Les choses arrivent tout simplement. 50

Et alors?
Croyez-vous que ce qui se passe dans la sécurité intérieure a une cause qui peut être connue avant que l'effet n'apparaisse ? Si oui, d'où vient cette croyance et quelles preuves pouvez-vous citer pour étayer cette croyance ? Et si vous entreteniez l'hypothèse que certaines causes ne peuvent être connues qu'après coup ? En quoi cela changerait-il votre approche de l'apprentissage de la sécurité intérieure ?


Une nouvelle étude ébranle les racines de l'arbre généalogique des dinosaures

Plus d'un siècle de théorie sur l'histoire évolutive des dinosaures a été bouleversée suite à la publication de nouvelles recherches de scientifiques de l'Université de Cambridge et du Natural History Museum de Londres. Leurs travaux suggèrent que les groupements familiaux doivent être réorganisés, redéfinis et renommés et aussi que les dinosaures peuvent être originaires de l'hémisphère nord plutôt que du sud, comme le dit la pensée actuelle.

Pendant 130 ans, les paléontologues ont travaillé avec un système de classification dans lequel les espèces de dinosaures ont été classées en deux catégories distinctes : Ornithischia et Saurischia. Mais maintenant, après une analyse minutieuse de dizaines de squelettes fossiles et de dizaines de milliers de caractères anatomiques, les chercheurs ont conclu que ces groupements familiaux acceptés de longue date peuvent, en fait, être erronés et que les noms traditionnels doivent être complètement modifiés.

La classification des dinosaures remonte à l'époque victorienne. Les dinosaures ont été reconnus pour la première fois comme un groupe unique de reptiles fossiles en 1842 à la suite des travaux de l'anatomiste, le professeur Richard Owen (qui fonda plus tard le Natural History Museum de Londres). Au cours des décennies suivantes, diverses espèces ont été nommées au fur et à mesure que de plus en plus de fossiles ont été trouvés et identifiés. Au cours de la seconde moitié du XIXe siècle, on s'est rendu compte que les dinosaures étaient anatomiquement divers et des tentatives ont été faites pour les classer en groupes partageant des caractéristiques particulières.

C'est Harry Govier Seeley, un paléontologue formé à Cambridge sous la direction du géologue renommé Adam Sedgwick, qui a déterminé que les dinosaures se répartissaient parfaitement en deux groupes distincts, ou clades Saurischia ou Ornithischia. Cette classification était basée sur la disposition des os des hanches des créatures et en particulier si elles présentaient un motif semblable à celui d'un lézard (Saurischia) ou à celui d'un oiseau (Ornithischia).

Au fur et à mesure que de plus en plus de dinosaures ont été décrits, il est devenu clair qu'ils appartenaient à trois lignées distinctes Ornithischia, Sauropodomorpha et Theropoda. En 1887, Seeley a placé les sauropodomorphes (qui comprenaient les énormes dinosaures «classiques» tels que Diplodocus et Brontosaurus) avec les théropodes (qui comprenaient T. rex), dans le Saurischia. On a d'abord pensé que les ornithischiens et les saurischiens n'avaient aucun lien de parenté, chacun ayant un ensemble différent d'ancêtres, mais une étude ultérieure a montré qu'ils avaient tous évolué à partir d'un seul ancêtre commun.

Cette nouvelle analyse des dinosaures et de leurs proches parents, publiée aujourd'hui dans la revue La nature, conclut que les ornithischiens doivent être regroupés avec les théropodes, à l'exclusion des sauropodomorphes. On sait depuis longtemps que les oiseaux (avec leurs hanches manifestement « en forme d'oiseau ») ont évolué à partir des dinosaures théropodes (avec leurs hanches en forme de lézard). Cependant, le regroupement des dinosaures proposé dans cette étude montre que les ornithischiens ET les théropodes avaient le potentiel de développer un arrangement de hanche semblable à un oiseau - ils l'ont fait à différents moments de leur histoire.

L'auteur principal, Matthew Baron, déclare : « Lorsque nous avons commencé notre analyse, nous nous sommes demandé pourquoi certains ornithischiens anciens semblaient anatomiquement similaires aux théropodes. Notre nouvelle étude a suggéré que ces deux groupes faisaient en effet partie du même clade. un choc car cela allait à l'encontre de tout ce que nous avions appris."

« Les théropodes carnivores étaient plus étroitement liés aux ornithischiens herbivores et, de plus, certains animaux, tels que Diplodocus, ne feraient pas partie du groupe traditionnel que nous appelions les dinosaures. Cela signifiait que nous devions changer la définition du « dinosaure » ​​pour faire en sorte qu'à l'avenir, Diplodocus et ses proches parents puissent toujours être classés comme des dinosaures."

Le groupe révisé d'Ornithischia et de Theropoda a été nommé Ornithoscelida, ce qui fait revivre un nom inventé à l'origine par le biologiste évolutionniste Thomas Henry Huxley en 1870.

Le co-auteur, le Dr David Norman, de l'Université de Cambridge, déclare : « Les répercussions de cette recherche sont à la fois surprenantes et profondes. , sont maintenant fermement attachés à l'ascendance des oiseaux vivants."

Pendant 130 ans, les paléontologues ont considéré la phylogénie des dinosaures d'une certaine manière. Nos recherches indiquent qu'ils doivent revoir l'histoire de l'évolution des créatures. C'est tout simplement la science en action. Vous tirez des conclusions à partir d'un ensemble de preuves, puis de nouvelles données ou théories se présentent et vous devez soudainement reconsidérer et adapter votre façon de penser. Tous les principaux manuels couvrant le sujet de l'évolution des vertébrés devront être réécrits si notre suggestion survit à l'examen académique."

En analysant les arbres généalogiques des dinosaures, l'équipe est arrivée à une autre conclusion inattendue. Pendant de nombreuses années, on a pensé que les dinosaures étaient originaires de l'hémisphère sud sur l'ancien continent connu sous le nom de Gondwana. Les plus anciens fossiles de dinosaures ont été récupérés en Amérique du Sud, ce qui suggère que les premiers dinosaures y sont originaires. Mais à la suite d'un réexamen des taxons clés, on pense maintenant qu'ils pourraient tout aussi bien provenir de la masse continentale du nord connue sous le nom de Laurasia, même s'il faut se rappeler que les continents étaient beaucoup plus proches les uns des autres à cette époque.

Le co-auteur, le professeur Paul Barrett, du Natural History Museum, déclare : « Cette étude redessine radicalement l'arbre généalogique des dinosaures, fournissant un nouveau cadre pour démêler l'évolution de leurs principales caractéristiques, de leur biologie et de leur distribution dans le temps. Si nous avons raison , il explique de nombreuses incohérences antérieures dans notre connaissance de l'anatomie et des relations des dinosaures et il met également en évidence plusieurs nouvelles questions relatives au rythme et au cadre géographique des origines des dinosaures."


Résumé Sapiens Guide Sapiens Chapitre 20 : Naissance d'une nouvelle espèce

Jusqu'à présent, nous avons discuté de l'histoire de Homo sapiens. Mais qu'en est-il de son avenir ?

L'avenir de notre espèce peut être relativement court, non pas parce que nous nous efforçons de disparaître, mais parce que nous devenons une espèce entièrement nouvelle.

Depuis près de 4 milliards d'années, les espèces ont évolué selon les principes de la sélection naturelle. Par exemple, les proto-girafes qui avaient un cou plus long que leurs contemporains pouvaient atteindre des branches plus hautes et accéder à plus de nourriture. Par conséquent, ils avaient une meilleure chance de survie et de transmission de leurs gènes. Selon la science, ce n'était pas le produit d'une conception intelligente. C'était le produit d'animaux survivants transmettant les caractéristiques qui ont conduit à leur survie.

Au cours des 4 derniers milliards d'années, les espèces, y compris Sapiens, ont été contraintes par ces lois de la sélection naturelle, mais aujourd'hui, nous sommes sur le point de remplacer la sélection naturelle par une conception intelligente.

Avec la révolution agricole, il y a eu un énorme pas en avant dans le passage de la sélection naturelle à la conception intelligente. C'est à ce moment-là que Sapiens a commencé à accoupler des animaux. Plutôt que de simplement souhaiter des poulets lents et gras, un sapiens pourrait accoupler une grosse poule avec un coq lent pour produire une progéniture grasse et lente.

Ce que disent nos lecteurs