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La Lettre Édu_Num thématique vient en complément des Lettres Édu_Num disciplinaires.

Elle est destinée aussi bien au premier degré qu'au second degré. Chaque numéro aborde une thématique particulière et accompagne les enseignants, les éducateurs dans la formation au numérique des usagers.

Dernière lettre d'information

Édu_Num Thématique N°05 : Visualisation d'information
01/12/2017

Édu_Num Thématique N°05

Décembre 2017 : Visualisation d'information

Toutes les Lettres TIC'Édu Thématique

Sommaire

La sélection des ressources présentée dans cette nouvelle lettre thématique s'inscrit dans le prolongement des travaux menés au sein des TraAM EMI 2016-2017 axés autour de la « visualisation graphique de l'information ». L’objectif de cette lettre Édu_Num est de mettre l’accent sur des ressources pédagogiques utiles pour les disciplines et enseignements au niveau des premier et second degrés. Elle suit le même schéma adopté pour les 3 premières lettres :

  • une approche théorique du sujet ;
  • une approche pédagogique réunissant des exemples de pratiques dans les classes ;
  • une dernière partie, biblio-sitographique (Zotero éduscol), proposant des ressources complémentaires à la fois sur support numérique et imprimé.

Il s'agit de s'intéresser aux bénéfices apportés par les représentations graphiques dans le cadre des pratiques enseignantes à la fois comme outils de productions numériques (par exemple, réalisation d'infographies par les élèves) ou comme objets d'étude en tant que tels (s'interroger sur les limites, contraintes et éventuelles manipulations (in)volontaires liées à ces différentes formes visuelles).

Cette lettre a été élaborée en collaboration avec les experts 1er et 2nd degrés DNE A.

1. Zoom sur... la visualisation d'INFORMATION

Les différentes formes graphiques

La visualisation d'information considérée dans un sens large, à savoir la représentation graphique d'une information (données brutes, concepts) souvent abstraite et à forte volumétrie se manifeste dans le contexte actuel des réseaux numériques par une multiplicité de dispositifs visuels : schémas, cartes cognitives (heuristiques1 et conceptuelles2), diagrammes, graphes, nuages de mots datavisualisations, lignes de temps... Cet ensemble de formes visuelles de l'information, précise Sophie Chauvin, correspond à des usages relevant d'une « nébuleuse d'activités », notamment la fouille et la collecte de données, la veille stratégique, la recherche d'information, l'aide à la décision, le travail collaboratif, l'enseignement à distance, la communication et l'identification dans le cadre des réseaux sociaux numériques3

Comme le rappelle Jean-Daniel Fekete, « la visualisation permet de comprendre plus vite et mieux des données numériques ou textuelles en s’appuyant sur nos capacités innées et un certain apprentissage » dans un cadre où les jeunes (et les moins jeunes) sont immergés dans les représentations graphiques à l’école, sur leurs jeux vidéo et sur Internet4.

L'exemple du nuage de mots

En contexte scolaire, le nuage de mots constitue un dispositif assez souvent convoqué pour faciliter le questionnement et la visualisation des concepts : l'exemple ci-dessous issu du lycée professionnel (CAP) à partir de la notion complexe d'intergénérationnel illustre le résultat d'un remue-méninges collaboratif mené en mode synchrone sur la plateforme AnswerGarden. L'intérêt pédagogique de l'outil numérique est multiple : faire travailler individuellement (et collectivement) les élèves, le cas échéant sur support nomade, visualiser en temps réel par vidéoprojection les mots-clefs proposés et leur récurrence, exporter (Wordle) le résultat du travail collectif sous un format plus attractif à des fins de trace écrite et de mémorisation.

Nuage-CAP

Ce nuage peut potentiellement être ensuite réorganisé et hiérarchisé pour travailler plus précisément les concepts abordés, sous forme par exemple de carte mentale (réalisée avec MindMaple, CAP) :

Intergénérationnel.jpg

Le nuage peut en outre revêtir une forme plus figurative. En effet, il peut se transformer par exemple en un dessin évocateur du thème abordé dans un ouvrage ou d'une problématique, à la manière de ce support d'information et de communication utilisé dans un lycée professionnel à destination des enseignants (présentation de la notion parapluie d'élèves à besoins éducatifs particuliers).

ebep.jpg

2. former les ÉLÈVES : exemples de pratiques

Éducation aux Médias et à l'Information

De nombreux scénarios pédagogiques (1er et 2nd degrés) ont été produits et mis en ligne dans le cadre de l'édition 2016-2017 des Travaux Académiques Mutualisés (TraAM) en Éducation aux Médias et à l'Information (EMI).

Les séances et séquences axées autour de « la visualisation graphique de l'information », analysées dans la synthèse nationale globale sont ainsi référencées dans l'ÉDU_base Documentation et sont accessibles dans leur intégralité sur les différentes plateformes académiques de publication en ligne.carte-lettre.png

Pour mémoire, la Tube Map est inspirée du célèbre plan de métro londonien dessiné par Harry Beck en 1933. Chaque ligne de couleur distincte déployée sur la présente carte contient un certain nombre de « stations » porteuses d'étiquettes textuelles « cliquables » (liens vers les scénarii). Dans le cadre des travaux mutualisés, de nombreux outils ont été utilisés, logiciels et applications en ligne, dédiés pour la plupart au traitement et à la mise en scène (carto)graphique de l'information.

Word Art.png

Il est intéressant d'extraire de ce recensement certaines applications dont l'intérêt pédagogique a été souligné dans les expérimentations académiques d'Orléans-Tours : Piktochart (hiérarchisation et organisation des informations), AnswerGarden, déjà évoqué (remue-méninges collaboratif), Popplet (outil de cartographie mentale pour les élèves à BEP), WordArt (outil d'évaluation), Thinglink (choix des contenus), Lensoo Create (communication sur un sujet à l'oral).

À travers les disciplines

Économie Gestion

En Économie Gestion les cartes heuristiques sont souvent utilisées dans diverses situations d'apprentissage (remue-méninges, organisation de l'information, synthèse...) et dans diverses disciplines telles que les PFEG, les sciences de gestion ou encore le management des entreprises en BTS tertiaires grâce à des outils numériques de présentation (trois scénarios d’usage des cartes heuristiques en BTS MUC). Dans le cadre de la conduite des projets en TSTMG, les cartes heuristiques font aussi partie des solutions numériques conseillées pour faciliter l’organisation et la coopération des membres du groupe.

Mathématiques

Les cartes mentales sont mises en avant dans BaRem (BRNE, Banque de Ressources Numériques Éducatives pour enseigner les mathématiques). 40 schémas sur les notions des programmes de cycle 4 sont proposés. 

cartes-mentales.png

Chaque carte présente, pour une notion donnée, les connaissances et les compétences associées.

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carte-volumes.png

Sciences économiques et sociales

Les cartes mentales sont également régulièrement exploitées en Sciences Économiques et Sociales (SES) comme l'illustrent ce bilan d'atelier (De l'usage des cartes heuristiques en SES) et ces différents scenarii (Cartes mentales, Étude d'un dossier documentaire, Les cartes heuristiques au service de l'étude de documents, Une carte mentale interactive sur les compétences d'évaluation en classe de seconde, avec le logiciel Freemind, Comment rendre compte de la mobilité sociale ?).

Langues vivantes

Tout comme les SES, les Langues Vivantes s'intéressent aux cartes cognitives (ITEC - Jeu Bilingue. Création d’une carte mentale avec les élèves pour créer les différents éléments du jeu) mais aussi à l'utilisation des murs virtuels (Padlet, Laurence Langlois, TraAM de 2015), à la création de poster (Glogster) ou encore à la présentation de ressources en langues via Genial.ly. Même si les cartes mentales, « constructions simplexes » (voir La carte heuristique : une construction simplexe), sont souvent convoquées à travers les différentes activités menées en classe en raison de leur fort potentiel pédagogique, les enseignants ont recours à d'autres outils de visualisation tels que la ligne de temps, par exemple, en Biotechnologies-ST2S

Biotechnologies - ST2S

  • Exemple de risque sanitaire : le virus ZIKA
    Projet TraAM composé de 4 activités qui proposent successivement la découverte du virus Zika et de son épidémie au travers d’une capsule vidéo dont l'analyse  et la prise d'informations sont  reformulées à l’aide d’une carte mentale (Framindmap) et la réalisation d’une frise chronologique avec Frisechronos montrant l’évolution épidémiologique du virus Zika au niveau mondial depuis 1947 à partir d’un article en ligne, la reconnaissance d’un risque sanitaire pour la collectivité par l'étude statistique de données épidémiologiques, la découverte des constituants d’une articulation mobile en réalisant un puzzle numérique;

  • Le sida, une crise sanitaire (TraAM STMS, académie de Strasbourg): relevé d'informations pertinentes d’une vidéo, apprentissage par tutoriel d'un logiciel de création de frise chronologique en ligne (Frisechronos), réalisation d'une frise chronologique présentant les éléments marquants de l'épidémie ainsi que les mesures mises en place à l’aide de phrases et d’images symboliques).

Documentation

Des scénarios autour des cartes mentales et des infographies se retrouvent en Documentation via l'ÉDU'base dédiée. Toutefois, il est intéressant de mentionner plus particulièrement dans cette lettre le détournement pédagogique de la table de Mendeleïev (souvent exploitée comme métaphore visuelle) opéré par 2 professeures documentalistes de l'académie de Versailles, à l'occasion de la fête de la Science. Ce travail est à (re) découvrir sur la plateforme interactive Genial.ly.

Tableau_périodique.png

Histoire Géographie

En Histoire Géographie, la visualisation d’informations, sous différentes formes (frises chronologiques, cartes, schémas) est au cœur de l’enseignement de l’histoire comme de la géographie. L’introduction de la compétence disciplinaire « S’informer dans le monde du numérique », dans les programmes de cycle 3 et de cycle 4, renforce, dans sa dimension numérique, ce travail de réflexion sur la représentation visuelle de données diverses. Les élèves, tout au long de leur scolarité, sont ainsi amenés à exercer leur esprit critique sur « les données numériques » ce qui confère à cette compétence une dimension civique en lien avec l’EMC. Si la visualisation d’informations (infographies, cartes mentales, datavisualisation) est une solution pour affronter la complexité et démocratiser l’accès à l’information, il convient de démontrer aux élèves que c’est aussi un outil de communication qui n’offre bien souvent que ce que l’auteur veut en montrer. Il est donc nécessaire, dans nos disciplines, de s’interroger sur les limites et les pièges de la visualisation d’informations : mauvaise gestion des échelles graphiques (discrétisation maladroite, choix effectués pour accentuer ou atténuer un phénomène), inadaptation des formes graphiques aux données représentées, qualité graphique privilégiée au détriment de la lisibilité de l’information etc.

Des scénarios pédagogiques sont ainsi proposé par plusieurs académies : Toulouse sur l'infographie (8 projets TraAM en 2017, voir aussi les séquences rouennaise et dijonnaise et aussi ce projet besançonnais en Lettres issu des TraAM 2016-17), Comprendre la géopolitique mondiale par la confrontation de représentations cartographiques nationales (instrumentalisation des cartes par les États, Lille), Géomatique des transports. Une approche transversale entre « géographie » et « ICN » (bases de données et datavisualisations, à savoir diagrammes, cartogrammes ou des cartes choroplèthes, académie de Paris), Aménager - Exercer son esprit critique face au marketing territorial (réflexion sur la réalisation d’affiches de marketing territorial, Lyon).

carte choroplèthe (FIG 2016)

Philosophie

La Philosophie met volontiers en garde contre les images et leur visualisation. L’image provient de la sensibilité, faculté des rapports immédiats au monde c’est à dire non réfléchis, sans recul critique, sans médiation de raisonnements ou explications. Ou bien l’image provient de l’imagination, faculté capable de combiner des images sans rapport de correspondance avec les objets réels du monde (comme on le voit dans les images du rêve ou de la fiction). Ces deux facultés sont suspectes de ne produire par elles-mêmes aucune intelligibilité, c’est à dire aucun raisonnement explicatif ni aucun concept. Dans le célèbre mythe de la Caverne (La République, livre VII) Platon oppose eikasia (image) et pistis (rapport immédiat de croyance), qui sont des rapports sensibles au monde, à dianoia (raisonnement) et noésis (la compréhension par concept), qui sont selon lui les seuls rapports intelligibles au monde. Descartes, dans la sixième des Méditations métaphysiques, montre bien la différence entre penser par images et penser par concepts : je conçois parfaitement un chiliogone grâce à la définition précise, le concept,  que je peux en donner (le chiliogone est un polygone à mille côtés égaux) alors que l’image que m’en donne mon imagination ne me permet pas de le distinguer du polygone à 999 côtés ou du polygone à 1001 côtés, ma pensée ne « voyant » littéralement pas cette différence à l’unité près alors qu’elle la conçoit parfaitement. On trouvera par ailleurs chez les Sceptiques (par exemple dans les Hypotyposes pyrrhoniennes de Sextus Empiricus, au Chapitre XIV ou dans le Théétète de Platon, le catalogue des arguments très classiques contre les images, simples apparences incapables de procurer des certitudes universelles sur l’essence des choses et nous enfermant dans des illusions sensorielles ou bien une insurmontable idiosyncrasie relativiste. L’épistémologie moderne nous rappellerait enfin avec Bachelard (Le nouvel esprit scientifique, Introduction, I, page 15 que l’image quand elle ne provient ni directement de la sensibilité ni de l’imagination mais est issue de capteurs et d’appareils de recherche et de mesures, est bel et bien une construction et non une donnée, et ne nous livre aucunement le réel étudié tel quel mais à travers les présupposés théoriques que les appareillages sont eux-mêmes construits pour tester.

Les précédentes thèses concernant les images, leur statut, leur valeur et la nécessité de les visualiser, ne vont cependant pas sans poser problème : la raison d’être des images y devient inintelligible, leur capacité à rendre quelque peu compte du rapport que par elles nous sommes capables d’avoir au monde ne s’y explique pas davantage. N’y a-t-il pas quand même dans les images une positivité qui en fait une source de connaissance et d’intelligibilité plutôt que de fausseté, d’illusion ou d’idolâtrie ?

Les philosophes matérialistes de l’Antiquité et l’empirisme en général soutiennent que la sensibilité est la seule source de nos connaissances et que la rationalité elle-même, loin de s’y opposer, en est issue, la raison n’étant jamais que le sens supplémentaire nous permettant de sentir la qualité des rapports entre sensations provenant des cinq autres sens (Cf. Lucrèce De rerum natura, IV, 480)
La raison est un sentir (et notamment un voir) des rapports de différenciation,  de contradiction, d’identité, de complémentarité ou d’inclusion, etc. Pour les empiristes, les principes organisant nos pensées et nous permettant de les associer de manière intelligible s’induisent de nos habitudes de perception (Cf. David Hume, Enquête sur l’entendement humain, Sections 2 à 7). La récurrence des images au cœur de la pensée fait ainsi apparaître des rapports intéressants eux-mêmes visibles ou imaginables, c’est à dire pensables : des régularités (d’identité, de similitudes, de contigüité, de symétrie, d’inclusion, de causalité ...), des irrégularités de toutes sortes mais classables (contradictions, différences quantitatives, différences qualitatives, ...). L’invention de la perspective et les perfectionnements de la géométrie projective par Gaspard Monge et Jean-Victor Poncelet remettent en cause l’idée qu’on pense toujours plus précisément qu’on ne voit : le plan fini d’une toile à dessin peut littéralement contenir et faire voir l’infini en fuite dans le point précis où convergent dans l’espace représentant des droites parallèles non convergentes dans l’espace représenté. L’image finie a donc le pouvoir de faire voir ce qui sans elle pourrait ne sembler ni visible ni même concevable, l’infini. La géométrie descriptive montrait que l’image peut être utilisée pour soutenir l’intuition, le raisonnement et la conceptualisation, mais la géométrie projective montre que l’image peut aussi produire et non pas seulement soutenir cette intuition et produire aussi une conceptualisation, en souscrivant aux principes d’analogie et de réduction continue de l’infini au fini, la projection dans un espace de dimension finie permettant de travailler même sur des objets infinis ou de dimension supérieure à celle de l’espace de projection. Gilles Deleuze étudiera la géométrie projective comme manifestation d’empirisme transcendantal  (ici un empirisme condition de possibilité de la connaissance) dans Mille plateaux et dans ses cours sur Leibniz.

Les images ont donc des propriétés heuristiques (facilitant le travail intellectuel, la découverte et l’invention). Utiliser des images sert à faire apparaître des idées, des rapports d’idées et des concepts que l’on n’aurait pas trouvés sans elles.  L’usage de cartes heuristiques permettant de voir des idées situées dans un espace plan permet aussi de lier ces idées sans forcément les soumettre à des rapports de subordination logique et ainsi faire éventuellement apparaître d’autres rapports entre elles (la morphologie des rapports entre idées ne se réduisant pas aux seuls rapports logiques). Le traitement numérique de données quantitatives massives va chercher à faire émerger empiriquement des régularités représentables sous forme d’images ou représentations graphiques pour permettre l’analyse et l’exploitation intelligible de ces données afin de prévoir et décider (Cf. les deux applications suivantes, la première utile à l’analyse de flux dans les mégapoles, la seconde pour la prévision de localisation d’emplacements de zones urbanisées en archéologie).

Ultimement, il s’agit pour la philosophie de questionner les rapports des images aux concepts. S’excluent-ils ? Sont-ils de même nature ? Le numérique semble transformer le concept même de concept : loin d’être une forme intelligible première et donnée par l’entendement humain indépendamment de toute intuition sensible ou image qui y correspondrait, il serait le produit second émergeant de régularités obtenues soit par la sensibilité doublée de la mémoire soit par les machines numériques traitant des récurrences massives de données empiriques et nous donnant à nous représenter ces régularités souvent visuellement avant de pouvoir les verbaliser intelligiblement pour ce que nous en aurons vu.  Ainsi, du traitement numérique statistique de données en masse (big data), de nouvelles catégories et de nouveaux concepts émergent, non réductibles à nos catégories et concepts ordinaires, comme le note Pierre Livet dans la conférence « Le numérique pense-t-il pour nous ? ».

3. Se tenir informé

Zotero éduscol

Cette nouvelle collection intitulée « Information & Visualisation » contient une soixantaine de références de publications imprimées et numériques. La recherche au sein de ce réservoir s'effectue grâce au moteur de recherche interne (plein texte, par champ) ou par tag (mots clefs). 

zotero-eduscol.png

Notes

La carte heuristique est une représentation graphique arborescente hiérarchisée qui se développe en étoile autour d’une notion centrale sans forcément insister sur la nature des relations qui existent entre les différentes cellules.

2 La carte conceptuelle est une structure graphique hiérarchique qui s'organise de haut en bas à partir d'une question centrale et qui définit les rapports entre les différents concepts ou nœuds représentés. Ces nœuds sont reliés entre eux grâce à des traits (arcs) sur lesquels on place une étiquette textuelle, formant ainsi une proposition. Des liens transversaux ou croisés permettent en outre de percevoir les relations sémantiques entre les concepts situés dans différentes zones de la carte.

3 CHAUVIN, Sophie, 2008. Information & visualisation : enjeux, recherches et applications. Toulouse : Cépaduès éditions

4 FEKETE, Jean-Daniel, 2010. Visualiser l’information pour la comprendre vite et bien [en ligne]. ADBS éditions. [Consulté le 23 novembre 2017]. ISBN 978-2-84365-126-7. Disponible à l’adresse : https://hal.inria.fr/hal-00696816/document


Lettre proposée par la DNE A2
Coordination : Pascale MONTROL-AMOUROUX
Rédaction : Pierre NOBIS, experts DNE
Veille : Brigitte PIERRAT, Richard GALIN, Pierre NOBIS
Contact : dgesco.numerique@education.gouv.fr
Site : http://eduscol.education.fr/numerique/edunum-thematique/

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