There is a need to arm students with noncognitive, or 21st Century, skills to prepare them for a more STEM-based job market. As STEM schools are created in a response to this call to action, research is needed to better understand how exemplary STEM schools successfully accomplish this goal. This conversion mixed method study analyzed student work samples and teacher lesson plans from seven exemplary inclusive STEM high schools to better understand at what level teachers at these schools are engaging and developing student 21st Century skills. We found of the 67 lesson plans collected at the inclusive STEM high schools, 50 included instruction on 21st Century skills. Most of these lesson plans designed instruction for 21st Century skills at an introductory level. Few lesson plans encouraged multiple 21st Century skills and addressed higher levels of those skills. Although there was not a significant difference between levels of 21st Century skills by grade level, there was an overall trend of higher levels of 21st Century skills demonstrated in lesson plans designed for grades 11 and 12. We also found that lesson plans that lasted three or more days had higher levels of 21st Century skills. These findings suggest that inclusive STEM high schools provide environments that support the development of 21st Century skills. Yet, more can be done in the area of teacher professional development to improve instruction of high levels of 21st Century skills.

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Developing student 21st Century skills in selected exemplary inclusive STEM high schools

Dans le domaine de l'informatique, la recherche sur le travail cooperatif assiste par ordinateur (tcao) s'interroge toujours sur la demarche de conception et les fondements a adopter pour enfin creer des collecticiels repondant aux besoins des utilisateurs. Les etudes empiriques tendent a montrer l'invalidite d'une demarche classique de conception qui tente de prevoir a l'avance l'activite particuliere d'un groupe de travail pour l'implementer. En effet, le collecticiel doit pouvoir prendre en compte les besoins emergeants du groupe au fur et a mesure de l'activite. Dans nos travaux, nous avons adopte une nouvelle demarche pour la conception des environnements de tcao. Notre objectif n'est plus de comprendre une activite particuliere pour la modeliser. Nous voulons comprendre ce qu'est l'activite d'une maniere generique, et identifier les concepts et mecanismes fondamentaux qui la caracterisent de maniere a directement les rapprocher des fondements informatiques utiles a la conception. L'etude de la theorie de l'activite (at) nous a permis de specifier une certaine vision des collecticiels, et d'en proposer une realisation nommee dare (activites distribuees dans un environnement reflexif). Cette realisation offre a la fois un support a l'activite cooperative, ainsi qu'un support a la meta-activite de redefinition de l'environnement de travail informatise.

Un support informatique à l'activité coopérative fondé sur la théorie de l'Activité : le projet DARE

A model ofthe Virtual Campus is introduced as a result of course development at Tele-universite, as weil as a product of the research conducted at its research center, LICEF. The Virtual Campus model is based on the networking of a diversified array of actors and resources. lts aim is to offer an access, in real time and in asynchronous mode, to a variety of learning resources: other learners, trainers and tutors, content experts, managers and designers. These different actors communicate with distant computer-based servers offering multimedia documents, courseware, integrated tools for task achievement and training, individual or group message files, projects and activities. We present here a survey of six different telelearning models describe LICEF's Virtual Campus model, its actors and their functions, the process in which they participate and the roJe they play, as weil as the virtual spaces of resources they use. We also present five different implementations of the model and we outline future research and development in this field. Resurne Le concept de campus virtuel est ici explore et presente dans Je contexte de Ia Teleuniversite et de son centre de recherche, Je LICEF. Le Campus virtuel propose repose sur Ia mise en reseau d'acteurs et de moyens diversifies. II vise a offrir un acces, en direct et en differe, a diverses ressources d'apprentissage: autres apprenants, formateurs et tuteurs, experts de contenu, gestionnaires, professeursconcepteurs. Ces differents acteurs ont acces a des serveurs informatiques leur offrant des documents multimedias, des logiciels, des outils de travail et de formation, des fichiers de messages individuels ou collectifs, des travaux a realiser. Nous presentons six modeles techno-pedagogiques de formation a distance, puis nous exposons Je modele de Campus Virtuel du LICEF, ses acteurs et leurs fonctions, !es processus auxquels ils participent et !es röles qu'ils y jouent, ainsi que !es cinq espaces virtuels dans lesquels ils evoluent. Nous faisons aussi etat de cinq implantations du modele, ainsi que des perspectives de recherche et de developpement dans ce domaine.

The Virtual Campus

Among the many differences between asynchronous interactions and traditional classroom communication, the most critical differences involve those that may affect a student’s ability to learn. The efficacy of courses in facilitating instruction and learning is a key concern of all educators involved in or contemplating conducting such courses. This paper explores the impact on learning in asynchronous internet courses compared to learning in a traditional classroom setting. Specifically, the study examines student perceptions of the effectiveness of an active-learning, asynchronous internet course relative to that of a traditional classroom-based course. Students were asked to compare effectiveness on a variety of dimensions. The study yields results consistent with previous research related to learning outcomes along several measures, particularly with regard to students’ positive attitudes about their learning in an online computer course. However, the findings here offer new evidence that learning can also be enhanced with an active learning format in an online course.

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The impact on learning of an asynchronous active learning course format

Groupware is defined by the union of production, communication and coordination spaces. These are supports for joint activities but they rarely allow the users to organise their activities or to define the conditions under which they are exercised. It is a question of being able to regulate joint activities. The regulation concerns the social aspects of collaborative work. We propose to take this social aspect into account in groupware by adding a new space to the three existing ones: the regulation space. A participation model is associated with this space. It describes the "arenas" (location) where the activity takes place, the "interactive scenarios" guiding the interactions and the actions of the participants, and the participants themselves. They are represented in the arenas by means of "actors", which are computer entities characterised by their roles, places and positions. We propose a reification of the participation model within a collaborative drawing software package that we have developed for educational purposes.

Regulation in groupware: the example of a collaborative drawing tool for young children

This paper presents the “Multi-Role Project” method (MRP), a broadly applicable project-based learning method, and describes its implementation and evaluation in the context of a Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) course. The MRP method is designed around a meta-principle that considers the project learning activity as a role-playing game based on two projects: a learning project and an engineering project. The meta-principle is complemented by five principles that provide a framework to guide the working practices of student teams: distribution of responsibilities; regular interactions and solicitations within the team; anticipation and continuous improvement; positive interdependence and alternating individual/collective work; and open communication and content management. This paper presents the implementation of MRP in a course teaching software engineering, UML language, and project management. The results show that MRP helped the course's students to acquire important professional knowledge and skills, experience near-real-world professional realities, and develop their abilities to work both in teams and autonomously.

Multi-Role Project (MRP): A New Project-Based Learning Method for STEM

Une etude de la dynamique des groupes et de la cooperation nous amene a definir six enjeux pour assister le travail cooperatif par l'informatique : faciliter le partage d'un espace d'information, ameliorer la communication de groupe, assister la coordination des activites, favoriser le developpement de l'organisation, susciter l'implication des participants et soutenir la cohesion du groupe. Une etude pragmatique de la participation des collecticiels existants a ces enjeux montre l'interet de leur integration dans un environnement global de Travail Cooperatif Assiste par Ordinateur (TCAO). La realisation de tels environnements necessite une nouvelle generation de systemes de stockage et de partage d'information et la mise en oeuvre d'architectures multi-agents. Les systemes de communication constituant le coeur de ces environnements doivent assister la conversation de groupe. Les environnements de TCAO constituent une classe particuliere des systemes distribues ouverts. C'est pourquoi leur conception necessite au moins la prise en compte des cinq points de vue identifies dans le modele ODP. Considerant certains de ces points de vue ou definissant des systemes de points de vue plus riches, des methodes d'analyse des activites de groupe et de conception d'environnement de TCAO se developpent actuellement dans la communaute de recherche internationale du CSCW (traduction americaine de TCAO). Adaptant et mettant en oeuvre ces nouvelles methodes, le laboratoire trigone a participe depuis 1992 a la conception, la realisation et l'evaluation d'un environnement de TCAO, dans le cadre du projet europeen Co-Learn. La plate-forme distribuee obtenue en 1994 constitue pour les utilisateurs un systeme multimedia operationnel et evolutif d'aide a l'apprentissage cooperatif a distance, fonde sur la metaphore de la salle virtuelle. Pour les informaticiens, Co-Learn est surtout un environnement ouvert de conception, de developpement et d'integration d'activites de cooperation. Sa realisation montre le role et l'articulation des dernieres techniques de programmation, de gestion de la persistance et de communication entre applications qui facilitent l'implantation d'un environnement de TCAO. Actuellement specialise pour les activites d'apprentissage cooperatif, le systeme Co-Learn peut etre adapte pour assister les activites generales du travail cooperatif dans les organisations.

Une approche organisationnelle du travail coopératif assisté par ordinateur : application au projet Co-Learn

Il s'agit ici du rapport final d'une recherche intitulee Pratiques Collectives Distribuees d'Apprentissage par Internet (PCDAI), en reponse a l'appel a propositions « usages de l'Internet » lance par la Direction de la Technologie, Ministere de l'enseignement superieur et de la recherche. Les objectifs de ce projet, reunissant des chercheurs du laboratoire Trigone (Lille1) et de Geriico (Lille 3) entre 2004 et 2006 etaient de co-construire et deployer des environnements numeriques en les associant a des dispositifs de formation choisis ; developper des approches methodologiques et un cadre theorique ; etudier les dynamiques resultant du couplage entre les dispositifs de formation et les environnements numeriques. Une premiere partie de ce rapport, intitulee « Description des projets et des resultats », reprend les objectifs de l'operation a partir d'une synthese des differents projets pedagogiques et fait le point des travaux realises sous differents angles : description des experimentations, pratiques de recherche, resultats en reponse aux questions posees, methodologie, activite croisee de recherche-intervention. Une seconde partie reprend ces elements objectives pour les discuter en trois points : les cadres de reference ; les heuristiques de construction des experimentations ; la dynamique de recherche et les cooperations scientifiques.

https://edutice.archives-ouvertes.fr/edutice-00160737/document

Environnements numériques et pratiques collaboratives d'apprentissage

Construire des dispositifs sur la plateforme Moodle application de l'ingénierie Bricoles