L'enseignement des sciences et de la technologie au primaire et les TIC : une analyse didactique des pratiques

L’enseignement des sciences et de la technologie (ST) est dans une condition précaire dans les écoles primaires du Québec. Plusieurs recherches ont démontré que les technologies de l’information et de la communication (TIC) peuvent aider les enseignants à favoriser les apprentissages des élèves dans certaines matières dont en ST (Baron, 2001; Becta, 2005; Tardif, 1998). D’ailleurs, Linard (2001) maintient que les TIC, dans le domaine des apprentissages, peuvent faciliter l’exécution de plusieurs tâches cognitives telles qu’agir, interagir, s’informer, explorer, échanger, expérimenter, créer, etc. Cette recherche décrit les pratiques d’enseignement en ST d’enseignants Maîtres-TIC (MTIC) lors de l’intégration des TIC. Nous avons opté pour une recherche heuristique à méthodologie mixte. Des enseignants MTIC et des étudiants de quatrième année MTIC ont répondu à un questionnaire en ligne. Ensuite, une enseignante a été interviewée pour dresser un portrait plus détaillé des pratiques d’enseignement. À l’aide des données obtenues, nous avons réussi à créer une liste d’avantages de l’intégration des TIC en enseignement des ST ainsi qu’une liste des difficultés liées à cette intégration. Une liste des différentes applications TIC réalisées en enseignement des ST par les enseignants et les étudiants questionnés a aussi été ressortie des données de la recherche. De plus, une liste des avantages de la formation Maître-TIC de l’Université de Montréal a été créée en fonction des données recueillies. Puis, nous précisons quelques apports de cette recherche relatifs aux objectifs de départ et à l’évolution de la formation MTIC.

Les principaux modèles de changement conceptuel et l'enseignement des sciences au primaire : état de la question

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Les effets d'une formation continue tels que perçus par des enseignants sur leur sentiment d'efficacité et de leurs pratiques de l'enseignement des sciences au primaire

L'enseignement des sciences est souvent perçu, par les enseignants, comme une discipline complexe à enseigner. La formation continue permet de modifier cette perception en offrant de l'accompagnement pédagogique pour développer les pratiques d'enseignement des sciences et rehausser le sentiment d'efficacité des enseignants. Cette recherche s'intéresse aux effets d'une formation continue sur le sentiment d'efficacité des enseignants et leur enseignement des sciences au primaire. L'approche choisie est celle d'une recherche qualitative et la méthode est celle de l'étude de cas, de type exploratoire. Dans le cadre de cette recherche, six enseignants ayant suivi divers programmes de formation continue afin de développer leur pratique d'enseignement des sciences ont été rencontrés. Des entrevues et des observations (grilles basées sur l'échelle du sentiment d'efficacité des enseignants (STEBI)) sont utilisées pour la collecte de données. Les résultats de l'analyse de données indiquent, dans un premier temps, que les enseignants rencontrés perçoivent que la formation continue a des effets positifs sur leur sentiment d'efficacité, notamment en ce qui a trait à la première dimension relative à la compétence à enseigner les sciences (CE). Dans un deuxième temps, la comparaison des données des pratiques déclarées et des pratiques effectives révèlent l'apport considérable de l'engagement du milieu et de la collaboration des pairs sur le développement de la deuxième dimension relative à l'efficacité de l'enseignement (EE).

Impacts d’une formation établissant des liens entre les sciences et la cuisine sur l’enseignement des sciences au primaire

Depuis plusieurs années, l’enseignement des sciences joue un rôle de 2e plan, après le français et les mathématiques, chez plusieurs enseignants du primaire (Lenoir, 2000). Peinant à établir des liens entre les savoirs à enseigner et la réalité quotidienne, ces enseignants ayant souvent une formation lacunaire semblent rechercher de nouveaux outils didactiques efficaces. À cet effet, l’intégration de pratiques sociales de référence (Martinand, 1986) aux situations d’apprentissage peut constituer une pratique innovante favorisant la transposition didactique des savoirs disciplinaires. Misant sur l’intérêt grandissant des Québécois pour la cuisine, cette recherche tente de déterminer l’impact d’une formation continue établissant des liens entre les sciences et les pratiques culinaires sur l’enseignement des sciences au primaire. Pour cette étude de cas descriptive, six enseignants du primaire ont participé à deux rencontres de formation durant lesquelles elles ont expérimenté une situation d’apprentissage et d’évaluation (SAÉ) intégrant des activités culinaires. À la suite d’une période de mise à l’essai de cette SAÉ en classe, les sujets ont été interviewés afin d’établir les apprentissages réalisés durant la formation et de dresser une liste des avantages et des obstacles associés à l’utilisation d’activités culinaires pour enseigner les sciences. De plus, les suggestions émises visant l’amélioration de la SAÉ (rapport bilan écrit) ont permis de mettre en relief la prédominance de préoccupations de nature pédagogique, organisationnelle et socioaffective chez les sujets de l’échantillon. Cette recherche entraîne des retombées pour les didacticiens puisqu’elle fournit des données supplémentaires pouvant contribuer à améliorer la qualité du matériel didactique mis à la disposition des praticiens. De plus, la SAÉ développée pour cette étude constitue un outil didactique novateur pouvant être utilisé par les enseignants du primaire.

Manuel lexique philologique, didactique et polytechnique ou dictionnaire portatif des sciences et des arts... /

Texto a dos col.

Créativité et apprentissage des sciences de la nature au primaire : un modèle d'intervention didactique dans une perspective constructiviste

Ce rapport est en accord avec de nombreux travaux sur l'enseignement des sciences qui insistent sur l'importance de partir des connaissances de l'enfant. Le projet d'apprentissage des sciences au primaire qui est le plus élaboré et qui part des idées des enfants est néo-zélandais (Harlen, 1988). Dans ce projet, les guides du maître ont été réalisés après une période de recherche sur les problèmes de l'enseignement et de l'apprentissage des sciences dans les classes primaires. Les impératifs mis de l'avant par ce projet étaient de préparer des activités en classe correspondant davantage au questionnement de l'enfant; de permettre à l'enfant de poser ses propres questions et de mener ses propres recherches; enfin, de ne pas laisser l'enfant seul pour tirer des conclusions et de ne pas l'obliger à accepter des conclusions non rattachées à son expérience personnelle. L'enseignement des sciences doit parvenir à éveiller l'élève, à le rendre plus mûr affectivement et intellectuellement en développant son esprit critique. Cet enseignement doit amener un savoir réinvestissable dans la vie quotidienne, car c'est cette absence de culture scientifique, qui aggrave le sentiment d'impuissance, que l'enfant éprouve une fois adulte devant la situation du monde qui l'environne et qui limite ses capacités d'assimilation et d'adaptation (Astolfi et al. 1978). Cet enseignement doit aussi faire naître chez l'élève le désir d'explorer, d'expérimenter et de laisser libre cours à sa créativité personnelle par le développement d'attitudes. Ces considérations générales nous ont conduit à élaborer (figure 1) dans un premier chapitre une problématique où nous tracerons les grandes lignes des problèmes posés par notre sujet de recherche et la méthodologie retenue. L'apprentissage pose des difficultés tant au niveau de l'élève que de l'enseignant et du savoir. Nous tenterons de cerner ces difficultés et de les expliquer dans un second chapitre. Un troisième chapitre nous amènera à développer brièvement deux approches de la créativité et à définir celle que nous choisissons et pourquoi. Une fois les problèmes circonscris par rapport à la réalité existant dans l'apprentissage scolaire, le dernier chapitre traitera de notre modèle théorique d'intervention didactique où la créativité intervient au niveau de l'objet d'apprentissage, de l'élève et de l'enseignant.

Transposition didactique : des savoirs experts d'un programme technique vers les savoirs à enseigner en physique.

Par expérience, les étudiantes et étudiants du collégial sont beaucoup plus motivés lorsque les activités d'apprentissage proposées dans le cours sont en lien direct avec leur programme, surtout lorsqu'il s'agit d'un cours d'une discipline contributive. Comme il y a seize cours de physique offerts dans neuf programmes techniques au cégep de Trois-Rivières, les applications pertinentes de chaque programme ne sont pas toujours connues du département de physique et il n'y a que peu de sources d'informations vulgarisées qui expliquent le fonctionnement de ces systèmes ou qui font des liens explicites avec la physique. Cet essai vise à élaborer une démarche permettant d'obtenir les informations pertinentes sur les systèmes utilisés dans les programmes de techniques physiques afin d'organiser les savoirs à enseigner de façon cohérente et pertinente dans les cours de physique. Cette démarche générale sera ensuite appliquée au cours de mécanique appliquée du programme de génie civil afin de la valider concrètement. Tout en s'appuyant sur les sources didactiques comme les savoirs disciplinaires, les savoirs à enseigner et le rapport des élèves aux savoirs, le cadre de référence propose un processus de transposition didactique pour déterminer et organiser les contenus du cours de physique en fonction des applications concrètes reliées au programme. Le cadre méthodologique de cette recherche-intervention propose une démarche cyclique permettant d'abord d'identifier les systèmes techniques pertinents et leurs liens avec la physique puis de modéliser le fonctionnement de ce système. Enfin, le processus de transposition didactique sera appliqué aux résultats et vérifié par des enseignantes et enseignants du département de physique.

La formation des enseignants à la recherche au Québec; un témoignage, le cas de la Faculté des sciences de l’éducation de l’Université de Montréal

Au Québec, le contenu des cours visant une formation à la recherche a changé plusieurs fois sur les vingt-cinq dernières années, passant d'une formation à la recherche classique, à la recherche appliquée intégrée à la didactique tout en restant comme un corps étranger à la formation des enseignants. La dernière version (2007) vise une compréhension critique des recherches afin qu'ils puissent utiliser les résultats de la recherche de manière intelligente. Cette évolution force à interroger la place de la recherche et des connaissances scientifiques par rapport aux autres apprentissages nécessaires dans la formation professionnelle en éducation.

Développement et évaluation d’un environnement informatisé d’apprentissage pour faciliter l’intégration des sciences et de la technologie

Par cette recherche, nous voulons évaluer de manière exhaustive les bénéfices qu’apporte l’ExAO (Expérimentation Assistée par Ordinateur) dans les laboratoires scolaires de sciences et technologie au Liban. Nous aimerions aussi qu’elle contribue d’une manière tangible aux recherches du laboratoire de Robotique Pédagogique de l’Université de Montréal, notamment dans le développement du µlaboratoire ExAO. Nous avons voulu tester les capacités de l’ExAO, son utilisation en situation de classe comme : 1. Substitut d’un laboratoire traditionnel dans l’utilisation de la méthode expérimentale; 2. Outil d’investigation scientifique; 3. Outil d’intégration des sciences expérimentales et des mathématiques; 4. Outil d’intégration des sciences expérimentales, des mathématiques et de la technologie dans un apprentissage technoscientifique; Pour ce faire, nous avons mobilisé 13 groupe-classes de niveaux complémentaire et secondaire, provenant de 10 écoles libanaises. Nous avons désigné leurs enseignants pour expérimenter eux-mêmes avec leurs étudiants afin d’évaluer, de manière plus réaliste les avantages d’implanter ce micro laboratoire informatisé à l’école. Les différentes mise à l’essai, évaluées à l’aide des résultats des activités d’apprentissage réalisées par les étudiants, de leurs réponses à un questionnaire et des commentaires des enseignants, nous montrent que : 1. La substitution d’un laboratoire traditionnel par un µlaboratoire ExAO ne semble pas poser de problème; dix minutes ont suffi aux étudiants pour se familiariser avec cet environnement, mentionnant que la rapidité avec laquelle les données étaient représentées sous forme graphique était plus productive. 2. Pour l’investigation d’un phénomène physique, la convivialité du didacticiel associée à la capacité d’amplifier le phénomène avant de le représenter graphiquement a permis aux étudiants de concevoir et de mettre en œuvre rapidement et de manière autonome, une expérimentation permettant de vérifier leur prédiction. 3. L’intégration des mathématiques dans une démarche expérimentale permet d’appréhender plus rapidement le phénomène. De plus, elle donne un sens aux représentations graphiques et algébriques, à l’avis des enseignants, permettant d’utiliser celle-ci comme outil cognitif pour interpréter le phénomène. 4. La démarche réalisée par les étudiants pour concevoir et construire un objet technologique, nous a montré que cette activité a été réalisée facilement par l’utilisation des capteurs universels et des amplificateurs à décalage de l’outil de modélisation graphique ainsi que la capacité du didacticiel à transformer toute variable mesurée par une autre variable (par exemple la variation de résistance en variation de température, …). Cette activité didactique nous montre que les étudiants n’ont eu aucune difficulté à intégrer dans une même activité d’apprentissage les mathématiques, les sciences expérimentales et la technologie, afin de concevoir et réaliser un objet technologique fonctionnel. µlaboratoire ExAO, en offrant de nouvelles possibilités didactiques, comme la capacité de concevoir, réaliser et valider un objet technologique, de disposer pour ce faire, des capacités nouvelles pour amplifier les mesures, modéliser les phénomènes physiques, créer de nouveaux capteurs, est un ajout important aux expériences actuellement réalisées en ExAO.

Du changement conceptuel à la complexification conceptuelle dans l'apprentissage des sciences

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Conception et évaluation d’une intervention didactique à propos des phases de la Lune dans un planétarium numérique

Depuis l’entrée en vigueur du Programme de formation de l’école québécoise en 2001, l’astronomie est à nouveau enseignée dans les classes du Québec. Malheureusement, l’école est mal outillée pour enseigner des concepts astronomiques complexes se déroulant pour la plupart en dehors des heures de classe et sur de longues périodes de temps. Sans compter que bien des phénomènes astronomiques mettent en jeu des astres se déplaçant dans un espace tridimensionnel auquel nous n’avons pas accès depuis notre point de vue géocentrique. Les phases de la Lune, concept prescrit au premier cycle du secondaire, sont de ceux-là. Heureusement, l’école peut compter sur l’appui du planétarium, musée de sciences dédié à la présentation, en accéléré et à toute heure du jour, de simulations ultra réalistes de divers phénomènes astronomiques. Mais quel type de planétarium secondera l’école ? Récemment, les planétariums ont eux aussi subi leur propre révolution : ces institutions sont passées de l’analogique au numérique, remplaçant les projecteurs optomécaniques géocentriques par des projecteurs vidéo qui offrent la possibilité de se déplacer virtuellement dans une simulation de l’Univers tridimensionnel complètement immersive. Bien que la recherche en éducation dans les planétariums se soit peu penchée sur ce nouveau paradigme, certaines de ses conclusions basées sur l’étude des planétariums analogiques peuvent nous aider à concevoir une intervention didactique fructueuse dans ces nouveaux simulateurs numériques. Mais d’autres sources d’inspiration seront invoquées, au premier chef la didactique des sciences, qui conçoit l’apprentissage non plus comme la transmission de connaissances, mais plutôt comme la construction de savoirs par les apprenants eux-mêmes, avec et contre leurs conceptions premières. La conception d’environnements d’apprentissages constructivistes, dont le planétarium numérique est un digne représentant, et l’utilisation des simulations en astronomie, complèteront notre cadre théorique et mèneront à la conception d’une intervention didactique à propos des phases de la Lune dans un planétarium numérique s’adressant à des élèves âgés de 12 à 14 ans. Cette intervention didactique a été mise à l’essai une première fois dans le cadre d’une recherche de développement (ingénierie didactique) visant à l’améliorer, à la fois sur son versant théorique et sur son versant pratique, par le biais de multiples itérations dans le milieu « naturel » où elle se déploie, ici un planétarium numérique gonflable de six mètres de diamètre. Nous présentons les résultats de notre première itération, réalisée en compagnie de six jeunes de 12 à 14 ans (quatre garçons et deux filles) dont nous avons recueilli les conceptions à propos des phases de la Lune avant, pendant et après l’intervention par le biais d’entrevues de groupe, questionnaires, mises en situation et enregistrement des interventions tout au long de l’activité. L'évaluation a été essentiellement qualitative, basée sur les traces obtenues tout au long de la séance, en particulier sous la voûte du planétarium. Ce matériel a ensuite été analysé pour valider les concepts théoriques qui ont mené à la conception de l'intervention didactique, d'une part, mais aussi pour faire émerger des améliorations possibles visant à bonifier l'intervention. Nous avons ainsi constaté que l'intervention provoque effectivement l'évolution des conceptions de la majorité des participants à propos des phases de la Lune, mais nous avons également identifié des façons de rendre l’intervention encore plus efficace à l’avenir.

Modulation of the effectiveness of 17-alpha-hydroxy-20-beta-dihydroprogesterone or of a gonadotrophic extract on the in vitro intrafollicular maturation of oocytes of the rainbow trout Salmo gairdnerii by various non-maturing steroids [Translation from: Compte Rendu Hebdomadaire des Seances de l'Academie des Sciences, Paris, Series D 281, 811-814, 1975]

The effectiveness of 17 α-hydroxy-20 β-dihydroprogesterone (17 α-20 β Pg) or of a trout hypophyseal gonadotrophic extract on the in vitro intrafollicular maturation of trout oocytes can be modulated by steroids which do not have a direct maturing effect; the effectiveness of the gonadotrophic extract is lowered by oestradiol and oestrone and increased by testosterone. As these steroids have no significant effect on maturation induced by 17 α-20 β Pg, the site of their activity is probably in the follicular envelopes. Corticosteroids, and Cortisol and cortisone in particular increase the effectiveness of the gonadotrophic extract, but increase the effectiveness of 17 α-20 β Pg even more strongly, suggesting that this 'progestagen' has a direct effect on oocyte sensitivity.