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

Étude des conceptions alternatives et des processus de raisonnement des étudiants de chimie du niveau collégial sur la molécule, la polarité et les phénomènes macroscopiques

La chimie est un sujet difficile étant donné ses concepts nombreux et souvent peu intuitifs. Mais au-delà de ces difficultés d’ordre épistémologique, l’apprentissage de la chimie peut être en péril lorsqu’il s’appuie sur des fondations instables, mêlées de conceptions alternatives. Les conceptions alternatives sont les représentations internes, tacites, des étudiants, qui sont en désaccord avec la théorie scientifiquement acceptée. Leur présence dans leur esprit peut nuire à la compréhension conceptuelle, et elle peut mener les étudiants à expliquer le comportement de la matière incorrectement et à faire des prédictions inexactes en chimie. Les conceptions alternatives sont réputées répandues et difficiles à repérer dans un cadre traditionnel d’enseignement. De nombreuses conceptions alternatives en chimie ont été mises en lumière par différents groupes de chercheurs internationaux, sans toutefois qu’une telle opération n’ait jamais été réalisée avec des étudiants collégiaux québécois. Le système d’éducation postsecondaire québécois représentant un contexte unique, une étude des difficultés particulières de ces étudiants était nécessaire pour tracer un portrait juste de la situation. De plus, des chercheurs proposent aujourd’hui de ne pas faire uniquement l’inventaire des conceptions, mais de s’attarder aussi à étudier comment, par quel processus, elles mènent à de mauvaises prédictions ou explications. En effet, ils soutiennent que les catalogues de conceptions ne peuvent pas être facilement utilisés par les enseignants, ce qui devrait pourtant être la raison pour les mettre en lumière : qu’elles soient prises en compte dans l’enseignement. Toutefois, aucune typologie satisfaisante des raisonnements et des conceptions alternatives en chimie, qui serait appuyée sur des résultats expérimentaux, n’existe actuellement dans les écrits de recherche. Plusieurs chercheurs en didactique de la chimie suggèrent qu’une telle typologie est nécessaire et devrait rendre explicites les modes de raisonnement qui mettent en jeu ces conceptions alternatives. L’explicitation du raisonnement employé par les étudiants serait ainsi la voie permettant de repérer la conception alternative sur laquelle ce raisonnement s’appuie. Le raisonnement est le passage des idées tacites aux réponses manifestes. Ce ne sont pas toutes les mauvaises réponses en chimie qui proviennent de conceptions alternatives : certaines proviennent d’un manque de connaissances, d’autres d’un agencement incorrect de concepts pourtant corrects. Comme toutes les sortes de mauvaises réponses d’étudiants sont problématiques lors de l’enseignement, il est pertinent de toutes les considérer. Ainsi, ces préoccupations ont inspiré la question de recherche suivante : Quelles conceptions alternatives et quels processus de raisonnement mènent les étudiants à faire de mauvaises prédictions en chimie ou à donner de mauvaises explications du comportement de la matière? C’est pour fournir une réponse à cette question que cette recherche doctorale a été menée. Au total, 2413 étudiants ont participé à la recherche, qui était divisée en trois phases : la phase préliminaire, la phase pilote et la phase principale. Des entrevues cliniques ont été menées à la phase préliminaire, pour explorer les conceptions alternatives des étudiants en chimie. Lors de la phase pilote, des questionnaires à choix multiples avec justification ouverte des réponses ont été utilisés pour délimiter le sujet, notamment à propos des notions de chimie les plus pertinentes sur lesquelles concentrer la recherche et pour mettre en lumière les façons de raisonner des étudiants à propos de ces notions. La phase principale, quant à elle, a utilisé le questionnaire à deux paliers à choix multiples « Molécules, polarité et phénomènes » (MPP) développé spécifiquement pour cette recherche. Ce questionnaire a été distribué aux étudiants via une adaptation de la plateforme Web ConSOL, développée durant la recherche par le groupe de recherche dont fait partie la chercheuse principale. Les résultats montrent que les étudiants de sciences de la nature ont de nombreuses conceptions alternatives et autres difficultés conceptuelles, certaines étant très répandues parmi leur population. En particulier, une forte proportion d’étudiants croient que l’évaporation d’un composé entraîne le bris des liaisons covalentes de ses molécules (61,1 %), que tout regroupement d’atomes est une molécule (78,9 %) et que les atomes ont des propriétés macroscopiques pareilles à celles de l’élément qu’ils constituent (66,0 %). D’un autre côté, ce ne sont pas toutes les mauvaises réponses au MPP qui montrent des conceptions alternatives. Certaines d’entre elles s’expliquent plutôt par une carence dans les connaissances antérieures (par exemple, lorsque les étudiants montrent une méconnaissance d’éléments chimiques communs, à 21,8 %) ou par un raisonnement logique incomplet (lorsqu’ils croient que le seul fait de posséder des liaisons polaires rend nécessairement une molécule polaire, ce qu’on observe chez 24,1 % d’entre eux). Les conceptions alternatives et les raisonnements qui mènent à des réponses incorrectes s’observent chez les étudiants de première année et chez ceux de deuxième année du programme de sciences, dans certains cas avec une fréquence diminuant entre les deux années, et dans d’autres, à la même fréquence chez les deux sous-populations. Ces résultats permettent de mitiger l’affirmation, généralement reconnue dans les écrits de recherche, selon laquelle les conceptions alternatives sont résistantes à l’enseignement traditionnel : selon les résultats de la présente recherche, certaines d’entre elles semblent en effet se résoudre à travers un tel contexte d’enseignement. Il demeure que plusieurs conceptions alternatives, carences dans les connaissances antérieures de base et erreurs de raisonnement ont été mises en lumière par cette recherche. Ces problèmes dans l’apprentissage mènent les étudiants collégiaux à faire des prédictions incorrectes du comportement de la matière, ou à expliquer ce comportement de façon incorrecte. Au regard de ces résultats, une réflexion sur l’enseignement de la chimie au niveau collégial, qui pourrait faire une plus grande place à la réflexion conceptuelle et à l’utilisation du raisonnement pour la prédiction et l’explication des phénomènes étudiés, serait pertinente à tenir.

Common multiples of complete graphs

A graph H is said to divide a graph G if there exists a set S of subgraphs of G, all isomorphic to H, such that the edge set of G is partitioned by the edge sets of the subgraphs in S. Thus, a graph G is a common multiple of two graphs if each of the two graphs divides G.

Person, existence and phenomenology: remarks on the conceptions of personalism of Emmanuel Mounier

This article aims to discuss the personalism of Emmanuel Mounier, especially his views on the person and existence, and its relation to phenomenology. Mounier does not refer to the influence of phenomenology on his thoughts. However, it is possible to notice that his philosophy was strongly influenced by phenomenological ideas. Personalism is a philosophy that says a person`s value as an absolute. The absolute here is understood as a purpose that gives meaning to all the political and social organization. Human existence is the starting point and fundamental postulate of personalism. This means that there is, therefore, a priority of the existence about the human nature, understanding this as an information ""ontological definitive"". This position is a requirement of epistemological reformulation, which means, within personalism, the attempt to develop a phenomenology of existence, located between the radical objectivism of the science and subjectivism of metaphysics.

Changes in conceptions of learning for indigenous Australian university students

Background. Conceptions of learning have been investigated for students in higher. education in different countries. Some studies found that students' conceptions change and develop over time while others have found no changes. Investigating conceptions of learning for Australian Aboriginal and Torres Strait Islander university students is a relatively new area of research. Aims. This study set out to investigate conceptions of learning for Aboriginal and Torres Strait Islander university students during the first two years of their undergraduate degree courses in three Australian universities. Conceptions for each year were compared. Knowing, more about learning as conceived by this cultural group may facilitate more productive higher educational experiences. Sample. The sample comprised 17 students studying various degrees; Il were male and 6 were female. Ages ranged from 18 to 48 years; mean age was 26 years. Method. This was a phenomenographic, longitudinal study. Individual semistructured interviews were conducted each year to ascertain students' conceptions of learning. Conceptions for second year were derived independently of those From first year. A comparative analysis then took place to determine ally changes. Results. These students held conceptions of learning that were similar to those of other university students; however there were some intrinsic differences. On a group level, conceptions changed somewhat over the two years as did core conceptions reported by some individual students. Some students also exhibited a greater awareness of learning during their second year that resulted in three dimensions of changed awareness. Conclusions. We believe the changed conceptions and awareness resulted from learning at university where there is some need to understand and explain phenomena in relation to theory. This brought about new understandings which allowed students to see their own learning in a relational sense.

Conceptions of health and illness held by Australian Aboriginal, Torres Strait Islander and Papua New Guinea Health Science students

Health is considered to be a fundamental human right and developing a better understanding of health is assumed to be a global social goal (Bloom, 1987). Yet many third-world countries and some subpopulations within developed countries do not enjoy a healthy existence. The research reported in this paper examined the conceptions of health and conceptions of illness for a group of Aboriginal, Torres Strait Islander, and Papua New Guinea university students studying health science courses. Results found three conceptions of health and three conceptions of illness that indicated these students held a mix of traditional cultural and Western beliefs. These findings may contribute to overcoming the dissonance between traditional and Western beliefs about health and the development of health care courses that are more specific to how these students understand health. This may also serve to improve the educational status of Aboriginal and Torres Strait Islander people and potentially improve the health status within these communities.

Broadening conceptions of curriculum for young people: Reports from three student-teachers on exchange

Research reports prepared by three Australian preservice teachers--Paula Shaw, Chris Sharp and Scott McDonald--undertaking their teacher education practicum in Canada, form the basis of this paper. The reports provide critical insights into three aspects of education for young people in both Canada and Australia. They also provide critical insight into the ways in which a practicum research project, along with the opportunities afforded through an international experience, enabled the preservice teachers to broaden their understanding of the curriculum for young people, of issues relevant to the diverse needs of young people, and of themselves and their priorities as teachers. The preservice teachers investigated three topics: attempts to reduce homophobia in schools; the presence or absence of Aboriginal content in the school curricula in British Columbia and Queensland; and "schools-within-schools" as a means to meet the needs of diverse student populations. Linda Farr Darling from the University of British Columbia provides a response to the three reports.

Conceptions et représentations comparées du "héros" : une catégorie complexe : étude comparative des données épiques grecques et vétérotestamentaires

Ce travail traite de la catégorie du « héros » et s'articule autour d'une comparaison entre les récits de la Grèce antique, principalement la poésie épique, et le Proche-Orient ancien, essentiellement les textes vétérotestamentaires - une étude dont l'objet est dès lors principalement textuel. Partant du constat, si simple mais lourd de conséquence, que le mot français « héros » vient du substantif grec rjpcoç, le texte débute par un travail de décentrement face aux référents contemporains liés à l'emploi du terme dans nos langues modernes : le « héros » n'est pas forcément le rjpcoç. Riche de cette analyse, la deuxième partie du travail se tourne vers l'Antiquité grecque, et plus précisément vers les poésies homérique et hésiodique. L'analyse de l'emploi du vocabulaire héroïque au sein de ces récits permet de cerner plus précisément les diverses figures appelées rjpcoç - figures qui semblent si différentes les unes des autres alors qu'elles partagent un qualificatif commun. Fort de cet apport quant à la compréhension du rjpcoç épique grec, une troisième partie questionne la présence de la catégorie du « héros » dans la Bible hébraïque mais aussi dans ses traductions en langues modernes. Constatant que le mot « héros » n 'apparaît jamais dans les langues anciennes que sont le grec de la LXX ou le latin de la Vulgate, les figures vétérotestamentaires sont repensées dans leur contexte proche- oriental, les voyant sous la lumière du Levant - lumière qui est la leur - et ce grâce au vocabulaire somme toute fort précis de la langue hébraïque. Finalement, une partie conclusive tente de mettre en exergue ce que la comparaison des récits grecs épiques et vétérotestamentaires a permis de soulever quant à leurs catégories « héroïques » respectives. L'enjeu est également de penser de manière critique ce que les cultures occidentales contemporaines nomment « héros », s'appuyant si souvent sur un « double héritage » gréco-romain et judéo-chrétien.

Attaques cérébrovasculaires ischémiques multiples dues à une méningovasculite à Borrelia garinii. [Multiple ischemic strokes due to Borrelia garinii meningovasculitis].

The most frequent clinical manifestation of borreliosis in Switzerland is erythema migrans, with about 2500 patients each year. Neurological manifestations are rare, mostly hyperalgesic radiculitis (Bannwarth syndrome), aseptic meningitis or cranial nerve involvement. We report the first Swiss patient with meningovasculitis due to neuroborreliosis, with recurrent multiple ischemic strokes in multiple vascular territories. The treatment with ceftriaxone stopped the progression, but the patient is still suffering from severe invalidating cognitive disorders. We also comment on the pathophysiology and review the literature of other clinical cases.