516 - Portrait des recherches menées par les étudiantes et les étudiants aux cycles supérieurs en éducation scientifique et technologique du préscolaire au secondaire

Le Référentiel de compétences en technologies de l’information et de la communication (UNESCO, 2011) met en exergue le fait que la prochaine cohorte citoyenne devra non seulement être capable d’utiliser les technologies, mais également de les comprendre et d’en créer de nouvelles. Conformément à ces aspirations, plusieurs systèmes éducatifs ont désormais rendu obligatoire l’apprentissage de la programmation pour tous les élèves qui évoluent au sein de leur cursus scolaire. Cependant, apprendre à programmer demeure un processus long et difficile, et cet apprentissage est d’autant plus complexe pour de jeunes enfants. Or, l’intérêt grandissant envers l’apprentissage de la programmation chez les jeunes a récemment permis le développement d’outils pédagogiques leur étant plus adaptés. Ces outils sont généralement regroupés en deux grandes catégories : les langages de programmation visuels et la robotique. Toutefois, plusieurs auteurs considèrent que les effets de ces outils doivent encore être considérés avec prudence. Ainsi, notre projet de recherche vise à mesurer l’effet sur l’apprentissage en programmation de la robotique et de langages visuels. Lors de cette présentation, nous présenterons la problématique, le cadre théorique et la méthodologie de ce projet en cours de façon à discuter de la forme que peut prendre un devis de recherche comparatif en didactique de la programmation. La pertinence et les limites de l’étude seront également abordées.

Le projet de recherche a tenté de mieux comprendre comment les croyances de l’enseignant de science technologie (ST) influencent la motivation de ses élèves. À l’aide de questionnaires, les croyances des enseignants concernant l’enseignement, l’apprentissage et la nature de la ST ont été catégorisées et mises en relation avec les composantes motivationnelles des élèves, telles que le sentiment d’autoefficacité, d’autodétermination, de motivation intrinsèque, de motivation à faire carrière en ST et de motivation à avoir de bonnes notes. Après une analyse typologique de la posture pédagogique des enseignants, deux classes se sont formées. D'un côté, les «subjectifs, réfractaires et directifs» qui conçoivent la science comme étant subjective, qui n’entretiennent pas une attitude favorable à la technologie tout en étant moins convaincu de la pertinence de laisser beaucoup d’autonomie à leurs élèves. De l’autre, on trouve les «objectifs, technophiles et participatifs» qui conçoivent la science comme étant plutôt objective, qui ont une attitude favorable à l’enseignement de la technologie et qui optent pour une plus grande autonomie des élèves. L’utilisation de régressions linéaires n’a pas permis de confirmer l’hypothèse selon laquelle la posture pédagogique de l’enseignant de ST influence la motivation de ses élèves. Le très petit échantillon (N=25), la méthode d’échantillonnage et le devis transversal pourraient expliquer l’absence de résultats concluants.

Depuis environ deux décennies, des savoirs et des pratiques en ingénierie font partie des contenus prescrits dans les curriculums actuels de plusieurs pays de l’OCDE (Honey et al., 2014). Parmi ces pratiques, on retrouve le processus de conception en ingénierie (PCI) qui renvoie aux démarches utilisées en industrie visant la création ou l’optimisation d’un produit ou d’un service. Dans les pratiques en classe au Québec, le PCI apparait sous différentes formes: un contexte d’apprentissage associé au concept de cahier des charges (Bousadra et al., 2018) et comme une compétence disciplinaire à développer en technologie (El Fadil, 2017). Le PCI est associé au développement de la pensée créative chez l’élève ou le design thinking (Fortus et al., 2005). Cependant, bien que très peu nombreuses encore, quelques études pointent des limites sérieuses lors de la mise en œuvre en classe. Lors de la phase du brainstorming, Bousadra et al. (2018) et Reinsfield et al. (2018) montrent que les tâches proposées aux élèves tendent à confondre l’activité de créativité technique contraignante et l’activité de créativité arbitraire, ce qui dénature les apprentissages disciplinaires souhaités. 

Dans notre thèse, en recourant à une méthodologie de type ingénierie didactique, nous visons à apporter un éclairage théorique sur les conditions didactiques nécessaires à l’appropriation par l’élève des caractéristiques de la créativité technique nécessaire au PCI.

Dans un contexte où l’enseignement des sciences au primaire demeure précaire, le milieu informel d’éducation scientifique offre diverses activités aux enseignants. Ces activités peuvent-elles contribuer à l’enseignement des sciences au primaire ? Ce projet de doctorat évalue une pratique informelle utilisée en salle de classe au primaire : les animations scientifiques Débrouillards. Dans un premier temps, à l’aide d’un devis expérimental, nous avons mesuré les processus motivationnels en sciences (sentiment d’efficacité personnelle, concept de soi, intérêt), auprès de classes d’élèves de 3e cycle : en prétest, deux semaines après (posttest) et trois mois après (suivi) les activités en classe. Les notes au bulletin ont aussi été recueillies. La moitié du groupe a participé à 3 animations en classe et l’autre à l’enseignement régulier. Un modèle de croissance par équations structurales a été utilisé en prenant en compte des caractéristiques des élèves comme modérateurs, notamment le capital scientifique, un bagage culturel qui peut expliquer comment un élève aborde les sciences. Des effets positifs ont été observés et certains perdurent à travers le temps. Dans un second temps, un modèle interprétatif a été développé pour évaluer les caractéristiques des animations pouvant contribuer à la motivation et à la réussite en sciences. Ce modèle comprend des indicateurs d’une animation de qualité et la perception des élèves de l’animation.

Afin que les apprentissages scientifiques des élèves puissent leur servir à des fins plus concrètes que l’évaluation, il est suggéré que les personnes enseignantes contextualisent les apprentissages scientifiques, c’est-à-dire qu’elles amènent les élèves à établir des liens concrets entre leur vie quotidienne et les phénomènes enseignés (Ayotte-Beaudet, Chastenay et al., à paraitre; Giamellaro, 2017). La contextualisation des apprentissages scientifiques à l’extérieur est une approche de plus en plus privilégiée par les personnes enseignantes du Québec (Ayotte-Beaudet, Berrigan et al., à paraitre), notamment parce que de nombreux phénomènes scientifiques peuvent y être observés directement. Par contre, cette approche comporte des obstacles importants, comme la préparation des activités contextualisées ou leur opérationnalisation (Ayotte-Beaudet et al., 2019). À ce jour, peu d’études ont cherché à comprendre comment les personnes enseignantes contournent ces obstacles. L’objectif de ce projet de maitrise est d’identifier les manières dont les personnes enseignantes du primaire contournent les obstacles rencontrés lors d'activités scientifiques conceptualisées à l'extérieur. Cette communication exposera la problématique, le cadre de référence et la méthodologie envisagée.

Le concept d’interdisciplinarité fait partie des préoccupations des chercheurs en éducation depuis plusieurs décennies. Depuis les années 1960, l’interdisciplinarité a fait l’objet d’une attention particulière en éducation tant en Europe qu’en Amérique du Nord. Pour certains, il apparaît comme un enjeu social et éducatif prioritaire tant au Québec que dans plusieurs pays occidentaux où il devient une composante appréciable des curriculums (Lenoir et Sauvé, 1998). Des recherches ont été réalisées sur les liens interdisciplinaires entre des disciplines provenant de domaines proches, comme les mathématiques et les sciences (Hasni, 2006; Hasni et al., 2009) et les sciences, technologies et mathématiques (Hasni, 2011; Poulin, 2011). Alors que l’établissement de liens interdisciplinaires entre les disciplines semble être une voie à prioriser au niveau scolaire, à notre connaissance, peu d'études scientifiques sur l’interdisciplinarité en Tunisie ont été publiées. C’est dans ce contexte que s’inscrit la présente recherche qui a pour objectif de décrire la manière avec laquelle des enseignants tunisiens de sciences physiques, mathématiques et technologies au secondaire comprennent et mettent en œuvre les liens interdisciplinaires. Nous envisageons une recherche descriptive et qualitative. La méthodologie s’appuiera sur l’enregistrement vidéo en classe de situations d’enseignement-apprentissage ainsi que sur des entrevues semi-dirigées pré-post avec les enseignants.

Depuis plusieurs décennies, des recherches francophones et anglophones portant sur l’enseignement et l’apprentissage de la physique montrent que lors de l’apprentissage des savoirs en électricité, les élèves éprouvent des difficultés presque insurmontables dans le cas des savoirs conceptuels (Canal, 2007; Métioui et Levasseur, 2011; Robardet, 1997; Shipstone, 1988). Si le recours à des démarches scientifiques comme l’expérimentation, l’investigation, la modélisation, etc. sont largement préconisées dans les curriculums actuels au Québec et ailleurs, une des approches didactiques favorisant les apprentissages conceptuels semble encore peu utilisée : l’approche historique (Leone, 2014). Guedj (2005) par exemple montre que celle-ci est souvent réduite à l’exposition d’anecdotes, à l’étude chronologique des découvertes qui simplifient à l’excès les idées scientifiques et laissent par conséquent peu de traces aux élèves. Pourtant l’histoire et la philosophie des sciences peuvent être sources de ressources qui peuvent être mobilisées.

Notre thèse s’inscrit dans cette perspective. Retenant une méthodologie de type ingénierie didactique mobilisant une approche historique dans le cadre de séquences d’enseignement de quelques concepts électriques, nous documenterons le processus de passage des élèves des savoirs quotidiens aux savoirs scientifiques. Dans cette communication, nous exposons la problématique, les structures théorique et méthodologique qui orientent la thèse.