Résumé Comment identifier les obstacles à l'apprentissage et comment les surmonter ? C'est à ces questions que le modèle allostérique de l'apprentissage proposé par Giordan tente de répondre





télécharger 118.76 Kb.
titreRésumé Comment identifier les obstacles à l'apprentissage et comment les surmonter ? C'est à ces questions que le modèle allostérique de l'apprentissage proposé par Giordan tente de répondre
page2/3
date de publication20.10.2016
taille118.76 Kb.
typeRésumé
h.20-bal.com > documents > Résumé
1   2   3

2. LES RESULTATS DE LA RECHERCHE


Les thèmes disciplinaires sur lesquels s'est basée la recherche ont été choisis en collaboration avec Madame l’Inspectrice de physique A. Dambremez, Monsieur l’Inspecteur de chimie J. Furnémont et Monsieur P. Collette du CAF(Centre d'Autoformation). Il s’agissait :

- en chimie, de la cellule électrochimique (piles), (public cible : élèves de 5ème année, trois

périodes / semaine) ;

- en physique, des lois de Newton, (public cible : élèves de 6ème année, 3 périodes / semaine).
La recherche s'est déroulée sur deux ans.

Au cours de la première année (1998-1999), dans un premier temps, l'objectif principal a été de déterminer quelles étaient les conceptions les plus courantes sur les notions et les matières choisies, à partir de la bibliographie et sur base des réponses obtenues à un questionnaire établi par nos soins.

Les réponses obtenues ont permis d'identifier les conceptions qui étaient susceptibles de faire obstacle à l’acquisition de certaines compétences terminales.

Dans un second temps, des objectifs – obstacles2 ont été définis et une série d’outils mis au point pour permettre des confrontations comme le préconise Giordan.

Dans un troisième temps, pour évaluer, à la fin de la recherche, l’efficacité des outils proposés et ainsi vérifier l'hypothèse de travail, un questionnaire - matière a été rédigé.
Au cours de la deuxième année (1999-2000), les étapes successives de la recherche ont été les suivantes:

1/ en pré-test, juste avant d’aborder la matière, recherche des conceptions via le questionnaire "conceptions" et définition d'objectifs-obstacles;
2/ intégration par les enseignants dans leur cours, d'activités utilisant les outils (vidéogramme, CD-ROM, expériences) mis au point pour rencontrer les objectifs-obstacles;
3/ une semaine après avoir vu la matière, interrogation des élèves, à l'aide du questionnaire "évaluation matière";
4/ environ 5 semaines après avoir vu la matière, en post-test, réponse des élèves au questionnaire "conceptions" qui leur avait été soumis en pré-test.

2.1. LES RESULTATS EN CHIMIE


Pour relever les conceptions des élèves sur un sujet qu'ils n'avaient jamais abordé (les piles) ainsi que les pré-requis nécessaires à l'acquisition de ces nouvelles notions, 195 élèves, travaillant par équipes de 2 ou de 3,  ont "joué" le jeu ; il s’agissait de réaliser une carte conceptuelle (ou conceptogramme) consistant à relier des mots par des flèches numérotées et à expliciter par écrit la signification de ces flèches.
On peut résumer comme suit les faits marquants mis en évidence par ce pré-test :

- le concept d'électron est peu utilisé ;

- le concept d'ions est utilisé pour expliquer le signe des bornes (phénomène d'accumulation de charges) ; leur déplacement dans la solution électrolytique et le rôle important qu’ils jouent dans le fonctionnement de la pile sont mal compris;

- les élèves réalisent un pot-pourri avec, d’une part, les termes « pile, batterie de voiture, générateur, condensateur, accumulateur » et, d’autre part, avec les termes « énergie, intensité, voltage, différence de potentiel, tension, courant électrique ».

Pour beaucoup d’élèves, l'incapacité à établir des liens corrects entre les mots est liée au fait qu'ils n'en comprennent pas le sens. Les verbes « être », « créer », « produire », « posséder », « être composé de », « être accompagné de » généralement utilisés par les élèves ne le sont pas à bon escient. Ils semblent être utilisés afin de cacher leurs lacunes sur le sujet.
Le même jeu proposé en post-test et soumis à 189 élèves, a permis de mettre en évidence des difficultés dans l'explication du fonctionnement des piles. Tout ce qui concerne les charges (électrons, ions) pose problème : leur fonction, leur origine, leur déplacement et ce qu’elles deviennent au niveau des électrodes.
En résumé, si les élèves sont capables de pouvoir répondre correctement à la question « que faut-il pour faire une pile ? », il est moins sûr qu’ils puissent le faire pour la question « comment fonctionne une pile ? ».
L’analyse des résultats aux pré- et post-tests a ainsi permis de formuler des "objectifs - obstacles" (Honorez, 2000) et de définir les compétences terminales suivantes en accord avec l'inspection : "A l'issue du cours portant sur la cellule électrochimique, les élèves pourront :

- expliquer le fonctionnement d’un générateur électrochimique (piles, accumulateurs) ;

- utiliser de manière adéquate un vocabulaire scientifique spécifique (compétences transversales)".
Le module “ La cellule électrochimique et les potentiels d’électrode ”, mis au point lors de la recherche CF/240/96 (LEM, 1998), a constitué la trame sur laquelle sont venues se greffer les nouvelles activités.
Les enseignements que l'on peut tirer de la recherche ont été regroupés sous les rubriques : conceptions des élèves, maîtrise de la matière et activités.

1) Les "conceptions" des élèves


Les élèves devaient réaliser une "carte conceptuelle commentée" au départ d'une liste de 18 mots (i.e. : accumulation de charges, borne ou électrode négative, borne ou électrode positive, circuit, conducteur, courant électrique, différence de potentiel ou tension ou voltage, électrolyse, électrolyte ou solution ionique, électron, intensité, ion négatif, ion positif, métaux, oxydation, pile, réaction d'oxydoréduction, réduction);

Le nombre moyen de mots utilisés et les relations établies entre les différents mots par chaque équipe en pré- et en post-test a été relevé. Les différentes explications données par les élèves sur le pourquoi des mises en relation des mots ont été étudiées et les erreurs répertoriées.

A titre d'exemple, les fréquences de quelques relations relevées lors des questionnaires "conceptions" soumis aux élèves sont reprises dans le tableau 1.

Tableau 1 : Fréquence d'apparition de quelques relations relevées lors des tests




Pré-test 2000

Post-test 2000

Nbre total d'équipes

83

65

- bornes et électrolyte

(ou solution ionique)

3

19

- bornes et électrons

16

34

- électrolyte et pile

7

28

- bornes et métaux

7

39

- circuit et bornes

14

23

- pile et rédox

11

24

- pile et oxydation

4

13

- pile et réduction

2

13

- pile et différence de potentiel

30

11

- pile et intensité

12

4


La comparaison montre que, lors du post-test 2000, les élèves ont établi davantage de liens entre les mots sauf dans les deux derniers cas pour lesquels on peut émettre l'hypothèse que lors du pré-test, les élèves font appel à leur vécu et/ou à leur cours de physique, alors que lors du post-test, ils ont en leur possession des connaissances qu'ils jugent mieux appropriées à un cours de chimie ; par conséquent, ils délaissent les informations considérées alors comme faisant partie du domaine de la physique.
Le questionnaire "conceptions" a permis de constater que :

- de nombreux élèves ont acquis une vision plus dynamique du fonctionnement de la pile intégrée dans un circuit.

- les élèves ont pris conscience de l'importance de la nature des électrodes (métaux) et de l'électrolyte (ions) ainsi que de leur relation.

2) La maîtrise de la matière


Pour évaluer la maîtrise de la matière, deux questions ont été posées aux élèves ; l'une classique sur le fonctionnement d'une pile, et l'autre donnée ci-après à titre d'exemple.

Question 2

Paul, Annie et Sylvie discutent de la conductivité électrique de l’électrolyte d’une pile en fonctionnement.

Paul : “ Dans une solution aqueuse, le courant électrique peut être dû aussi bien à un déplacement d’ions que d’électrons. ”

Annie : “ Quel que soit l’endroit où ils se trouvent dans la solution aqueuse, les ions négatifs se déplacent vers la borne positive et les ions positifs vers la borne négative. ”

Sylvie : “ Dans la solution aqueuse, les ions positifs prennent les électrons arrivant à une électrode et les transportent vers l’autre électrode. ”
Etes-vous d’accord avec un ou plusieurs de ces élèves ? Si oui, le(s)quel(s) ? Expliquez en critiquant chacune de ces affirmations.
Un dépouillement coté a été effectué et toutes les affirmations des élèves ont été relevées afin d'étudier les arguments erronés.

Plus d'un quart des élèves a réussi; par comparaison avec les résultats de l'année 1998-1999, il s'agit d'un doublement du nombre de réussites. Les résultats, par classe testée, sont détaillés dans la revue Informations pédagogiques (Honorez, 2000 et 2001).
3) Activités proposées et avis des enseignants

Pour atteindre les "objectifs - obstacles", les enseignants ont disposé d'outils très diversifiés élaborés au cours de la recherche:

- des modèles (Structure des métaux);

- des expériences;

- des documents photographiques originaux;

- des vidéogrammes (Face aux piles : structure des métaux - migration des ions - tension contre électromotrice);

- un CD-ROM (Au cœur d'une pile de type Daniell);

- des textes à critiquer sélectionnés dans la littérature.
Le bilan tiré par les enseignants ayant participé à la recherche est globalement positif même si l'application de la démarche proposée demande du temps et dépend en grande partie du niveau de la classe. La réponse d'une enseignante résume assez bien la situation:

"C'est une bonne méthode d'enseignement. Pour de bonnes classes et par rapport au programme, cela prend trop de temps mais pour des classes plus faibles, comme celle de cette année, ce n'est peut être pas assez long". Cette formule lapidaire rejoint Giordan pour qui les outils ne peuvent être prévus une fois pour toutes, ce qui n'a jamais été l'ambition de cette recherche.
S'il faut du temps pour les élèves, il faut aussi un temps d'adaptation à la méthode pour les enseignants comme le résument les avis suivants :

"La première fois que l'on donne un nouveau "cours", on ne se sent pas toujours à l'aise; il y a des moments où l'on sent que l'information ne passe pas. "

"Au fur et à mesure des années, les expériences s'affinent, le contenu théorique se clarifie et la motivation des élèves pour ce chapitre ne cesse de croître."
4) Conclusion

D'une manière générale, on observe une amélioration des résultats au questionnaire "évaluation matière".

Cette amélioration se marque surtout pour les questions qui concernaient les "objectifs - obstacles", que ce soit à court ou à long terme, même si cela ne concerne encore qu'une fraction trop faible des élèves. Une explication possible, tant de l'avis des élèves que des professeurs, tient au style inhabituel des énoncés qui étaient proposés (discussions argumentées, exploitation des résultats d'une expérience décrite sans recourir à sa réalisation pratique). Gageons qu'une formulation différente aurait pu conduire à de meilleurs résultats. Nous ne pouvons donc que promouvoir une diversification du mode de questionnement.
En résumé, le fonctionnement d'une pile constitue une matière assez compliquée pour les élèves. Le modèle allostérique d'apprentissage de Giordan apparaît comme pouvant aider les élèves à surmonter leurs difficultés.

Les outils mis à la disposition des enseignants ont permis une amélioration sensible de la compréhension des phénomènes liés au fonctionnement des piles. On peut néanmoins se poser la question de savoir pourquoi cette amélioration n'est pas plus importante ?

Quelle est la part des difficultés due aux élèves et celle due aux professeurs confrontés à une approche pédagogique nouvelle pour eux aussi ? (Stegen, 2000).


2.2. LES RESULTATS EN PHYSIQUE


La mécanique est le chapitre de la physique qui a donné lieu au plus grand nombre d'études sur les conceptions des élèves. La littérature regorge d'affirmations à discuter .

Les enseignements que l’on peut tirer de la recherche sont résumés sous les rubriques ci-dessous. Pour une présentation et une discussion plus fouillée des résultats, on consultera les articles publiés dans la revue informations pédagogiques (Honorez, 2000, 2001).

1) Les "conceptions" des élèves


Pour identifier leurs conceptions, cinquante-cinq élèves, répartis entre trois professeurs d'athénées différents, ont été soumis, lors de la première année de la recherche, à un questionnaire "conceptions" constitué d’une dizaine d’affirmations à discuter. Ceci a permis de mettre au point, pour la seconde année de la recherche, le questionnaire "conceptions", comportant trois affirmations à discuter, formulées ci-après.
Affirmation 1 : Une brique tombe plus vite qu’un crayon.

Réponse attendue (point de vue de Newton)
Pas d’accord. En l’absence de frottements, les deux objets tombent à la même vitesse.


Affirmation 2 : Pour que le caddie, que l’on pousse dans les allées du magasin, roule de plus en plus vite, il faut le pousser de plus en plus fort.
Réponse attendue (point de vue de Newton)
Pas d’accord. A force constante, accélération constante.


Affirmation 3 : Quand on lance une balle, la force exercée au départ par la main continue à agir sur la balle tant qu’elle est en mouvement.
Réponse attendue (point de vue de Newton)
Pas d’accord. Une fois qu’il n’y a plus de contact entre la balle et la main, la force cesse d’agir.



2) Les objectifs – obstacles


Deux problèmes majeurs sont apparus à l’examen des réponses au questionnaire "conceptions". Ils ont permis de formuler les "objectifs - obstacles " suivants :

- une force constante conduit à une accélération et donc à un effet cumulatif sur la vitesse ;

- le mouvement doit aussi s’interpréter en termes d’inertie.

Les élèves devront donc pouvoir expliquer le mouvement d’un objet en utilisant ces deux idées. On rejoint ici des compétences terminales attendues des élèves après un cours de physique
3) La maîtrise de la matière
Pour évaluer la maîtrise de la matière, les élèves ont dû répondre à trois questions. La plus complexe d'entre elles est reprise ci-dessous.



Les résultats aux différentes questions et sous-questions du questionnaire-matière sont repris dans le tableau ci-dessous.

Nombre d’élèves (sur un total de 77) ayant obtenu plus de la moitié des points


Numéro de la question

Nombre d’élèves


1

53

2.A.1.

63

2.A.2.

41

2.A.3.

9

2.B.1.

72

2.B.2.

47

2.B.3.

25

3.A.

43

3.B.

49

Test complet

57



Cinquante-sept élèves sur 77 ont réussi le test complet. Lors de la première année de la recherche, 5 élèves sur 23 seulement avaient réussi le même test.

Les résultats, par classe testée, et la discussion des réponses fournies par les élèves sont détaillés ailleurs ainsi qu'une modification mineure de la question 2.B (Honorez, 2001). En effet, pour rencontrer toutes les propositions des élèves, il convient d'ajouter un item G dans le choix des vecteurs accélération. Cet item représente un vecteur orienté vers le bas et légèrement oblique vers la gauche.
3) Activités proposées et avis des enseignants
Pour travailler avec les élèves sur les "objectifs - obstacles" identifiés au cours de la recherche, les enseignants ont disposé d'outils diversifiés élaborés ou choisis à cet effet.

- du matériel expérimental, notamment un chariot équipé d'un "dynamomètre" artisanal (constitué d'élastiques destinés à la fixation de bagages) permettant aux élèves de se déplacer en se tirant mutuellement;

- des vidéogrammes reprenant des expériences originales (notamment le film de l'impact d'un club et d'une balle de golf enregistré au LEM à l'aide d'une caméra rapide) et des extraits de documents en provenance d'expériences spatiales;

- des textes sélectionnés dans la littérature (articles, extraits de revues et de journaux),

mais à critiquer vu les ambiguïtés voire les erreurs relevées.
Les outils proposés sortent du schéma classique et le bilan de leur utilisation est positif. Un enseignant fait remarquer que l'approche pédagogique préconisée par Giordan demande de consacrer plus d'heures à un même sujet. Au cours de la seconde année de la recherche, deux enseignants ont consacré jusqu'à dix-huit heures d'activités à ce chapitre.

Les expériences proposées avec le chariot et le vidéogramme, notamment les extraits reprenant des expériences de mouvement réalisées dans l'espace, ont suscité un intérêt marqué des élèves à la fois par leur côté surprenant et amusant.
4) Conclusion
D'une manière générale, les résultats obtenus au post-test et au questionnaire "évaluation-matière" sont encourageants.

La majorité des élèves a bien perçu la nécessité de préciser si les forces de frottements étaient prises en compte ou non dans l’étude des situations proposées. Lors de la discussion d'affirmations qui leur ont été soumises, 2/3 des élèves discutent les deux cas.

Lorsqu'ils considèrent la situation sans forces de frottements, la discussion de la chute d'objets différents, d'une même hauteur, ne semble plus poser de problème. Ils savent que les deux objets vont atteindre le sol au même moment.

Par contre, lorsqu'ils envisagent les forces de frottements, la situation pose davantage de problèmes. Il faut reconnaître qu'en l'absence de données chiffrées, le raisonnement à tenir est complexe. Les élèves ne font intervenir que le concept de masse dans leur réflexion.

"A force constante, accélération constante", le nombre d'élèves utilisant cet argument a plus que doublé au post-test par rapport au pré-test, mais il n'atteint pas encore les 50 % de l'échantillon. Le nombre de réponses incompréhensibles ou bizarres a lui aussi fortement augmenté. Ces élèves sont sans doute dans une phase de déstabilisation, les expériences réalisées en classe n'ayant pas suffi à restructurer leurs conceptions sur le sujet.
Sur base des explications des élèves et des témoignages des enseignants, il apparaît que ce sont l'expérience avec le chariot et la séquence du vidéogramme présentant la chute de la plume et du marteau sur la Lune qui ont eu le plus d'impact. Il s'agit, d'une part, d'un type d'expérience qui n'avait jamais été fait dans les classes et, d'autre part, d'une séquence filmée dans des conditions extraordinaires.
Enfin, tout comme en chimie, on relèvera la difficulté qu'éprouvent les élèves à répondre aux types de questions qui leur ont été posées. Ainsi, de l'avis d'un enseignant, les élèves plus scolaires qui réussissent en général bien ont été mis en difficulté par ces questions. Un autre signale que les élèves n'aiment ni lire ni dessiner des schémas.
La mobilisation par les élèves, des savoirs d'un autre cours ne semble pas se faire avec discernement. Ainsi, les élèves étudient les vecteurs en mathématique en 4ème où on leur demande, entre autres, de faire des additions entre des êtres mathématiques. Ces derniers n'ont aucune signification concrète et quand ces mêmes élèves se trouvent face aux vecteurs représentant une force ou une accélération en physique, ils adoptent le même comportement : ils les additionnent sans se soucier de leur signification.

On ne peut qu'insister une fois de plus sur l'intérêt de diversifier les modes de questionnement, au travers de modes d'enseignement variés pour s'adresser à la diversité des styles d'apprentissage (LEM, 1998, 1999).

2.3. CONCLUSION GÉNÉRALE


Le modèle allostérique d'apprentissage de Giordan peut de prime abord paraître complexe et donc lourd à mettre en application dans tous ses détails.

Alors la question à se poser est : que peut apporter à l'enseignement des sciences, l'utilisation de ce modèle ?

Schématiquement, ce modèle doit permet de :

1. repérer les difficultés des élèves (l'identification des conceptions) et de les traduire en "objectifs - obstacles";

2. proposer des activités variées et ciblées portant sur ces "objectifs - obstacles":

3. perturber ainsi cognitivement les élèves en vue d'une reconstruction de leurs savoirs.
Pour emprunter les passages obligés du modèle repris ci-dessus dans un temps limité, les activités suivantes ont été choisies :

- confrontation de différents types (discussion entre les élèves et/ou avec l’enseignant, expériences réalisées en laboratoire ou en démonstration par l’enseignant, articles, simulations sur CD-ROM, vidéogrammes);

- mobilisation du savoir au travers d'exercices variés;

- utilisation d’un formalisme (modélisation et schématisation).
La déstabilisation des conceptions des élèves est une étape fondamentale. Elle nécessite le choix et la mise en œuvre "d'effecteurs allostériques" c'est-à-dire de supports qui interpellent les élèves et qui ébranlent leurs certitudes, leurs conceptions. Les activités proposées (expériences, exercices,…) servent de tremplin pour reconstruire un savoir correct et solide. Les résultats de cette recherche montrent que cette reconstruction se fait à des vitesses différentes chez chacun des élèves et que, laissé en phase de déstabilisation, l'élève a tôt fait de reprendre ses anciennes conceptions. Il est donc indispensable de s'assurer, avant de poursuivre, qu'une restructuration des connaissances s'est bien opérée.
Les notions nouvelles présentées aux élèves à partir d'activités multiples, répétitives et surtout variées doivent sortir des sentiers battus, de l'habitude, pour les déstabiliser, les stimuler et les motiver. Toutefois, comme l'excès nuit en tout, trop d'activités en trop peu de temps risquent de submerger les élèves et donc d'avoir l'effet inverse à celui escompté.
On remarque qu'il persiste un cloisonnement entre les cours de sciences et qu'un travail des enseignants en collaboration et avec du "matériel" commun (sujet, support,..) devrait aider les élèves à établir des connexions entre les matières relevant de différentes disciplines.
On doit relever l'attrait qu'exercent, sur les élèves mais également sur les enseignants, les supports animés, qu'ils appartiennent aux "nouvelles" technologies (CD-ROM) ou à une technologie déjà plus habituelle (la vidéo). Cette remarque avait déjà été faite lors de précédentes recherches (LEM, 1998; LEM, 1999).
Devant l'apport positif constaté à l'issue de cette recherche, il paraît pour le moins souhaitable que les étudiants de l'agrégation soient initiés au modèle de Giordan au moyen de mises en situations concrètes transposables à leur future profession d'enseignant.

1   2   3

similaire:

Résumé Comment identifier les obstacles à l\Sommaire
«Gratuit comme l’air, l’eau gratuit comme la connaissance»? Jean-Louis Sagot-Duvauroux tente de répondre à ces questions et propose...

Résumé Comment identifier les obstacles à l\Cours en français Comment la société française construit-elle «ses»
«ses» individus ? Quels sont les processus sociaux par lesquels ils deviennent ce qu’ils sont ? Comment poser et résoudre ces questions...

Résumé Comment identifier les obstacles à l\Résumé Cet article se propose d’étudier les processus de socialisation...
...

Résumé Comment identifier les obstacles à l\Faut-il revisiter les conditions de l’apprentissage ?
«Comment, vous parlez dans votre Mécanique céleste du système du monde et vous ne faites même pas allusion à Dieu ?» et la réponse...

Résumé Comment identifier les obstacles à l\Descriptif ateliers festijeunes
...

Résumé Comment identifier les obstacles à l\En France comme en Allemagne, l’apprentissage précoce d’une langue...
«Amitié» propose un assortiment thématique de 23 livres, dont 14 en langue allemande et 9 en langue française. Ils sont destinés...

Résumé Comment identifier les obstacles à l\Consignes n°1 : Lire les articles de la Charte de la Laïcité à l’école...
«Indivisible, laïque, démocratique et sociale» : expliquez chacun de ces mots

Résumé Comment identifier les obstacles à l\Résumé : L’article propose de montrer comment les notions de règles,...
«Il ne faut pas chercher une théorie sociologique du symbolisme, mais une origine symbolique de la société»

Résumé Comment identifier les obstacles à l\Theme 1 : Introductif – Chapitre 1 cles de lecture d’un monde complexe
«Nord/sud» ? Comment les auteurs ont-ils tenté de dépasser cette contradiction ?

Résumé Comment identifier les obstacles à l\Cannabis en parler aux ados Ce que les parents devraient savoir
«habitude» de consommation de cannabis. Je ne connais rien à cette drogue, comment fait-elle pour s'en procurer ? Comment en parler...






Tous droits réservés. Copyright © 2016
contacts
h.20-bal.com