Soutenance mémoire
La méthode interrogative
Elle fait appel à l’interaction entre l’enseignant et l’élève par le biais de questionnement en vue d’élaborations des cours (Duplessis, 2014). Le rôle de l’enseignant est d’inciter les élèves à la réflexion personnelle à l’aide des questions, de recueillir leurs réponses et de les mettre en discussion afin de dégager la conclusion (Legrand, 1993, cité dans Flamérion, 2004). La leçon s’organise presque entièrement à partir d’un dialogue entre les deux acteurs. Pendant ce dialogue, on peut faire à la fois la transmission d’un savoir et la construction des connaissances par les élèves. Mais dans ces deux cas, l’enseignant reste le maître du jeu et l’élève ne fait que répondre aux sollicitations de l’enseignant. (Duplessis, 2014). Cette méthode peut se présenter sous deux formes (Flamérion, 2004) :
– Soit par écrit : l’enseignant propose un texte ou des données suivis de questions de compréhension. On laisse les élèves chercher individuellement les solutions puis l’enseignant corrige avec l’ensemble de la classe
– Soit par oral : l’enseignant pose des questions et il attend les réponses des élèves et les confrontent afin de tirer la conclusion.
Cette méthode favorise les interactions entre l’enseignant et les élèves : ils peuvent donner leurs avis, poser des questions mais tout cela n’est qu’un moyen pour élaborer le cours par l’enseignant. Mais elle ne tient pas en compte des représentations initiales des élèves de la même la façon que la méthode expositive. Donc, dans cette méthode, ce n’est pas aux élèves de construire eux-mêmes leurs propres savoirs.
Les démarches scientifiques
La démarche scientifique n’est pas réservée uniquement aux sciences expérimentales. Elle s’applique aussi aux autres domaines tels que les sciences sociales ou les sciences humaines (Develay, 1989). Elle est en rapport avec les consignes méthodologiques comme la démarche hypothético-déductive (Cariou, 2007) Par rapport aux objectifs de la formation, il y a différentes démarches qui peuvent être mises en œuvre (IGEN, 2011). Ce sont : la démarche inductive, la démarche déductive et la démarche hypothético-déductive. Dans la suite, nous allons parler de la démarche scientifique au service de l’enseignement.
La démarche inductive Cette démarche consiste à « aller du particulier au général ». Elle commence par des observations et mène à une hypothèse ou un modèle scientifique. Les élèves ont fait une étude d’une situation expérimentale particulière et à partir des faits observés pendant leur « découverte », ils sont invités à généraliser pour aboutir aux lois physiques. Il s’agit donc d’une généralisation à une classe d’objets de ce qui a été observé sur quelques cas particuliers. L’avantage de l’utilisation de cette démarche c’est qu’elle permet à la construction des connaissances par les élèves en utilisant les instruments et les dispositifs dont il doit connaitre le principe. Mais, si l’enseignant utilise toujours cette démarche scientifique dans la séance de l’enseignement et apprentissage, la représentation de l’activité scientifique sur le plan de la validation des connaissances est réduite. De plus, « l’élève n’est jamais conduit à se poser une question de sciences, ni à formuler une hypothèse » (IGEN,2011). Ainsi, les élèves n’ont pas d’opportunités pour satisfaire ses curiosités et montrer leur autonomie pendant leur travail.
La démarche déductive Elle consiste à « aller du général au particulier ». Elle est utilisée pour présenter et mettre à l’épreuve un modèle ou une théorie mais pas pour le ou la construire. Cette démarche a pour avantage d’explorer plus largement le domaine de validité des lois et modèles. C’est l’occasion pour les élèves de trouver l’utilisation d’une loi ou d’un principe. Elle part des faits établis en arrivant à la prédiction ou à l’explication (IGEN, 2011).
La démarche hypothético-déductive ou démarche d’investigation : L’objectif de cette démarche est de rendre les élèves autonomes et les faire participer fortement au raisonnement dans l’activité expérimentale. La démarche d’investigation sert à la résolution d’un problème. L’enseignant doit mettre en place une situation didactique autour de ce problème. Cette situation est quelquefois appelée situation-problème ou situation déclenchante. Contrairement à la démarche inductive, les élèves sont ici invités à formuler ses hypothèses à propos du problème posé, donc leurs représentations initiales sont prises en compte. Une des avantages de l’utilisation de cette démarche est que l’élève est autoconstructeur de ses savoirs. Lorsque cette démarche se fait au niveau de groupe d’élève, on parle de démarche socio-constructiviste. Le fait de l’existence de la discussion et d’échange des idées entre les élèves leur permet à une approche sociocognitive qui facilite la compréhension et la résolution du problème (IGEN, 2011). Il y en a cinq moments constitutifs de la démarche d’investigation (Coquidé, Fortin et Rhumelard, 2009) :
– Le choix de la situation de départ : il se fait par l’enseignant en vue de déclencher les remarques et les questions par les élèves pour élaborer le problème à résoudre (Drouard, 2008) ;
– La formulation de questionnement par les élèves ;
– L’élaboration des hypothèses et la conception de l’investigation pour valider ou invalider les hypothèses ;
– L’investigation conduite par les élèves (expérimentation, recherche documentaire, etc) ;
– L’acquisition et la structuration de connaissance : elle est une responsabilité de l’enseignant.
Selon Guillon (1996), la démarche suivie par les chercheurs pour l’élaboration des concepts se fait à partir de la formulation de problème et aboutit à la conclusion en passant les étapes suivantes :
– Formulation d’un problème de recherche ;
– Formulation des hypothèses ;
– Elaboration d’un protocole expérimental ;
– Réalisation pratique et résultats des mesures ;
– Analyse et interprétation des résultats ;
– Conclusion.
Selon Drouard (2008), la démarche d’investigation se fait en sept étapes :
– L’étonnement, la curiosité et le questionnement qui se manifeste à partir de situation fonctionnelle ou situation de départ fortuite (non programmable) ou provoquée aboutit à la formulation d’un problème à résoudre.
– Formulation des hypothèses à tester qui est à l’origine des explications, des réponses possibles et des représentations des solutions.
– Proposition de protocole expérimental selon la nature des problèmes et des hypothèses ainsi que sa réalisation à partir des activités de recherche tels que l’expérimentation, la modélisation, l’observation ou la documentation
– Validation ou non des hypothèses en les comparant avec les résultats obtenus pendant l’expérimentation.
– Synthèse de l’ensemble des hypothèses validées et non validées pour la construction de savoir en réponse au problème posé.
– Confrontation du savoir construit au savoir savant.
– Réinvestissement dans les nouvelles connaissances ou recontextualisation.
De plus, le protocole expérimental n’est pas suggéré ou imposé aux élèves par l’enseignant mais il est laissé à leurs initiatives de le concevoir et de le réaliser afin de tester leurs hypothèses. (Coquidé, Fortin et Rhumelard, 2009) « La démarche d’investigation est la démarche qui se rapproche le plus de l’expérimentation scientifique. Elle pourrait être une initiation à la démarche scientifique pour les élèves » (IGEN, 2011).
La situation-problème selon J-P. Astolfi (1992)
Astolfi (1992) a aussi rattaché la situation-problème autour de franchissement d’un obstacle par l’élève, un obstacle qui est préalablement bien défini. L’étude s’organise autour d’une situation à caractère concret qui permet à l’élève de formuler des hypothèses ou des conjectures. Cette situation présente une véritable énigme pour les élèves et ils doivent chercher des moyens pour la résoudre qu’ils n’ont pas au départ car il existe des obstacles que les élèves doivent surmonter. C’est pour cela qu’ils ont besoin d’interagir entre eux pour élaborer les « instructions mentales » afin de construire la solution au problème. De plus, la solution doit remettre en cause les connaissances antérieurs des élèves ainsi que ses représentations de façon à ce que la situation – problème conduise l’élaboration de nouvelles connaissances. Pour lui, le travail de la situation – problème se fait en groupe d’élève en échangeant leurs idées stimulant les conflits socio – cognitifs potentiels. L’activité doit être inclue dans une zone proximale de développement tel que Vygotsky7 l’a définie. La validation de la solution et sa sanction ne sont pas apportées par l’enseignant, mais résultent du mode de structuration de la situation ellemême. Le réexamen des stratégies que les élèves ont mis en œuvre se fait collectivement une fois qu’on trouve la solution.
Les avantages de l’utilisation d’une TP situation-problème
L’utilisation de la situation-problème dans une séance d’enseignement/apprentissage permet de mettre les élèves à la place des acteurs dans la construction de leurs savoirs. Ils ne sont pas des simples exécuteurs de la démarche imposée par l’enseignant. Dans ce cas, elle favorise la motivation, l’engagement et la participation des élèves pendant les cours (Mtawaa, 2008). Ensuite, la mise en œuvre de cet outil didactique permet aux élèves de connaitre le sens de ses activités et ouvre leur esprit vers la recherche. Dans cette démarche, les élèves sont libres de choisir leurs propres méthodes de travail pour résoudre le problème posé. Les élèves sont en situation d’auto-construction des savoirs ce qui favorise leur progression intellectuelle et augmente leur niveau d’autonomisme et leur confiance en soi. De plus, elle permet la mise en question des fausses conceptions des élèves qui se dégagent lors de leur émission des hypothèses. Les échanges au sein des groupes qui engagent les apprenants dans des conflits socio-cognitifs leur permettent de reformuler ses images mentales ou conceptions erronées qui sont selon Giordan, Girault et Clément (1994), 12des « savoirs accumulés éloignés des savoirs scientifiques ». Enfin, la méthode basée sur une situation-problème donne un véritable statut à l’erreur. Les erreurs qui sont repérées comme des obstacles sont des points d’appui de l’apprentissage car leur dépassement conduit aussi à l’acquisition des connaissances.
Les limites de sa mise en œuvre
Malgré ses multiples avantages, la réalisation d’un enseignement-apprentissage par situation-problème ne s’avère pas toujours facile. L’insuffisance des matériels et des produits de laboratoire nécessaire à l’expérience comme appui à cette méthode ne sont pas toujours disponibles au lycée. L’enseignant doit alors prendre de l’initiative pour résoudre ce problème pour pouvoir réaliser cette méthode d’enseignement. Ensuite, la contrainte temporelle limite la possibilité de la mise en œuvre des séances basées sur des situations problèmes. En effet, le programme scolaire utilisé à Madagascar est assez long pour chaque niveau. De plus, l’enseignant n’a pas toujours le contrôle du rythme du cours qui est propre aux élèves. Il se peut aussi que les élèves ont du mal à avoir l’habitude de travailler seuls. Par conséquent, la mise en œuvre de la situation-problème à chaque chapitre des sciences physiques risque de nuire à l’accomplissement du programme annuel. Puis, l’existence incontournable des élèves redoublants dans une classe handicape la mise œuvre d’un TP situation-problème. Pour ce faire, nous avons choisi de regrouper ces élèves redoublants dans un même groupe ce qui n’est pas la meilleure méthode pour gérer une classe. En outre, l’approche par situation-problème se fait en travail de groupe mais non individuelle. On ne peut pas donc différencier les élèves qui participent vraiment à la résolution des problèmes à ceux qui ne font que suivre les autres. Il fallait donc une observation avec des grilles appropriées pour les savoir. Enfin, nous avons constaté qu’il est difficile pour l’enseignant de concevoir une vraie situation-problème, c’est-à-dire un problème qui aboutit à un apprentissage en fonction des objectifs spécifiques.
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Table des matières
REMERCIEMENTS
LISTE DES FIGURES
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES ABREVIATIONS
INTRODUCTION
PARTIE I : REPERES THEORIQUES
Chapitre I : LES METHODES D’ENSEIGNEMENT
I.1. Définition
I.2. Typologies des méthodes d’enseignement
I.2.1. La méthode expositive, transmissive, passive ou magistrale
I.2.2. La méthode interrogative
I.2.3. La méthode active ou de découverte
Chapitre II : L’EXPERIENCES ET L’EXPERIMENTATION
II.1. L’expérience
II.2. L’Expérimentation
II.3. La manipulation
II.4. Les démarches expérimentales
II.4.1. Définition
II.4.2. Les propositions alternatives de la démarche expérimentale
II.5. Les modes didactiques expérimentales
II.5.1. Mode de familiarisation pratique
II.5.2. Mode d’investigation empirique
II.5.3. Mode d’élaboration théorique
II.6. Les démarches scientifiques
II.6.1. La démarche inductive
II.6.2. La démarche déductive
II.6.3. La démarche hypothético-déductive ou démarche d’investigation
Chapitre III : LA SITUATION-PROBLEME
III.1. Notion de situation
III.2. Définition du problème dans le contexte de l’enseignement
III.3. Définition de la situation-problème
III.3.1. La situation-problème selon Meirieu (1987)
III.3.2. La situation-problème selon J-P. Astolfi (1992)
III.3.3. La situation-problème selon De Vecchi et Magnaldi (2002)
III.4. De fausses situation-problème
III.5. Quand proposer une situation-problème ?
III.6. Construction d’une situation-problème
III.7.Les rôles de l’élève et de l’enseignant pendant la mise en œuvre de la situation-problème
Chapitre IV : LES SOLUTIONS AQUEUSES DES ACIDES ET DES BASES
IV.1. Théorie de Brönsted
IV.2. pH d’une solution acide ou basique
PARTIE II : MISE EN ŒUVRE D’UNE SITUATION-PROBLEME
Préambule
I. METHODOLOGIE DE RECHERCHE
I.1. Le terrain d’étude
I.2. Le questionnaire aux enseignants
I.3. La préparation des séances d’enseignement
I.4. La réalisation pratique des séances d’enseignement
I.4.1. Description des séances d’enseignement
I.4.2. Mise en œuvre des séances d’enseignement
I.5. Les séances d’évaluation
II. RESULTATS DE L’EVALUATION
II.1. Question I : Définitions
II.2. Question II : Concernant les équations chimiques
II.3. Question III : Concernant les réactions réversibles
II.4. Question IV : Concernant l’équilibre chimique
II.5. Synthèse des résultats
II.6. Cas des élèves redoublants
III. DISCUSSION
Bilan de l’utilisation de la situation-problème
Comparaison de notre situation-problème avec la théorie faite par De Vecchi et Magnaldi (2002)
Les avantages de l’utilisation d’une TP situation-problème
Les limites de sa mise en œuvre
CONCLUSION
REFERENCE
ANNEXES
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