Soutenance mémoire
LES ACTIVITES EXPERIMENTALES
L’expérimentation est une démarche essentielle des sciences. Elle consiste à imaginer, à inventer des situations reproductibles permettant d’établir la réalité d’un phénomène ou d’en mesurer les paramètres. Etant une composante essentielle de la démarche scientifique, la démarche expérimentale joue un rôle fondamental dans l’enseignement de la physique et de la chimie. Elle établit un rapport critique avec le monde réel, où les observations sont parfois déroutantes, où des expériences peuvent échouer, où chaque geste demande à être maîtrisé, où les mesures – toujours entachées d’erreurs aléatoires quand ce ne sont pas des erreurs systématiques ne permettent de déterminer des valeurs de grandeurs qu’avec une incertitude qu’il faut pouvoir évaluer au mieux. La maîtrise de la précision dans le contexte des activités expérimentales est au cœur de l’enseignement de la physique et de la chimie. Elle participe à l’éducation des élèves à la construction d’une vision critique des informations données sous forme numérique, à la possibilité de les confronter à une norme, éducation indispensable pour l’évaluation des risques et la prise de décision. (Chaber,2002) Donc, les activités expérimentales de physique-chimie doivent avoir pour objet, d’abord, d’apprendre aux élèves à observer, à se poser des questions et à confronter les conséquences de leurs représentations personnelles à la réalité. Elles les aideront aussi à acquérir des connaissances, des savoir-faire et surtout une méthode d’analyse et de raisonnement leur permettant de formuler avec pertinence des jugements critiques.
Les activités expérimentales en classe
Les pratiques expérimentales en classe peuvent être regroupées en trois modes didactiques (Coquidé, 2003). Nous en résumons les principales caractéristiques en dessous.
a) Le mode de familiarisation pratique qui peut aussi être qualifiée « d’expérienciation » ou « d’expérience-action ». Les expériences sont faites pour être vues, essayées et explorées. Le but c’est de familiariser l’élève avec des objets et des phénomènes, développer un questionnement scientifique et de faire progresser un savoir-faire préalable. Il permet aux élèves d’explorer et d’agir, à travers des situations variées et diversifiées, avec pour finalité « d’apprivoiser » des objets, des phénomènes ou des instruments, d’inciter au questionnement, de constituer un capital expérientiel commun pour la classe. L’élève peut ainsi se construire une première représentation du monde, mais également se rendre étrangers des phénomènes trop familiers, afin de développer un questionnement scientifique et mettre à l’épreuve ses premières représentations. Dans ce mode didactique, largement sous-estimé dans l’enseignement, le rôle de l’enseignant est de :
– Proposer des situations variées et diversifiées
– Initier une articulation entre le réel et l’abstraction
– Favoriser les comparaisons et les confrontations multiples
– Relancer le questionnement.
– Introduire le doute.
– Aider à reformuler.
– Développer les apprentissages techniques.
b) Le mode d’investigation empirique est une seconde configuration de l’expérimental en classe, qui peut aussi être qualifiée « d’expérimentation » au sens strict, ou « d’expérience-objet ». Dans ce mode didactique, les expériences sont faites pour tester, contester et argumenter. Il facilite la compréhension des pratiques effectives de la science. Il s’agit dans ce second mode de confronter les élèves à un réel peu aménagé, de les aider à problématiser ou à émettre un projet, de favoriser la mise en œuvre effective d’investigations, de favoriser les dynamismes et les confrontations, d’inciter les élèves à réfléchir sur les démarches et sur les raisonnements. Le raisonnement logico-mathématique joue alors ici une place importante, mais il n’entre pas seul en ligne de compte, car les activités possibles recouvrent des dimensions plus vastes, telles que des apprentissages méthodologiques, une mise à l’épreuve de la matérialité des sciences et de la résistance du réel, le développement d’un esprit critique. Donc l’enseignant a pour rôle de :
– Aider à problématiser ou à émettre un projet.
– Favoriser la mise en œuvre des investigations.
– Développer la rigueur dans les démarches de validation par les élèves.
– Encourager les confrontations multiples.
– Faire réfléchir les élèves sur leurs démarches de recherche et leurs raisonnements.
Faire prendre conscience à un élève qu’il est capable, à partir des éléments de cours qu’il connaît et d’informations qui lui sont apportées par le professeur en début de séance, de trouver une méthode de mesure susceptible d’être mise en œuvre avec un matériel donné, constitue un défi qu’il est en général capable de relever si les prémisses ont été posées, s’il est mis en confiance et si on le laisse dialoguer avec un groupe de camarades. « À ce sujet, il est certain que les travaux pratiques constituent une bonne initiation au nécessaire travail en groupe. Voir certains élèves adopter telle ou telle démarche pour atteindre un objectif précis assigné par le professeur, avec leur vocabulaire, leur humour et leurs fulgurances est un spectacle prometteur. » (Chaber,2002)
c) Enfin nous appelons mode d’élaboration théorique une troisième configuration de l’expérimental en classe, qui peut aussi être qualifiée « d’expérience-validation » ou « d’expériences-outil ». Il obéit à la logique d’un savoir théorique à établir, en construisant des concepts et en élaborant des modèles scientifiques. Ici les expériences sont faites pour démontrer, conceptualiser et modéliser. Ces expériences, effectivement réalisées ou parfois simplement évoquées, ont pour but d’élargir le référent empirique. Elles fonctionnent comme un outil au service de la construction des sciences. L’élève est ici sollicité pour effectuer de nombreux allers- retours entre référent empirique et conceptualisation. Il peut ainsi explorer les domaines de validité des constructions théoriques, en éprouver la pertinence et, si possible, étendre leur domaine d’application. Les expériences y sont envisagées dans un cadre d’apprentissage conceptuel systématique, puisqu’il s’agit de mettre à l’épreuve des constructions intellectuelles et théoriques, d’en éprouver la pertinence et le champ de validité. Remarquons qu’ici la résistance du réel est souvent estompée, par aménagement ou par aide directe de l’enseignant. L’enseignant a pour rôle de : proposer des activités dans les domaines de validité des constructions théoriques qui doivent être explorées pour en éprouver la pertinence.
L’EVALUATION DIAGNOSTIQUE
L’évaluation diagnostique, menée avant le début de l’enseignement afin de fixer les objectifs d’apprentissage, peut comprendre à la fois des évaluations faites en classe (Évaluations pédagogiques) et, au besoin, des évaluations spécialisées (p. ex., bilan orthophonique, examen médical et évaluation psychologique qui fournit des informations ou un diagnostic précis de la condition affectant l’apprentissage). C’est-à-dire l’évaluation diagnostique permet d’identifier ce que l’élève apporte à son propre apprentissage en général ou en particulier sur un sujet précis. Ces informations peuvent provenir de diverses sources : de l’élève, des enseignantes et enseignants des années antérieures, des parents ainsi que des documents officiels comme le dossier scolaire. Les évaluations diagnostiques précèdent l’activité d’enseignement et fournissent à l’enseignante ou l’enseignant des informations sur le niveau de préparation de l’élève par rapport à de nouvelles connaissances et habiletés pour ses champs d’intérêts et ses préférences en matière d’apprentissage. Il s’agit du point de départ de l’apprentissage. Ces informations aident le personnel enseignant à prévoir des tâches d’enseignement et des évaluations qui sont différenciées et personnalisées. Ainsi l’évaluation diagnostique fournit aux enseignants des repères pédagogiques pour organiser les apprentissages. Elles aident aussi l’élève à identifier des résultats d’apprentissage appropriés. On utilise donc l’évaluation diagnostique pour établir un état des acquis de l’élève, point de départ indispensable à la définition concertée avec lui de ce qu’il sait ou pas, de ce qu’il sait faire ou pas.
Un exemple d’évaluation sommative : Le baccalauréat
Chaque année, le baccalauréat est, avec la rentrée scolaire, le grand rendez-vous de notre pays avec son système éducatif. Ce diplôme a la double particularité de sanctionner la fin des études secondaires et d’ouvrir l’accès à l’enseignement supérieur. Le baccalauréat est le premier grade universitaire conféré à la suite d’examens qui marquent le terme des études secondaire (Microsoft® Encarta® 2009). Un examen comme le « bac » reste une référence culturelle importante aux yeux des élèves et des familles (Crinon 2009). Certes, certains élèves se contentent simplement d’obtenir le bac et ne se soucient pas de leur futur. Le but est d’avoir le bac et non les bagages nécessaires pour les prochaines études. À Madagascar le taux de scolarisation est de 83% et le taux de réussite au baccalauréat est dans les tranches de 50% après comptabilisation des résultats au bac (les nouvelles, 2007). Le taux de réussite dans les sections scientifiques est d’environ 40%, un taux peu satisfaisant, si le taux de redoublement est trop large cela pourrait causer beaucoup d’inquiétudes aux nouveaux élèves l’année prochaine.
L’ECHEC SCOLAIRE
L’échec scolaire et les difficultés scolaires sont des sujets riches et incontournables lorsque l’on parle de l’école. La notion d’échec scolaire est un terme récent, employé pour la première fois dans les années 1950. En effet, l’échec est devenu visible dès lors que l’on s’est rendu compte que tous les enfants ne sortaient pas du système scolaire avec les mêmes acquis et que l’école produisait aussi bien des réussites que des échecs. L’échec scolaire est alors un terme qui s’est mis en place lentement pour désigner un « mal » qui touchait la société ; car il est vrai que l’échec scolaire est relatif à la société dans laquelle on vit. (Gimeno,1984) Plusieurs auteurs qualifient, en effet, les difficultés scolaires comme l’incapacité de l’élève à suivre la classe c’est-à-dire entrer dans les apprentissages, progresser. Il a des manques et des difficultés de compréhension ou sa compétence de bases est non acquise. L’élève « en difficulté » relève, le plus souvent, de procédures de « remédiation » : il a besoin de plus de temps et d’autres explications, de nouveaux exemples ou d’un meilleur entraînement. (Diedra, 2014) L’élève « en échec », lui, est en rupture par rapport à l’institution, au travail et aux savoirs scolaires. (Kassandre, 2014) L’échec fait partie de l’apprentissage et l’école reste le bon endroit pour affronter ses difficultés. En effet, l’échec scolaire s’applique à des élèves présentant beaucoup de difficultés. (Chaber, 2002). L’ambiguïté qui entoure ce que l’on appelle l’échec scolaire et les diverses interprétations qu’on en donne exigent alors certaines précisions préalables. Qui échoue ? L’élève, le maître, l’école, le système éducatif ? Dans l’évaluation de l’activité scolaire, nous avons tendance à dire que c’est l’apprenant seul qui échoue. Des fois, l’élève n’est plus le responsable de son échec, il en devient la victime. Tout d’abord, l’effet maître a un impact important sur la réussite ou l’échec des élèves. Un enseignant qui échoue c’est celui qui n’a pas réussi à transmettre à l’enseigné le contenu du programme sous forme de connaissances assimilées. Cet échec de l’enseignant dans sa pratique professionnelle est en dernière instance l’échec de la communication pédagogique qui se traduit par une mauvaise transmission de savoir et par des malentendus : le message est brouillé et les conditions de sa réception par les enseignés ne sont pas réunies. Le jugement de l’enseignant et son interaction avec l’élève est essentiel dans le processus de réussite. Un enseignant peu efficace sera celui qui a des attentes pédagogiques faibles et qui dévalorise le niveau et les capacités de ses élèves. Après l’effet maître, il y a l’effet classe. L’image que les élèves se font de leur classe est primordiale. S’ils considèrent qu’ils sont dans une classe « mauvaise », ils réduiront leurs efforts et finiront par rendre réel cette considération. Enfin l’effet établissement est positif dans le cas où l’équipe pédagogique est investie et prête à se remettre sans cesse en question pour améliorer et mieux adapter son enseignement aux élèves. L’échec scolaire est aussi l’échec du système d’enseignement dans sa fonction de transmission légitimée des connaissances.
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : ETUDE THEORIQUE
CHAPITRE I : L’ENSEIGNEMENT-APPRENTISSAGE DE LA PHYSIQUECHIMIE
I. UNE MATIERE EXPERIMENTALE ET CONCRETE
II. LES ACTIVITES EXPERIMENTALES
II.1 Les expériences de cours
II.2 Les activités expérimentales en classe
III. LES TECHNOLOGIES DE L’INFORMATION ET DE LA COMMUNICATION DANS L’EDUCATION : TICE
III.1 Présentation
III.2 Utilisation pédagogique transversale
III.3 Laboratoire
III.4 Obstacles à l’intégration des TICE
CHAPITRE II : L’EVALUATION
I. LES COMPOSANTES DE L’EVALUATION AU SERVICE DE L’APPRENTISSAGE
II. L’EVALUATION DIAGNOSTIQUE
III. L’EVALUATION FORMATIVE
IV. L’EVALUATION SOMMATIVE
IV-1 Les notes
IV-2 Un exemple d’évaluation sommative : Le baccalauréat
V. DES OUTILS ET DES MESURES
CHAPITRE III : LES PROBLEMES SCOLAIRES ET SOCIAUX
I. LES DIFFICULTES SCOLAIRES
II. L’ECHEC SCOLAIRE
III. CONSEQUENCES DE L’ECHEC SCOLAIRE
III.1 Le redoublement
III.2 Autres conséquences
IV. LES TROUBLES D’APPRENTISSAGE
VI.1. Les parents et les études de leurs enfants
VI.2. Rôle de l’enseignant
CONCLUSION DE LA PREMIERE PARTIE
DEUXIEME PARTIE : TRAVAUX DE TERRAIN
CHAPITRE I : METHODOLOGIE
I. CONTEXTE ET JUSTIFICATIONS
II. ENQUETES REALISEES
II.1 La descente sur terrain
II.2 Outils d’enquête
II.3 La collecte, le traitement et l’analyse des données
CHAPITRE II : RESULTATS DE L’ENQUETE
I. LE LYCEE D’AMBATOLAMPY
I.1. Quelques photos
I.2. Infrastructure du lycée
II. EXPLOITATION DES QUESTIONNAIRES AUPRES DES ELEVES
II.1 Notes d’entrée en classe de seconde
II.2 Choix des séries scientifiques
II.3 Notes en physique-chimie dans les classes terminales : constats et explications
II.4 Quelques origines de difficultés identifiées
III. EXPLOITATION DES QUESTIONNAIRES ENSEIGNANTS
III.1 La charge de travail des enseignants
III.2 Problèmes des élèves
III.3 Suggestions des enseignants
CONCLUSION et PROPOSITIONS
REFERENCES
ANNEXE
LISTE DES ABREVIATIONS
RESUME
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