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Publié le 7 septembre 2013 | Chimie

TIC et apprentissage actif : la chimie opère

Lorsque j’ai commencé à enseigner, j’étais du style « exposés magistraux et tableau noir ». Après un certain temps, j’ai évolué, et passé au PowerPoint. Grâce à notre examen départemental commun, je pouvais comparer les résultats de mes étudiants à ceux des étudiants des autres professeurs de chimie. Mes étudiants s’en sortaient plutôt bien. Malgré tout, quand je les retrouvais dans des cours subséquents, souvent moins de trois mois plus tard, ils semblaient avoir oublié tout ce que je leur avais enseigné. C’est comme si les connaissances que les étudiants recrachaient sur le papier lors de l’examen final sortaient de leurs têtes pour de bon. Pourtant, j’aurais voulu qu’ils assimilent suffisamment le contenu du cours pour qu’ils puissent le réutiliser dans les cours suivants…

Puisque j’étais enseignant à temps plein et sur le point d’obtenir ma permanence, je trouvais cela étrange de n’avoir jamais suivi de cours de pédagogie. Je me suis donc inscrit au programme de maîtrise en enseignement collégial PERFORMA, à l’Université de Sherbrooke. C’est là que j’ai découvert l’apprentissage actif, de même que différentes stratégies d’enseignement. J’en ai appris aussi davantage sur l’élaboration d’un plan de cours, la structure d’un cours et une foule d’autres sujets. De plus, j’ai suivi un cours de psychologie des jeunes adultes, et je suis devenu plus conscient des expériences des étudiants.

Un apprentissage coopératif pour des savoirs durables

J’ai choisi de baser le sujet de ma thèse de maîtrise sur la perception de l’apprentissage coopératif dans l’enseignement des sciences. Au même moment, on m’avait assigné, au collège, deux groupes du même cours de chimie : cela me semblait idéal pour mesurer comment les stratégies d’apprentissage coopératif seraient perçues par les étudiants.

  • Dans le premier groupe, qui est devenu mon groupe de contrôle, je me suis contenté de faire des exposés magistraux en utilisant le tableau noir et des diaporamas numériques : un enseignement « traditionnel ».
  • Dans le second groupe, qui est devenu mon groupe expérimental, je demandais aux étudiants de former des équipes et je leur assignais des problèmes à résoudre de façon coopérative. Dans ce groupe expérimental, je présentais aussi des tableaux, des figures et des illustrations pour aider les étudiants à construire leurs propres savoirs en leur posant des questions basées sur l’information qu’ils avaient reçue.

Ainsi, les mêmes notions étaient présentées de façons très différentes dans les deux groupes. À la fin de la session, en plus des examens habituels, j’ai demandé à tous les étudiants de répondre à un questionnaire, j’ai mis sur pied des groupes de discussion et mené des entrevues afin de savoir ce que les étudiants pensaient de leur expérience.

Les « apprenants actifs » du groupe expérimental ont absolument adoré leur expérience. Ils aimaient venir en classe. Ils devaient parler et participer. Et moi, je n’étais pas désengagé. Je m’assurais d’aller visiter chaque équipe, et de faire en sorte que chaque étudiant contribue au travail de son équipe. Si quelqu’un « bloquait », je l’aidais en lui posant des questions de réflexion ou des questions dirigées, mais j’évitais de donner des réponses directes. L’idée était de favoriser l’interaction entre les pairs et de ne pas trop intervenir.

Même s’il n’y a pas eu une grande différence entre les notes des étudiants des deux groupes, il y a tout de même eu une différence statistiquement significative, et les apprenants actifs ont davantage aimé leur cours.

Dans mon groupe de contrôle, j’utilisais des présentations PowerPoint. Dans mon groupe d’apprentissage coopératif, il y avait peu de technologie. Je distribuais aux étudiants des feuilles sur lesquelles on trouvait des graphiques, ou je projetais ces graphiques à l’avant de la classe pour aider les étudiants à construire leurs savoirs.

Pour rendre cela plus clair, voici l’exemple d’une activité d’apprentissage coopératif que j’ai réalisée avec mes étudiants. Cette activité visait à comprendre la logique derrière la construction du tableau périodique. Le tableau périodique, qui est basé en partie sur les électrons de valence et la structure nucléaire, a certaines propriétés que l’on peut déduire de la façon dont il est construit. Quand on descend dans une colonne (disons du fluor vers le chlore vers le brome), les éléments deviennent de plus en plus gros. La structure du tableau permet de saisir plusieurs tendances dans les propriétés atomiques, outre la taille, comme l’énergie d’ionisation, l’affinité électronique, la réactivité ou le caractère métallique. Une fois que l’on comprend la logique, on n’a pas besoin de mémoriser de nombres, ni même de tendances spécifiques. Dans le groupe expérimental, je n’ai pas donné d’explications détaillées comme je l’ai fait dans le groupe de contrôle. Tout ce que je leur ai donné, c’était le tableau périodique et le rayon de chaque atome, et je leur ai demandé quelles tendances ils voyaient. Ils ont dû construire eux-mêmes ce savoir!

Faire entrer les technologies dans l’équation

Il y a deux ans, le département de chimie a acheté 22 ordinateurs portables qui sont maintenant dans une armoire sur roulettes. Quand ils en ont besoin, les étudiants peuvent utiliser les portables, qui sont branchés au réseau sans fil, pour trouver des réponses à leurs questions. Je n’ai plus besoin de leur distribuer des graphiques sur papier, et j’ai maintenant beaucoup plus de flexibilité pour choisir les travaux que je leur donne à faire.

Par exemple, j’ai donné aux étudiants les noms de scientifiques célèbres comme Chadwick, Bohr, Rutherford, Thomson et Millikan. Je leur ai demandé de trouver les liens entre ces hommes, et de construire un réseau de concepts illustrant ces liens. Ils n’avaient jamais entendu parler de ces scientifiques auparavant et ont eu à faire des recherches sur le web. J’ai donné des acétates et des marqueurs à chaque équipe pour qu’ils dessinent leur carte conceptuelle. Je leur ai montré des exemples de cartes conceptuelles au tableau, et je les ai référés à Google pour plus d’informations, si nécessaire. Après environ 40 minutes de recherche et de travail d’équipe, les équipes ont dû élire une personne pour présenter leur carte conceptuelle au reste de la classe au moyen d’un rétroprojecteur.

Cette utilisation des technologies a vraiment mobilisé les étudiants. Les technologies sont un véhicule qui leur permet d’intégrer leurs savoirs et d’être actifs dans la construction d’une séquence logique.

Dans mon cas, l’apprentissage actif a commencé indépendamment de l’utilisation des technologies de l’information. J’ai découvert, toutefois, que la combinaison de l’apprentissage actif et de l’utilisation des technologies crée un mélange extrêmement puissant!

Conclusion

Murray est un membre actif de la communauté de pratique SALTISE, dont il est question dans une chronique de Profweb. Pourquoi ne pas vous joindre à lui?

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