La classe de science et technologie au secondaire pour des élèves compétents

Les élèves d’aujourd’hui sont-ils plus compétents en classe de science et technologie que les élèves d’avant la Réforme? Pour tenter de répondre à cette question, Patrice Potvin et son équipe du LabMÉCAS (Université du Québec à Montréal) ont élaboré un projet de recherche novateur dans le cadre duquel des élèves de 5e secondaire, d’avant et d’après la Réforme, ont dû mobiliser leurs compétences au cours d’un « jeu de cuisine » informatisé.

Dans son premier dossier de l’année 2011, le RIRE publie un article dans lequel Patrice Potvin et son équipe présentent leur recherche originale dont les résultats sont attendus un peu plus tard cette année.

Des élèves désormais plus compétents en science et technologie?

par Patrice Potvin, Jean-Guillaume Dumont et François Boucher-Genesse

Résumé

Une recherche menée par les chercheurs du LaBMECAS tente d’établir une mesure de la compétence 1 en science et technologie (chercher des réponses ou des solutions à des problèmes d’ordre scientifiques et technologiques) à partir de l’utilisation d’un jeu informatisé. Les résultats permettront de savoir si les élèves d’aujourd’hui sont effectivement plus « compétents » que les élèves d’avant la Réforme.

Des difficultés méthodologiques

Étudier l’effet de la Réforme de l’éducation sur les apprentissages des élèves québécois présente un défi méthodologique considérable et ce, pour deux raisons majeures. La première renvoie à l’extraordinaire complexité de la réalité et aux nombreuses variables qui la décrivent. Par exemple, depuis les débuts du processus d’implantation de la Réforme, on peut raisonnablement penser qu’en plus de la Réforme elle-même, de nombreux autres changements (sociaux/économiques, politiques, administratifs) se sont produits, sans qu’on sache vraiment si ceux-ci ont favorisé (ou non) l’atteinte des cibles. Il devient alors logiquement difficile d’affirmer que les variations dans les performances des élèves sont attribuables uniquement (ou même principalement) à l’une ou l’autre de ces variables, puisque ces dernières évoluent toutes simultanément, et pas nécessairement dans le même sens. À titre d’exemple, lorsque les jeunes québécois de 13 ans ont été évalués par le test du Programme pancanadien d’évaluation (CMEC, 2008) et que « de façon générale, le score moyen des élèves du Québec en lecture [fut] significativement supérieur à celui de leurs homologues de l’ensemble du Canada », un universitaire ontarien, de passage à Radio-Canada, a étonnamment suggéré que cela n’était vraisemblablement pas dû à l’avènement de la Réforme des programmes scolaires, mais probablement davantage au développement important… des centres de la petite enfance! Les élèves testés avaient effectivement appartenu aux premières cohortes d’enfants qui avaient bénéficié de l’important développement des CPE. Si cette analyse peut paraître a priori surprenante ou scientifiquement peu crédible, on peut aussi se demander « comment la contredire »?

Étudier l’effet de la Réforme de l’éducation sur les apprentissages des élèves présente également un
deuxième défi : puisque les cibles désormais visées par les programmes, c’est-à-dire le développement de compétences, sont d’une nature différente des cibles jadis visées, c’est-à-dire les connaissances seules, une comparaison « avant/après-réforme » paraîtrait alors douteuse parce qu’elle renverrait à l’analogie de la comparaison pommes/oranges. Comparer « avant réforme » avec « après réforme » serait dans cette perspective l’équivalent de comparer les chronométrages d’un skieur de fond nouvellement converti à ses anciens chronométrages du temps qu’il était skieur alpin.

Mais il demeure au moins possible, du point de vue méthodologique, de poser certaines questions de recherche. Ainsi, s’il paraît absurde de se demander si les élèves sont désormais « meilleurs » ou « plus brillants » en raison de la Réforme, la question: « les élèves d’aujourd’hui sont-ils plus compétents que les élèves d’avant la Réforme? » demeure d’un intérêt évident pour les milieux de l’éducation. Malheureusement, pour y répondre, les tests internationaux ne nous semblent d’à peu près aucun secours, car ces derniers, avant 2009, n’ont jamais été que des examens « papier-crayon » qui ne présentent que très peu d’intérêt pour évaluer les compétences, car ils s’en tiennent à des questions unidirectionnelles, souvent à choix multiples, et ne laissent aucune place à l’exploration, à l’interaction et n’attribuent aucun rôle constructif à l’erreur. On peut donc s’attendre à ce que les systèmes éducatifs qui prônent une pédagogie davantage axée sur les produits (un travail de recherche, un exposé oral, une maquette, un protocole expérimental, etc.) et les contextes (actualité, environnement, éthique, etc.) que sur les « bonnes réponses », verraient leur classement international reculer, à moins que les tests internationaux ne finissent eux aussi par évoluer vers des modèles évaluatifs plus conformes aux mouvements pédagogiques qu’on observe actuellement partout en occident (OCDE, 2009).

[Lire la suite de l’article]

Articles et contributions du chercheur

Problem-centered learning vs. teaching-centered learning in science at the secondary level: an analysis of the dynamics of doubt (Journal of Applied Research on Learning, 2010)

« This exploratory research describes and compares how doubt evolves while learning about electricity in two different learning contexts: problem-centered and teaching-centered. It provides descriptions of performance variations when Secondary 2 to Secondary 4 students begin appropriating basic electricity knowledge with attitudes of either certainty or uncertainty in the two aforementioned contexts. »

[Télécharger l’article (PDF)]

L’éducation relative à l’environnement en enseignement des sciences et de la technologie : une contribution pour mieux « Vivre ensemble sur Terre » (Éducation et francophonie, 2009)

« Malgré des intentions et des engagements fermes exprimés par les décideurs politiques et curriculaires, il semble que les initiatives en éducation relative à l’environnement (ERE) se soient plus développées dans les milieux éducatifs non formels ou en contexte informel qu’en milieu scolaire. On constate cependant une tendance récente à l’intégration d’éléments d’éducation relative à l’environnement dans les curriculums, et particulièrement dans les programmes de sciences du Québec. C’est donc dans cette perspective de l’intégration de l’ERE au sein des programmes de sciences que sera traitée la question du Vivre ensemble sur Terre. »

[Télécharger l’article (PDF)]

Apprendre et enseigner la technologie (Les Éditions Multimondes, 2009)

« Nous vivons dans un monde hypertechnologique que nous tenons pour acquis alors que c’est loin d’être le cas. La technologie ne se développe pas dans les arbres et il faut consacrer beaucoup d’efforts à préparer une relève à nos technologues et techniciens actuels si nous ne voulons pas être dépassés, en tant que société dite avancée. Voilà pourquoi 23 pédagogues du Québec et d’ailleurs ont décidé de partager leurs approches et leurs trucs pour motiver les jeunes à faire l’apprentissage des diverses technologies en les regroupant dans [cet] ouvrage »

[Aller à la description de l’ouvrage]

Regards multiples sur l’enseignement des sciences (Les Éditions Multimondes, 2007)

« À l’heure où la désaffection des jeunes pour la science fait craindre le pire pour notre avenir, une vaste brochette de professeurs de science témoignent. Au fil des pages, leur diversité, d’abord fascinante et vertigineuse, devient plus rassurante et mieux circonscrite lorsqu’on commence à en entrevoir les convergences. »

[Aller à la description de l’ouvrage]

Laboratoire Mobile pour l’Étude des Cheminements d’Apprentissage en Science (UQAM)

« Ce site a pour objectif de faire connaître les personnes, recherches, publications et activités des chercheurs et étudiants gradués qui oeuvrent au sein du LabMÉCAS ou qui l’utilisent pour des fins de recherche. »

[Aller au site]

Équipe de recherche en éducation scientifique et technologique (EREST)

« Ce site a pour objectif de faire connaître les personnes, recherches, publications et activités des chercheurs et étudiants gradués qui œuvrent au sein l’équipe de Recherche en Éducation Scientifique et Technologique (EREST) »

[Aller au site]

La neuroéducation au secours des enseignants (Le Code Chastenay, 2010)

« Grâce aux techniques d’imagerie qui permettent de voir le cerveau en action, des chercheurs québécois étudient la manière dont ce noble organe apprend. Cette discipline appelée neuroéducation permettra, entre autres, de mettre au point de nouvelles méthodes d’enseignement. Par exemple, la neuroéducation viendrait expliquer pourquoi l’apprentissage des sciences est difficile. »

[Visionner le reportage]

Jeux éducatifs en ligne

Science en jeu (CREO)

« Un premier monde virtuel dédié à la science! Explore librement plusieurs îles virtuelles au gré de tes intérêts: santé, aéronautique, génomique, environnement, ingénierie… et découvre des jeux amusants, des informations fascinantes, des photos et des vidéos captivants… à saveur scientifique. »

[Aller au site]

Clicmathématique (CTREQ)

« Tu es invité à participer à un stage dans un magasin virtuel à grande surface. Lors de ta première visite, tu devras te créer un avatar et réaliser une courte entrevue virtuelle auprès du gérant du magasin. Ta tâche consiste à conseiller la clientèle et à répondre à leurs questions. Pour ce faire, tu devras réviser tes connaissances mathématiques à l’aide de courtes animations, d’exemples et d’exercices. »

[Aller au site du jeu]

SpatioPet 2.0 (LabMécas)

« SpatioPet est une application amusante, interactive et entièrement gratuite. Elle constitue un formidable « terrain de jeu » permettant de faciliter la compréhension qualitative du mouvement tout en facilitant l’établissement de liens avec certaines des équations qui le décrivent. »

[Aller au site du jeu]

Phylo (Université McGill)

« Nous appelons ce jeu Phylo — Un outil de calcul humain pour génomique comparative, mais ne te laisse pas impressionner par le nom, c’est juste un jeu interactif qui te permettra de participer à l’avancée scientifique.
Tous ce dont tu as besoin est d’un peu de temps et d’un bon coup d’oeil! »

[Aller au site du jeu]

Ressources pédagogiques et liens utiles

Démythification scientifique

« La plate forme « démythification scientifique » est destinée à contribuer à l’avancement des connaissances scientifiques par le biais de réfutations bien documentées de mythes scientifiques courants, d’hypothèses sur l’origine de ces mythes et d’explication plus conformes aux connaissances reconnues par la communauté scientifique et ce, dans une ambiance de validation par les pairs. »

[Aller au site]

RÉCIT mathématique, science et technologie

« Le RÉCIT MST est membre du RÉCIT. Nos mandats sont en lien avec l’intégration des TIC dans l’apprentissage des élèves dans le cadre du programme de formation de l’école québécoise. Nous sommes une ressource pour les enseignants du primaire et du secondaire qui désirent s’approprier des TIC afin de les intégrer dans leur classe. »

[Aller au site]

École montréalaise pour l’enseignement des sciences et de la technologie (UQAM)

« Le site École montréalaise pour l’enseignement des sciences et de la technologie a pour objectif de diffuser tous les travaux réalisés par les étudiants en didactique de la science et de la technologie au secondaire de l’UQAM et de les rendre accessibles à la collectivité des enseignants en S&T du secondaire du Québec. Ce site a été créé et est maintenu par la Faculté des Sciences de l’Éducation de l’UQAM. »

[Aller au site]

Boite à science

« La Boîte à science est un organisme à but non lucratif entièrement dédié à la collectivité qui oeuvre depuis 1981 dans le domaine de l’intéressement à la science et à la technologie. Avec son conseil d’administration, ses ambassadeurs, ses bénévoles et son équipe, elle offre des services en matière de culture scientifique, de promotion des carrières, de développement durable et de loisir, prioritairement dans les régions de Québec et de Chaudière-Appalaches. »

[Aller au site]

Réseau pour le développement de l’enseignement des sciences et technologies (RéDEST)

« Les membres du RéDEST sont des personnes impliquées dans l’éducation scientifique et technologique et qui ont à coeur son développement à travers le réseautage, la valorisation et la recherche. »

[Aller à la page Facebook]

Conseil du développement du loisir scientifique

« Le Conseil de développement du loisir scientifique a pour objectif de favoriser le développement d’une culture scientifique chez les jeunes en leur permettant de découvrir les nombreuses possibilités qu’offre l’univers merveilleux des sciences. Il s’engage aussi à promouvoir les carrières en sciences et en technologie ainsi qu’à soutenir le développement du loisir scientifique. »

[Aller au site]

Association pour l’enseignement de la science et de la technologie du Québec

« L’Association pour l’enseignement de la science et de la technologie au Québec est née de la volonté de contribuer à l’avancement et à l’amélioration de l’enseignement de la science et de la technologie au Québec. L’APSQ regroupe tous les ordres d’enseignement (primaire, secondaire, collégial et universitaire) et toutes les disciplines (physique, chimie, biologie, géologie, sciences de l’environnement, astronomie et autres). »

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Youth Science Canada

« Fired by the energy of over 8,000 volunteers – educators, scientists, and parents across a network of over 100 local organizations – Youth Science Canada works to capture the imaginations of young Canadians and broaden their access to science. »

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Dernière modification : 26 février 2016.

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Un commentaire

  1. Par Jacques Larose le 23 juillet 2016 à 8:25

    Vous nous présentez une formidable orientation quant aux programmes des sciences au secondaire, au collégial, à l’universitaire, mais il faut en faire autant pour le préscolaire, le primaire!!
    En effet, passons totalement à l’ère « homo ecologicus », soit le vivre ensemble: la nature, la planète, l’humain… Pensons au futur prochain, aux nouvelles générations de décideurs de tous les ordres…
    Finissons-en avec les horreurs du monde…
    L’espoir est du côté du savoir et des valeurs liés à la nature, depuis l’enfance jusqu’à l’âge de la maturité, et plus encore…
    Jacques Larose

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