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23 mai 2013 TRÉAQFP, Québec Par François Guay-Fleurent Enseignant et formateur-accompagnateur en science et technologie pour le Centre-du-Québec

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1 23 mai 2013 TRÉAQFP, Québec Par François Guay-Fleurent Enseignant et formateur-accompagnateur en science et technologie pour le Centre-du-Québec

2 Plan de la journée 1. IntroductionIntroduction Situation actuelle 2. Le rôle de laventure en éducationLe rôle de laventure en éducation 3. Comment intéresser les élèves à la S&T?Comment intéresser les élèves à la S&T? 4. Comment intégrer les nouvelles technologie comme la robotique pédagogique?Comment intégrer les nouvelles technologie comme la robotique pédagogique? 5. Léducation relative à lenvironnementLéducation relative à lenvironnement 6. Impacts sur lorganisation scolaire et la réussite des élèvesImpacts sur lorganisation scolaire et la réussite des élèves 7. ConclusionConclusion

3 Introduction La façon dapprendre les sciences, dun centre à lautre, nest pas la même…

4 « Lenseignement traverse depuis plus dun demi-siècle une crise grave qui nest pas encore, il sen faut, parvenue à son dénouement. Tout le monde sent quil ne peut pas rester ce quil est, mais sans quon voie encore avec clarté ce quil est appelé à devenir. De là, toutes les réformes qui se succèdent presque périodiquement, qui se complètent, se corrigent, parfois aussi se contredisent les unes les autres; elles attestent à la fois les difficultés et lurgence du problème. La question, dailleurs, nest pas spéciale à notre pays. Il nest pas de grand État où elle ne soit posée et dans des termes presque identiques. Partout, pédagogues et hommes dÉtat ont conscience que les changements survenus dans la structure des sociétés contemporaines, dans leur économie interne comme dans leurs relations extérieures, nécessitent des transformations parallèles et non moins profondes de leurs systèmes éducatifs. » Émile Durkheim, 1904

5 RÉALITÉ 1 Explosion rapide des connaissances Selon lOCDE, la quantité de connaissances (publications) double aux 15 ans Toujours selon lOCDE, ce doublement seffectuera aux 90 jours en 2050 Adapté de Patrice Potvin & Patrick Charland, professeurs au département déducation et de pédagogie de lUQAM.

6 RÉALITÉ 2 Obsolescence rapide des connaissance Exemples de linformatique, de la biologie, de la génétique… Les illettrés du 21ième siècle ne seront pas ceux qui ne pourront pas lire ou écrire, mais ceux qui ne pourront pas apprendre, désapprendre et réapprendre Alvin Toffler Adapté de Patrice Potvin & Patrick Charland, professeurs au département déducation et de pédagogie de lUQAM.

7 RÉALITÉ 3 Combien dobjectifs un élève québécois devra-t-il maîtriser depuis la première année du primaire jusquà la dernière année du secondaire? Organisation en « poupées russes » Découpage « par matières » Découpage « par programmes » Découpage « par modules » Découpage « par objectifs généraux » Découpage « par objectifs intermédiaires » Découpage « par objectifs terminaux » Ex: Lélève sera capable dénoncer la loi de la concentration dune solution à quantité de soluté constante Ex2: Lélève sera capable de reconnaître quune roche na pas la même histoire quun minéral. Adapté de Patrice Potvin & Patrick Charland, professeurs au département déducation et de pédagogie de lUQAM.

8 RÉALITÉ 4 Constat mondial déchec relatif des programmes scolaires en éducation scientifique Peu de transfert entre ce qui est appris à lécole et ce qui passe dans « la vraie vie » Diminution dramatique de laffluence des étudiants dans les Facultés de sciences et dingénierie Malgré de bons résultats aux examens, le taux de rétention des connaissances est très faible Adapté de Patrice Potvin & Patrick Charland, professeurs au département déducation et de pédagogie de lUQAM.

9 RÉALITÉ 5 «Dans les 10 prochaines années, les besoins de main dœuvre devraient augmenter plus rapidement que la population active. […] devront travailler en collaboration plus étroite pour relever ensemble le défi de former une relève hautement qualifiée en sciences et technologies. Nous espérons que cet avis constitue un point de départ au développement de nouvelles pratiques, et surtout, à la coopération.» - Acfas, Relève, formation et entreprises : place à une meilleure collaboration(2011)

10 Nouveaux cours à la FGA FBC 3 e secondaire 4 e secondaire Chimie Physique Biologie

11 Caractéristiques générales du programme de la formation de base diversifiée Programme par compétences Programme par situation Sciences intégrées Sciences et technologie intégrées Et (très important)…. Lenseignant est larchitecte de lintégration Adapté de Patrice Potvin & Patrick Charland, professeurs au département déducation et de pédagogie de lUQAM.

12 Les buts du programme Ce programme vise à développer chez lélève une culture scientifique et technologique qui permet : de réaliser son potentiel intellectuel; de participer de manière active, critique et informée aux débats de la société; dutiliser les produits de la science et de la technologie dans son quotidien; dagir de manière concrète, pratique et innovatrice en science et en technologie.

13 Les buts du programme Lingénieur napprend pas son métier en 4 e secondaire. Allumer la flamme, cest notre rôle et notre défi! « Léducation ne consiste pas à gaver, mais à donner faim » -Michel Tardy

14 Changements de paradigmes en science et technologie Passage des objectifs aux compétences en plus dintégrer les sciences et la technologie Tendance en éducation : casser lapprentissage en silo, exemple du HEC, de la faculté de médecine vétérinaire de lUdeM et de lapprentissage par projet (APP) à lUQAM et à LUdS.

15 Peut-on sortir de la séquence théorie/exercices ? Oui et non. Intégrée aux SA ou à côté, lun nexclue pas lautre. SA + enseignement explicite = succès!?

16 Comment motiver les élèves/ comment intéresser les élèves à la S&T Le défi ! Laventure !!! Lengagement! (Potvin, 2011) Le « plus bel indice de la présence de limmense soif dapprendre des adolescents : leur désintérêt- et même leur dégoût – pour des choses qui ne les étonnent pas. » « Laventure, comme lapprentissage, cest la surprise, la découverte, la controverse, le jeu, le changement, lévolution, la construction, la destruction, lénigme, labsurde, le défi, le paradoxe, le travail, lingénierie… »

17 Comment motiver les élèves/ comment intéresser les élèves à la S&T Lexpérience du HEC : des jeux sérieux.HECdes jeux sérieux En sciences, SpatioPet, Mécanika… En allant chercher leur passion (Prensky, AQIFGA) Défis coopératifs (DGI)(DGI)

18 Comment intéresser les élèves à la S&T, selon le CRIJESTCRIJEST Lenseignement par projets Favorise lapprentissage de la résolution de problèmes et des habiletés scientifiques. Cependant, pas nimporte quel projet… Doit être ancré dans la « vraie vie » et conduire à la réalisation dun produit concret et signifiant. Qui permet la compréhension des concepts et leur application. Exemple à la FGA : projet du haut-parleur.projet du haut-parleur

19 Comment intéresser les élèves à la S&T, selon le CRIJESTCRIJEST Le travail collaboratif Akinbobola (2009) « a découvert que lapproche collaborative était la plus à même de favoriser le développement de lintérêt. » Application à la FGA : favoriser le travail collaboratif ?

20 Comment intéresser les élèves à la S&T, selon le CRIJESTCRIJEST Les démarches dinvestigation scientifique Lengagement intellectuel des élèves dans le processus scientifique fait la différence. Pas juste « Hands on », aussi « Minds on ». Défi raisonnable pour lélève. Exemple à la FGA : Des petits organismes dans ma bouche!Des petits organismes dans ma bouche!

21 Comment intéresser les élèves à la S&T, selon le CRIJESTCRIJEST La contextualisation des apprentissages Hulleman et Harackiewicz (2009), dans la revue Science, ont montré que « des élèves à qui lon demande de réfléchir sur les liens que les S&T peuvent entretenir avec leur vie personnelle voient leur intérêt et leurs performances scolaires augmenter plus que si lon investit le même temps à faire des révisions de contenus. Ces résultats sont particulièrement positifs pour les élèves qui présentent des performances scolaires plus faibles habituellement. » À la FGA : Le détecteur de faux billets.Le détecteur de faux billets

22 Pistes didactiques intéressantes Amener les connaissances à lélève ou lélève aux connaissances ? Approches pédagogiques variées. « Les élèves répondent mieux à des traitements pédagogiques différents de ce quils font dhabitude, par une sorte de dopage de la motivation. » (Potvin, 2011) Mais pas toujours évident à appliquer…

23 Approche inductive « Plusieurs didacticiens prônent une compréhension qualitative dabord et une formalisation mathématique ensuite (suivie de séances dexercices) » (Potvin, 2011) Enseignants de sciences souvent enseignants de maths. On a de la difficulté à sortir des formules. 35 défis électroniques (Potvin, 2005) pour SCT défis électroniquesSCT-4061 Formuler une loi avec des équations ET des mots.

24 Pistes didactiques intéressantes Passer du connu à linconnu : Pourquoi la Lune ne tombe-t-elle pas sur la Terre ? Courbure de la Terre Inspiré de Potvin (2011)

25 Les conceptions inattendues « Les erreurs des élèves peuvent être un des éléments du parcours didactique. » -André Giordan, Les élèves sont des machines à fabriquer « du sens », selon leur expériences passées. Dès quon les déstabilise, ladaptation se met en marche.

26 Les conceptions inattendues La notion du « cycle de leau » : Quand on voit des bulles dans leau, on dit quelle bout. Ces bulles, de quoi sont-elles faites ?

27 Les conceptions inattendues « Lenseignant avisé interroge constamment ses élèves[…] pour sonder leur conceptions et pouvoir agir à partir delles. » Sinon, « il se met en position de perdre presque tous les combats quil faut mener pour le développement dune culture scientifique et technologique, y compris tous ceux dont il naura jamais eu connaissance.» (Potvin, 2011)

28 Comment faire développer une culture scientifique ? En brisant les mythes, en allant au fond des choses. La découverte ! La création ! Les SA ouvertes où les courses aux réponses ne sont pas le but… En intégrant lhistoire des sciences à notre enseignement.lhistoiresciences

29 Comment intégrer les nouvelles technologie comme la robotique ? « Depuis que jai commencé à faire de la robotique dans ma classe, jai observé que les élèves qui y participent arrivent à débloquer plus rapidement que la moyenne au niveau de certains concepts géométriques et algébriques. Maintenant, le résultat du calcul a un sens et est concret. » -Carl Arian « On manque de temps! » -Enseignants x,y ou z. Solution : sanctionner le cours dinformatique INF-5083 à ceux qui font de la robotique pédagogique.

30 Comment intégrer les nouvelles technologie comme la robotique ? Lintégrer aux projets technologiques appropriés. Projet 1 : serre automatisée par François Guay-Fleurent, Martin Lahaie et Doris St-Amand. Projet 2 : Station dépuration deaux usées par Jean-Philippe Jean- Gagnon et Diane Ménard. Projet 3 : Gradateur automatique par Daniel Lalande et Charles Tardif.

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34 Léducation relative à lenvironnement (ERE) dans les cours de SCT ST, ATS et ST E Thème du 3 e sec. = lhumain Thème du 4 e sec. = lenvironnement

35 Les problématiques 1. Les changements climatiques (SCT-4062) 2. Leau 3. La forêt 4. Lénergie (SCT-4061) 5. Lalimentation 6. Les matières résiduelles (SCT-4064)

36 LERE, où, quand, comment ? Cest le défi ! Lors de la création ou la sélection de SA, avoir en tête le thématique environnementale. Aide à contextualiser les apprentissages. Valeur importante à transmettre aux élèves.

37 Impacts des nouveaux cours sur organisation scolaire « Faire du neuf [renouveau] avec du vieux [organisation scolaire actuelle] ce nest pas évident. » « Il faut repenser lorganisation avant limplantation et bien entendu ajuster le tir en cours dimplantation. » -Jacques St-Onge et Martin Lahaie

38 Impacts des nouveaux cours sur organisation scolaire Premièrement, les fameux locaux et les fameux outils…

39 Organisation des laboratoires/ateliers Exemple nicolétain

40 Organisation des laboratoires/ateliers Environ 12 par 12

41 Organisation des laboratoires/ateliers

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43 Chariot mobile (comptoir mobile)

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45 Roulotte mobile !!!

46 Le choix de loutillage

47 Solutions possibles pour les petits centres : Aller plus loin en électronique ou en robotique. Adapter les SA (cahier des charges) pour lutilisation de petits outils, par exemple, une perceuse sensitive sur table. Sélectionner des SA déjà adaptées : haut-parleur, détecteur de faux billets, boîte à nivelage automatique, etc.haut-parleurdétecteur de faux billetsboîte à nivelage automatique

48 Faux débat sur les cours de 3 e secondaire Argument 1 : sauver du temps? Argument 2 : sauver des dollars? Argument 3 : pas utile pour la diplomation? Argument 4 : Le CLE? Argument 5 : ?

49 Impacts des nouveaux cours sur lorganisation scolaire Évaluation : lenseignant est là en tout temps (ou presque) Évaluation : Les enseignants vont faire le saut…tout un changement. Vraiment par compétences! Matériel : liste de matériel de Mme Lalancette liste minimale…cest une liste pour lévaluation seulement. Pour le programme, voir la liste de 2006.

50 Impacts des nouveaux cours sur organisation scolaire ? 40% pratique, 60% théorique ! Labo/atelier facilement accessibles. La lourdeur de la tâche enseignante fera en sorte quil délaissera peut-être les expérimentations… Repenser lorganisation scolaire (périodes ciblées, heures/semaine, remédiation/atelier, TTP, etc.)

51 Impacts des nouveaux cours sur organisation scolaire ? Lidéal, petite classe où tout sy fait. Temps de libération ou ajout dun TTP. Ajout de TTP au secteur des jeunes avec larrivée du renouveau… Matériel pédagogique de la SOFAD : à vous de juger, mais pour labo/atelier…

52 Et la réussite des élèves ? Parcours particulier (ST-ATS-STE), possibilité du choix des SAÉ par lélève/lenseignant, motivation accrue donc réussite accrue (on lespère)… Examens pas facile (ce nest pas le but non plus?) R = E * S Si les activités sont motivantes, ça aide!

53 Implantation des nouveaux cours Graduellement, mathématiques en premier ? Chimie/physique en premier? Atelier prêt avant limplantation. TTP pour aider ? Ou libérer un enseignant?

54 En bref On sen va loin, très loin des SCP 4010, 4011 et 4012… Les enseignants auront besoin dêtre soutenus dans tout cela. De gros changements en science! Malgré tout, les connaissances sont importantes dans ce programme par compétences

55 En bref Pas de recette miracle, mais il ne faut pas « tasser » les activités de laboratoire et le temps en atelier. Il faut favoriser ça le plus possible. De cette manière, les élèves seront, on lespère, plus motivés et « meilleurs ». Lier les activités à la vie pratique dun jeune adulte (auto/appartement/électronique).

56 En bref Selon Marc Prensky : Il nest pas ici question de changer, mais de sadapter. Le monde change autour de nous, lécole doit faire de même. Clé de la réussite : collaboration, passion, créativité, expérimentation, soutien, développement de lexpertise, y aller selon la passion des élèves (parcours ST/ATS), adaptation, métacognition… Wow, beau défi ! Allons-y !!!!

57 Contactez-moi Pour me contacter : Pour avoir le « Powerpoint » daujourdhui : sous longlet TRÉAQFP Petit «cadeau» pour ceux qui le désirent : matériel pour fabriquer 3 détecteurs de faux billets.matériel pour fabriquer 3 détecteurs de faux billets

58 "Tout le monde est un génie. Mais si on juge un poisson sur sa capacité à grimper à un arbre, il passera sa vie à croire qu'il est stupide." - Albert Einstein "On ne peut rien enseigner à autrui, on ne peut que l'aider à le découvrir lui même." - Galilée "L'élève n'est pas qu'un vase qu'on remplit mais un feu qu'on allume." - Montaigne « Le but de lécole ne doit pas être de réussir lécole, mais de réussir sa préparation pour la vraie vie qui nous attend après et hors de linstitution » -Patrice Potvin

59 Références bilbiographiques Boutet, M., Samson, G. et Myre-Bisaillon, J. (2009). « La construction dune citoyenneté environnementale au sein des programmes dinsertion socioprofessionnelle de jeunes en grandes difficultés dapprentissage et dadaptation ». Revue des sciences de léducation, Volume 35, numéro 1, p Cadotte, R. (2012). Lettre aux enseignantes, M, Montréal. Charland, P. (2003). « L'ERE et l'enseignement des sciences : d'une problématique théorique et pratique vers une perspective québécoise ». Vertigo : la revue électronique en sciences de lenvironnement. En ligne. Volume 4, numéro 2, octobre Page consulté le 4 février 2013.

60 Références bilbiographiques Charland, P., Potvin, P. et Riopel, M. (2009). « Léducation relative à lenvironnement en enseignement des sciences et de la technologie : une contribution pour mieux vivre ensemble sur Terre ». Éducation et francophonie : revue scientifique virtuelle. En ligne. Volume 37, numéro 2, automne 2009, p Consulté le 4 février 2013.http://www.acelf.ca/c/revue/pdf/EF CHARLAND.pdf Durkheim, É. Lévolution pédagogique en France, Paris, PUF, réédition, 1969, p. 14. Ministère de lÉducation, du Loisir et du Sport (2007). Programme de formation de lécole québécoise. Enseignement secondaire, 2 e cycle. Québec : Gouvernement du Québec. Ministère de lÉducation, du Loisir et du Sport, Direction de léducation des adultes et de laction communautaire. (2012). Programme détudes : Science et technologie. Québec : Gouvernement du Québec.

61 Références bilbiographiques Papadimitriou, V. (2001). Science and Environmental Education : Can They Really Be Integrated ? Conférence présentée au Symposium de lIOSTE « Science and Technology Education -Preparing Future Citizens », 29 avril au 2 mai 2001, Paralimni, Chypre. Potvin, P. (2011). Manuel denseignement des sciences et de la technologie, Multimondes, Québec. Samson, G., Boutet, M. et Guijarro Cayer, G. (2008). « Enseigner la science et la technologie pour éduquer à lenvironnement : une question dinterdisciplinarité pour favoriser le transfert des apprentissages ». Spectre. Volume 38, numéro 1, p

62 Références bilbiographiques Sauvé, L. et Girault, Y. (2008) « Léducation scientifique, léducation à lenvironnement et léducation pour le développement durable : croisements, enjeux et mouvances ». ASTER : Léducation à lenvironnement ou au développement durable. En ligne. Numéro 46, 2008, p Villemagne, C. (2008a). « Regard sur léducation relative à lenvironnement des adultes ». VertigO - la revue électronique en sciences de l'environnement. En ligne. Volume 8, numéro 1, avril Consulté le 4 février Villemagne, C. (2008b). Léducation relative à lenvironnement en contexte dalphabétisation des adultes. Quelles dimensions critiques? Revue internationale francophone en ERE « Regards – Recherches – Réflexions ». En ligne. Volume 7, p Consulté le 4 février 2013.http://www.revue- ere.uqam.ca/categories/PDF/Volume7/03_Villemagne_C.pdf


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