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La communication pédagogique dans les exposés de chimie à luniversité Mireille Houart, Nathalie Warzée, François Reniers, Johan Wouters et Marc Romainville.

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1 La communication pédagogique dans les exposés de chimie à luniversité Mireille Houart, Nathalie Warzée, François Reniers, Johan Wouters et Marc Romainville Recherche financée par le Fond National de la Recherche Scientifique (FNRS)

2 Mireille Houart – FUNDP & Nathalie Warzée – ULB 2/21 Plan Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Perspectives

3 Mireille Houart – FUNDP & Nathalie Warzée – ULB 3/21 Problématique En 1 re année universitaire, dans les sections scientifiques Constats Taux déchec (60%) Cours magistraux (±70% du programme horaire) mode de communication principal En chimie, difficulté majeure et transversale = passages, associations entre trois niveaux de savoir Hypothèse Qualité de la communication pédagogique = facteur déterminant pour lapprentissage facteur contrôlable Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Perspectives Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Perspectives

4 Modèle des trois niveaux de savoir Difficulté transversale en chimie Domaine abstrait modélisation Domaine concret Expériences Expérience Film Photo Schéma Graphique Tableau Langage naturel Niveau Macroscopique Modèle Graphique Langage naturel Niveau microscopique Symbolisme chimique mathématique Langage naturel Niveau symbolique Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Perspectives Cl 2

5 Mireille Houart – FUNDP & Nathalie Warzée – ULB 5/21 Mireille Houart - Université de Namur Objectifs (1) En première année universitaire, dans le cadre des cours magistraux, de chimie générale Analyser la difficulté du passage et des associations entre les trois niveaux de savoir Améliorer la communication pédagogique Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Perspectives

6 Mireille Houart – FUNDP & Nathalie Warzée – ULB 6/21 Objectifs (2) Valider deux hypothèses (Gabel, 1993) Hypothèse1 Expliciter clairement et fréquemment le niveau du message, les passages et les rapports dialectiques quils entretiennent entre eux devrait augmenter la compréhension profonde des étudiants des concepts de base en chimie Hypothèse 2 Mettre laccent sur le niveau microscopique devrait augmenter la compréhension profonde des étudiants des concepts de base en chimie Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Perspectives

7 Mireille Houart – FUNDP & Nathalie Warzée – ULB 7/21 Méthodologie (1) Recueil de données Enregistrement du message de 12 cours magistraux (2 universités - 3 matières) Distribution de questionnaires aux étudiants à lissue de chaque cours magistral Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Perspectives

8 Mireille Houart – FUNDP & Nathalie Warzée – ULB 8/21 Méthodologie (2) Groupe témoinHypothèse 1Hypothèse 2 Solutions aqueuses Thermo dynamique Cinétique FUNDPULBFUNDPULBFUNDPULB Message classique Message classique Message expliciter les niveaux expliciter les liens entre les niveaux Message insister sur le niveau microscopique Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Perspectives

9 Mireille Houart – FUNDP & Nathalie Warzée – ULB 9/21 Méthodologie (3) Analyse du message du point de vue de la difficulté transversale Analyse des questionnaires des étudiants primo inscrits Mesure de la compréhension en profondeur des concepts de base en chimie Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Perspectives

10 100 % 50 % ULBFUNDP Solutions aqueuses ULBFUNDPULBFUNDP Thermo- dynamique Cinétique Proportion du niveau de savoir Caractéristiques du message (1) macroscopique microscopiquesymbolique Le niveau microscopique est très peu mis en évidence dans les 6 cours analysés Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Caractéristiq. du message Acquis des étudiants Actions pédagogiques Impacts sur les acquis des étudiants Perspectives

11 Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Caractéristiq. du message Acquis des étudiants Actions pédagogiques Impacts sur les acquis des étudiants Perspectives Caractéristiques du message (2) Groupe témoinHypothèse 1Hypothèse 2 FUNDPULBFUNDPULBFUNDPULB Durée denregistrement Changement de niveau (nombre/minute) 132 ± 2,0 76 ± 1,3 130 ± 2,6 80 ± 1,0 133 ± 1,5 48 ± 1,0 Identification du niveau de savoir Etablissement de liens entre 2 niveaux Explicitation de liens entre 2 niveaux

12 Acquis des étudiants (1) Niveau macroscopique Niveau symbolique Niveau microscopique (52 12) % (N=664) (21 6) % (N=300) 29 % (N=286) (24 2)% (N = 988) (38 15)% (N = 684) 2% (N = 83) Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Caractéristiq. du message Acquis des étudiants Actions pédagogiques Impacts sur les acquis des étudiants Perspectives

13 Mireille Houart – FUNDP & Nathalie Warzée – ULB 13/21 Actions pédagogiques menées la 2 e année (1) Cours magistraux de thermodynamique pour valider lhypothèse 1 Décrire le modèle des 3 niveaux de savoir et de leurs modes de représentation Décrire le logo didentification des niveaux SYMBOL MICRO H2OH2O MACRO Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Caractéristiq. du message Acquis des étudiants Actions pédagogiques Impacts sur les acquis des étudiants Perspectives

14 Mireille Houart – FUNDP & Nathalie Warzée – ULB 14/21 Actions pédagogiques menées la 2 e année (2) Identifier le ou les niveau(x) sur certaines dias-clés Établir des liens entre les différents niveaux H2OH2O H2OH2OH2OH2O Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Caractéristiq. du message Acquis des étudiants Actions pédagogiques Impacts sur les acquis des étudiants Perspectives

15 H2OH2O ex: NaCl, NH 4 NO 3 H > 0 U = 0 (PV = cst) Exemples de processus spontanés Dissolution dun soluté ionique Évaporation, sublimation Détente isotherme dun gaz H2OH2O solide liquidegaz H2OH2O

16 Mireille Houart – FUNDP & Nathalie Warzée – ULB 16/21 Actions pédagogiques menées la 2 e année (3) Cours magistraux de cinétique pour valider lhypothèse 2 Illustrer le niveau microscopique par des modèles moléculaires sur certaines diapositives et fournir des explications Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Caractéristiq. du message Acquis des étudiants Actions pédagogiques Impacts sur les acquis des étudiants Perspectives

17 A + B 2 C E < E a E E a La réaction ne peut se produire que si deux molécules entrent en collision avec une énergie au moins égale à lénergie dactivation de la réaction Sinon, elles rebondissent simplement lune sur lautre Énergie des collisions

18 Introduction Méthodologie Résultats Actions Impact Complexe activé

19 Mécanisme réactionnel – complexe activé - intermédiaire – étape déterminante Réactifs O3O3 O 2 + O O + O3O + O3 O 2 + O 2 Produits intermédiaire Complexe activé LENT RAPIDE

20 20/21 Impacts sur les acquis des étudiants (ULB) Solutions Année 1Année 2 p<0,01 Thermo- dynamique p<0,0001 Cinétique p<0,0001 Analyse des résultats en cours… Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Caractéristiq. du message Acquis des étudiants Actions pédagogiques Impacts sur les acquis des étudiants Perspectives

21 Mireille Houart – FUNDP & Nathalie Warzée – ULB 21/21 Perspectives Déterminer les acquis des étudiants aux FUNDP Mettre en relation les acquis des étudiants et les caractéristiques du message de la 2 e année Rechercher un lien entre les acquis à court terme et les performances académiques en chimie Problématique Objectifs Méthodologie Résultats Perspectives


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