Avec quels supports stimuler l’apprentissage de la chimie par les TICE ? Divna Brajkovic Liège-Belgique 2 ème colloque international sur les TIC en éducation 1 er et 2 mai 2014 Montréal, Canada

Mon contexte HELMo - Haute Ecole Libre Mosane 39 formations +/ étudiants Enseignement supérieur non universitaire Formations : Bacheliers professionnels en 3 ans

Catégorie pédagogique : Bachelier Sciences  Formation de futurs professeurs de sciences pour l’enseignement secondaire inférieur Collège S t Louis à Waremme : Enseignement secondaire Mon contexte

Structure de l’exposé

Chemistry Is All Around Network 01/12/2011-1/12/2014 LLP Comenius-Réseaux 1. Projet européen

1.1. Objectif du projet Créer un réseau d’échanges entre différentes institutions éducatives pour stimuler le processus d’apprentissage en chimie en partageant des expériences innovantes, attractives et interactives basées sur les TICE.

11 Pays européens 100 Ecoles secondaires dont 10 écoles belges 1.2. Partenaires

1.3. Les axes de travail Axe 1 : Activités de recherche Axe 2 : Ressources TICE Espace de collaboration numérique Implémentation Motivation des étudiants Formation des enseignants Bonnes pratiques Identification, analyse Expérimentation sur le terrain Évaluation

Mettre en place des activités porteuses de sens favorisant l’expérimentation pour augmenter la motivation des étudiants Faciliter le passage à l’abstraction donc le passage du niveau macroscopique au niveau microscopique Améliorer la formation des enseignants 1.4. Premières conclusions du projet européen * ⇨ La démarche d’investigation ⇨ Usages des TICE ⇨ FI, FC et le terrain / hypothèses de travail * Réunion de travail avec les partenaires belges : 26/9/2012

« Du questionnement à la connaissance en passant par l’expérience » Document téléchargeable sur le site : 2. La démarche d’investigation

DARO S., STOUVENAKERS N., GRAFTIAU M-C., Faire des sciences entre 10 et 14 ans, c’est mener une démarche d’investigation (2009) M INISTÈRE DE L ’E DUCATION N ATIONALE « du questionnement à la connaissance en passant par l’expérience » (2009) Principes d’unité et de diversité

3. Usages des TICE TICE Atouts Dérives Usages réfléchis Exemples :

Augmenter la motivation Diversifier les pratiques pédagogiques Faciliter l’apprentissage de la chimie en explicitant le passage à l’abstraction 3.1. Les atouts

3.2. Dérives Veiller au choix des ressources Le numérique doit enrichir les pratiques didactiques existantes et les vivifier, sans les remplacer ! En Chimie, l’expérimentation doit primer sur le recours au virtuel !

Usages réfléchis Pour favoriser l’apprentissage de la chimie, science abstraite et complexe, j’ai expérimenté l’intégration des TICE dans la démarche d’investigation

Exemple : Scénario testé avec des étudiants de 1 ère bac Sciences 4. Scénario pédagogique site d’Inforef :

Etapes DIScénario pédagogiqueTICE Questionnement Expérience « spectacle » : Une magicienne fait « disparaître » du magnésium ! Vidéo 4.1. Etapes de la DI / TICE

Etapes DI Scénario pédagogiqueTICE Formulation du questionnement par les élèves TBI noter les préconceptions/ questions  Fonction d’archivage Confrontation des préconceptions Reproduire le « tour » de la magicienne Mise en commun TBI

Etapes DI Scénario pédagogiqueTICE Elaboration des hypothèses Modélisation des réactifs et des produits potentiels : boîtes avant/après Mise en commun : modélisation au TBI des hypothèses des étudiants.

Conception de l’investigation à réaliser pour les valider A partir de ressources, les élèves proposent une démarche expérimentale par écrit afin de confirmer les hypothèses émises. Etapes DI Scénario pédagogiqueTICE

Investigation conduite par les élèves Etapes DI Scénario pédagogiqueTICE

Etapes DI Scénario pédagogiqueTICE Analyse des résultats Analyse de l’investigation sous forme d’un tableau : niveau macroscopique, niveau microscopique et niveau symbolique

Etapes DI Scénario pédagogique TICE Acquisition et structuration des connaissances Mise en commun sous forme de questionnement à l’aide de vidéos et d’animations

Etapes DI Scénario pédagogique TICE Réinvestissement Analyse d’autres phénomènes en utilisant les fonctionnalités du TBI

Etapes DI Scénario pédagogiqueTICE Transfert Pour terminer, une tâche (situation d’intégration) permet d’évaluer certaines des compétences acquises.

4.2. Analyse de ce scénario Différents moments/types d’évaluation : avant Avantages/inconvénients du TBI Phénomènes physique/chimique pendant Traces durant l’expérimentation : rapports, présentations avec TBI, photos,… après Questionnaire sur e-learning (pratique réflexive) Retour : Avantages/inconvénients du TBI Tâche (évaluation formative)

Pour favoriser l’apprentissage de la chimie, les scénarios pédagogiques devraient intégrer les TICE de manière spécifique (vidéos, animations, TBI,…) afin de soutenir la DI en vue d’une gradation des niveaux d’abstraction. Développement de compétences scientifiques, techniques et transversales 4.3. En conclusion

Scénario pédagogique Questionnement Formulation du questionnement par les élèves Hypothèses/conception de l’investigation Investigation Analyse des résultats Structuration des connaissances Communication Transfert Expérimentation Usages TICE Observations Recherche dans les documents Modélisation

Amélioration de l’analyse de la modélisation au niveau atomique et moléculaire de phénomènes dynamiques complexes Réaction : laine de fer /CuCl 2(aq) Niveau macroscopique ⇨ Niveau microscopique L’atout principal des TICE pour soutenir la DI

(Bétrancourt,2007) Les atouts du TBI pour soutenir la DI Interactivité Stockage/ réutilisation d’informations Visualisation d’informations Processus de production et de création Traitement automatique d’information s complexes

Formation initiale Formation continuée Terrain (maîtres de stage) 5. La FI, FC et le terrain

Construire Co-Construire Vivre 1 ère Bac2 ème Bac3 ème Bac 5.1. Acquisition progressive des compétences professionnelles en formation initiale (FI)

Co- construction scénarios pédagogiques Maîtres de stage Professeurs Bac Sciences HELMo Inforef Etudiants 2 ème Bac Sciences

6. Perspectives A poursuivre : L’identification, l’analyse, la création et l’évaluation de ressources TICE L’intégration pertinente des TICE dans des scénarios pédagogiques Le groupe de travail TIChimiE

A réfléchir Réorganisation du curriculum de formation ⇨ Créer une unité d’enseignement « TICE et Sciences » en 2 ème bac Tester les potentialités des tablettes pour soutenir la DI Les environnements numériques d’apprentissage pour individualiser les apprentissages (remédiation, évaluation formative,…), favoriser l’autonomie et amplifier les interactions.

Merci pour votre attention !