Les humanités et l’université: la nécessité d’un dialogue Bernard Leyh Didactique de la chimie Laboratoire de dynamique moléculaire Département de Chimie Université de Liège

[La langue (française)] Les mathématiques: également un langage La pédagogie: Qu’attend l’université? Quel est l’objectif des humanités?

Les mathématiques Réf.: « Explicitation des prérequis et mesure de leur maîtrise » (Etude dirigée par M. Romainville, FUNDP,2003-2006) Les prérequis de mathématiques déterminent plus la réussite aux examens de physique et de chimie que les prérequis de ces disciplines elles-mêmes.

Les chimistes n’aiment pas trop les maths. Pourquoi les prérequis de maths sont-ils si importants même en chimie? La force en maths est révélatrice d’une certaine capacité d’abstraction: compétence transférable L’étudiant qui « rame en maths » élémentaires est distrait de l’essentiel de la discipline étudiée Pourquoi les résultats sont-ils si mauvais? (49% des étudiants ont moins de 8/20 en trigonométrie) Interactions professeur de mathématiques – professeur de sciences sont rares. Les professeurs d’humanités ont peu de temps devant eux. Les élèves perçoivent mal la pertinence des maths pour leurs cours de sciences Pour eux, f(x)=ax2+bx+c n’a guère de rapport avec s(t)=s0+v0t+½at2 Les chimistes n’aiment pas trop les maths.

La pédagogie Compétences générales Romainville et al.: 6 prérequis Tableau périodique Liaisons chimiques Nomenclature et fonction des substances minérales Equations simples (acide-base, combustion) Stoechiométrie Grandeurs et unités Moyenne générale: 7,4/20 – 27% ont une cote >10/20 Nos assistants pédagogiques: Fonctions et nomenclature (4ème) Tableau périodique (4ème) Mole (et stoechiométrie, concentrations etc.) (4ème) Modèle des solutions aqueuses (5ème – 6ème) Equilibres chimiques (6ème) Compétences générales

Activités propédeutiques Pré-test Outil de remédiation Post-test Progression (%) 12,1 Cours secondaire 15,2 39 8,3 Modules 13,2 42 10,5 Modules + Cours Secondaire 14,6 43 11,9 - 11,8 -1

Compétences générales: Savoir interpréter une formule Savoir lire un graphique À partir d’un tableau de valeurs, savoir tracer un graphique (relation linéaire) et calculer la pente Savoir modéliser une situation Savoir élaborer un plan de résolution d’un problème Avoir toujours une attitude critique par rapport à une réponse (surtout chiffrée) Savoir élaborer le plan, la structure d’un chapitre ou d’un texte. M. Romainville: "Une explication [aux piètres résultats en chimie] est sans doute à chercher dans la finalité de l’enseignement de la chimie dans le secondaire actuel, depuis la réforme récente de l’approche par compétences. En effet, le nouveau programme vise prioritairement à susciter l’intérêt des élèves pour cette matière, en privilégiant une approche des implications quotidiennes de la chimie. De plus, l’accent est mis sur les compétences (expérimenter, communiquer,…) plutôt que sur les connaissances. On observe donc ici un hiatus majeur entre l’enseignement universitaire qui attend des prérequis de connaissances traditionnelles et l’enseignement secondaire qui axe ses cours de sciences sur le développement de compétences « utiles pour la vie ». Un dialogue serein autour de cette question serait sans doute salutaire."

But: dépasser le niveau La pédagogie des compétences dans l’enseignement secondaire en CFWB (décret-missions, 1997) But: dépasser le niveau des connaissances des savoir-faire pour: rendre l’élève capable de mettre, de manière organisée et ciblée, ces connaissances et ces savoir-faire au service de la résolution de problèmes plus complexes et contextualisés. Exemple: analyser une publicité pour un modèle de voiture censé produire peu de CO2 Compétences en chimie Développement d’une attitude critique Eveil à la citoyenneté

L’évaluation est censée apprécier: La qualité de l’expression écrite Le raisonnement logique L’utilisation des unités L’exactitude et la précision des résultats L’origine des erreurs: incompréhensions spécifiques, prérequis mal maîtrisés, difficultés mathématiques etc.

Pro – Contra Incontestablement, à la base, une idée bonne et généreuse (cf. article 6 du décret-missions de 1997) Les compétences n’évacuent absolument pas, en principe, les connaissances et savoir-faire de base. De très belles réalisations par des professeurs enthousiastes et motivés MAIS Ambitions démesurées (cf. compétences terminales) Mise en œuvre calamiteuse: manque de clarté des textes (trop touffus), directives contradictoires, mauvaise information des professeurs, offre de formation continuée pour les professeurs inadaptée … Réduction du nombre d’heures de sciences Professeurs partagés, perplexes, parfois désemparés ET DONC: Une grande hétérogénéité des enseignements

Connaissances (matière) Compétences S’approprier des concepts fondamentaux, des modèles ou des principes Conduire une recherche et utiliser des modèles Utiliser des procédures expérimentales Bâtir un raisonnement logique Utiliser des procédures de communication Résoudre des applications concrètes Utiliser les outils mathématiques et informatiques adéquats Utiliser des savoirs scientifiques pour enrichir des représentations interdisciplinaires Etablir des liens entre des démarches et notions vues en sciences et vues ailleurs. Connaissances (matière) Constitution de la matière La matière à l’échelle atomique et moléculaire La classification périodique Le modèle ionique Cohésion de la matière Loi du gaz parfait Les solutions La réaction chimique Eléments de thermodynamique et de cinétique chimique Principales réactions chimiques et propriétés de substances usuelles Notions de chimie organique Utilisation de quelques substances courantes

Manque cruel de temps d’où dilemme Matière? Démarche? L’accent est mis de plus en plus sur la nécessité de mettre en relation science et société. Le rôle du/des cours de sciences n’est pas de préparer à l’enseignement supérieur mais de former des futurs citoyens "alphabétisés scientifiquement". L’université – et en particulier l’ULg – s’oriente de plus en plus vers une approche similaire Approche par problèmes Projets personnels ou de groupe

"The primary goal of science education cannot be simply to produce the next generation of scientists. Rather, societies need to offer their young people an education in an about science … to contribute to their ability to engage critically with science…" Science Education in Europe: Critical Reflections: A Report of the Nuffield Foundation (January 2008) http://www.21stcenturyscience.org