SNP 323: didactique des sciences et technologies II Brahim El Fadil brahim.elfadil@usherbrooke.ca Cours 3 - Session: hiver 2017 El Fadil hiver 2017

1. La démarche de conception technologique (DCT) Plan de cours 1. La démarche de conception technologique (DCT) 3. Situation de conception technologique - travail évalué 2 3. Discussion de quelques conceptions possibles. 4. Consignes concernant le cours 4 (en ligne). 5. Consignes concernant le cours de 6 mars. POINT 1: http://www.cmec.ca/science/framework/ Le Cadre commun de résultats d'apprentissage en sciences de la nature M à 12 est né du Protocole pancanadien pour la collaboration en matière de programmes scolaires (À l'intention des conceptrices et des concepteurs de programmes d'études) 4 Principes de base en vue de la culture scientifique au Canada «La culture scientifique devrait demeurer une image abstraite guidant la réforme de l'enseignement des sciences.» M. Eisenhart (1996) À la lumière de la vision de la culture scientifique et de la nécessité de développer cette culture au Canada, quatre principes de base ont été élaborés dans le contexte du présent Cadre. Les conceptrices et concepteurs de programmes d'études sont invités à noter que ces principes présentent quatre aspects critiques de la culture scientifique de l'élève. Ils reflètent le caractère global et les liens étroits qui caractérisent l'apprentissage et doivent être considérés interdépendants et complémentaires. Les résultats d'apprentissage du Cadre seront décrits en relation avec les principes de base qui suivent. 1er principe de base : Sciences, technologie, société et environnement (STSE) ­ L'élève sera apte à mieux comprendre la nature des sciences et de la technologie, les interactions entre les sciences et la technologie et les contextes social et environnemental des sciences et de la technologie. 2e principe de base : Habiletés ­ L'élève développera les habiletés requises pour la recherche scientifique et technologique, la résolution de problèmes, la communication de concepts et de résultats scientifiques, la collaboration et la prise de décisions éclairées. 3e principe de base : Connaissances ­ L'élève construira des connaissances et une compréhension des concepts liés aux sciences de la vie, aux sciences physiques et aux sciences de la Terre et de l'espace, et appliquera sa compréhension à l'interprétation, l'intégration et l'élargissement de ses connaissances. 4e principe de base : Attitudes ­ On encouragera l'élève à développer des attitudes favorisant l'acquisition de connaissances scientifiques et technologiques et leur application pour le bien commun de soi-même, de la société et de l'environnement. _________________________ POINT 2: Dans les programmes de sciences et technologies du primaire et du secondaire, la compétence disciplinaire 1 (“Proposer des explications ou des solutions à des problèmes d’ordre scientifique ou technologique” au primaire et “Chercher des réponses ou des solutions à des problèmes d’ordre scientifique ou technologique” au secondaire) met l’emphase sur les démarche à caractère scientifique et le lien entre ces démarches et la construction des savoirs disciplinaires (concepts et modèles scientifiques). Au primaire les concepts sont désignés sous l’appellation de savoirs essentiels. Ces savoirs «s’articulent autour de quelques concepts unificateurs qui permettent de faire des liens entre les domaines (d’apprentissage) : la matière; l’énergie; les forces et les mouvements; les systèmes et l’interaction» (Gouvernement du Québec, 2001, p. 157). Au secondaire, ils sont désignés sous l’appellation de concepts prescrits. El Fadil hiver 2017

La DCT Selon le PFEQ, (p. 151) El Fadil hiver 2017

Selon le PFEQ (p. 158) El Fadil hiver 2017

La DCT Plusieurs approches différentes. Pourquoi recourir à la DCT? Petroski (1996): la DCT est un processus, une série d'étapes nouées avec les objectifs énoncés. C'est une manière de concevoir et de créer de nouveaux objets et de communiquer ces solutions à d'autres d'une manière facilement compréhensible. Koen (2003): la DCT peut être vue comme une stratégie qu’on utilise pour amener le meilleur changement dans une situation mal comprise et dans la limite des ressources disponibles. Pourquoi recourir à la DCT? Le but de la DCT est de développer chez l’élève la capacité efficace et créative afin d’intervenir dans le monde réel. El Fadil hiver 2017

DCT selon l’ITEA (2007) The design process includes defining a problem, brainstorming, researching and generating ideas, identifying criteria and specifying constraints, exploring possibilities, selecting an approach, developing a design proposal, making a model or prototype, testing and evaluating the design using specifications, refining the design, creating or making it, and communicating processes and results (p. 97). El Fadil hiver 2017

Modalités de mise en oeuvre de la DCT Selon El Fadil (2016): El Fadil hiver 2017

Problèmes technologiques Ils sont caractérisés par une seule solution (comme image d’un casse-tête) qui peut être atteinte par une procédure qui peut être soit spécifiée, soit due au hasard. * Inconvénient: ne représentent pas des problèmes complexes de la vie réelle. Quel type de problème doit-on présenter aux élèves? Franske (2009) caractérise trois types différents: 1) des problèmes de type casse-tête (puzzle problems) ; 2) des problèmes bien définis (well-defined ou well-structured problems); 3) des problèmes mal définis ou mal structurés (ill-defined ou ill- structured problems). Ils sont bien structurés Ils ont un état initial bien connu, un objectif préalablement défini et une méthode de résolution habituelle. Ils sont ceux avec les élèves sont plus familiers et faciles à résoudre. Ils sont bons pour vérifier la compréhension de concepts et pour évaluer les apprentissages. * Inconvénient: problème de transfert des apprentissages à la vie réelle. Ils correspondent aux problèmes de la vie réelle. Ils sont souvent liés à un contexte spécifique et la non-disponibilité d’informations nécessaires pour leur résolution dans l'énoncé du problème. Plusieurs solutions peuvent exister, mais ni le problème, ni le processus de sa résolution ne sont préalablement expliqués pour l’élève. Inconvénients: déstabilise à la fois les élèves et les enseignants en les plaçant en dehors de leur zone confort. Leur résolution exige l'application des connaissances de plusieurs domaines. El Fadil hiver 2017

Travail évalué 2 Voir la situation sur le site: snp323elfadil.weebly.com Expliquer la tâche. Cours en ligne: la réalisation de la conception L’activité du 6 mars. El Fadil hiver 2017