Enseignement par problème Apprentissage par problème 21ème Congrès AIPU 2004 Faculté des Sciences Semlalia FSSM, Université Cadi Ayyad Marrakech UCAM Enseignement par problème et Apprentissage par problème Présenté par le groupe de cristallisation d’innovation pédagogique : GYPSE Projet pédagogique de l’UCAM, en partenariat avec l’APEFE, Association pour la Promotion de l’Education et de la Formation à l’Etranger. CfWB, Communauté française Wallonie Bruxelles, Avec le soutien pédagogique de V. Vierset , intervenante CIPEGU, Centre International de Pédagogie et de Gestion Universitaires.

Le groupe GYPSE a travaillé sur 6 sujets :  L’osmose : El Mouden, Nadifiyine et Oufdou, Dpts. Biologie et Chimie, FSSM.  Lentilles minces : Mme Boustani, Dpt. Physique, FSSM.  Dosage acido-basique : Mmes El Anba et Majid, Dpt. Chimie, FSSM.  Notion de chiralité : Mr. Alagui, Dpt. Chimie, FSSM.  Dérivé d’une fonction numérique à deux variables : Ait Ouassarah, Dpt. Mathématiques, FSSM.  Loi de Faraday : Mrs Jalal, Sefyani et Mme El Hariri, Dpts. Chimie, Physique et Géologie, FSTG. Ces travaux d’ateliers qui entrent dans le cadre d’une formation sur la pédagogie, ont été réalisés avec l’intervention pédagogique de Mme Viviane VIERSET.

I. Enseignement par problème II. Apprentissage par problème L’OSMOSE El Mouden, Nadifiyine et Oufdou, Dpts. Biologie et Chimie, FSSM. Objectif Comparaison de 2 méthodes pédagogiques : I. Enseignement par problème II. Apprentissage par problème

Le problème ? Dans un village non équipé d’électricité, une famille veut conserver 8 Kg de viande durant une période de 1 mois. Le père a mis du sel sur la viande et il l’a laissé sécher. Ainsi, cette famille a pu consommer la viande durant des semaines. Quel est le phénomène biologique mis en jeu pour conserver la viande ?

Comment cette famille a pu conserver la viande ? Les 2 méthodes: I. Enseignement par problème II. Apprentissage par problème

I. Enseignement par problème En tant que professeur, comment vais-je résoudre ce problème et l’expliquer aux étudiants ?

Photo 1 : viande avant conservation

Photo 2 : viande après conservation Il y a sortie d’eau des cellules animales de viande vers l’extérieur riche en sel.  Cette sortie d’eau du milieu intracellulaire vers le milieu extracellulaire se fait selon le phénomène biologique d’osmose.

Schéma du principe de l'osmose : C1 < C2 Milieu intracellulaire Milieu extracellulaire (cellule de viande) (sel) Eau Application : A la fin de la séance, je demande à l’auditoire d’expliquer le phénomène d’osmose à partir du problème de départ : Comment cette famille a pu conserver la viande ?

… c’est l’Enseignement par problème Donc ... … en tant que professeur, comment vais-je résoudre ce problème et l’expliquer aux étudiants? J’expose et je démontre ma solution du problème. Les étudiants “écoutent”. … c’est l’Enseignement par problème

Enseignement par problème Pré-requis : Organisation de la cellule, notion de concentration. Objectifs : Objectif général : comprendre le phénomène de l'osmose. Objectifs spécifiques :  L’étudiant sera capable d’expliquer le phénomène d’osmose.  L’étudiant sera capable de schématiser le principe du phénomène d’osmose.

Comment cette famille a pu conserver la viande ? Les 2 méthodes: I. Enseignement par problème II. Apprentissage par problème

II. Apprentissage par problème, APP Comment en tant qu’étudiants, allez- vous résoudre le problème et l’expliquer aux autres ?

Avant la séance du travail, en tant que Professeur, je constitue le dossier « Apprentissage Par Problème »  Fiche technique : c’est un repère (guide) pour l’enseignant.  Cahier de l’enseignant(e) : comporte toutes les notions à savoir et à apprendre par l'étudiant.  Cahier de l’étudiant(e) : comporte le même canevas mais il est vide. C’est l’étudiant qui doit remplir ce cahier.

Fiche technique = Point de repère pour l ’enseignant(e) Scénario : Cette famille a pu conserver la viande par du sel. Les cellules de la viande se déshydratent en présence du sel.  Le phénomène biologique observé est l’osmose  Schéma du principe du phénomène de l’osmose. Scénario Mise en scène Réalisation

Les étudiants travaillent en groupe de 4. Mise en scène : Les étudiants travaillent en groupe de 4.  Chaque groupe dispose des documents dont il aura besoin.  Chaque groupe doit exposer son travail aux autres groupes.  L’ensemble des étudiants illustre, avec un schéma, le concept du phénomène après discussion inter-groupes. Synthèse globale réalisée par les étudiants et le professeur comble les déficits. Fiche technique Scénario Mise en scène Réalisation

Documentation : des documents sont mis à Fiche technique Réalisation : Documentation : des documents sont mis à la disposition des étudiants. Cahiers de l'enseignant(e) et de l'étudiant(e) : voir documents joints. Animation des groupes : préparation de la gestion des groupes (production, facilitation, régulation). Scénario Mise en scène Réalisation

Cahier de l'enseignant(e) Pré-requis : organisation de la cellule, notion de concentration. Objectifs : Objectif général : comprendre le phénomène de l'osmose. Objectifs spécifiques :  L’étudiant sera capable d’expliquer le phénomène d’osmose.  L’étudiant sera capable de schématiser le principe du phénomène d’osmose.  L’étudiant sera capable de proposer et de gérer une autre expérience sur le phénomène d’osmose. Enoncé du problème : Dans un village non équipé d’électricité, une famille veut conserver 8 Kg de viande ………..

Hypothèse d'explication Phénomène à expliquer : Cahier de l'enseignant(e) Phénomène Hypothèse d'explication Osmose Le sel conserve la viande : Il y a sortie d’eau des cellules animales de viande qui sont hypotoniques vers le milieu extracellulaire hypertonique riche en sel. Cette sortie d’eau se fait selon le phénomène d’osmose.

Milieu intracellulaire Milieu extracellulaire Principe du phénomène d'osmose : Définition : L'osmose est un phénomène physique où a lieu le passage de l'eau du milieu hypotonique (moins concentré) vers le milieu hypertonique (plus concentré). Cahier de l'enseignant(e) C1 < C2 Milieu intracellulaire Milieu extracellulaire (cellule de viande) (sel) Eau Schéma du principe de l'osmose Références bibliographiques :  - Bruce ALBERTS, Dennis BRAY, Julian LEWIS, Martin RAFF, Keith ROBERTS, James D. WATSON. 1998. Biologie moléculaire de la cellule. 3ème édition Flammarion. - Jean-Claude Roland, Annette Szöllösi, Daniel Szöllösi. 2001. Biologie Cellulaire.5ème édition, Paris, Dunod, 142 p.

Cahier de l'étudiant(e) Pré-requis : organisation de la cellule, notion de concentration. Objectifs : Objectif général : ……………………………………………. Objectifs spécifiques : ………………………………………. ………………………………………. Enoncé du problème  : Dans un village non équipé d’électricité, une famille veut conserver 8 Kg de viande ………..

Phénomène à expliquer : Phénomène Hypothèse d'explication Cahier de l ’étudiant(e) Principe du phénomène : Références bibliographiques :

… c’est l’Apprentissage par problème Donc ... … Comment en tant qu’étudiants, allez-vous résoudre le problème et l’expliquer aux autres ? Les étudiants exposent et démontrent leurs solutions. J’anime et je gère. … c’est l’Apprentissage par problème

II. Apprentissage par problème, APP I. Enseignement par problème, EPP En tant que professeur, comment vais-je résoudre ce problème et l’expliquer aux étudiants ? J’expose et je démontre ma solution du problème. Les étudiants “écoutent”. II. Apprentissage par problème, APP Comment en tant qu’étudiants, allez-vous résoudre le problème et l’expliquer aux autres ? Les étudiants exposent et démontrent leurs solutions. J’anime et je gère.

Comparaison des deux méthodes pédagogiques (Vierset, 2000) Rôle du professeur Expose le savoir et le démontre. Reproduction du savoir Anime et gère le groupe Facilite la Création du savoir Rôle de l'étudiant Absorbe le savoir Objet de formation Propose des démarches de résolution des problèmes Compositeur et acteur de sa formation Enseignement par problème Transmissive Apprentissage par problème Active

Le groupe GYPSE vous remercie pour votre attention

En tant que professeur, comment vais-je résoudre ce problème et l’expliquer aux étudiants ?  Le milieu extracellulaire est riche en sel; c’est un milieu plus concentré (hypertonique) par rapport au milieu intracellulaire; cellule de viande (hypotonique).  Il y a sortie d’eau des cellules animales de viande vers le milieu extracellulaire hypertonique riche en sel.  Cette sortie d’eau du milieu intracellulaire hypotonique vers le milieu extracellulaire hypertonique se fait selon le phénomène biologique d’osmose.

- Je suis en face d’un grand auditoire, j’expose le problème. - Nous avons pris un problème de la vie courante (active). - On met le sel et ça se conserve. Pourquoi ? - C’est important, j’ai posé le problème et c’est moi qui a résolu le problème. A la fin du cours, je repose le problème. La question que j’ai déposé au début,……. - L’enseignement par problème : c’est une méthode transmissive positive. - EPP : Je donne la solution du problème et je demande une application aux étudiants. - On revient au point de départ : je repars du même problème. - Coupure : nous reprenons notre point de départ qui est la comparaison entre les 2 méthodes pédagogiques : EPP et APP. - On a vu la 1ére méthode d’EPP et on passe maintenant à la 2ème méthode pour traiter le même problème. - Scénario : point de repère du cours pour l’enseignant. idées de base qu’il faut faire passer à l’étudiant en suivant une certaine chronologie. - Mise en scène : comment mettre en place … - Réalisation : documents,… - Comprendre : ce n’est pas un verbe d’action : à éliminer des objectifs spécifiques. - Dans la méthode d’Enseignement par problème, on atteint des objectifs de bas niveau. - Dans la méthode d’Apprentissage par problème, on atteint des objectifs de haut niveau. - L’APP demande énormément de temps : nous-mêmes, nous avons travaillé pendant des heures pour établir ces projets … - Objectif spécifique 3 : On touche un degré d’autonomie et de responsabilité de l’étudiant. - Animation des groupes: nous nous en parlerons pas car on n’a pas eu le temps de le voir.

Bilan : Dans cette méthode active d’APP, on peut demander aux étudiants jusqu’à proposer et gérer une autre expérience sur le phénomène d’osmose.