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 Numéro 81, Janvier 2013 
Collaborer pour innover Version Imprimable  Version imprimable
en Sciences de la nature

Alexis Crête-Lafrenière, enseignant et chargé de projet du Collège de Rosemont et Philippe Flamand, chargé de projet et conseiller technopédagogique du Service de la recherche et du développement  (Cégep@distance)

 

CONTEXTE

En septembre dernier, le Cégep@distance annonçait qu’il amorçait l’élaboration du programme Sciences de la nature (200.B0) pour diversifier son offre de formation à distance. En démarrant ce projet, nous cherchons à répondre tant aux recommandations de plusieurs établissements collégiaux qu’à celles de nos étudiants, lesquels sont de plus en plus nombreux à nous demander des cours de formation à distance pour ce programme. Nous revenons ici sur ce projet qui a de fortes chances d’en intéresser plusieurs à travers le réseau.

DES RESSOURCES PÉDAGOGIQUES POUR LE RÉSEAU

Plusieurs expérimentations basées sur des approches hybrides sont menées actuellement (pensons notamment à la pédagogie inversée) et nous constatons de plus en plus que les approches de la formation à distance et en présence sont complémentaires et partagent de nombreux enjeux pédagogiques.Des outils TIC traditionnellement associés à l’enseignement à distance (forum, wiki, outils collaboratifs synchrones, visioconférence) sont par ailleurs davantage utilisés dans l’enseignement en présentiel, un phénomène qui ne peut que s’accélérer avec l’essor des technologies à l’école.

Alors que de prestigieuses institutions (Harvard, MIT, Paris Tech, Tokyo University, etc.) optent pour le partage massif de leurs ressources d’enseignement et d’apprentissage (REA) avec le OpenCourseWare (OCW), le fait de concevoir des REA qui pourront être transposées dans différents types de formation de divers établissements leur confère une valeur ajoutée importante qui justifie leur développement.

Dans la foulée de cette tendance mondiale, nous proposons justement de profiter du chantier d’élaboration du programme Sciences de la nature au Cégep@distance pour contribuer au patrimoine éducatif québécois et ainsi développer et partager de nouvelles REA avec l’ensemble du réseau collégial. En plus de faciliter l’appropriation de ces REA par les enseignants souhaitant les utiliser dans leurs classes, nous désirons que ceux-ci les perçoivent comme des outils pertinents, efficaces, flexibles et innovateurs pour ce programme préuniversitaire.

Mais dans quelle(s) direction(s) doit-on aller pour développer des innovations pédagogiques en Sciences de la nature ? Avant de recenser quelques-unes des pistes qui pourraient nous y mener, un bilan sur la situation de l’enseignement scientifique s’impose.

Les enseignants de sciences de la nature font déjà face à plusieurs défis d’envergure. Au Québec comme ailleurs dans le monde, plusieurs s’accordent pour dire que l’enseignement scientifique vit une véritable crise de sens1 : chute libre du nombre d’étudiants qui se dirigent vers des carrières scientifiques, manque d’intérêt marqué pour l’apprentissage des sciences après avoir quitté le primaire, stratégies pédagogiques critiquées parce que trop centrées sur la mémorisation de savoirs déclaratifs et la reconduite de procédés standards, décontextualisation des apprentissages, formalisme mathématique trop important au détriment de la compréhension, pratiques élitistes rébarbatives pour beaucoup d’étudiants, etc. De troublants constats, alors que les avancées scientifiques et les innovations technologiques sont réclamées de toutes parts...


INNOVER PAR LE PROGRAMME

Une première piste pour innover dans l’enseignement des sciences touche le curriculum lui-même. Dans la foulée du renouveau pédagogique au collégial, le programme Sciences de la nature s’inscrit dans une approche-programme qui l’écarte de la vision plus individualiste de l’enseignement qu’est l’approche-cours.

L’approche-programme, qui vise à maximiser la cohérence dans la formation, demande des changements dans des pratiques non parfaitement intégrées dans le réseau collégial encore, et ce, particulièrement pour Sciences de la nature, où les cloisons disciplinaires sont traditionnellement plus étanches2.

Dans l’approche-programme, « l’ensemble des cours du programme repose sur un projet de formation élaboré et poursuivi de manière collective et longitudinale par le corps professoral et les leaders responsables de l’enseignement, dans un esprit de constante collaboration et de collégialité3 ». Cette approche permet ainsi de « bonifier la qualité intrinsèque des programmes d’études, et conséquemment d’assurer une meilleure préparation des diplômés pour leurs futures responsabilités professionnelles et sociales4 ».

La migration vers l’approche-programme pourrait être grandement facilitée si nous disposions d’une cartographie du cheminement d’apprentissage des différents concepts scientifiques. Un tel objet n’existe pas encore pour le programme Sciences de la nature au Québec, mais nous pourrions nous inspirer de travaux du groupe américain Project 2061, qui a récemment développé un atlas de la littéracie scientifique.

Cette trame qui relie les concepts scientifiques serait très structurante pour développer des cours dans une véritable approche-programme et aiderait les équipes d’enseignants à effectuer des choix didactiques autour d’un cadre de référence partagé. Une vision structurée du parcours développemental des compétences de l’ensemble du programme permettrait vraisemblablement d’optimiser le parcours d’apprentissage à l’intérieur de chacun des cours. Ceci profiterait à toutes les disciplines contributives, y compris les cours de la formation générale. En plus de susciter une synergie nouvelle entre collègues, le cadre de référence faciliterait le tissage de liens conceptuels entre les disciplines.


INNOVER PAR LES STRATÉGIES PÉDAGOGIQUES

La trame conceptuelle élaborée dans le cadre de cette approche-programme fournirait des assises solides pour innover sur le plan des stratégies pédagogiques en sciences. L’évolution constante des TIC en enseignement et l’émergence de nouveaux paradigmes pour l’apprentissage des sciences ouvrent la porte à un éventail de possibilités que nous nous devons d’explorer.


Une approche tenant compte de l’impact des conceptions erronées sur les apprentissages nous permettrait de faciliter l’apprentissage de certaines notions scientifiques et ainsi d’assurer une meilleure progression dans le processus d’acquisition des compétences. L’élève arrive en classe avec des idées préconçues sur la façon dont le monde fonctionne, et celles-ci se doivent d’être considérées par l’enseignant afin de favoriser la compréhension des nouveaux concepts. L’apprentissage exige que les concepts scientifiques s’appuient sur des savoirs et des expériences antérieurs, ce qui ne peut se produire que si le contenu est organisé dans un programme cohérent (approche-programme).

Par ailleurs, les laboratoires constituent une tradition bien ancrée dans l’enseignement, même si leur efficacité pédagogique est parfois remise en cause, car trop axée sur la réalisation technique. Des simulations nouvelle génération de plus en plus sophistiquées pourraient pallier certaines de ces faiblesses et révolutionner le monde de l’enseignement scientifique. On peut recenser au moins quatre types d’utilisation où les simulations peuvent s’avérer une stratégie pédagogique avantageuse5 :

  • Moduler les échelles de temps et d’espace des phénomènes (accélérer/ralentir, apprécier l’impact de certaines actions dans le futur)
  • Prendre des décisions dans le contexte de situations réelles en raison de leur danger ou d’un aspect critique
  • Permettre d’accéder à des lieux ou à des époques inaccessibles ou révolues
  • Développer une compréhension des grands concepts grâce à l’expérimentation (apprentissages de plus haut niveau cognitif)


Des initiatives telles que le projet PhET, une banque de simulations libres de droits et ouvertes, constituent des stratégies pédagogiques efficaces maintenant facilement accessibles ! Les REA et autres objets d’apprentissage sous licence ouverte, les analytiques d’apprentissage efficients pour aiguiller les apprenants dans une démarche plus personnalisée, l’étude de problématiques dans une approche pluridisciplinaire, sont tant d’autres sujets à explorer.


INNOVER PAR LE TRAVAIL COLLABORATIF

Ce sont là de premières pistes pour l’élaboration d’un programme de Sciences de la nature porteur d’innovations à la fois pour la formation à distance et pour celle offerte en présence.

L’élaboration d’un programme d’études constitue en soi une excellente opportunité pour l’innovation pédagogique, puisqu’un tel projet demande d’échafauder une vision d’un certain idéal pour le futur programme. Que ce soit à partir d’idées nouvelles ou recyclées, le processus d’élaboration de programme vise essentiellement à façonner une trame pédagogique à la fois inspirante, efficace et articulée pour les cours qui en font partie. Il s’agit d’un moment pédagogique privilégié pour faire des bilans et pour labourer la terre, puisque nous sommes alors en mesure de questionner les conceptions établies et d’explorer de nouvelles approches. Parce qu’elle nous demande d’approfondir nos réflexions et de remettre en question nos positions quelques instants, l’élaboration d’un programme est un exercice pédagogique susceptible d’entraîner de nombreuses retombées positives pour celles et ceux qui y prennent part.

Même si l’exercice est complexe, l’élaboration d’un programme doit clairement bénéficier d’une multitude de points de vue et du partage d’expertises entre les acteurs qui l’incarnent. Les leçons nous provenant des mises en pratique du programme dans les collèges du réseau constituent autant de points de repère qui pourraient nous guider dans l’élaboration d’un nouveau programme. Dans l’optique où nous chercherons à développer des REA de qualité et adaptées à l’enseignement en présence, il sera tout aussi important de mettre en place des collaborations avec les praticiens de l’enseignement des sciences.

Durant les études d’avant-projet, nous avons appris que le programme entrerait prochainement en révision au ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche, de la Science et de la Technologie et qu’il allait vraisemblablement être remanié d’ici quelques années. Nous pensons qu’il s’agit là d’une occasion unique de commencer à réfléchir ensemble dès maintenant au futur programme collégial de Sciences de la nature. Une façon idéale de le faire serait de se rassembler dans une communauté de pratique pour partager ressources et expertises entre pairs. Ceci nous permettrait d’identifier ensemble les enjeux d’intérêt et de réfléchir aux solutions innovatrices à mettre en place.

Voilà une belle occasion d’échanger et de s’enrichir professionnellement, de briser l’isolement, de partager nos meilleures pratiques et de débattre sur les grandes orientations et les enjeux auxquels nous faisons tous face dans l’enseignement des sciences de la nature.

Le décompte est commencé. Nous convions les acteurs du programme, tout particulièrement les enseignantes et enseignants, à former cette communauté de pratique virtuelle, dont vous entendrez certainement parler très prochainement...

À suivre !... sur Twitter : #copscnat

 

 

 

 

 

 

 

 


 

1 A. GIORDAN, « Nouveaux contenus, nouvelles pratiques : peut-on mutualiser les problèmes et les acquis ? », dans HASNI A., et J. LEBEAUME, éd. Enjeux contemporains de l’éducation scientifique et technologique, Ottawa, Les Presses de l’Université d’Ottawa, 2010.

2 COMMISSION D’ÉVALUATION DE L’ENSEIGNEMENT COLLÉGIAL, Évaluation de programmes du renouveau de l’enseignement collégial, Québec, Ministère de l’Éducation, du Loisir et du Sport, 2008.

3 R. PRÉGENT, H. BERNARD et A.KOZANITIS, Enseigner à l’université dans une approche-programme - Un défi à relever, Montréal, Presses internationales Polytechnique, 2009.

4 Loc. cit.

5 C.E. WIEMAN, and K.K. PERKINS, “A powerful tool for teaching science”, Nature Physics, no 2, 2006, p. 290 à 292.

 

 

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