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L'apprentissage de la physique dans la classe du XXIe siècle

Présentation effectuée au colloque de l'AQPC à Gatineau (Juin 2012)
by

Louis Normand

on 7 April 2014

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Transcript of L'apprentissage de la physique dans la classe du XXIe siècle

Colloque de l'AQPC
Gatineau
7 juin 2012

Résultats
Pistes
de réflexion
et de solution

Contexte
d'expérimentation

L'aménagement
de la classe

Expérimentation
Phase II

Expérimentation
Phase I

La classe à Rosemont
L'apprentissage de la physique
dans la classe du XXIe siècle

Par Louis Normand
Laboratoires traditionnels
5 séances
Préparation avant le cours
Guide de lecture
Tâches à accomplir
Constructivist learning design
Gagnon et Collay (2002)
1. Mise en situation
2. La formation des groupes
3. Rappel des connaissances antérieures
4. Réalisation de la tâche
5. Présentation de la production
6. Réflexion
Just in time teaching
Novak et coll. (1999)
1. Préparation en utilisant le Web
2. Exposé interactif
3. Résolution de problèmes collaboratifs
L'utilisation de simulation
Pré-test
Post-test
Automne 2011
Gain
7,7
(cc) image by anemoneprojectors on Flickr
10,1
(cc) image by anemoneprojectors on Flickr
Résultats de Hake
Hake (1996)
Préparation avant le cours
Un exemple
Résolution de problèmes en équipe
Présentation du problème
Travail en équipe au tableau
Retour en grand groupe
Solution réalisée au TBI
Équipes de 2 ou 3 étudiants
Au choix des étudiants
Pas de rôles attribués
Formation
des équipes
Enseignement par les pairs
Mazur (1996)
Vidéo de premier essai (H12)
Simulation numérique
(avec VPython)
La conduite automobile
Les vols
L'exploration spatiale
Le système solaire
La biomécanique
Évaluations
3 tests (30 %)
Test sur Excel (10 %)
Rapport de laboratoire (15 %)
Projet intermédiaire (15 %)
Projet final (30 %)
Les principes
Il faut privilégier le travail collaboratif et coopéraif
Il faut limiter les exposés magistraux (capsules de 15-20 min)
Les étudiants apprennent en solutionnant des problèmes, de préférence complexes
Les étudiants doivent se préparer avant le cours
Il faut limiter l'aide qu'on apporte aux étudiants
Évaluation formative
Évaluation formative
Évaluation sommative
Évaluation synthèse
Complexité
Connaissances déclaratives et procédurales enseignées
Les avantages
L’activité des étudiants
Le sentiment d’accomplissement
Modification du rôle de l’enseignant
Les situations authentiques sont motivantes
Les éléments à surveiller
La préparation des étudiants avant chaque cours
La complexité des situations
L’enseignement des procédures et des concepts
TEAL au MIT
Scale-Up à l’Université de l’état de Caroline du Nord
http://www.ncsu.edu/per/SCALEUP/ConceptualLearning.html
Les gains pour le projet "Scale-up"
Augmentation de la capacité à résoudre des problèmes
Augmentation de la compréhension des concepts
Amélioration des attitudes
Diminution importante des taux d'échecs notamment pour les femmes et les minorités
Amélioration de la performance des étudiants "à risque" dans les cours suivants
http://www.ncsu.edu/per/scaleup.html
Rappel des connaissances antérieures
Outils
Remue-méninges
Mise en situation
Réflexion
Avril
Mai
Juin
Août
Juillet
2011
Présentation du RepTIC
Cantin, Raymond (2010) La salle de classe du 21e siècle, Clic, numéro 73, [en ligne], URL=http://clic.ntic.org/cgi-bin/aff.pl?page=article&id=2177, page consultée le 29 mai 2012
Projet intial
Classe multi-fonctions
Visites:
Collège Dawson
Université McGill
Aménagement
Début de la session
Prise en compte de la classe dans la planification
Familiarisation avec le TBI
Plan
Décision!
Ce que l'étudiant peut faire seul
Zone de
développement
proximale
Ce que l'étudiant peut faire avec de l'aide
Ce que l'étudiant ne peut pas faire
Quelle progression?
Résultats
Mécanique
203-NYA-05
Acoustique
203-035-RO
Commentaires
Points positifs
Dynamisme
TBI  utile pour les visuels
TA  cours efficace
Points à améliorer
Climatisation
Évaluation individuelle
Les ordinateurs portables
Le TBI
Appréciation globale
Le travail en équipe
"Force concept inventory"
Pré-test
Post-test
Gain conceptuel ?
Comparaison
avec d'autres groupes
Résultats du groupe
Déroulement
Acoustique
203-035-RO
Mécanique
203-NYA-05
Préparation au cours
Résolution de problèmes
en équipe
Vers un modèle
plus constructiviste
Mécanique
203-NYA-05
Théorie
Pratique
Devoir
Vue TBI
Vue écran
Classe d'apprentissage actif
5 cours:

Mécanique (2 groupes)
Ondes et physique moderne
Activité d'intégration en Sciences de la nature
Acoustique et psychoacoustique en Audioprothèse
Électroacoustique

Total: 21 périodes/45 périodes
1 cours

Mise à niveau de 5e secondaire (2 groupes)

Total: 12 périodes/45
Physique
Mathématiques
Acoustique 203-035-RO
5 thèmes
4 modules
Les sons purs
Les sons complexes
L'environnement sonore
La biophysique du système auditif
Évaluations
4 rapports de projet individuels:

Audiométrie tonale (20 %)
Analyse de la perception auditive de la parole (25 %)
Audiométrie vocale (25 %)
Courbe de réponse de l'oreille (30 %)
3 principes
L'interactivité
La collaboration
L'authenticité
Problème
Visionnez la vidéo. Estimez l'accélération lors de l'impact.
Les profs ont tellement aimé...
La motivation
L'acquisition et l'assimilation des connaissances
L'apprentissage est, par définition, un processus actif et constructif. Quelles conditions un enseignant doit-il créer pour soutenir l'apprentissage?
S'il n'est pas suffisant de transmettre de l'information pour que les étudiants apprennent, leur soumettre un problème ne garantit pas l'apprentissage non plus.
Ce que je fais dans une classe active, j'aurais pu le faire avant! L'architecture de la classe m'a obligé à changer ma façon de penser.
Quelques pensées...
L'utilisation des technologies
Le TBI: un bon outil d'enseignement...mais pas nécessairement d'apprentissage!
Dans une classe active, les TIC ne servent pas seulement à générer des productions (Web 2.0), mais doivent soutenir la collaboration et la communication (Ex.: Infonuagique)
Les étudiants ont besoin de temps pour s'approprier les technologies!
La classe inversée
Recevoir de l'information, c'est facile! L'assimiler et l'appliquer, c'est difficile. Pourquoi laisse-t-on faire le second aux étudiants, seuls, à la maison?
"Avant d'entrer en classe, posez-vous la question: s'il n'y avait pas d'étudiants en classe, pourrais-je quand même faire ce que j'ai planifié. Si la réponse est oui, ne le faites pas!"
Conclusion
Mécanique 203-NYA-05
La production
La réalisation de la tâche
La formation des groupes
Équipes de 3
Au choix des étudiants
1)
3)
4)
5)
6)
2)
Mise en situation
La formation des groupes
Équipes de 2 ou 3
Au choix des étudiants
Rappel des connaissances antérieures
Outils
Remue-méninges
Vidéos
La réalisation de la tâche
La production
Réflexion
1)
3)
4)
5)
6)
2)
Les pistes...
La classe inversée
Le "Just in time teaching"
L'enseignement par les pairs
L'approche modulaire (Académie Khan)
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