Démarches d’ investigation scientifique et technologique

Le Programme de formation de l’école québécoise (PFEQ) (2007b) stipule que les démarches « correspondent essentiellement aux façons de faire dans un contexte de résolution de problèmes en science et en technologie. » (p. 25) Hasni, Belletête et Potvin (2018) mentionnent toutefois qu’il existe une « diversité des définitions» concernant les démarches d’investigation scientifique (DIS). D’ailleurs, le programme d’études de la FGA (2018b) souligne pour sa part l’utilité des démarches d’investigation dans la résolution d’un problème, dans le traitement d’une problématique ou dans l’étude d’un phénomène ou d’une application. Dionne (2008) ajoute quelques dimensions associées à ces démarches dans l’ élaboration de situations d’évaluation: l’apprenant doit « faire des choix sur la façon dont il mènera ses investigations » en plus d’être « en mesure d’exercer certaines habiletés scientifiques [ … ] de façon à résoudre un problème à sa mesure. » (p. 49) Il est également important de mentionner que les DIS ne doivent pas être confondues avec de simples activités de manipulation (Belletête, 2015), puisqu’elles s’appuient à la fois sur des habiletés intellectuelles et techniques (Hasni et Potvin, 2013).

Hasni, Belletête et Potvin (2018) ajoutent aussi que « les ambiguïtés qui les [DIS] accompagnent marquent également les publications dans le domaine de l’éducation scientifique. » (p. 22) Une présentation rapide des modèles de démarches d’investigation désignées par OHERIC , THEORIC, OPHERIC, DiPHTeRIC illustre leurs propos. Toujours selon ces mêmes auteurs, « les publications en éducation scientifique montren très bien la diversité des attributsl9 utilisés pour définir les DIS.» (p. 23) Mais cela ne pose pas un problème en soi, puisque ça illustre la complexité et la richesse des DIS et le nombre élevé d’habiletés et d’ attitudes « requises pour développer et mettre en œuvre une compétence aussi complexe qu’une DIS » (p. 23). Pour Hasni, Belletête et Potvin (2018), une dérive en lien avec les DIS serait plutôt de les réduire à un nombre prédéfini d’ attributs et de les enseigner comme étant des procédures à appliquer « de manière linéaire et répétitive à tous les types de problèmes scientifiques » (p. 23).

Au Québec, les DIS sont prescrites aux niveaux primaire et secondaire et sont introduites à partir du deuxième cycle du primaire, soit vers l’ âge de huit ans. On peut donc affirmer qu’elles devraient occuper une place importante dans l’enseignement scientifique et technologique des élèves québécois. Dans les programmes actuels à la FGJ comme à la FGA, les DIS sont caractérisées à deux endroits. On peut d’abord retrouver les étapes des DIS dans les composantes des compétences disciplinaires.  (p. 149) du programme d’ études Science et technologie de la FGA (MEES, 2018b), ces composantes ainsi que leurs sous-composantes sont explicitées.

Démarche d’investigation sous l’angle de la technologie à la FGA

Le cours La mécanisation du travail a comme but de « rendre l’ adulte apte à traiter efficacement des situations [ … ] liées à une application technologique qui associe un principe physique à un mécanisme.» (MEES, 2018b, p. 109) Pour y parvenir, les enseignants doivent, entre autres, amener les adultes en formation à mobiliser des démarches d’investigation, qu’ elles soient scientifiques ou technologiques.

Ces démarches, inspirées entre autres par les caractéristiques de la recherche scientifique, ont été adaptées par le MEES au cadre scolaire de la FGA. Chacune d’elle propose les mêmes étapes: définir le problème ou le besoin, formuler une hypothèse, vérifier l ‘hypothèse, tirer des co ne/usions et communiquer. Cependant, elles se distinguent à l’ attribut central vérifier l ‘hypothèse, car ce que l’ adulte fait pendant cette étape variera grandement selon la méthode scientifique ou technologique utilisée. Autrement dit, différentes méthodes scientifiques ou technologiques peuvent être employées à l’intérieur de la démarche d’investigation à l’étape de la vérification de l’hypothèse.

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Dans le cadre du cours La mécanisation du travail, le programme d’études propose d’utiliser ces méthodes scientifiques ou technologiques. Pour ma SA, c’ est la méthode technologique d’observation qui sera mise de l’ avant par les adultes. Cette méthode, en plus de la démarche d’investigation et des composantes de la compétence 2, me sert d’inspiration pour l’élaboration des différentes tâches de la SA liées à l’ analyse technologique d’un objet technique. Je garde tout de même en tête la dérive possible d’un nombre prédéfini d’attributs et d’un enseignement procédural des DIS (Hasni et al. , 2018), élément que le programme d’ études de la FGA n’ a pas, à mes yeux, réussi à clarifier pour éviter cette dérive.

Table des matières

INTRODUCTION
1. ORIGINE DE LA RECHERCHE
1.1. CONTEXTE
1.1.1. Changements majeurs dans l ‘enseignement de niveau secondaire au Québec
1.1.2. Cas des sciences et de la technologie à l ‘école secondaire
1.1.3. Cas des sciences et de la technologie à la FGA
1.2. DÉMARCHES MENÉES EN VUE DE L’IMPLANTATION DU NOUVEAU PROGRAMME SCIENCE ET TECHNOLOGIE DE LA FORMATION GÉNÉRALE DES ADULTES
1.3. DESCRIPTION DU PROBLÈME
1.4. IDÉE DE DÉVELOPPEMENT
1.5. QUESTION ET OBJECTIFS DE RECHERCHE
1.6. PERTINENCE SCIENTIFIQUE ET PROFESSIONNELLE
2. RÉFÉRENTIEL
2.1. SITUATION D’APPRENTISSAGE
2.1.1. Distinctions terminologiques et définitions d ‘une SA
2.1.2. Définition d ‘une SA pour la FGA
2.1.3. Caractéristiques souhaitables d ‘une SA à la FGA
2.1.4. Familles de situations d ‘apprentissage
2.2. DÉMARCHES D’ INVESTIGATION SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE
2.2.1. Démarche d ‘investigation sous l ‘angle de la technologie à la FGA
2.3 . OBSTACLES ET DIFFICULTÉS POSSIBLES LIÉS À LA SA
2.3.1. Obstacles didactiques
2.3.2. Difficultés d ‘enseignement et d ‘apprentissage en sciences et technologie
3. MÉTHODOLOGIE
3.1. APPROCHE DE LA RECHERCHE ET POSTURE DU CHERCHEUR
3.2. TYPE DE RECHERCHE
3.3. PARTICIPANTS
3.4. MODIFICATIONS À LA MÉTHODOLOGIE AU COURS DE LA RECHERCHE
3.5. OUTILS DE COLLECTE DE DONNÉES
3.6. TRAITEMENT ET ANALYSE DES DONNÉES
3.7. CONSIDÉRATIONS ÉTHIQUES
4. OPÉRATIONNALISATION
4.1. OBJET DE DÉVELOPPEMENT
4.1.1. Contexte de la conception de la SA
4.1.2. Collaborateurs et partenaires
4.1.3. Conception etfondements
4.1.4. Description
4.2. MISES À L’ESSAI
4.2.1. Mise à l ‘essai empirique auprès des participants
4.2.2. Mise à l ‘essai systématique avec un adulte
4.3. VALIDATION DE L’OBJET DE DÉVELOPPEMENT
5. RÉSULTATS
5.1. OBSTACLES D’ORIGINE ONTOGÉNIQUE
5.2. OBSTACLES D’ORIGINE DIDACTIQUE
5.2.1. Obstacles d ‘origine didactique en lien avec l ‘enseignement
5.2.2. Obstacles d ‘origine didactique en lien avec l ‘apprentissage
5.3. OBSTACLES D’ ORIGINE ÉPISTÉMOLOGIQUE
5.4. OBSTACLES D’ORIGINE PERSONNELLE
5.5. SCHÉMAS DES OBSTACLES OU DIFFICULTÉS IDENTIFIÉS ET DES SOLUTIONS PROPOSÉES
5.6. AUTRES SOLUTIONS ÉVOQUÉES PAR LES PARTICIPANTS
6. DISCUSSION
6.1. PRINCIPES ÉMERGEANT DE LA RECHERCHE
6.1.1. Modifications majeures à la mise en situation
6.1.2. Choix de l ‘objet technologique
6.1. 3. Analyse réelle ou virtuelle de l’objet technologique
6.1.4. Situation d ‘apprentissage et démarche d ‘analyse technologique
6.1.5. Enseignement des savoirs scientifiques et technologiques
6.1.6. Différenciation p édagogique
6.1.7. Impact sur l ‘organisation scolaire
6.1 .8. Recommandations issues de l ‘analyse et de l ‘interprétation des résultats de la recherche
6.2. RETOUR SUR LES OBJECTIFS DE LA RECHERCHE
7. CONCLUSION

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