CIFFERSE

DEUXIEMES ASSISES

FRANCOPHONES DES SCIENCES

EXPERIMENTALES

Recherche – Développement en

Education : l’Enseignement des

Sciences Expérimentales de la

Maternelle à l’Université

Editeur

Saliou KANEHamidou Nacuzon SALL© ENS mars 2001

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COMITE DE PATRONAGE

M. le Ministre de l’Enseignement supérieur et de la Recherche scientifique, M. le Ministre de l’Education nationale, del’Enseignement technique et de la Formation professionnelle, Monsieur Armoogum PARSURAMEN Directeur duBureau Régional de l’UNESCO à Dakar (BREDA), M. Aloyse-Raymond NDIAYE Vice-Recteur à la Régionalisationde l’Agence universitaire Francophone, Monsieur Francisco SEDDHO Chef de la Division de l’EnseignementSupérieur de l’UNESCO à Paris, M. Bonaventure MVE-ONDO, Directeur de l’Agence universitaire Francophone àDakar, M. le Directeur du Centre Régional de Développement International (CRDI) à Dakar, M. Marc CLAIRBOISDélégué de la Communauté Française de Belgique au Sénégal, M. le Représentant de l’UNICEF au Sénégal, M. leReprésentant de l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) au Sénégal, M. le Représentant de l’Union Internationalepour la Conservation de la Nature (UICN), M. le Représentant de l’Union Européenne à Dakar, M. le Représentant de laFondation Paul Guérin La Joie, M. le Représentant à Dakar du FNUAP, M. Daniel BOUTTE Conseiller Culturel àl’Ambassade de France au Sénégal, M. Jean-René DURAND Représentant Régional Directeur de l’IRD Sénégal, MmeLa Secrétaire Générale de l’agence de la Francophonie à Dakar, M. le Directeur de l’Enseignement Supérieur duSénégal, M. le Recteur 1 de l’Université Cheikh Anta Diop (UCAD) de Dakar, M. le Recteur 2 de l’Université GastonBerger (UGB) de St-Louis.

COMITE SCIENTIFIQUE INTERNATIONAL/COMITE DE LECTURE

Pr Danièle CROS.Responsable du CIFFERSE Université de Montpellier 2, Pr Pierre LENA Université Denis-Diderot(Paris 7) Membre de l’Académie des Sciences, Pr Yves Quéré Membre de l’Académie des Sciences, Pr AndréeTIBERGHIEN Directrice de recherche au CNRS Equipe COAST Université Lyon 2, Pr Marie Geneviève SEREUniversité Paris-Sud (Paris 11), Pr Maurice CHASTRETTE Professeur émérite Université Lyon 1, Pr Jean LouisMARTINAND Ecole Normale Supérieur de Cachan, Pr André GIORDAN Laboratoire d’Epistémologie et deDidactique des Sciences (LDES) Université de Genève, Pr Pierre CLEMENT Laboratoire Interdisciplinaire deRecherche en Didactique et Histoire des Sciences et des Techniques (LIRDIHST) Université Lyon 1 Pr BOUABOtmann Université de Marrakech, Pr BATHIS Habib Université de Tunis, Pr Juma SHABANI Chef de la Division del’Enseignement Supérieur au Bureau Régional de l’UNESCO à Dakar (BREDA), M. Denis BALLINI Responsable duProjet ARCHES, Pr Abdou Salam SALL Doyen de la Faculté des Sciences et Techniques Université Cheikh Anta Diop(UCAD) Dakar, Pr Valdiodio NDIAYE Directeur Normale Supérieure Université Cheikh Anta Diop (UCAD) Dakar, PrAmadou Tidiane BA Directeur de l’Institut des Sciences de l’Environnement Chef de Département de Biologievégétale Université Cheikh Anta Diop (UCAD) Dakar, Pr Mansour Kane Directeur du Centre d’Etudes et deRecherches sur les Energies Renouvelables (CERER) Université Cheikh Anta Diop (UCAD) Dakar, Pr Ben SikiniTOGUEBAY Chef du Département de Biologie animale Université Cheikh Anta Diop (UCAD) Dakar, Pr BoubacarKEITA Directeur du Journal du Bacc Département de Physique Université Cheikh Anta Diop (UCAD) Dakar, PrBabacar Gueye Directeur Centre de Recherche et de Documentation Ecole Normale Supérieure Université Cheikh AntaDiop (UCAD) Dakar.

COMITE SCIENTIFIQUE LOCAL

Messieurs Saliou KANE chef département sciences physiques(ENS), Mame Seyni THAW, chef département sciencesde la vie et de la terre (ENS), Baye Ndaraw NDIAYE coordonnateur Chaire UNESCO(ENS), Babacar NDAOprofesseur Fac sciences (UCAD), Pap Goumbo Lô professeur Institut Sciences de la terre (UCAD), Diarga DIOUFprésident association des professeurs de sciences physiques, Cheikh Tidiane DIOP coordonnateur SVT formationcontinue , Amady NDIOKANE coordonnateur SPT formation continue, Abdourahmane MBENGUE, coordonnateurPRAP SVT (ARCHES), Mesdames SAKILIBA Formateur SVT (ENS), Ngoya DER coordonnatrice FEMSA.

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ATELIER 1

Contenu conceptuel minimum,contextualisation et adaptation des

enseignements

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LA PRISE EN COMPTE DES REALITES LOCALES POUR UN ENSEIGNEMENT DES SCIENCESPHYSIQUES AU COLLEGE EN GUINEE

Dr. Thierno Ibrahima DIALLO, Chercheur – Guinée

Dans le cadre du projet « Appui à la Recherche sur la Contextualisation et l’Harmonisation des EnseignementsSecondaires (ARCHES) » une recherche sur l’enseignement des Sciences Physiques au collège a été confiée au pôle deRéflexion et d’Animation Pédagogique (PRAP) de Guinée depuis 1996 pour définir des contenus de programmes decollège mieux ancrés dans les réalités des jeunes collégiens.Les questions fondamentales auxquelles l’équipe de recherche, composée d’enseignant - chercheurs, d’animateurspédagogiques de l’enseignement secondaire et de professeurs de sciences physiques en situation de classe, a tenté derépondre ont été entre autres :

- Comment rendre aux sciences leur caractère expérimental, les principaux obstacles étant les effectifspléthoriques, le coût élevé des installations et du matériel et la difficulté pour les professeurs de passer d’unenseignement théorique et directif à un enseignement participatif ?

- Comment assurer des apprentissages en sciences physiques de façon à rendre possible une insertion faciledans la vie active pour de nombreux élèves qui abandonnent le système éducatif avant la fin du collège sans pour autantpénaliser ceux qui poursuivent des études au lycée ?Le travail fait par l’équipe a consisté tout d’abord à élaborer une approche de sélection de contenus de programmes surla base des priorités suivantes :

- préparation à la vie active avec une bonne maîtrise de l’environnement scientifique et technique courant ;- acquisition de démarches scientifiques et donc priorité aux sujets donnant lieu à des expérimentations ;

- besoins des jeunes sortant de l’école et préparation à des activités professionnelles ;- choix des thèmes à traiter avec priorité à ceux qui font intervenir les objets ou phénomènes de

l’environnement immédiat de l’élève.La méthode de travail proposée consistait à partir d’une enquête environnementale pour répondre à quelques questionsfondamentales :

Comment enseigner, et même bâtir des programmes, sans connaître les représentations que les jeunes se fontdes phénomènes, des réalités scientifiques et techniques de leur environnement ?

- Comment accéder à ces représentations sans un travail d’observation, de connaissances et d’appropriationavec les milieux de vie et d’études des jeunes ?Le schéma global de la démarche peut se résumer en quelques étapes :

a- l’enquête :L’enquête environnementale a été réalisée par des équipes d’animateurs pédagogiques de Physique/Chimie/Biologiedans les sept régions du pays. Il s’agissait de recenser de façon exhaustive les objets et phénomènes de l’environnementnaturel. Pour ce recensement sept rubriques principales ont été ciblées : Habitation, Rues/Champs, Villes/Villages,Mécanisation, Jeux/Loisirs, Commerce/Artisanat, Météorologie/Saisons/Astronomie.Les objets et phénomènes recensés ont été classés en trois catégories : ceux pour lesquels l’élève est acteur, ceux pourlesquels l’élève est spectateur, et ceux dont le rôle ou l’existence n’est pas évident pour l’élève. A titre indicatif, voici le résultat du recensement au niveau de la rubrique Habitation :

EnvironnementHabitation

*Matériaux et outils de construction :sable, blocs de pierres, gravier, eau, ciment, chaux, bois, peinture, fer, aluminium, fil à plomb, équerre, tôle, truelle,brouette, échelle, niveau, carreaux, vitres, contre-plaqués, formica banco, briques, ardoise, bambou, raphia, paille, corde,moule, pelle, pioche, houe, marteau, scie, hache, clou, ruban, …

*Objets usuels et produits de consommation : Miroir et lunette de vue, ustensiles de cuisine, vêtements, savon, sel de cuisine, sucre, huile, boissons, médicaments, fusils, canaris, jarre, matières plastiques, piles, allumettes, briquets, batterie, fer à repasser, fils électriques, vinaigre, … *Eclairage/Chauffage : éclairage naturel, lampe à pétrole, lampe à huile, bougie, ampoule électrique, néon, charbon, réchaud à pétrole, à gaz, électrique, foyer amélioré, énergie solaire, allumettes, lampe-torche, … *Hygiène de vie/assainissement : eau potable, filtration, adduction d’eau, produits antiseptiques, moustiquaire, insecticides, poubelles, aération, fosseseptique, caniveaux, enlèvement et traitement des ordures, fumées des foyers, industrielles, autos, …

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b- le référentiel :L’équipe a ensuite extrait, les notions de Physique/Chimie/Technologie associées à chacun des objets ou phénomènes.Dans le tableau ci-dessous sont présentées partiellement les notions de Chimie extraites de l’analyse de l’objettechnique foyer amélioré. Selon leur degré de complexité, elles sont classées suivant les quatre niveaux du collège àsavoir 7è, 8è, 9è et 10è :Objet technique : foyer amélioré (élève spectateur)Les différents thèmes ainsi identifiés ont été ensuite répartis par domaines (propriétés physiques de la matière,électricité, optique, chimie organique, …) sur les quatre niveaux du collège constituant ainsi une matrice de contenusélaborée à partir des éléments de l’environnement. Cette matrice a l’avantage d’être allégée par rapport à l’ancienne(contenu minimal pour un enseignement des sciences physiques au collège) et d’avoir un répertoire d’objets et dephénomènes nécessaires pour la contextualisation des enseignements.c- les projets de programmes :Sur la base de cette matrice, l’équipe a ensuite défini les savoir et savoir-faire qu’il faut développer chez les élèves pourmaîtriser les contenus identifiés.Aussi, pour aider le professeur dans sa tâche par rapport à la nouvelle donne, une colonne « commentaires » a étéprévue à cet effet. Cette colonne fournit assez de conseils méthodologiques utiles.Le référentiel ainsi construit prend en compte non seulement les contenus, les savoir et savoir faire, les commentaires,mais aussi le domaine, le chapitre, la durée, les objectifs et une liste d’objets et phénomènes supports utiles pour laconcrétisation des cours.

ANALYSE NOTIONS DE CHIMIE EXTRAITES NIVEAUXCombustibles/comburant :Charbon de bois, bois, air

Réaction chimique

Protection de l’environne-ment :- danger des combustions,déforestation, pollution de l’air

Objet en tôle

Etudes générales des combustions dans l’air :- composition de l’air……………………………- conditions d’inflammabilité…………………...

conditions d’obtention d’une flamme éclairante………………………………..

combustion complète/incomplète……….Ecrire et équilibrer la réaction du carbone avec le dioxygène……………………………………….Calculs chimiques (masse, volume)……………..Caractérisation de l’oxygène…………………….Caractérisation du carbone ………………………Caractérisation du dioxyde de carbone…………..Réaction d’oxydation…………………………….Intoxication au monoxyde et au dioxyde decarbone……………………………………………

Lutte contre les incendies…………………………Lutte contre la déforestation……………………...Appauvrissement des sols………………………...Appauvrissement de la nappe phréatique…………Diminution des fumées …………………………..

Propriétés physiques et mécaniques du fer……….Oxydation lente du fer……………………………Lutte contre la corrosion………………………….

6è6è

6è6è

6è, 5è5è, 4è5è6è5è3è

5è

6è5è5è5è5è

4è3è4è

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Voici un extrait du projet de programme de Chimie 6è :

3 – PROCESSUS CHIMIQUES (40H)Objectif général : faire découvrir par les élèves que lorsqu’un processus chimique a lieu, il y a changement de la naturedes corps.

3 – 1 : Observations sur les combustions (20H)3 – 1 - 1 : La combustion avec flamme dans l’air (5H)

Objectifs spécifiques : Objets ou phénomènes support :OS 1 - maîtriser le vocabulaire spécifique ;OS 2 - analyser une flamme, distinguer ses différentes parties.

flamme de bougie, lampe à alcool, réchaud à pétrole, fil de fer mince, paille de fer, chaux, bocaux, allumettes, combustion, entonnoir, filtres, filtration, …

CONTENUS SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE COMMENTAIRES

-La combustionde la bougie dansl’air

- Analyse d’uneflamme de bougie

- Corps quidisparaissent

- Corps quiapparaissent

*Savoir faire l’inventaire des corps quipeuvent brûler avec flamme et des conditionsd’inflammation.*Connaître la signification précise destermes spécifiques : brûler, enflammer,fusion, vaporisation, capillarité,incandescence, …

*Savoir distinguer les différentes parties dela flamme et leurs caractéristiques.

*Savoir distinguer dans une combustion lestransformations physiques comme : fusion,vaporisation, capillarité, … destransformations chimiques : disparitionprogressive de nouveaux corps.

*Savoir mettre en évidence les rôles ducomburant et du carburant et caractériser lesdeux nouveaux corps qui apparaissent.

On prendra dans la vie courante des exemples de corpsqui brûlent : bougie, lampe à pétrole, briquet à gaz,chalumeau de soudeur, …On s’assurera d’abord que les élèves ont bien assimilé levocabulaire spécifique de description et defonctionnement de ces objets.On fera l’étude réelle de la flamme d’une bougie, endistinguant ses différentes parties et leurscaractéristiques : chaleur, présence de noir de carbone,luminosité, …

On réalisera une expérience simple : bougie alluméecoiffée par un bocal en verre qui fera découvrir petit àpetit une réaction chimique par le biais des corps quidisparaissent : bougie, dioxygène, pour donner denouveaux corps qui apparaissent : eau (buée sur les paroisdu bocal) et dioxyde de carbone (gaz carbonique). Onfabriquera de l’eau de chaux pour le détecter.

Les professeurs de terrain ont reçu ces projets de programmes pour apporter leurs critiques et suggestions. Après quel’équipe ait pris en compte les remarques les plus pertinentes, ces projets de programmes ont été progressivement mis àl’essai dans douze collèges (ruraux et urbains) du pays. A chaque fois l’équipe a tenu compte des remarques formuléesaprès les mises à l’essai des projets de programmes en vue de leur amélioration.

La généralisation progressive des programmes dans les établissements a commencé depuis 1998 dans les classes de 6è.A ce jour, les programmes des classes de 6è, 5è et de 4è sont généralisés. Seul le programme de la 3è qui est à l’essaipour cette année scolaire 2000-2001 ne l’est pas mais le sera dès l’ouverture 2001-2002.

En début de programmes existe une page réservée aux conseils d’utilisation des nouveaux programmes. Ces conseilsportent essentiellement sur l’expérimentation effective en utilisant du matériel local, la contextualisation (exemples prisdans le vécu des élèves), la mise en activité des élèves ( par des questionnements, des recherches documentaires, desréalisations à domicile, seul ou en groupe, d’expériences non dangereuses) et le développement des apprentissages.L’application correcte des consignes par les professeurs permettra sans doute de restaurer la dimension expérimentalede l’enseignement des sciences physiques au collège en s’appuyant sur le vécu des élèves.L’équipe a ensuite organisé la production de documents d’accompagnement notamment des fiches « expérimentales » etde « conduite de leçon » dans l’un des collèges expérimentaux érigé en « chantier pédagogique ». Les fiches, produitespar les professeurs du chantier sont testées en situation réelle de classe. Améliorées, elles ont vocation d’êtregénéralisées dans le reste des collèges du pays.

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En classe de 6è, presque toutes les leçons de sciences physiques ont fait l’objet d’expérimentation en n’utilisant que dumatériel mis en œuvre localement dont mention est faite dans les programmes.

En classe de 5è et de 4è, seuls les appareils de mesure (multimètres, thermomètres, pH mètres) ont été apportés encomplément au matériel local. Pour des études purement qualitatives, des balances et des thermomètres ont étéconstruits par certains professeurs.Il faut noter que les élèves ont activement participé à la collecte du matériel nécessaire.L’équipe a noté un intéressement particulier des élèves aux cours de sciences physiques dispensés suivant la nouvelleméthode.Aussi, avec ces nouveaux programmes, les expériences à réaliser deviennent de plus en plus nombreuses dans lesclasses et surtout moins coûteuses quand on sait combien vaut un laboratoire importé.Cette recherche, loin d’être achevée, ne s’est pas faite sans difficultés, notamment dans la mise en œuvre desprogrammes. La principale difficulté est sans doute la formation académique et professionnelle insuffisante desenseignants de collège ; les autres concernent l’abandon difficile de la méthode magistrale d’enseignement par lesprofesseurs et leurs réticences à préparer les expériences en dehors de leurs heures normales de cours (ils préfèrent lesconsacrer à des travaux lucratifs).Malgré ces difficultés, certains professeurs disponibles et dévoués ont pu construire à partir du matériel local desdispositifs expérimentaux . On peut citer :- des dispositifs pour la décomposition et la synthèse de la lumière blanche ;- des électrolyseurs ;- des éprouvettes graduées pour la mesure des volumes des corps ;- des balances à partir de cintres et de pots de yaourt ;- des dynamomètres ;- des dispositifs pour l’étude des dilatations- des circuits électriques simples ;

Pour la suite de la recherche, la formation des maîtres est la tâche à laquelle l’équipe de recherche doit s’atteler pourque les programmes élaborés sur la base de l’environnement puissent avoir du sens pour les élèves.L’utilisation de l’environnement pour l’enseignement des sciences est une solution pour les professeurs des collèges enAfrique au sud du Sahara. L’environnement procure des objets et permet d’observer des phénomènes, tous utiles pour laconcrétisation des enseignements scientifiques aux niveaux élémentaire et collège.La recherche se poursuit et le volet « enseignement des sciences physiques en situation de grands groupes » a déjàdonné ses premiers résultats jugés encourageants.

Auteur :Equipe PRAP Collège de Guinée - Sous la Direction de Thierno Ibrahima DIALLO Dr. ès-Sciences Physiques,Inspecteur d’Enseignement

Contacts :- PRAP Collège - INRAP, BP : 823, Conakry – Rép. de Guinée.- e-mail : arches@biasy.net- tél. (224) 011 26 00 58

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L’auto-évaluation du profil d’entrée : une stratégie constructiviste dans la formation professionnelle initiale desenseignants.

Cheikh Tidiane SallDépartement de Physique et ChimieEcole Normale SupérieureUniversité Cheikh Anta Diop

BP 5036 Dakar. Sénégale-mail : ctsall@yahoo.fr

Titre : L’auto-évaluation du profil d’entrée : une stratégie constructiviste dans la formation professionnelle initiale desenseignants.

Résumé : La formation professionnelle des enseignants du secondaire est prise en charge par des institutions trèsvariées à travers divers modèles ( C.T. Sall et B.D. Ndiaye, 1996). A l’Ecole Normale Supérieure de Dakar, laformation professionnelle de cette catégorie d’enseignants est ouverte à des étudiants titulaires d’une licence oud’une maîtrise.

Les candidats à la fonction de professeur de sciences physiques, du fait de leurs diplômes certifiés par les facultésspécialisées, sont censés avoir un niveau de maîtrise suffisant des savoirs et savoir-faire spécifiques à la discipline.Cette hypothèse est cependant mise en mal dans bien des cas par les résultats des étudiants au concours d’entrée àl’ENS. Il a été montré que pour les sciences expérimentales par exemple, de nombreux étudiants débutaient leurformation professionnelle avec des lacunes manifestes sur la nature de la science et de la démarche expérimentale enparticulier (B. Guèye, 1999), tout en conservant des conceptions naïves par rapport à de nombreux conceptsscientifiques (V. Ndiaye et Clément, 1998).Ces constats mettent en évidence un aspect qui n’a pas attiré suffisamment l’attention des chercheurs en pédagogieuniversitaire. Même si depuis plus d’une vingtaine d’années, la littérature sur l’échec/ou la réussite à l’université s’estbeaucoup enrichie (Lohle-Tart-Esser, 1977, C.T. Sall et Ndoye, 1990 ; Des Lierres et AFFA’A, 1992 ; H.N. Sall,1998 ), l’échec et/ou la réussite universitaire sont généralement abordés sous l’angle quantitatif, en termes de mobilitéà travers le système. L’aspect qualitatif de l’échec ou de la réussite a été moins abordé, même si des travaux d’ordregénéral (Pauli et Brimer, 1971 ; Avanzini, 1977 ) ont insisté sur les conséquences psychologiques et sociales de l’échecscolaire.

L’obtention du diplôme universitaire ne met pas nécessairement l’étudiant à l’abri de l’échec, au-delà des problèmesliés à la disponibilité d’un emploi. En effet, les lacunes qui se révèlent au cours d’une formation professionnelle post-universitaire peuvent être considérées comme une forme d’échec, un échec qualitatif.Le modèle de formation des professeurs de physique et chimie de l’enseignement secondaire au Sénégal est de typesuccessif : la Faculté des Sciences et Techniques de l’UCAD assure la formation académique et l’Ecole NormaleSupérieure assure la formation professionnelle (B. Guèye, 1999).L’application du principe de séparation des rôles dans la formation des enseignants s’est cependant heurtée à uneréalité de plus en plus manifeste : le profil de sortie des étudiants diplômés révélait des lacunes dans la maîtrise descontenus scientifiques, ce qui constitue à priori, un handicap de la formation professionnelle.

C’est pour faire face à cette réalité que nous avons introduit depuis six ans, au département de sciences physiques del’ENS, une approche introductive de la formation des professeurs basée sur l’auto-évaluation des profils d’entrée despostulants. Cette démarche de formation s’appuyant sur le profil de départ des élèves-professeurs pour construire lescompétences professionnelles est qualifiée de démarche constructiviste. Dans ce texte nous présentons les résultats decette auto-évaluation sur six promotions d’élèves-professeurs, soit un échantillon de 102 sujets. Nous montrerons enquoi ces données constituent un feedback objectif pour la formation académique subie par les étudiants et comment cesrésultats peuvent servir, au plan cognitif, socioaffectif et conatif, de porte d’entrée pour la formation professionnelle.

Au plan didactique, entendu au sens d’une réflexion systématique sur les processus d’appropriation d’un savoirdisciplinaire spécifique, cette étude fournit des données empiriques susceptibles de faire

émerger des hypothèses sur la qualité de l’enseignement dispensé dans les facultés de type classique. Enfin, du point devue méthodologique ce rapport de recherche se veut une contribution à l’évaluation à posteriori des enseignements parles étudiants.

Mots Clés : physique et chimie - enseignement secondaire - formation académique – pédagogie universitaire -formation de professeurs – constructivisme - auto-évaluation.

2651. Introduction

Cette contribution articule principalement deux domaines de recherche en interaction : la formation scientifique desétudiants dans une faculté de sciences et techniques et la préparation au métier de professeur de physique et chimie pourl’enseignement secondaire.Du point de vue des sciences de l’éducation cette contribution peut, selon les points de vue,relever de la pédagogie universitaire, de la formation des enseignants ou de la didactique de la physique et de la chimie.

En effet nous présentons ici le résultats d’une recherche sur les profils académiques des étudiants diplômés de la facultédes sciences et techniques de l’Université Cheikh Anta Diop de Dakar, dans le cadre d’une stratégie de formation deprofesseurs de physique et chimie de l’enseignement secondaire. Dans un tel contexte, des questions didactiques sontnaturellement convoquées pour interpréter les résultats, mais aussi pour valider les activités à mettre en œuvre dans lecadre des plans de formation.Cependant, tout projet éducatif, et la formation des professeurs en est un, trouve sa validité dans des fondementsthéoriques, qu’ils soient implicites ou explicites. L’analyse du plan de formation actuellement en vigueur à l’EcoleNormale Supérieure de Dakar, et surtout de sa mise en œuvre dans le cadre du département de physique et chimie (C.T.Sall et B.D. Ndiaye 1996 ) a montré une volonté manifeste de s’inscrire dans le paradigme de la professionnalisationdes enseignants (B.D. Ndiaye, 1998). Cette option pour une professionnalisation de la formation est complétéecependant par une approche humaniste qui met l’accent sur le développement personnel de l’enseignant et la prise encompte de plus en plus forte des apports des sciences cognitives en générale et de la psychologie cognitive en particulier( Tisseau, 1996).

Les compétences professionnelles ne sont pas ici conçues comme des outils à livrer à l’élève-professeur pour un usageimmédiat et impersonnel. Il s’agit plutôt, partant du profil de l’étudiant, de l’aider, à travers des activités à la foisindividuelles et sociales, à construire les compétences dynamiques nécessaires à l’exercice de son futur métier. Lanature dynamique de cette formation est assurée par la prise en compte, en plus des compétences cognitives, sociales etpsychomotrices, de compétences métacognitives et réflexives (Noël, 1991). Ainsi on peut affirmer que la formation desprofesseurs, au département de physique et chimie de l’ENS de Dakar s’appuie sur une vision constructiviste del’apprentissage du métier de professeur.

2. Problématique

Cette vision constructiviste de la formation des enseignants se heurte cependant à une sorte d’obstacle épistémologiqueau sens de Bachelard (1938). En effet les étudiants qui entrent à l’Ecole Normale Supérieure pour se préparer àl’enseignement secondaire, ont été habitués pendant trois ans ou plus à un modèle d’enseignement qui, compte tenu deplusieurs facteurs ( effectifs, conditions matérielles, statut de l’enseignement par rapport à la recherche) les a longtempsconfinés dans une situation de récepteur de savoir.Il s’est posé alors la question suivante : quelle stratégie de mise en œuvre d’une formation des enseignants par uneapproche constructiviste ?Pour tenter de répondre à cette question, il fallait logiquement partir des conceptions des futurs professeurs à propos desconcepts éducatifs, mais aussi à propos des connaissances disciplinaires de la physique et de la chimie. L’hypothèseétait que cette démarche devrait susciter au niveau des étudiants nouvellement inscrits, un engagement à la fois cognitifet affectif.Dans cette perspective, nous avons mis au point un module intitulé : “ Problématique de la formation des enseignants ”.Il s’agit en fait d’une stratégie de mise en route qui privilégie la mise en confiance des stagiaires par une discussionautour de leurs attentes et des enjeux d’une formation d’enseignants. C’est également une occasion pour mettre enexergue leur potentiel intellectuel que l’enseignement universitaire classique a parfois inhibé, mais aussi de lessensibiliser au prix conatif à payer pour s’engager dans les activités de formation. L’occasion leur est ainsi donnée de« jeter un coup d’œil sur le rétroviseur » et de s’exercer à émettre un discours cohérent sur leur trajectoire universitaire.

Après quelques années de mise en œuvre de cette expérience, nous avons jugé utile de systématiser le mode de recueild’informations par la confection d’un questionnaire à appliquer au début de chaque année universitaire. Lequestionnaire avait pour fonction de recueillir des informations sur le passé universitaire des étudiants, sur leursconceptions de l’enseignement et de l’apprentissage, sur leurs appréhensions sur le métier de professeur de physique etchimie et sur ce qu’ils pensent être leurs lacunes par rapport aux contenus académiques de leur programme deformation. L’ensemble de ces données constituait ainsi une description du profil d’entrée du futur professeur.

L’originalité de cette approche réside dans le fait que, les étudiants, débarrassés de la hantise des notes pouvaient sansfrais, se livrer à un exercice d’auto-évaluation. Les résultats de l’enquête pour chaque promotion, articulés avec lespoints de vue des étudiants sur les épreuves du concours d’admission à l’ENS, pouvaient ainsi servir de porte d’entréeau processus de formation.

Notre communication portera sur la présentation des données recueillies pendant six ans par le biais de ce questionnaire,sur l’interprétation de ces données en rapport avec la formation universitaire, la formation professionnelle des

266enseignants et la didactique de la physique et de la chimie à l’université. Seules les données relatives aux lacunesdéclarées par les étudiants sur les contenus disciplinaires, tant sur le plan théorique qu’expérimental ont été prises encompte dans le cadre de ce rapport de recherche.

3. Matériel et méthodes

3.1. Echantillonnage

L’enquête porte sur un échantillon de 102 étudiants qui se sont inscrits au département de sciences physiques entre1995-1996 et 2000-2001.Le tableau suivant décrit l’échantillon sur la base de trois critères de stratification : âge, diplôme universitaire le plusélevé, années d’études.

Tableau 1 : description de l’échantillon

Age Effectifs Diplômesuniversitaires

Effectifs Cursus (nombre d’annéesà la Faculté)

Effectifs

24-26 26 Licence 43 4 - 6 ans 5927-29 46 Maîtrise 59 Plus de 6 ans 4330 et + 30Total 102 Total 102 Total 102

3.2. Outil de recueil de données :

L’outil principal de la recherche est un questionnaire introductif comprenant quatre parties.1. La première partie porte sur l’identification générale du répondant en termes de cursus.2. La deuxième partie porte sur les conceptions à propos des concepts “ enseignement ” et “ apprentissage ”,de manière générale, puis dans le cadre spécifique de la physique et de la chimie.3. La troisième partie porte spécifiquement sur les lacunes identifiées par l’apprenant dans sa formationscientifique. Ce sont ces informations qui fournissent la base de données au présent rapport.4. La quatrième partie enfin porte sur les appréhensions à propos de l’exercice du métier de professeur dephysique et chimie.

La partie 3 permet de recueillir les lacunes reconnues par les étudiants diplômés à partir de 18 items croisés avec 2dimensions : “ théorique ” et “ expérimental ”. Les 18 items comprennent 11 items de physique et 7 items de chimie.Les items correspondent aux différentes subdivisions de la physique et de la chimie. Ces subdivisions elles-mêmes ontété identifiées à partir d’un premier questionnaire où il était demandé aux étudiants de parler de leurs lacunes sur desparties de ces deux disciplines telles qu’ils les percevaient.

Ces items sont décrits dans le tableau 2.

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Tableau 2 : les 18 items croisés avec les dimensions “ théorique ” et “ expérimental ”

items dimensionsthéorique expérimental

Mécanique classiqueMécanique relativisteMécanique quantiqueThermodynamiqueOptique physiqueOptique géométriqueElectrostatiqueElectrocinétiqueElectroniqueElectromagnétismePhysique corpusculaire

Chimie généraleChimie minéraleChimie organiqueChimie physiqueElectrochimieCinétique chimiqueAtomistique

La consigne donnée au répondant était de cocher une case chaque fois qu’il estimait qu’il avait des lacunes sur l’une dessubdivisions de la physique ou de la chimie, sur le plan expérimental ou théorique.

3.3. Recueil de données et traitement

Les données sont constituées par le nombre de fois qu’un item était coché dans l’ensemble de l’échantillon. Si un itemest coché par un sujet, on lui affecte le chiffre 1 ; dans le cas contraire, on lui affecte le chiffre 0.Pour une description fine des profils des élèves-professeurs, les données devraient permettre de comparer au sein dechaque discipline (physique ou chimie), les dimensions “ théorie ” et “ expérimental ”.Les traitements appliquées aux données sont de trois sortes :

- Cumul des points de chaque item (en physique ou en chimie, théorie/expérimental) pour chaqueannée. Plus le cumul est grand plus les lacunes par rapport à cet item sont importantes. Ce nombre représente le nombred’étudiants diplômés de la faculté qui déclarent avoir des lacunes sur un item donné.

- Cumuls des points par discipline (physique/chimie). Ces cumuls ont deux composantes : lecumul par discipline et au niveau théorique (indice : th) et le cumul par discipline et au niveau expérimental (indice :exp). Un cumul par discipline est la somme des cumuls des items qui subdivisent cette discipline.

- Ainsi pour la physique on aura les cumuls Pth et Pexp et pour la chimie Cth et Cexp Pour comparervalablement les deux disciplines, (étant donné qu’il y a plus d’items de physique que d’items de chimie), il a falluopérer une correction sur les cumuls de chimie, ce qui aboutit à des cumuls corrigés notés respectivement ( Cthcorr ,Cexpcorr)..Cumul physique = Pth + Pex ; Cumul chimie = ( Cthcorr , Cexpcorr)..

- Calcul des mêmes cumuls sur l’ensemble des 102 sujets interrogés sur la période de six ans, avectoujours une correction à opérer sur les cumuls de chimie.

4. Présentation des résultats

Nous présenterons et discuterons d’abord les résultats globaux, c’est-à-dire les données portant sur les réponses fourniespar l’ensemble des 102 sujets interrogés. Les résultats obtenus par année permettront d’enrichir la discussion desrésultats globaux.

5. Présentation des résultats globaux

Les résultats globaux sont ceux recueillis sur l’ensemble des sujets interrogés sur la période de six ans correspondant àla durée du recueil d’informations. Ils sont présentés dans le tableau suivant.

268Tableau 3 : Résultats globaux de l’étude

Items Résultats globaux Items Résultats globauxThéorie Expérimenta

l1. Mécan. classique. 1 18 12. Chimie générale 5 112. Mécan. relativiste 40 57 13. Chimie minérale 6 133. Mécan. quantique 23 47 14. Chimie

organique6 12

4. Thermodynamique 3 19 15. Chimie physique 9 215. Optiquegéométrique

77 82 16. Electrochimie 41 57

6. Optique. physique 78 81 17 Cinétiquechimique

13 26

7. Electrostatique 3 18 18. Atomistique 2 288. Electrocinétique 9 18 Cumuls chimie Cth = 82 Cexp = 1689. Electronique 16 33 Cumuls

chimie/corrigésCth corr = 129

Cexpcorr =264

10.Electromagnétique

13 28

11. Physiquecorpusculaire

34 43

Cumuls Physique Pth = 297 Pexp = 444

6. Comparaison globale entre la physique et la chimie

Pour faire cette comparaison, nous avons dressé le tableau synthétique suivant. Celui-ci met en évidence les cumuls dessujets ayant déclaré des lacunes, par discipline, et au niveau expérimental (Pexp, Cexpcorr) et au niveau théorique (Pth,Cthcorr). Il permet également de comparer les deux disciplines (physique/chimie) de manière globale, et au sein dechaque discipline, les deux niveaux (expérimental/théorique).

Tableau 4 : Synthèse des résultats par discipline

Physique Chimie Cumuls niveaux Physique/chimieExpérimental Pexp = 444 Cexpcorr= 264 708 1,7Théorique Pth = 297 Cth corr = 129 426 2,3Cumul discipline 741 393 1134 1,88Expéri / théori 1,5 2 1,66

Le Tableau 4 montre que les étudiants diplômés de la Faculté des Sciences et Techniques de l’Université Cheikh AntaDiop de Dakar (Section Physique et Chimie) déclarent plus de lacunes en physique (Pexp + Pth = 741), qu’en chimie(Cexpcorr + Cthcorr = 393 ).

Le rapport Cumul physique/Cumul chimie est de 1,88. Il y a donc globalement, près de deux fois plus d’étudiantsreconnaissant des lacunes en physique que d’étudiants qui le reconnaissent en chimie.

Le Tableau 4 montre également que les lacunes déclarées sont plus importantes au niveau expérimental qu‘au niveauthéorique dans les deux disciplines. Le rapport des lacunes Expérimental/théorique est de 1,5 pour la physique et de 2pour la chimie.

Ainsi, même s’il y a plus de lacunes déclarées au niveau théorique en physique, « la distance » théorie-pratique estrelativement plus grande en chimie.

4.3. Analyse des lacunes par discipline

4.3.1. Analyse des lacunes en physique

En physique, les étudiants déclarent plus de lacunes en optique géométrique et en optique physique, aussi bien sur leplan théorique que sur le plan expérimental. Plus de 75% des diplômés interrogés déclarent des lacunes en optiquegéométrique et en optique physique au niveau théorique. Ce pourcentage passe à 80% pour ces deux subdivisions de laphysique, au niveau expérimental.Les deux items d’optique sont suivis par :

269

- au niveau théorique : mécanique relativiste (39%), physique corpusculaire (32%), mécanique quantique (22,5%),électronique (16%), électromagnétisme (12,7%), électrocinétique (9%).

La thermodynamique (3%), l’électrostatique (3%) la mécanique classique (1%), sont les disciplines où les étudiants ontrarement déclaré des lacunes.

Ces résultats sont résumés dans le graphe 1.

Graphe 1

- au niveau expérimental : mécanique relativiste (57%), mécanique quantique (47%), physique corpusculaire (43%),électronique (33%), électromagnétisme (28%), thermodynamique (19%). Les trois derniers items se retrouvent avec le mêmepourcentage (18%).

Ces résultats sont résumés dans le graphe 2.

Lacunes déclarées en physique (théorie)

0102030405060708090

Méc

aniqu

e cla

ssiqu

e

Méc

aniqu

erela

tivist

e

Méc

aniqu

e qu

antiq

ue

Therm

odyn

amiqu

e

Optiqu

e gé

omèt

rique

Optiqu

e ph

ysiqu

e

Electro

statiq

ue

Electro

cinét

ique

Electro

nique

Electro

mag

nétis

me

Physiq

ue q

uant

ique

items

% é

tudi

ants

Série1

270

Graphe 2

4.3.2 Analyse des lacunes en chimie

Les données sur les lacunes en chimie des sujets interrogés sont mises en évidence dans les graphes 3 et 4 qui suivent :

Graphe 3

Lacun e s e n phy s iq ue (e x pé rim e nta l)

010

2030

40

5060

7080

90

Méc

aniqu

e cla

ssiqu

e

Méc

aniqu

e rela

tivist

e

Méc

aniqu

e qu

antiq

ue

Therm

odyn

amiqu

e

Optiqu

e gé

omèt

rique

Optiqu

e ph

ysiqu

e

Electro

statiq

ue

Electro

cinét

ique

Electro

nique

Electro

mag

nétiq

ue

Physiq

ue co

rpus

culai

re

items

% é

tudi

ants

Série1

Lacunes en chimie (théorie)

05

1015202530354045

Chimie

géné

rale

Chimie

miné

rale

Chimie

orga

nique

Chimie

phys

ique

Electro

chim

ique

Cinètiq

ue ch

imiqu

e

Atom

istiqu

e

items

% é

tudi

ants

Série1

271

Graphe 4

Les parties de la chimie où les étudiants déclarent le plus de lacunes sont l’électrochimie (théorie : 41% ; expérimental :57%) et la cinétique chimique (théorie : 13% ; expérimental : 26%). Ces données montrent nettement que les étudiantsdiplômés considèrent qu’ils ont de loin moins de lacunes en chimie qu’en physique. (graphes 3 et 4).

On observe également sur le graphe 4, qu’en passant de la chimie théorique à la chimie expérimentale le nombred’étudiants ayant déclaré des lacunes augmente considérablement. Le tableau 3 montre un accroissement de plus de100% pour certains items pris individuellement.

7. Synthèse et discussion des résultats

8. Synthèse des résultats

Les étudiants diplômés de la section Physique et Chimie de la Faculté des Sciences et Techniques de l’UniversitéCheikh Anta Diop et inscrits à l’Ecole Normale Supérieure de 1995-1996 à 2000-2001 ont déclaré ressentir beaucoupplus de lacunes en physique qu’en chimie. Pour ces deux disciplines, les lacunes sont nettement plus marquéeslorsqu’on considère la pratique expérimentale.En physique, l’optique ( géométrique et physique) constitue sans conteste le maillon faible du profil de sortie desétudiants, alors qu’en chimie, l’électrochimie et la cinétique apparaissent comme les points faibles des étudiantstitulaires d’une licence ou d’une maîtrise.

9. Discussion des résultats

Les données obtenues portent sur des déclarations d’étudiants diplômés de la Faculté des Sciences et Techniques. Ils’agit donc plus de représentations que de réalité.Cependant, il est frappant de noter les contrastes physique/chimie et expérimental/théorique. De même les items qui ontété déclarés comme des contenus à problème se détachent nettement quelque soit le critère considéré. De plus lecontexte de réponse au questionnaire peut être considéré comme n’ayant pas de contrainte majeure susceptible deperturber la fiabilité du recueil de l’information : le questionnaire était administré lors de la première séanceintroductive de la formation initiale des enseignants, avant tout enseignement.Nous n’avons pas croisé les résultats avec les variables indépendantes qui ont permis de stratifier l’échantillon surlequel a porté l’étude à savoir l’âge, le diplôme universitaire (licence/maîtrise) et le nombre d’années passées à lafaculté pour l’obtention du diplôme. Mais compte tenu de la structure de l’échantillon, on peut au moins esquisserquelques pistes d’inférence. Nous appelons pistes d’inférence des axes de questionnement susceptibles de générer desinférences articulant les données recueillies et certaines variables indépendantes.

Pour une meilleure illustration de cette partie de la discussion nous reproduisons le tableau 1.

La cunes en chim ie (expérim enta l)

0

10

20

30

40

50

60

Chimie

géné

rale

Chimie

miné

rale

Chimie

orga

nique

Chimie

phys

ique

Electro

chim

ie

Cinétiq

ue

Atom

ique

item s

% é

tudi

ants

Série1

272Tableau 1 : description de l’échantillon

Age Effectifs Diplômesuniversitaires

Effectifs Cursus (nombred’années à la Faculté)

Effectifs

24-26 26 Licence 43 4 - 6 ans 5927-29 46 Maîtrise 59 Plus de 6 ans 4330 et + 30Total 102 Total 102 Total 102

1ère piste d’inférence : Peut-on envisager une relation entre d’une part, les lacunes en physique, et d’autre part, l’âge,le diplôme universitaire, ou le cursus universitaire de l’étudiant ?

Les lacunes en optique ont été signalées par 77 ou 78 étudiants au niveau théorique et 81 ou 82 étudiants au niveauexpérimental. Ces nombres étant de loin supérieurs à l’effectif de chaque strate prise isolément, il nous semble peupertinent de lier les résultats en physique à l’ âge, le diplôme universitaire ou le cursus.

2ème piste d’inférence : Peut-on envisager une relation entre d’une part, les lacunes en chimie, et d’autre part, l’âge,le diplôme universitaire, ou le cursus universitaire de l’étudiant ?

Les lacunes en chimie ont été signalées par un nombre limité d’étudiants. Ce nombre est généralement plus faible oucomparable à certains effectifs de strates. Il n’est donc pas possible d’écarter à priori une relation entre les lacunes enchimie et les variables indépendantes.

3ème piste d’inférence : Les lacunes signalées par les étudiants en physique et en chimie dépendent-elles de l’annéeuniversitaire considérée ?

Une question se pose cependant : les données recueillies par année reflètent-elles les résultats globaux qui viennentd’être analysés ? En d’autres termes, les profils de sortie des étudiants diplômés varient-ils d’une année à une autre ?Nous avons présenté en annexe les données recueillies année après année. Celles-ci montrent que pendant toute la duréede l’étude, la tendance générale se confirme : les lacunes sont plus importante en physique qu’en chimie, et la pratiqueexpérimentale présente plus de lacunes que les contenus théoriques.En physique, quelque soit l’année, l’optique physique et l’optique géométrique constituent toujours, de loin, le pointfaible des étudiants diplômés, sauf pour une année (98-99) où la mécanique relativiste et la mécanique quantique s’enrapprochent (au niveau théorique) ou même les dépassent (niveau expérimental).En chimie, l’électrochimie et la cinétique chimique conservent la place données par les données globales, maisseulement de 1995-1996 à 1997-1998. A partir de cette date, l’électrochimie reste toujours le point faible, maisl’électrocinétique cède souvent la place soit à la chimie organique, la chimie physique ou la chimie atomistique. Leslacunes au niveau expérimental restent toujours les plus importantes.Les lacunes des étudiants en optique géométrique, en optique physique et en électrochimie ne semblent pas dépendrede l’année académique.

Nous pouvons considérer que les données recueillies restent globalement fiables et permettent d’émettre des hypothèsessur la formation scientifique à la section PC de la Faculté des Sciences et Techniques de l’UCAD. Au moins deuxhypothèses générales fortes pourraient être libellée ainsi :

* Les étudiants de la section PC éprouvent des difficultés dans l’apprentissage de l’optique géométrique, de l’optiquephysique, et de l’électrochimie.* Selon l’année académique, la mécanique relativiste, la mécanique quantique, la cinétique chimique, la chimiephysique et la chimie organique posent des problèmes à un nombre significatif de futurs diplômés.

Cependant ces résultats doivent être acceptés avec beaucoup de précaution. Cette discrimination entre les contenusphysico-chimiques correspondent-elles à la réalité ? En particulier les parties de la physique ou de la chimie qui n’ontpas été citées comme étant l’objet de lacunes sont-elles réellement maîtrisées ? Notre expérience dans les concours derecrutement des élèves-professeurs (Ecrit + Oral) nous révèle que les lacunes des étudiants vont au-delà. Il faut peut-être distinguer les lacunes dont les étudiants prennent conscience et celles qu’ils soupçonnent à peine : ces dernièresseront encore plus dures à combler dans une perspective de formation d’enseignants.Cela n’enlève en rien à la pertinence de la démarche de formation qui a été à l’origine de l’élaboration duquestionnaire.

10. Exploitation des résultats dans une approche constructiviste de la formation des enseignants

L’approche constructiviste consiste à s’appuyer sur les profils déclarés par les élèves-professeurs pour comprendre lapertinence des activités de formation telles qu’elles sont prévues dans le plan de formation.

273Les résultats étaient chaque année dépouillés avec les enseignants en formation et présentés sous forme de tableau debord. Ayant eux-mêmes reconnu leurs lacunes, ils devraient pouvoir s’engager de manière personnelle dans unestratégie de mise à niveau. En effet avant que cette démarche de formation ne soit adoptée au Département de Physiqueet Chimie de l’ENS, les étudiants nouvellement diplômés étaient réticents à toute activité centrée de manière frontalesur les contenus.Quatre activités du plan de formation permettent de prendre en charge la questions des lacunes des élèves-professeursdans les contenus scientifiques :L’activité « Etude des programmes scolaires » donne l’occasion à l’équipe de formateurs et aux stagiaires, en plus desdéveloppements sur les objectifs et les approches méthodologiques, de passer en revue les contenus disciplinaires de laphysique et de la chimie pour en expliciter les fondements théoriques, les démarches de validation, mais surtout leursarticulations. Il s’agit d’une véritable déconstruction-reconstruction qui permet de donner du sens au savoir scientifiqueet d’explorer les possibilité de mise en scène dans l’environnement des apprenants.

En plus de l’étude des programmes, le plan de formation comporte une activité intitulée « Maîtrise des Contenus ». Ils’agit d’exposés théoriques destinés à faire le point sur les partie de la physique ou de la chimie qui ont été citées par lesstagiaires comme comportant des lacunes dans leur formation, ou proposées par les formateurs. Ces propositionsdécoulent des performances des futurs professeurs lors du concours d’entrée. Les exposés portent généralement sur lesparties suivantes : optique, électrochimie, mécanique, théorie atomique, électromagnétisme, physique corpusculaire…Pendant ces séances les étudiants font des exposés devant leurs pairs et une équipe d’au moins deux formateurs sur unthème qu’ils ont exploré en équipe de 3 ou 4 personnes. Les échanges qui suivent permettent également aux étudiantsde faire le point sur leurs lacunes et sur les exigences scientifiques du métier de professeur de physique et chimie.

Les lacunes sur le plan expérimental sont abordées dans des activités expérimentales appelées travaux pratiques. Mais ils’agit ici de travaux pratiques axées plus sur la maîtrise de compétences de base en expérimentation en physique et enchimie que sur la vérification de lois. L’étudiant est mis dans une situation de réflexivité dans le choix du matériel, dansson utilisation, et dans l’observation des phénomènes physico-chimiques. Les documents de travail ne sont plus desfiches stéréotypées de manipulation dont la finalité est d’obtenir un résultat prévu à l’avance, mais un canevas de travailpermettant à l’étudiant de réfléchir sur les phénomènes, sur les méthodes de mise en évidence et de mesure, sur lasécurité des personnes et du matériel.

L’activité « Travail de recherche en Education » est également mise à profit pour permettre de faire face à des lacunesdans certaines parties de la physique ou de la chimie aussi bien sur le plan théorique que sur le plan expérimental. Lessujets proposés à certains étudiants sont destinés à faire le point sur des aspects théoriques ou expérimentaux, de lamanière la plus exhaustive possible. L’étudiant sort de ce travail réarmé scientifiquement par rapports aux contenus ouaux types de manipulations qu’il a abordés, mais en même temps il devient pour le groupe une personne-ressources parrapport à ce thème. La défense de ce travail devant un jury, en présence de l’ensemble des stagiaires constitue unmoment très riche de restructuration des connaissances. Le document réalisé devient un matériel didactique qui seraréinvesti dans la formation.Dans toutes ces activités, l’élève-professeur est mis au cœur de la construction de ses compétences professionnelles. Illes construit à partir de son profil d’entrée, en interaction avec ses pairs, avec les formateurs et les maîtres de stage : encela, nous pouvons dire que l’approche de formation adoptée est une approche constructiviste.

Conclusion

La qualification des professeurs de physique et chimie au Sénégal fait face à plusieurs problèmes. Ceux-ci peuvent êtresitués en amont et en aval de la formation initiale professionnelle.En amont, on trouve la formation académique qui révèle, du point de vue même des étudiants diplômés, plusieurslacunes. La recherche menée sur une période de six ans nous permet de cette dernière affirmation une hypothèse àcréditer d’un poids empirique réel (Poper : 1978 ; Kuhn : 1970 ).En aval, les compétences des professeurs sont hypothéquées par les conditions matérielles et administratives dufonctionnement du système d’enseignement de la physique et de la chimie. Le matériel n’est pas toujours au rendez-vous, mais surtout, le système n’est ni contrôlé ni régulé de manière efficace. En particulier l’articulation entre le travailde terrain et la formation initiale reste à parfaire.Ces difficultés ne peuvent pas ne pas se superposer aux problèmes internes de la formation initiale. Au Département dePhysique et Chimie de l’Ecole Normale Supérieure, la mise en œuvre d’une approche constructiviste s’appuyant sur uneauto-évaluation du profil d’entrée des étudiants tente de faire face à ces dysfonctionnements.La recherche que nous venons de présenter n’est qu’une ébauche. L’outil de recueil de données qui a surtout ciblé desreprésentations et les méthodes de traitement devront certainement être améliorés. Ce travail se veut simplement unecontribution à l’amélioration de l’enseignement universitaire et de la formation des enseignants. Des étudescomparatives devraient permettre, surtout au niveau africain, d’aborder de manière plus rationnelle les questions liées àl’insatisfaction par rapport à la formation universitaire et à la formation professionnelle des professeurs de sciences.

274Bibliographie

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275ANNEXE

Les résultats sont présentés sur deux tableaux correspondant à deux groupes établis sur des bases purementchronologiques.Groupe 1. : 1995 – 1996 ; 1996 – 1997 ; 1997 – 1998Groupe 2. : 1998-1999 ; 1999 – 2000 ; 2000 – 2001

Résultats1995 – 1996 Effectif : 27 1996 – 1997 Effectif : 151997 – 1998 Effectif : 21

Items 95-96 96-97 97-98Théor

ieExpérime

ntThéorie Expérimen

tThéorie Expérime

nt1. Mécan. classique. 0 2 0 4 0 12. Mécan.relativiste

1 6 2 6 14 15

3. Mécan.quantique

9 11 4 7 0 6

4.Thermodynamique

0 2 0 1 0 3

5. Opti.géométrique

19 19 13 12 18 20

6. Opti. physique 20 25 13 11 20 207. Electrostatique 0 2 0 3 0 38. Electrocinétique 1 2 3 3 2 39. Electronique 2 3 4 5 2 710.Electromagnétique

2 2 1 4 2 4

11. Phys.corpusculaire

6 8 6 7 6 7

Cumuls physique 60 82 46 43 64 89

12. Chimie générale 1 1 0 2 2 213. Chimieminérale

0 1 1 3 1 3

14. Chimieorganique

0 0 3 3 2 3

15. Chimiephysique

0 2 3 6 3 4

16. Electrochimie 7 9 5 9 7 1117 Cinétiquechimique

3 4 3 6 5 7

18. Atomistique 0 2 1 5 0 7Cumulsbruts/chimie

11 19 16 34 20 37

Cumul chimiecorrigés

17 30 25 54 31 58

276

1998 - 1999 Effectif : 17 1999 - 2000 Effectif : 112000 – 2001 Effectif : 11

Items 98-99 99-2000 2000-2001Théorie Expérime

ntThéorie Expérimen

tThéorie Expérime

nt1. Mécan.classique.

1 5 0 3 0 3

2. Mécan.relativiste

10 12 5 9 8 8

3. Mécan.quantique

7 13 0 5 3 5

4. Thermodynami. 1 7 0 4 2 25. Opti.géométrique

13 12 8 10 6 9

6. Opti. physique 12 10 7 8 6 77. Electrostatique 0 5 1 2 2 38.Electrocinétique

2 5 0 2 1 3

9. Electronique 5 8 2 6 1 410. Electromagnét 3 8 3 6 2 411. Phys.corpuscul

5 10 1 6 1 5

Cumuls brutsPhysique

60 95 27 61 32 53

12. Chimie génér. 2 3 0 2 0 113. Chimie miné 3 4 0 0 1 214. Chimie organ 1 4 0 1 0 115. Chimie physi 2 4 0 1 1 416. Electrochimie 11 12 3 7 8 917 Cinétique chim 0 3 0 3 2 318. Atomistique 1 5 0 3 0 6Cumuls chimie 20 35 3 18 12 26

277

LES CHANTIERS PEDAGOGIQUES - L'EXPERIENCE DU CAMEROUN EN RECHERCHEEXPERIMENTALE .

Célestin MINLOInspecteur - Cameroun

I.CONSTAT• L'absence de formation à l'expérimentation.• La formation initiale des enseignants, aujourd'hui ne les prépare pas l'expérimentation.• Dans l'enseignement secondaire général, il existe 3 types d'établissements par rapport aux

laboratoires. Il s'agit :des établissements avec laboratoires et équipés, mais non utilisés,des établissements avec laboratoires sous-équipés et non utilisés des établissements sans laboratoires

• Le manque de cohésion verticale dans les programmes de l'enseignement secondaire général et ceux de l'enseignement supérieur .

II. OBJECTIFSDans l'enseignement secondaire général, les chantiers pédagogiques ont pour objectifs:

• d'exécuter dans le cadre de la recherche-action la formation des formateurs• de relancer la pratique de l'expérimentation en SVT : dans un contexte difficile :effectifs élevés, locaux

inadaptés, peu de matériel, etc. ...• de concevoir et produire les documents issus de la recherche-action .de concevoir et de produire du matériel

didactique .d'évaluer les différentes actions menées.

III. DEFINITION DU CHANTIER PEDAGOGIQUE.Sous ce vocable de chantier, plus usité dans le secteur du bâtiment que dans celui de l'éducation, se dissimule en fait lanotion plus familière « d'établissement-pilote ».Ainsi un « chantier pédagogique » est un établissement de référencedans lequel est mise en place une équipe de professeurs conduisant une expérience recherche-action. En d'autres termes,c'est un établissement expérimental.

IV ES D1FFERENTS ACTEURSIls sont multiples et travaillent en chaîne. Ils comportent:1.Dans les chantiers pédagogiques : .

• le chef d'établissementl'animateur pédagogique

• les professeurs expérimentateurs constituant une cellule d'expérimentation .les personnes de laboratoire.2. Dans les délégations provinciales :

• les Inspecteurs pédagogiques provinciaux (IPP).3. Dans la sous-section de SVT :

• les Inspecteurs pédagogiques nationaux (lPN)

V. LEURS ROLES1- Le cher d'établissement:• met à disposition du chantier des salles équipées et le matériel scientifique nécessaire• attribue des crédits au laboratoire, conformément aux textes en vigueur• veille au bon fonctionnement de la cellule recherche-action, notamment en aménageant les emplois du temps

des professeurs expérimentateurs

2- L'animateur pédagogique :• coordonne l'équipe des professeurs expérimentateurs• fait des visites régulières des classes et des laboratoires• réceptionne et traite les productions des cellules d'expérimentation, à destination des IPP.

3- Les professeurs expérimentateurs :créent des fiches de leçons et des fiches expérimentales contextualisées, des exercices d'évaluationmettent en application leurs propositions pour les textes, et par le phénomène de rétroaction, les améliorent si nécessaireavant d'établir un document définitifrédigent le compte rendu de quinzaine avec les IPP et l'animateur pédagogique à l'intention des IPN

4- Les Inspecteurs pédagogiques provinciauxproposent les établissements suivant les critères définis par les IPN .proposent la liste des professeurs expérimentateurset animateurs

278animent et coordonnent les activités de chaque séance de travail de la cellule recherche- action dans leurs chantierspédagogiques

5- Les Inspecteurs pédagogiques nationaux :• proposent au Ministre la liste des établissements abritant les chantiers pédagogiques• rencontrent la direction de l'établissement concerné pour présenter le projet et rappeler si

nécessaire les textes réglementaires concernant le quota de 200 F par élève sur la contribution exigible, destiné à l'achatdu matériel expérimental

• définissent les thèmes d'étude à partir des propositions faites par les IPP• dynamisent et coordonnent les activités des chantiers pédagogiques• fournissent les documents de travail aux cellules recherche-action• réorientent si nécessaire le travail en s'appuyant sur les compte rendus de quinzaine "c. organisent les échanges

entre les cellules• valident les fiches pédagogiques• prennent acte des résultats et productions des chantiers qui peuvent faire l'objet d'une communication aux

séminaires interafricains• établissent un dossier pédagogique et financier concernant les différentes actions qu'ils proposent au projet

d'appui bilatéral, qui après acceptation, en assure le financement

6- Les partenaires :Il s’agit des projets bilatéraux et autres.Au Cameroun : projet PASECAFonds d’appui à la documentation

VI- HISTORIQUEL'expériences des chantiers pédagogiques de SVT a débuté en 1996 et s'est inspirée de celle réalisée en sciencesphysiquesActuellement 3 chantiers sont opérationnels :

1- Chantier-de Penka-Michel :Implanté en novembre 96 dans la province de l'Ouest, il a un laboratoire mais les classes ne sont pas dédoublées; lematériel d'observation a été fourni par le projet bilatéral

2- Chantier de Douala :Installé fin 96" il n"a été opérationnel qu'en septembre 97; c'est un établissement Leybold; c'est à dire l’un des 30 lycéesdu pays à avoir reçu une importante dotation en matériel- scientifIque

3. Chantier de Yaoundé :Installé dans la province du centre, au lycée d'Ekounou, c'est un ancien CES peu équipé; là aussi le laboratoire a étérénové et équipé par le projet d'appui bilatéral

VII- RESULTATSIl y a 2 types de réalisations

• la production des fiches pédagogiques• la conception de matériel didactique.

1- Les fiches pédagogiques :Elaborées par les professeurs expérimentateurs avec l'appui .des IPP, testées en situation de classe réelle, elles sontensuite transmises à la sous-section de SVT pour validation au Ministère.Au total 17 fiches ont été produites pour les niveaux du premier cycle.

2- le matériel didactique :Il est réalisé localement ou collecté à moindres frais par les professeurs expérimentateurs et les inspecteurs.Outre son utilisation dans les classes des chantiers, il est présenté au cours des actions de formation continue dans lesautres établissements. Il comporte :

• des aquariums, des cages d'élevage, du matériel de dissection, du matériel biologique (poissons, souris. ..)

• une collection de roches, des maquettes illustrant la tectonique des plaques, les systèmes de failles, les types devolcans, un sismographe. ..

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VIII- DIFFUSION DES REALISATIONS -LES FICHES PEDAGOGIQUES :

1- Les fiches pédagogiques :Elles sont diffusées au plan national à travers une publication annuelle intitulée « Cahier de département » ; tirée à 1500exemplaires et financée par le Fonds d'Appui, chaque professeur en reçoit un exemplaire

2-Le matériel didactique :Dans la province de l'Ouest où il est réalisé, les aquariums, cages d'élevage, matériel de dissection, collection de rochessont proposé aux chefs d'établissement qui peuvent en passer commande auprès des artisans locaux par l' intermédiairedes inspecteurs.De nombreux établissements en ont déjà fait l'acquisition, démontrant qu'il était possible de mobiliser des ressources.

IX- DIFFICULTES RENCONTREES1- Les carences de la formation initiale :Les futurs enseignants reçoivent une formation inadaptée à l'ENS, car ils ne font pratiquement pas de travaux pratiques.Par conséquent, une fois en poste, ils sont naturellement enclins à pérenniser ce cours magistral qu'ils ont subi pendanttoute leur scolarité, sans aucune maîtrise de l'enseignement eXpérimentaI

2- La motivation des professeurs expérimentateurs :

Ils créent des fiches de leçons, des exercices d'évaluation ; ce travail supplémentaire n'est pas reconnu officiellement etils ne perçoivent aucune indemnité ou autre avantage de carrière.3- Le non-respect des textes réglementaires :Malgré les circulaires ministérielles et les rappels à l'ordre, trop souvent, les chefs d'établissement négligent les seuils dedédoublement et le fInancement des laboratoires.

X -EXTENSIONDans les localités où sont implantés les chantiers pédagogiques, la phase d'extension est en cours ; la même démarchedoit diffuser dans les établissements environnants qui deviennent alors des établissements-testeurs où les fiches sont ànouveau mises en pratique.C'est ainsi que dans la province de l'Ouest, depuis 1999, dans 8 établissements de tous types, 35 professeurs pratiquentcette nouvelle approche pédagogique.Dans la province du Littoral, 3 établissements ont été pressentis pour cette extension.

XI EVALUATIONLa finalité ultime des chantiers pédagogiques, à travers la relance de l'enseignement expérimental, est l'acquisition parles élèves d'un mode de raisonnement logique, l'éveil de leur curiosité scientifique.Pour mesurer cet impact, une opération d'évaluation est actuellement en cours dans la province de l'Ouest: 600 élèvesdes établissements-testeurs (soit une classe par établissement) d'une part, et un échantillon témoin de même tailleconstitué d'élèves suivant la pédagogie traditionnelle, ont été soumis à un pré-test axé sur la démarche expérimentale. Ala fin de l'année scolaire, un post-test permettra d'évaluer l'impact de cette expérimentation.

XII- PERSPECTIVES.1- NationalesSi cette évaluation s'avère positive, cette extension devra se poursuivre pour, à terme, atteindre tous les établissementsdu pays.Cela implique alors une évolution parallèle des sujets d'examens qui ne devront plus demander une restitution desconnaissances mais faire davantage appel à la réflexion.

2-Interafricaines :Il est apparu au séminaire de Yamoussoukro de novembre 98, que ces chantiers étaient les rares en Afrique francophoneà être véritablement opérationnels.Ils pourraient faire du pôle de compétence où seraient testées les fiches pédagogiques émanant des autres pays, et quiaprès validation par le comité inter-états serviraient à alimenter une banque de données.Ces chantiers pédagogiques représenteraient ainsi un élément de synergie entre le futur projet d'appui bilatéral et leprojet interafricain ARCHES Il.