FLAMÉRION Laëtitia Lycée Jacques Amyot Professeur certifié de Sciences Physiques AUXERRE

Année de soutenance : 2004 03STA16216

IUFM de BOURGOGNE

LLLEEESSS DDDIIIFFFFFFÉÉÉRRREEENNNTTTEEESSS MMMÉÉÉTTTHHHOOODDDEEESSS DDD’’’EEENNNSSSEEEIIIGGGNNNEEEMMMEEENNNTTT EEENNN SSSCCCIIIEEENNNCCCEEESSS

PPPHHHYYYSSSIIIQQQUUUEEESSS AAAUUU LLLYYYCCCÉÉÉEEE.

Directeur de mémoire : Gérard GOUTHIÈRE

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RRREEEMMMEEERRRCCCIIIEEEMMMEEENNNTTTSSS

Je tiens tout d’abord à remercier Gérard GOUTHIÈRE, mon directeur de mémoire, pour son aide et ses conseils pour la réalisation de ce mémoire. Je souhaite également le remercier en tant que formateur IUFM, ainsi que Paul GERMAIN et Michel MOREAU, pour leur gentillesse, leur grande capacité d’écoute de chacun des stagiaires, leur patience, leurs bons conseils et pour tous les outils de travail qu’ils nous ont transmis au cours de la formation. Je remercie aussi tout particulièrement Mireille PONTIER, ma conseillère pédagogique, pour son attention à mon égard, ses nombreux et précieux conseils, sa grande disponibilité et pour sa bonne humeur et son entrain communicatifs. Enfin, je remercie tous mes collègues de Sciences Physiques du Lycée Jacques Amyot pour leur disponibilité et l’aide qu’ils ont pu m’apporter au cours de cette année ; ainsi que les autres stagiaires de PLC2 Sciences Physiques avec lesquels j’ai pu avoir de nombreux échanges enrichissants dans la bonne humeur.

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SSSOOOMMMMMMAAAIIIRRREEE INTRODUCTION ............................................................................................... page 4 Première partie : Les différentes méthodes d’enseignement. ............... page 6 1) Qu’est-ce qu’une méthode ? ........................................................................ page 7 2) La méthode expositive (ou magistrale). ...................................................... page 9 3) La méthode interrogative (ou maïeutique). ................................................. page 11 4) La méthode active. ...................................................................................... page 13 Deuxième partie : Expérimentation des trois méthodes en cours de Sciences Physiques en classe de seconde. ...................................................................... page 16 1) Mise en oeuvre de l’expérimentation. ......................................................... page 17 2) Résultats de l’expérimentation et interprétation. ......................................... page 19

a) Méthode expositive. ............................................................................ page 19 b) Méthode interrogative. ........................................................................ page 21 c) Méthode active. ................................................................................... page 23 3) Synthèse de l’expérimentation. .................................................................... page 24 CONCLUSION ..................................................................................................... page 28 Bibliographie .......................................................................................................... page 30 Annexes .................................................................................................................. page 31

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IIINNNTTTRRROOODDDUUUCCCTTTIIIOOONNN Toute jeune titulaire du Capes de Sciences Physiques, j’ai été affectée à la rentrée 2003 au Lycée Jacques Amyot à Auxerre pour y enseigner la Physique et la Chimie à une classe de seconde générale. Nouvelle ville, nouvel appartement, nouveau ou plutôt devrais-je dire premier métier… il me fallait très vite me plonger dans cette nouvelle vie dont j’avais pris connaissance seulement trois jours avant la rentrée. En jeune et inexpérimentée professeur, une multitude de questions se posaient alors à moi : celle du premier contact avec les élèves, celle de l’établissement de mon autorité dans la classe, etc… et bien sûr celle de la gestion du programme et de l’élaboration du cours. Le problème de la gestion générale de la classe étant relativement vite réglé, il me restait à préparer mes premières séquences d’apprentissage. C’est alors que consultant le programme officiel, pour connaître les directives, et les documents d’accompagnement afin de me guider dans la construction de mon cours, une remarque s’est imposée à moi : les méthodes d’enseignement avaient bien changé. Bien sûr, je m’étais plus ou moins déjà aperçue de ce fait en préparant le concours du Capes mais je n’en ai pris vraiment conscience qu’à cet instant. Alors que de mon temps d’élève, la méthode magistrale était la plus souvent employée et l’est encore aujourd’hui en Université, une méthode davantage centrée sur le questionnement des élèves est désormais prônée. C’est de ce phénomène qui commence à apparaître dont Jean HOUSSAYE parle en 1993 : « Par certains côtés, tout laisse à penser que la plupart des réformes et des propositions pédagogiques actuelles cherchent précisément à faire basculer l’institution scolaire du processus "enseigner" au processus "apprendre"1. » Ma première réaction a été une grande satisfaction. Cette remarque est très personnelle, mais je pense que le système d’enseignement par cours magistral n’engage pas les élèves dans un processus de réflexion mais de répétition : ils apprennent par cœur leur cours, parfois sans vraiment le comprendre, et reproduisent des exercices similaires à ceux déjà faits avec ou par le professeur. Mais alors, l’institution se serait-elle aperçue qu’ « alors qu’il est possible d’apprendre, et même beaucoup, sans enseignement…il est possible de suivre un enseignement sans comprendre quoi que ce soit2 » ? Par la suite, ma seconde réaction a été de me demander quel est vraiment l’impact de ces différentes méthodes sur les élèves. En effet, bien que n’engageant pas à la réflexion, le cours magistral était relativement bien accueilli de mon temps d’élève et m’a tout de même permis d’accéder à de nouvelles connaissances. Et cette interrogation m’a

1. HOUSSAYE Jean, 1993, « Le triangle pédagogique ou comment comprendre la situation pédagogique », dans La pédagogie : une encyclopédie pour aujourd’hui, Paris, ESF éditeur, p. 20. 2. DEVELAY Michel, 1992, De l’apprentissage à l’enseignement, Paris, ESF éditeur.

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conduite à la problématique suivante : « Comment les élèves apprécient-ils les différentes méthodes d’enseignement ? Quelle est la plus adaptée à leur compréhension et à la construction de leur savoir ? » C’est à cette problématique que je vais tenter de répondre dans ce mémoire, grâce à un travail essentiellement centré sur les élèves et leurs impressions. Il est important, je crois, de préciser également que cette étude sur les méthodes d’enseignement sera traitée en terme de savoirs théoriques, l’expérimentation n’étant pas abordée. Dans un premier temps, ma démarche va consister à définir et à analyser d’un point de vue théorique les différentes méthodes d’enseignement. Tout d’abord, je tenterai d’expliciter la notion de méthode et j’énoncerai les paramètres sur lesquels je me baserai pour la critique (positive et négative) de chaque méthode. Je présenterai ensuite les trois méthodes retenues pour cette étude, à savoir la méthode expositive, la méthode interrogative et la méthode active ainsi que leurs points positifs et négatifs supposés. Dans un second temps, je rendrai compte de l’expérimentation de ces trois méthodes en classe de seconde. La démarche suivie sera exposée, puis je présenterai les résultats des enquêtes menées auprès des élèves, que j’interpréterai avant de les confronter à la théorie. Enfin une synthèse permettra de comparer les trois méthodes expérimentées.

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Première partie :

LLLEEESSS DDDIIIFFFFFFÉÉÉRRREEENNNTTTEEESSS MMMÉÉÉTTTHHHOOODDDEEESSS DDD’’’EEENNNSSSEEEIIIGGGNNNEEEMMMEEENNNTTT Cette partie consiste en l’analyse théorique des méthodes d’enseignement. Elle se décompose elle-même en quatre sous-parties distinctes. Dans la première, il me paraît nécessaire d’apporter des précisions sur la notion de méthode, c’est à dire de tenter de répondre à la question « qu’est-ce qu’une méthode ? ». Tout d’abord, j’explicite donc le mot « méthode » et ce qu’il comprend. Je justifie ensuite le choix des méthodes étudiées, notamment en terme de contraintes institutionnelles. Enfin, je présente les deux principaux critères ou paramètres, à savoir la motivation et la conception, qui vont me permettre de critiquer telle ou telle méthode et éventuellement de les comparer entre elles. Les trois autres sous-parties ont une structure commune puisqu’elles correspondent chacune à une méthode d’enseignement : la méthode expositive, la méthode interrogative et la méthode active. Dans un premier temps, la méthode est décrite (mise en œuvre) : quelles sont les actions de l’enseignant, quelles sont celles des élèves, quelles sont les interactions qui existent entre le professeur et la classe… ? Dans un second temps, une critique de la méthode est menée à partir des deux critères définis dans la première sous-partie.

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1) Qu’est-ce qu’une méthode ? Il n’est pas du tout question ici de donner une définition très théorique de la notion de méthode mais plutôt d’essayer de la préciser, de regrouper un ensemble de critères pouvant la caractériser. Mais une difficulté s’impose d’emblée dans ma démarche de précision de ce concept. En effet, peut-on vraiment parler de méthode d’enseignement ? C’est d’ailleurs cette même question que se pose Marc BRU dans sa « remise en cause de la notion de méthode d’enseignement1. » A priori, la réponse est négative. Premièrement parce qu’il est impossible, sinon irréel, qu’un enseignant se limite à la mise en œuvre d’une seule méthode pour tout le programme : toutes les parties d’un programme ne peuvent être traitées de la même façon, soit en raison du contenu, soit par "contrainte" de temps ou soit encore par la réaction des élèves… Et ceci constitue le deuxième argument de ma réponse. Comment peut-on toujours utiliser la même méthode d’enseignement face à différents publics ou même face à la diversité des individus au sein d’un même public ? La multiplicité des réactions des élèves oblige à des écarts dans la méthode, voire à la mise en œuvre de méthodes différentes. Peut-être pourrais-je alors me reporter à la notion de style d’enseignement : « Dès les années 50, de nombreux travaux nord-américains ont abouti à des classifications variées de pratiques enseignantes et dégagé ainsi des styles d’enseignement… Ainsi le courant des recherches américaines des années 1950-1970 s’est efforcé de caractériser des styles globaux et de les examiner comme systèmes d’effets, effet de tel ou tel style d’enseignement sur l’apprentissage des élèves2. » Ainsi la notion de style représente une tendance dans l’enseignement du professeur. Mais là encore, Marguerite ALTET reconnaît qu’il n’existe pas de style purement défini mais plutôt un brassage de différents styles. Le style devient alors un mode d’enseignement dominant. Par la suite, dans son analyse, Marguerite ALTET définit trois types de styles différents :

le style personnel, axé sur la personnalité de l’enseignant, ses opinions, ses ـreprésentations ;

le style relationnel, qui correspond à « une manière de communiquer avec ـl’élève3 » ;

le style didactique : « C’est le champ des variables décisionnelles prises par ـl’enseignant dans l’organisation des ses actions et des conditions d’apprentissage4. »

1. BRU Marc, 1993, « L’enseignant, organisateur des conditions d’apprentissage », dans La pédagogie : une encyclopédie pour aujourd’hui, Paris, ESF éditeur, p. 104. 2. ALTET Marguerite, 1993, « Styles d’enseignement, styles pédagogiques », dans La pédagogie : une encyclopédie pour aujourd’hui, Paris, ESF éditeur, p. 90-91. 3. ALTET Marguerite, op. cit., p. 94. 4 . ALTET Marguerite, op. cit., p. 96.

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Je souhaite revenir sur ce dernier style en particulier, car il se rapproche assez bien, je trouve, de la notion de méthode telle que je l’entends. Marguerite ALTET définit six styles pédagogiques différents à l’issue d’observations de professeurs en situation, « en croisant les fonctions didactiques dominantes, la situation d’apprentissage mise en place et l’outil d’apprentissage privilégié5. » Ces six styles didactiques sont regroupés dans le tableau suivant (fig. 1) et nous verrons par la suite que certains d’entre eux peuvent être rapprochés, voire identifiés à l’une des trois méthodes de mon analyse.

Figure 1 : Les six styles didactiques selon Marguerite ALTET

A la lumière du travail de Marguerite ALTET, il m’est donc désormais possible de mieux définir la notion de méthode d’enseignement : une fois le concept de méthode accepté en terme de pratique dominante, principale, on peut l’assimiler au style didactique, c’est à dire à un ensemble de comportements pédagogiques dans lequel le rôle de l’enseignant, les outils qu’il utilise et le mode d’accès au savoir pour les élèves sont définis. Ce problème étant résolu, il me faut à présent rendre compte du choix des trois méthodes étudiées, c’est à dire :

; la méthode expositive (ou magistrale) ـ ; la méthode interrogative (ou maïeutique) ـ .la méthode active ـ

Bien sûr, il serait utile d’apporter des précisions concernant ces trois méthodes, mais ceci fera l’objet des prochaines parties. Il s’agit uniquement ici de justifier leur choix, et je le ferai tout d’abord en terme d’exigences du programme. En effet, ces trois méthodes peuvent répondre aux objectifs fixés par le programme du point de vue du contenu et de la 5. ALTET Marguerite, op. cit., p. 97-98.

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progression sur l’année scolaire. Par ailleurs, mon choix a été de tester deux méthodes relativement opposées : la méthode expositive, où le professeur élabore le cours et la méthode active, où c’est l’élève qui élabore le cours, ainsi qu’une méthode intermédiaire : la méthode interrogative. Enfin, j’ai restreint le nombre de méthodes à trois, afin de ne pas compliquer l’étude et de ne pas perdre les élèves en confusion de méthodes pas suffisamment bien distinctes les unes des autres. A présent que le choix des méthodes a été justifié, je souhaite terminer cette partie consacrée à clarifier la notion de méthode par la présentation des deux paramètres principaux qui me permettront de mener la critique à priori des trois méthodes. Le premier est la motivation des élèves. En effet, le rôle de l’enseignant est de la susciter et de la maintenir. Ainsi, « toute intervention qui amène l’élève à s’exprimer, qui lui permet de se prendre en charge en toute liberté, qui favorise son épanouissement personnel, contribue à augmenter la motivation de l’élève à la réussite6. » L’efficacité d’une méthode et de l’enseignant qui la met en œuvre va tenir à sa capacité à prendre en compte les besoins fondamentaux de l’élève tels le besoin de s’exprimer, celui de comprendre et aussi le droit à l’erreur. Le second critère est la notion de conception. Tout élève a des conceptions initiales plus ou moins vraies sur tel ou tel sujet, et l’enseignement doit les prendre en compte pour être efficace : « C’est donc l’apprenant qui, pour une raison ou une autre, doit se trouver en situation de changer ses conceptions. Si l’enseignement ne les prend pas en compte, celles-ci résistent à tout remodelage7. » L’élève doit donc pouvoir exprimer ses conceptions, les réfuter lorsqu’elles sont erronées puis se reconstruire un savoir plus juste, vrai ; ceci constitue le mécanisme de l’élaboration. En conclusion, la notion de méthode est désormais définie : c’est une pratique pédagogique dominante dans l’enseignement. Mais la méthode appréhendée dans ce mémoire doit tenir compte des exigences liées aux programmes, d’où le choix des trois méthodes : expositive, interrogative et active. Enfin, il est nécessaire pour bien mener la critique d’une méthode de choisir des critères : ce seront donc la prise en compte de la motivation et des conceptions initiales des élèves. 2) La méthode expositive (ou magistrale). La première méthode sur laquelle est axée l’étude est la méthode expositive, celle utilisée lors d’un cours magistral. Pourquoi expositive ? Parce que le professeur expose le savoir aux élèves qui doivent se l’approprier ; c’est « la pédagogie traditionnelle magistrale, celle qui fonctionne par cours et présentation impositive et structurée (si

6. HOUSSAYE Jean, 1993, « La motivation », dans La pédagogie : une encyclopédie pour aujourd’hui, Paris, ESF éditeur, p. 227. 7. GIORDAN André, 1993, « Les conceptions des apprenants », dans La pédagogie : une encyclopédie pour aujourd’hui, Paris, ESF éditeur, p. 269.

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possible) du savoir, exigeant des élèves une assimilation et une restitution contrôlées du savoir8. » Mise en œuvre. Dans un premier temps, étudions les règles de fonctionnement de cette méthode et les démarches mises en œuvre. La pédagogie magistrale part du principe que le professeur détient le savoir et qu’il doit le transmettre aux élèves, qui eux n’ont pas ou peu de connaissances et n’interviennent donc pas. Pour Jean HOUSSAYE, dans le triangle pédagogique « le processus "enseigner" est fondé sur la relation privilégiée entre le professeur et le savoir et l’attribution aux élèves de la place du mort9. » Ainsi le professeur expose le savoir oralement ou en utilisant un support (tableau, rétroprojecteur…) de manière structurée. De leur côté, les élèves assistent à une « célébration du savoir10 » : ils écoutent, suivent le cours, essaient de le comprendre et prennent des notes. Les interactions entre le professeur et les élèves sont rares. Le professeur peut éventuellement poser de temps à autre une question fermée à l’ensemble de la classe et les élèves, quant à eux, se manifestent très peu : ils n’interrompent en général pas cette "célébration". Critique de la méthode. Le cours magistral fonctionne donc par inculcation. Dans ce cas, « le problème de la motivation n’est pas fondamental. En effet, l’activité essentielle est assurée par le maître : il prend les initiatives et dirige le processus11. » Le travail des élèves est donc davantage le résultat d’une nécessité plutôt que celui du désir, de la motivation. Et si la perspective de nouvelles connaissances peut être attrayante pour un élève, les moyens mis en œuvre avec cette méthode le sont beaucoup moins. Néanmoins il peut s’avérer, d’après Jean HOUSSAYE, que cette forme d’accès au savoir convienne à une certaine catégorie d’élèves : « les élèves à motivation défensive (ancrée sur la peur de l’échec)12 » et les anxieux. En effet, ceux-ci se sentent rassurés d’avoir un cours bien structuré, méthodique, dans lequel ils trouvent toutes les notions qu’ils ont à connaître bien exposées. En outre, si la motivation des élèves joue un rôle restreint dans cette méthode, « d’autres recherches (Erlich, 1989) montrent bien, par contre, comment le processus "enseigner" favorise le mécanisme de la démotivation13. » En effet, le cours magistral impose de nombreuses nouvelles connaissances aux élèves et ceci très rapidement. Pour certains, la demande d’assimilation est excessive, de telle sorte qu’ils se trouvent très rapidement en situation d’échec : leur estime de soi et leurs performances régressent. Ils peuvent ainsi très vite se démotiver jusqu’à abandonner, dans des cas extrêmes, le travail dans la matière et refuser toute nouvelle connaissance. 8 . HOUSSAYE Jean, 1993, « Le triangle pédagogique ou comment comprendre la situation pédagogique », dans La pédagogie : une encyclopédie pour aujourd’hui, Paris, ESF éditeur, p. 22. 9 . HOUSSAYE Jean, op. cit., p. 16. 10. POUSSIÈRE Philippe, 1993, « La gestion du groupe et des communications dans la classe », dans La pédagogie : une encyclopédie pour aujourd’hui, Paris, ESF éditeur, p. 162. 11. HOUSSAYE Jean, 1993, « La motivation », dans La pédagogie : une encyclopédie pour aujourd’hui, Paris, ESF éditeur, p. 225. 12. HOUSSAYE Jean, op. cit., p. 226. 13. HOUSSAYE Jean, op. cit., p. 226.

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Le problème de la motivation étant abordé, penchons-nous sur celui de la conception. Là-encore, la méthode expositive ne bénéficie pas d’une bonne réputation. « Contrairement à la conception habituelle, ce n’est pas parce que l’enseignant a traité tout son programme et mené son cours avec sérieux qu’il a nécessairement fait passer un savoir… Les savoirs fondamentaux ne s’acquièrent jamais par communication directe de l’enseignant à l’élève14. » Dans l’enseignement répondant15, Louis NOT insiste sur le fait que « chacun doit construire son propre savoir » et que « l’apprentissage nécessite l’activité de l’apprenant. » La méthode pourrait être efficace si l’élève pouvait, au fur et à mesure que le professeur distille le savoir, l’analyser, le reconstruire à sa manière et l’intégrer selon ses propres représentations ; mais il n’en a pas le temps. Cependant, c’est une activité qu’il peut mener chez lui après le cours. Mais d’une manière ou d’une autre, les conceptions initiales de l’élève ne sont pas prises en compte et « la situation et l’activité se réfèrent à la forme achevée des notions plus souvent qu’aux voies et aux étapes par où il faut passer pour y parvenir. » L’élève apprend alors un nouveau savoir déjà construit, qui se superpose à ses conceptions initiales (qui peuvent être fausses) et l’intègre pour un certain temps. Mais celui-ci n’est pas durable car l’élève ne l’a pas élaboré lui-même et laissera petit à petit place à ses anciennes conceptions. D’une manière générale, donc, le cours magistral n’est pas très attractif pour la majorité des élèves. Il favorise plutôt les "bons élèves" mais n’aboutit généralement pas à une construction durable du savoir. 3) La méthode interrogative (ou maïeutique). La seconde méthode choisie pour l’étude est la méthode interrogative ou maïeutique. La maïeutique est, d’après la définition du dictionnaire16, une « méthode dialectique dont Socrate usait pour "accoucher" les esprits, c’est à dire pour amener ses interlocuteurs à découvrir les vérités qu’ils portaient en eux. » L’utilisation de cette méthode va donc privilégier le questionnement des élèves. Mise en œuvre. La méthode interrogative, bien qu’elle soit davantage centrée sur l’élève que la méthode expositive, repose en grande partie sur l’enseignant. En effet, celui-ci dirige le cours : il en fixe les objectifs, en choisit les contenus et en impose la structure, mais sollicite les élèves "à l’intérieur" de ce cours. « Le professeur lui-même peut pratiquer la maïeutique, c’est à dire inciter les élèves à la réflexion personnelle sur tel ou tel point de l’exposé, recueillir les réponses et les mettre en débat oral avant de conclure par l’apport 14. GIORDAN André, 1993, « Les conceptions des apprenants », dans La pédagogie : une encyclopédie pour aujourd’hui, Paris, ESF éditeur, p. 264. 15. NOT Louis, 1989, L’enseignement répondant, Paris, PUF. 16. HACHETTE Noms propres et communs, édition 2004, p 974.

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magistral valable17. » Dans cette méthode, une alternative peut être proposée à « l’apport magistral valable » du professeur suggéré par Louis LEGRAND : le cours (trace écrite) peut être directement élaboré à partir des réponses des élèves, avec leurs mots et leurs phrases. Mais le professeur va toujours s’arranger pour amener les élèves, tout au moins une partie, à dire ce qu’il veut. La méthode interrogative peut prendre 2 formes différentes :

soit orale : c’est le cours vivant. Le professeur pose les questions, écoute et ـconfronte les réponses des élèves puis conclue avec leurs apports ;

soit écrite : ce sont les activités (travail à la fiche). Le professeur peut proposer ـun texte, une méthode ou des données et poser des questions aux élèves à partir de ces éléments. Un temps de travail individuel est laissé à l’élève, puis le professeur corrige l’activité avec la classe.

Cette méthode préconise de nombreuses interactions entre le professeur et la classe : le professeur s’adresse souvent soit à la classe dans son ensemble, soit à un élève désigné nominativement sous forme de questions ouvertes. Les élèves quant à eux donnent leur réponse personnelle et posent également des questions complémentaires au professeur.

Critique de la méthode. La méthode interrogative suscite davantage la motivation des élèves que la méthode expositive. En effet, les élèves sont invités à réfléchir, à s’interpeller à travers cette méthode et à trouver des réponses et des solutions : ils sont directement concernés. « Dans le processus "former", motivation et implication se recouvrent18. » La démarche d’accès au savoir est alors rendue plus ou moins agréable par le questionnement et l’implication des élèves. Ce processus convient par ailleurs relativement bien aux élèves qui ressentent le besoin de s’exprimer, d’exprimer leurs connaissances, leurs opinions : « les élèves à motivation positive (ancrée sur le besoin de réalisation) profitent mieux de traitements pédagogiques qui leur assurent plus de liberté et de possibilité d’intervention personnelle19. » Certes, cette méthode est relativement attrayante pour les élèves et agit sur leur motivation, mais elle reste artificielle du point de vue de la conception. Dans le triangle pédagogique20, Jean HOUSSAYE décrit le cours vivant comme « celui qui procède par questions-réponses et qui peut faire croire que l’élaboration du savoir vient des élèves (alors qu’il s’agit là d’une opération de déguisement et non de construction…) » Louis LEGRAND, quant à lui, énonce les limites de la méthode maïeutique : « il n’en demeure pas moins que l’importance massive de l’information et de l’imposition caractérise ce type d’enseignement21. » En effet, bien que l’enseignant pose des questions aux élèves, il reste

17. LEGRAND Louis, 1993, « Les différences entre les élèves et les formes de travail », dans La pédagogie : une encyclopédie pour aujourd’hui, Paris, ESF éditeur, p 137. 18. HOUSSAYE Jean, op. cit., p. 228. 19. HOUSSAYE Jean, op. cit., p. 226. 20. HOUSSAYE Jean, 1993, « Le triangle pédagogique ou comment comprendre la situation pédagogique », dans La pédagogie : une encyclopédie pour aujourd’hui, Paris, ESF éditeur, p. 22. 21. LEGRAND Louis, op. cit., p. 137.

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le seul maître de la démarche d’accès au savoir. Tout est structuré, préparé et l’enseignant fait réfléchir les élèves sur un point bien précis du cours, en leur soumettant un questionnement orienté. « Son rôle consiste à faire dire aux élèves (en fait, à certains) ce que le maître a décidé de faire émerger ; les "mauvaises" remarques ne sont pas prises en compte22… » Ainsi, aucune démarche d’élaboration, de construction du savoir n’est ici mise en place par l’élève et cette méthode ne tient pas davantage compte des conceptions initiales des élèves que la méthode expositive. Il faut toutefois un peu nuancer ce point en se rappelant que cette méthode favorise les interactions entre le professeur et les élèves, ces derniers pouvant donc s’exprimer, poser des questions au professeur. Mais la plupart d’entre eux ne font pas émerger leurs conceptions initiales et se taisent. Ils les oublient pour un moment et acceptent les nouvelles données à la place. Finalement, cette méthode maïeutique a un effet positif sur la motivation des élèves puisqu’elle cherche à les interpeller, mais elle n’est qu’une façade à la construction du cours par le maître. En effet, elle ne part pas du questionnement propre des élèves et ceux-ci n’effectuent pas vraiment de démarche d’élaboration du savoir. 4) La méthode active. La troisième méthode sur laquelle est basée mon analyse est la méthode active. Active parce que l’élève est acteur de la situation d’apprentissage et auteur de son propre cours. Il n’écoute pas passivement le professeur ou ne se contente pas de répondre aux questions qu’on veut bien lui poser. « Cette fois le professeur… entend que les élèves accèdent directement au savoir, sans sa médiation forcée23. » Mise en œuvre. La méthode active est centrée sur l’élève, qui construit lui-même son propre savoir, par sa propre démarche. A propos du triangle pédagogique24, Jean HOUSSAYE écrit que « le processus "apprendre" est fondé sur la relation privilégiée entre les élèves et le savoir et l’attribution au professeur de la place du mort. » Mais le professeur n’est pas totalement exclu de cette situation d’apprentissage : il a une fonction de guide et de consultant ; « il joue le rôle de préparateur et d’accompagnateur de la situation d’apprentissage. C’est un mort efficace. » Cette méthode peut donc s’apparenter en grande partie à la formation en deuxième personne proposée par Louis NOT dans L’enseignement répondant (1989, Paris, PUF). 22. HOUSSAYE Jean, 1993, « La motivation », dans La pédagogie : une encyclopédie pour aujourd’hui, Paris, ESF éditeur, p. 226. 23. HOUSSAYE Jean, 1993, « Le triangle pédagogique ou comment comprendre la situation pédagogique », dans La pédagogie : une encyclopédie pour aujourd’hui, Paris, ESF éditeur, p. 18. 24. HOUSSAYE Jean, op. cit., p. 16.

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L’élève y est un « élève sujet » et Louis NOT montre la nécessité de « conserver un éducateur qui ait, lui aussi, rôle et statut de sujet. » Ces deux sujets (l’élève et le maître) sont partenaires et prennent chacun des initiatives complémentaires. L’élève, lui, a « sa part d’initiatives dans la découverte et l’appropriation du savoir. » Il choisit les supports (documentation, activités…) qui lui permettront d’aborder de nouvelles connaissances, mène sa propre logique pour y accéder et construit lui-même son "cours", qui reflète sa démarche et lui permet de garder une trace écrite de son nouveau savoir. Mais il ne peut être laissé totalement seul car « son activité se trouverait vite bloquée en raison de ses ignorances, de ses incompétences ou des ses erreurs. » Le professeur, quant à lui, propose dans un premier temps un thème d’étude en relation avec le programme puis guide l’élève en lui donnant des pistes de travail, des objectifs que celui-ci doit atteindre en terme de connaissances (toujours dans le but également de répondre aux exigences du programme). En effet, « l’enseignant sait où il faut aller, et il peut prévoir les chemins à prendre pour y parvenir. » Mais le professeur a aussi un autre rôle : celui d’apporter des connaissances et des précisions à l’élève, mais uniquement lorsque celui-ci en éprouve le besoin et le demande. Enfin, les interactions entre le professeur et les élèves sont plus ou moins nombreuses avec cette méthode. Elles existent en début de séance lorsque le professeur donne le thème de travail et les objectifs à la classe dans son ensemble ; les élèves peuvent alors demander des précisions. Puis elles sont plus individualisées par la suite et leur nombre dépend de la demande des élèves. Critique de la méthode. Avec la méthode active, l’élève construit donc son propre savoir, guidé et aidé par le professeur. La question de la motivation se pose particulièrement ici puisque si l’élève n’est pas motivé, il ne sera pas capable d’entreprendre la démarche qui le mènera aux connaissances. Cependant, partons du principe qu’on peut considérer « qu’un enfant, en tant que sujet, entre à l’école prêt et disposé à apprendre25. » A priori, l’élève est donc motivé pour apprendre et cette méthode va lui permettre de s’impliquer personnellement, d’avancer à son rythme, d’essayer de comprendre ses erreurs… Si cette méthode semble plutôt attrayante du point de vue de la motivation des élèves, le professeur doit prendre garde à ce qu’elle le reste : il doit veiller à ce que la situation d’apprentissage contienne une certaine nouveauté car « la nouveauté est génératrice d’intérêt26 » et à ce que le contenu soit appréhendable par l’élève avec les moyens dont il dispose, autrement dit, que les objectifs soient adaptés à ses capacités : « les enfants ne résistent pas à l’apprentissage, mais aux situations dans lesquelles ils redoutent de ne pas réussir à apprendre27. » Malheureusement, l’enseignant n’a que peu d’influence sur ces paramètres en raison de l’imposition des programmes. Toutefois, ceux-ci apportent toujours des nouveautés ou des compléments dans l’enseignement et les objectifs restent adaptés pour la majorité des élèves. On peut également ajouter que cette méthode a 25. HOUSSAYE Jean, 1993, « La motivation », dans La pédagogie : une encyclopédie pour aujourd’hui, Paris, ESF éditeur, p. 230. 26. HOUSSAYE Jean, op. cit., p. 231. 27. HOUSSAYE Jean, op. cit., p. 231.

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tendance à angoisser les élèves peu confiants en eux et qui ont peur de l’échec car elle nécessite une grande implication de leur part. Dans ce cas, le professeur doit jouer un rôle pour rassurer, aider : « toute intervention d’enseignement qui adaptera les buts visés aux aspirations et capacités de l’élève, qui maintiendra son intérêt jusqu’à l’atteinte des buts visés, qui l’aidera à choisir et contrôler des objectifs d’apprentissage adaptés et progressifs, contribuera à augmenter sa motivation à la réussite28. » Du point de vue des concepts des élèves, cette méthode semble très positive mais pas encore idéale. Il faudrait en effet pour cela que l’enseignement réponde exactement aux besoins des élèves et aux questions qu’ils se posent, qu’ils mènent entièrement la démarche mais ça ne peut être le cas en raison des programmes imposés. Cependant, cette méthode prend en compte les conceptions initiales des élèves : chacun d’eux, lorsqu’il entreprend son processus d’acquisition du savoir, se retrouve face à ses conceptions initiales. Il doit alors réfléchir et confronter ses représentations à de nouvelles conceptions pour se construire un savoir fiable. Bien sûr, toute cette démarche nécessite l’intervention de l’enseignant pour aider l’élève : « son rôle est d’abord de concerner, de suggérer, de conseiller, de convaincre l’apprenant de passer d’un niveau de pensée à un autre plus performant29. » En conclusion, la méthode active est très positive en terme de motivation et d’élaboration du savoir par les élèves. D’un point de vue théorique, cette méthode est, parmi les trois proposées, la mieux accueillie par les élèves et la plus adaptée à la construction de leur savoir.

28. HOUSSAYE Jean, op. cit., p. 229. 29. GIORDAN André, 1993, « Les conceptions des apprenants », dans La pédagogie : une encyclopédie pour aujourd’hui, Paris, ESF éditeur, p. 273.

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Deuxième partie :

EEEXXXPPPÉÉÉRRRIIIMMMEEENNNTTTAAATTTIIIOOONNN DDDEEESSS TTTRRROOOIIISSS MMMÉÉÉTTTHHHOOODDDEEESSS EEENNN CCCOOOUUURRRSSS DDDEEE SSSCCCIIIEEENNNCCCEEESSS PPPHHHYYYSSSIIIQQQUUUEEESSS EEENNN CCCLLLAAASSSSSSEEE DDDEEE SSSEEECCCOOONNNDDDEEE

Après avoir décrit les trois méthodes et vu quels étaient leurs avantages et inconvénients d’un point de vue théorique, il convient de confronter ces données à priori à l’expérimentation. C’est justement le but de cette deuxième partie, qui est composée de trois sections. La première concerne la mise en œuvre de l’expérimentation. Celle-ci est d’abord resituée dans son contexte puis les différentes séquences d’apprentissage auxquelles ont été appliquées les trois méthodes sont brièvement présentées sous forme de notions exposées. Enfin, le questionnaire distribué aux élèves à la fin de chaque séquence-test est abordé. Dans la seconde section, il s’agit de donner les résultats des sondages des élèves et de les interpréter pour chaque méthode. Par ailleurs, des remarques complémentaires basées sur mes propres observations en tant qu’enseignante sont ajoutées et ces données expérimentales sont confrontées aux données théoriques de la première partie. En dernier lieu, une synthèse de l’expérimentation permet de comparer les trois méthodes entre elles, toujours en fonction des résultats des questionnaires, en vue de répondre à la problématique posée.

- 17 -

1) Mise en œuvre de l’expérimentation. Avant de donner et d’interpréter les résultats de l’étude, il convient de présenter l’expérimentation en elle-même, c’est à dire d’exposer ce qui a été mis en place en classe. Dans un premier temps, il est nécessaire de resituer cette expérimentation dans son contexte. Ainsi, les essais réalisés pour ce mémoire ont été pratiqués en cours de Physique ou de Chimie, avec une seule classe de seconde : la Seconde 3 du Lycée Jacques Amyot à Auxerre, seconde générale option Sciences économiques et sociales. Les résultats de cette classe de trente-trois élèves pour le deuxième trimestre et en Sciences Physiques sont les suivants : huit élèves très performants ont une moyenne supérieure à quatorze sur vingt, cinq élèves sont en grande difficulté avec une moyenne inférieure à neuf sur vingt et le reste de la classe a des résultats plus ou moins convenables, dont un petit groupe de sept élèves, dont la moyenne, comprise entre douze et quatorze sur vingt est très honorable. Voyons à présent comment l’expérimentation de ces trois méthodes a été mise en pratique. Il m’a semblé utile de tester chaque méthode sur deux séquences d’apprentissage pour avoir des résultats relativement fiables, l’appréciation d’une séquence dépendant à la fois de la méthode utilisée mais également du contenu. Il aurait même été judicieux de multiplier les "expériences" pour des résultats encore plus valables mais le temps de l’expérimentation était limité. Le tableau page suivante (fig. 2) présente les différentes séquences proposées pour chaque méthode, les notions qui y sont abordées ainsi que quelques précisions concernant la mise en oeuvre. On peut y voir que la méthode expositive a été traitée de deux manières différentes, notamment du point de vue de l’élève. En effet, celui-ci devait écrire son cours dans le premier cas tandis qu’il disposait d’un cours polycopié dans le second. Mais au fond, la méthode restait la même : le professeur faisait le cours, l’élève écoutait et essayait de comprendre. Il était seulement un peu plus "actif" dans la première situation car il devait écrire. En ce qui concerne la méthode interrogative, les deux séquences ont été traitées exactement de la même manière, c’est à dire que le travail à la fiche (ou par activités) a été employé. Il aurait été préférable d’expérimenter un cours vivant également mais les séquences abordées à ce moment de l’étude se prêtaient plus à la mise en activité de l’élève plutôt qu’au cours vivant. Enfin, la méthode active a également été menée de façon similaire au cours des deux séquences correspondantes mais il était difficile ici de proposer des variantes sur cette même méthode puisqu’on se limitait aux savoirs théoriques. Il est par ailleurs nécessaire, je pense, d’apporter des précisions concernant les objectifs énoncés aux élèves. Pour la méthode expositive et la méthode interrogative, ils n’ont pas été exprimés spécifiquement pour chaque séquence, mais en début de nouveau chapitre contenant ces séquences. Ce sont donc des objectifs généraux, des compétences (très axées sur les programmes) à acquérir dans le chapitre qui ont été donnés. Par contre, pour la méthode active, des objectifs plus spécifiques ont été fournis en début de séquence aux élèves afin de les guider dans leur travail d’élaboration.

- 18 -

Méthode

Expositive

Interrogative

Active

Séquence d’appren- -tissage

Élément chimique et

répartition des électrons

Règles du duet et de

l’octet, ions et molécules

Représentation de Lewis et isomérie

Interaction

gravitationnelle et poids

Classification périodique des

éléments

Phénomènes périodiques

astronomiques et temps

Notions abordées

- Élément chimique

- Isotopes - Structure électronique

(couches) - Répartition des électrons dans les

couches

- Doublet d’électrons

- Règles du duet et de l’octet

- Ions monoatomiques

- Liaison covalente - Doublets liants et

non liants

- Méthode pour trouver la

représentation de Lewis d’une

molécule - Formule brute

- Formules développée et semi-

développée - Isomères

- Force d’interaction

gravitationnelle : caractéristiques et

expression - Force poids - Constante de

pesanteur

- Historique de la

classification périodique

- Constitution de la classification

périodique actuelle - "Remplissage" de

la classification - Famille chimique

- Alternance des jours et des nuits

- Phases de la Lune - Saisons - Année

- Calendriers

Compléments sur la mise en

oeuvre

Cours magistral oral avec utilisation du tableau

Cours magistral sur feuille distribuée aux élèves. Lecture de la feuille et informations complémentaires par le professeur

Activité sur fiche distribuée aux élèves. Temps de travail individuel puis correction menée par le professeur avec les élèves (réponses des élèves)

Activité sur fiche distribuée aux élèves. Temps de travail individuel puis correction menée par le professeur avec les élèves (réponses des élèves)

Thème et objectifs de connaissances donnés à la classe en début de séance (recherche documentaire des élèves avant la séance)

Thème et objectifs de connaissances donnés à la classe en début de séance (recherche documentaire des élèves avant la séance)

Remarques

Plan détaillé du cours

et progression en Annexe 1

Plan détaillé du cours

et progression en Annexe 2

Fiche d’activité et

progression en Annexe 3

Fiche d’activité et

progression en Annexe 4

Objectifs de connaissances et progression en

Annexe 5

Objectifs de connaissances et progression en

Annexe 6

Figure 2 : Mise en œuvre de l’expérimentation

- 19 -

Bien entendu, les élèves ont été prévenus de l’expérimentation des ces différentes méthodes et en ont été "complices" puisqu’ils ont dû, à la fin de chaque séance-test, remplir un court questionnaire. Le but de ce sondage, présenté en Annexe 7, était de recueillir leur avis concernant l’atteinte des objectifs fixés, la forme et leur compréhension du cours. Pour chacune de ces questions, il était proposé quatre réponses, que l’on peut regrouper en quatre niveaux du meilleur ou plus mauvais : très bien ; bien ; passable ; mauvais et les élèves étaient invités à se justifier. Ces trois premières questions visaient à analyser leurs appréciations vis à vis de ces différentes méthodes et les effets de ces dernières sur leur motivation. Il leur était ensuite demandé d’exprimer les notions sur lesquelles ils avaient déjà des connaissances avant d’aborder la séquence et également celles qu’ils avaient découvertes à travers cette séquence. Enfin, ils étaient invités à s’exprimer sur le fait que la classe (pour la méthode expositive) ou le professeur (dans le cas de la méthode interrogative et de la méthode active) aurait dû intervenir davantage ou pas. 2) Résultats de l’expérimentation et interprétation. Les questionnaires remplis par les élèves pour chaque séquence-test vont donc me permettre d’analyser leur appréciation générale des trois méthodes. Ainsi, je vais présenter les résultats (en pourcentages) des questions concernant le contenu, la forme et la compréhension du cours sur quatre niveaux d’appréciation : 1. Très bien ; 2. Bien ; 3. Passable ; 4. Mauvais (cf questionnaire en Annexe 7). Il est à noter que les résultats donnés pour une méthode correspondent au groupement des résultats des deux séquences dans lesquelles la méthode a été appliquée. Ces résultats seront commentés et interprétés d’après les remarques des élèves et j’ajouterai également quelques réflexions personnelles. Par ailleurs, la question sur une plus grande participation de la classe ou du professeur dans l’élaboration du cours, selon la méthode, sera également abordée. Enfin les résultats de cette expérimentation seront comparés aux données théoriques.

a) Méthode expositive. Les résultats exprimés en pourcentages à propos du contenu, de la forme et de la compréhension du cours pour la méthode expositive figurent dans le tableau ci-dessous (fig. 3).

Niveaux d’appréciation

1

2

3

4

Contenu du cours

38,7

51,6

8,1

1,6

Forme du cours

16,1

62,9

17,8

3,2

Compréhension du cours

24,2

59,7

16,1

0

Figure 3 : Résultats en pourcentages de la méthode expositive

- 20 -

Le contenu du cours ne pose vraisemblablement pas de problème aux élèves puisque ceux-ci pensent à 90,3 % avoir abordé toutes les connaissances (ou presque) correspondant aux objectifs fixés. Par ailleurs la forme du cours, c’est à dire la mise en œuvre de la méthode expositive, est bien appréciée par les élèves à 62,9 %, voire très bien à 24,2 %. En effet, ceux-ci aiment particulièrement avoir un cours structuré et clair, expliqué par le professeur. Ceci peut s’expliquer peut-être par le fait que les élèves ont entièrement confiance en leur professeur et qu’ils se sentent bien guidés et rassurés d’avoir un cours bien construit. Cependant, il faut également prendre en compte la part non négligeable d’élèves auxquels la méthode expositive ne convient pas vraiment ou même pas du tout (environ 20 %). Pour cette catégorie d’élèves, le cours magistral est jugé trop rapide et ils avouent ne pas être intéressés et s’ennuyer car ils ne sont pas actifs. Ainsi, ces élèves se démotivent et abandonnent très vite la situation d’apprentissage car le fait d’écouter passivement le professeur ne leur convient pas et le rythme de travail n’est pas adapté à leurs capacités. Une remarque d’un élève rend particulièrement compte de cette inactivité en disant qu’il n’est pas invité à réfléchir. Enfin, on peut s’apercevoir que le niveau de compréhension du cours par cette méthode est dans l’ensemble tout à fait satisfaisant : 83,9 % des élèves ont compris toutes les notions abordées ou presque, car elles sont claires, bien expliquées et sont illustrées par des exemples. Certains élèves admettent néanmoins qu’ils doivent relire et reprendre le cours chez eux pour l’assimiler, étant donné que les notions sont abordées rapidement et qu’ils doivent de plus copier le cours au lieu d’y réfléchir. Quant aux élèves dont le niveau de compréhension est faible, ce sont les mêmes qui admettent que cette méthode ne leur convient pas. Ils expriment encore une fois le fait que le cours est trop rapide, qu’on ne leur laisse pas le temps de réfléchir mais également que ce cours ne répond pas à leurs questions. Une remarque s’impose si on considère les résultats au niveau de la compréhension pour les deux séquences-tests. En effet, alors que seulement 3,4 % des élèves pensent ne pas avoir bien compris le cours (niveau 3) pour la séquence « Élément chimique et répartition des électrons », ils sont 27,3 % pour la séquence « Règles du duet et de l’octet, ions et molécules. » Cette différence peut être justifiée à priori par deux explications. La première tient aux connaissances préliminaires des élèves. Elles sont nombreuses dans le cas de la première séquence : ils connaissent en général déjà la composition de l’atome, sa neutralité électrique et ses ordres de grandeur (notions abordées rapidement en cours de Physique au premier trimestre) et sont au contraire quasi-inexistantes pour la deuxième séquence. Ainsi, il est plus facile de comprendre un cours sur lequel on a déjà des notions, que l’on élargit, plutôt qu’un cours ou tout est nouveau. La seconde explication peut tenir au fait que la deuxième séquence a été donnée sur polycopié et donc que le temps de réflexion sur chaque notion a été moins important que dans le cas où il fallait écrire le cours. A propos des interactions dans la classe, 51,8 % des élèves pensent qu’ils auraient dû intervenir davantage dans la construction du cours pour poser des questions (certains reconnaissent que les questions des autres élèves les aident à comprendre), apporter des idées et proposer des phrases, mais également pour rendre le cours plus vivant donc plus agréable et plus intéressant. Pour d’autres, cela n’est pas du tout nécessaire (21,4 %) car ils pensent que seul le professeur a les connaissances justes et que les interventions des élèves font perdre du temps et même perturbent la progression. Le reste des élèves (26,8 %) est

- 21 -

plutôt mitigé car le cours magistral leur convient mais ils pensent que les questions des élèves peuvent être intéressantes. A la lumière de ces réponses, on peut dire que la méthode expositive correspond relativement bien à l’analyse à priori. En effet, bien qu’elle convienne au niveau de la forme à la majorité des élèves, il apparaît cependant qu’elle n’est pas très agréable et pourrait l’être davantage en incluant leur participation. Mais le cours magistral leur apporte une certaine sensation de sécurité car il est bien construit, structuré et clair. Cependant, la méthode peut également complètement démotiver une certaine catégorie d’élèves car elle ne parvient pas à capter leur attention, du fait d’une présentation beaucoup trop rapide des connaissances, supérieure à leurs capacités d’assimilation. Ils se trouvent ainsi rapidement en situation d’échec et abandonnent : ils ne sont plus attentifs. En outre, en ce qui concerne les conceptions des élèves, il apparaît bien un fort besoin de s’exprimer, de pouvoir poser des questions, qui n’est pas du tout pris en compte ici. Il semble aussi récurrent de penser que la méthode est très rapide et que plus de temps serait nécessaire pour assimiler les connaissances. Par contre, très peu d’élèves expriment le besoin d’élaborer eux-mêmes leur cours pour acquérir leurs connaissances. Mais il est vrai qu’ils n’ont pas assez de recul et que la majorité a le sentiment de "détenir" le savoir car ils ont compris le cours.

b) Méthode interrogative. Voici à présent les résultats de la méthode interrogative pour les questions sur le contenu, la forme et la compréhension du cours (fig. 4).

Niveaux d’appréciation

1

2

3

4

Contenu du cours

32,2

64,4

3,4

0

Forme du cours

10,2

67,8

20,3

1,7

Compréhension du cours

11,9

69,5

15,3

3,3

Figure 4 : Résultats en pourcentages de la méthode interrogative Dans un premier temps, on peut s’apercevoir que la grande majorité des élèves pense que les objectifs donnés en début de chapitre ont été respectés. Cette forme de cours convient plutôt bien à la plupart d’entre eux (67,8 %) voire très bien (10,2 %) pour les raisons suivantes : la méthode les fait participer à la "construction" du cours et les invite à raisonner. Ils se sentent ainsi directement concernés car ils sont actifs et le fait de pouvoir prendre le temps de réfléchir à certaines questions les aident à comprendre et à assimiler les connaissances. Mais pour la majeure partie d’entre eux, cette méthode est bénéfique car elle propose une mise en commun des idées après le temps de réflexion individuel, des explications et une correction basée sur leurs réponses (justes). Il faut toutefois noter que la méthode interrogative ne satisfait pas 22 % des élèves car ceux-ci ont besoin de la mise en place d’une démarche déductive et non inductive. Ils

- 22 -

expriment très clairement cette nécessité en demandant un cours, des lois générales avant de s’intéresser aux cas particuliers, aux exemples. La compréhension du cours par les élèves suit exactement la même tendance que celle de la forme du cours, c’est à dire relativement bonne. Les raisons sont les mêmes, à savoir que la réflexion préalable à la correction favorise la compréhension. Un élève justifie même une bonne compréhension par le fait que « tout est dans l’activité. » Dans le cas de la méthode interrogative, il convient aussi d’apporter des précisions sur les résultats particuliers des deux séquences. En effet, la forme du cours ne convient plutôt pas à 7,7 % des élèves (niveaux 3 et 4) dans le cas de l’activité « Représentation de Lewis et isomérie » contre 33,3 % pour l’activité « Interaction gravitationnelle et poids. » Cette tendance se retrouve au niveau de la compréhension du cours puisque aucun élève n’a peu ou pas compris le cours pour la première activité contre 33,3 % pour la seconde. Là encore, deux raisons peuvent expliquer cette différence. La première est l’aspect très mathématique de l’activité sur l’interaction gravitationnelle contrairement à celle sur la représentation de Lewis. Apparemment, cet aspect mathématique ne convient pas très bien aux élèves et certains ont trouvé le travail compliqué et difficile. La seconde raison tient au fait que l’activité sur la représentation de Lewis faisait réfléchir les élèves sur de nombreux exemples et qu’ils pouvaient ainsi s’exercer et mieux comprendre. Cette constatation me mène directement aux réponses des élèves concernant une plus grande intervention ou non du professeur dans la construction du cours. Pour l’activité « Représentation de Lewis et isomérie », 56,3 % des élèves qui se sont exprimés (seulement seize sur vingt-six) estiment que je suis suffisamment intervenue (lors de la correction) et 37,5 % pensent que j’aurais dû intervenir pour expliquer au fur et à mesure ce qui n’était pas compris et les guider. Mais je tiens à préciser que les élèves ont très peu posé de questions lors de cette séance alors que j’étais disponible. Peut-être aurais-je dû alors être plus proche d’eux, passer davantage dans les groupes. En effet, la méthode interrogative sous forme de travail à la fiche préconise davantage un travail individuel ou en petits groupe plutôt qu’un "débat" oral où chacun peut s’exprimer et poser des questions. En ce qui concerne à présent l’activité « Interaction gravitationnelle et poids », ce sont à présent 86,4 % des élèves qui pensent que j’aurais dû intervenir davantage pour les guider, donner des précisions sur les questions et expliquer certains points avant la correction car ils ont trouvé le travail relativement difficile. Je dois également préciser que cette activité a été distribuée et commencée en classe, puis les élèves devaient la terminer à la maison. Ils ne pouvaient alors pas poser de questions. Mais d’après l’observation de quelques productions d’élèves, il apparaît que cette activité a tout de même été relativement bien réussie. Pour conclure sur cette méthode interrogative, on peut constater que les résultats de l’expérimentation concordent en général avec l’analyse théorique. Elle est apparemment très bien accueillie par la majorité des élèves, qui trouvent une motivation dans le fait qu’ils participent à la situation d’apprentissage : ils sont invités à réfléchir, à s’interpeller et peuvent poser des questions, même si très peu le font en définitive. Quant aux élèves à qui cette méthode ne convient pas vraiment, ceci tient plus au fait que la démarche employée a été une démarche inductive. Mais il ne faut pas faire un rapprochement systématique entre méthode interrogative et démarche inductive car d’autres démarches peuvent être employées. Mais une discussion sur les démarches n’est pas l’objet de cette étude. Enfin, du point de vue des connaissances, cette méthode semble adaptée pour la majeure partie

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des élèves (à condition qu’il y ait une correction à la suite du travail individuel) car elle les fait réfléchir et ceux-ci ont le sentiment d’avoir élaboré eux-mêmes leur savoir, tout au moins d’y avoir participé. Mais là encore, les élèves ne se posent pas la question de savoir si leurs connaissances acquises ici sont durables car ils éprouvent déjà une satisfaction du fait d’avoir compris et n’ont pas assez de recul.

c) Méthode active. Le dépouillement des questionnaires remplis par les élèves à propos de la méthode active a donné les résultats suivants :

Niveaux d’appréciation

1

2

3

4

Contenu du cours

24,1

42,6

31,4

1,9

Forme du cours

5,3

40,3

42,1

12,3

Compréhension du cours

19,3

63,2

17,5

0

Figure 4 : Résultats en pourcentages de la méthode interrogative On peut tout d’abord remarquer qu’avec cette méthode, 31,4 % des élèves estiment ne pas avoir vraiment traité toutes les notions correspondant aux objectifs énoncés en début de séance. La principale raison est le manque de temps car certains n’ont pas pu finir leur cours dans le temps imparti (une heure environ) et n’avaient donc pas atteint tous les objectifs lorsqu’ils ont rempli le questionnaire. Cependant, la majorité des élèves pense avoir vu toutes les connaissances ou presque (66,7 %) car ils ont suivi les objectifs spécifiques. Mais il ressort de leurs remarques qu’un bon nombre d’entre eux doutent car le travail n’a pas été vérifié par le professeur ou même corrigé en classe. Si on s’intéresse à présent à la forme du cours, les résultats sont mitigés : une petite moitié de la classe apprécie relativement bien la méthode active tandis que l’autre partie ne la prise pas vraiment, voire même pas du tout (12,3 % des élèves). Les avantages de la méthode active selon les élèves est qu’elle fait réfléchir, qu’elle permet une élaboration personnelle du cours, avec ses propres mots, et qu’elle donne l’occasion d’apprendre en même temps (apprendre a ici le sens de comprendre). Le fait d’être autonome, de se prendre en charge et d’avancer à son rythme séduit également ces élèves. D’après les autres élèves, les inconvénients sont plutôt vagues et tiennent au fait qu’il est difficile de faire son cours soi-même, d’organiser les idées, de distinguer dans les documents ce qui est plus ou moins important... Mais la vraie raison, plus ou moins exprimée, de cette désaffection d’un bon nombre d’élèves pour cette méthode est le manque de confiance en eux : ils ne sont pas certains de ce qu’ils font et ceci les bloque pour avancer. Il apparaît donc très clairement que je n’ai pas assez joué mon rôle de guide pour mettre ces élèves en confiance mais là encore, très peu d’entre eux se sont exprimés à ce propos pendant la séance et la méthode préconisait que je n’intervienne que pour répondre aux besoins des élèves. Malgré cette appréciation mitigée de la méthode active par la classe, on peut s’apercevoir que 82,5 % des élèves ont atteint un bon niveau de compréhension des notions abordées dans la séquence. Ils attribuent ceci à la mise en place de leur propre démarche

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d’assimilation : ils ont compris à leur façon, ont cherché leurs réponses... et ont eu suffisamment de temps (certains ont terminé le travail chez eux). Et ceci prouve bien que la désaffection de certains élèves pour cette méthode tient bien à un manque de confiance (et peut-être un peu de courage aussi) puisqu’ils sont tout à fait capables de satisfaire les objectifs fixés. Mais on peut se demander si ces résultats sont vraiment fiables car certains élèves se sont contentés de recopier mot pour mot des documents ou des parties de document (je l’ai constaté) et parfois sans vraiment bien comprendre, je pense, ce qu’ils copiaient. Enfin, 86,8 % des élèves ont pensé que j’aurais dû intervenir davantage dans la construction du cours, parce que c’est mon rôle, pour leur apporter des informations complémentaires, expliquer des points difficiles, vérifier leur travail, corriger les erreurs et pour les guider plus précisément pour certains. Mais là encore, je n’ai été que très peu sollicitée pendant les séances alors que j’avais proposé mes services. D’autres pensent que j’aurais dû intervenir en fin de séance seulement pour reprendre les points essentiels, mener une correction rapide. Le bilan de la méthode active est donc mitigé du point de vue de la motivation des élèves et ceci correspond tout à fait à ce qui avait été annoncé dans la partie théorique. En effet l’implication personnelle de l’élève dans l’élaboration et la construction de son cours semble tout à fait favorable, mais certains ne se sentent pas à l’aise avec cette méthode car ils manquent de confiance en eux et je n’ai pas suffisamment joué mon rôle pour les rassurer et les aider. En revanche, il apparaît que la méthode peut être très positive sur la construction du savoir des élèves lorsqu’ils sont motivés, parce qu’ils l’élaborent eux-mêmes et que ce savoir prend en compte leurs conceptions initiales (ceux-ci vont chercher à les réfuter si elles sont fausses, à comprendre). Et ils sont bien conscients que le fait d’être acteurs de leur savoir est bon pour eux. Mais il ne faut pas tomber dans le piège de faire son cours en recopiant des documents sans chercher à les comprendre, sans quoi la méthode est inefficace. 3) Synthèse de l’expérimentation. Nous avons pu constater dans la partie précédente que les résultats de l’expérimentation de chacune des trois méthodes corroborait relativement bien l’analyse théorique préalable et nous avons déjà plus ou moins répondu à la question de l’appréciation de ces trois méthodes par les élèves. Mais rappelons-nous que je cherche à définir quelle est la méthode la plus adaptée à la compréhension et à la construction du savoir par les élèves. Ainsi, si j’ai déjà énoncé les avantages et inconvénients des trois méthodes d’après l’expérimentation de celles-ci, il convient à présent de les comparer entre-elles. Pour cela, je vais successivement m’intéresser au contenu, à la forme puis à la compréhension du cours.

- 25 -

Le premier point d’étude est donc le contenu du cours, c’est à dire qu’on s’intéresse aux objectifs qui ont été atteints ou non au cours de la séquence. Le graphique ci-dessous (fig. 5) permet de comparer les trois méthodes d’après les pourcentages de réponses pour les quatre niveaux d’appréciation.

COMPARAISON DES TROIS METHODES SUR LE CONTENU DU COURS

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3 4Niveaux d'appréciation

Pour

cent

ages

de

répo

nses

Expositive

Interrogative

Active

Figure 5

On peut remarquer que la méthode expositive et la méthode interrogative ont des résultats voisins : les objectifs ont bien été abordés dans la séquence. Par contre, la méthode active obtient de moins bons résultats (un peu plus de 30 % de réponses pour le niveau 3) ; ainsi certains élèves ne pensent pas avoir tout vu dans leur cours par rapport aux objectifs. Mais j’ai expliqué cette constatation précédemment en me basant sur les remarques des élèves, par le fait que quelques-uns n’avaient pas pu terminer le travail dans le temps imparti. Et ceci me mène à penser que la méthode active est défavorisée par rapport aux deux autres car elle demande un temps de travail plus long aux élèves en classe. Elle n’est donc pas vraiment compatible avec les programmes en l’état actuel des choses, trop longs pour pouvoir la mettre en oeuvre (à moins de donner une grande quantité de travail à la maison aux élèves). Le second critère de comparaison des trois méthodes est la forme du cours, c’est à dire l’organisation de la séquence, le rôle du professeur et celui des élèves. Les élèves devaient exprimer si elle leur convenait plus ou moins bien et pourquoi. Les résultats de leurs réponses sont présentés dans le graphique suivant (fig. 6). Là encore, on peut s’apercevoir que les résultats de la méthode expositive et interrogative sont similaires et que ces méthodes sont plutôt appréciées par les élèves, ou du moins leur conviennent au niveau de la forme, puisque presque 80 % sont satisfaits de la manière d’élaborer le cours. L’avantage de la première est de leur apporter une certaine sécurité avec un cours bien construit et structuré, mais n’oublions pas que de nombreux élèves aimeraient tout de même une plus grande participation de la classe pour rendre le cours plus agréable, plus intéressant et moins rapide. C’est justement l’avantage de la méthode interrogative par rapport à la méthode expositive car elle préconise une activité des élèves : elle les incite à se poser des questions, réfléchir et ils ont ainsi plus de temps pour

- 26 -

COMPARAISON DES TROIS METHODES SUR LA FORME DU COURS

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 2 3 4Niveaux d'appréciation

Pour

cent

ages

de

répo

nses

Expositive

Interrogative

Active

Figure 6

aborder une notion. Si on s’intéresse également aux élèves auxquels ces deux méthodes ne conviennent pas vraiment, la méthode interrogative peut là encore dépasser la méthode expositive. En effet, les élèves qui n’apprécient pas la méthode expositive ont cet avis car le cours est trop rapide pour eux et ne les concerne pas suffisamment pour les intéresser. Il paraît donc difficile de changer leur sentiment de ne pas être concerné, à moins de changer de méthode. Au contraire, les élèves qui n’affectionnent pas la méthode interrogative ont cette impression car le mode de pensée inductive, souvent utilisé, ne leur convient pas. Il est cependant possible, je pense, de remédier quelque peu à ce problème en les invitant à s’exercer régulièrement à cette démarche. Enfin, il apparaît nettement que la méthode active convient à moins d’élèves que les deux précédentes. Elle est appréciée pour l’autonomie qu’elle procure, la réflexion qu’elle induit et l’élaboration du cours par soi-même, mais les élèves qui ne la prisent pas le font par crainte. En effet, le manque de structure établie dans le cours les dérange et ils manquent surtout de confiance en eux : ils ont peur de ne pas arriver à construire un cours correct et de se tromper. Mais ce problème peut également être résolu en accentuant au début la présence du professeur afin de bien les guider et de leur montrer qu’ils sont capables de réussir, même s’il est inévitable qu’ils fassent des erreurs, puis de les laisser petit à petit plus autonomes. En dernier lieu, il convient de comparer les trois méthodes par rapport au niveau de compréhension des élèves. La comparaison va être menée à partir des résultats des sondages, présentés dans le graphique suivant (fig. 7). Il est difficile dans ce cas de vraiment comparer les trois méthodes car elles sont sensiblement équivalentes, la tendance étant que les élèves comprennent la majeure partie des notions abordées dans le cours. On peut toutefois remarquer que la méthode expositive a permis à plus d’élèves de comprendre toutes les notions que les deux autres (jusqu’à deux fois plus par rapport à la méthode interrogative). Cependant, il faut bien garder à l’esprit, malgré que cela n’apparaisse pas dans les résultats, que de nombreux élèves ont lié le fait d’avoir compris une notion à celui d’y avoir réfléchi au préalable et même d’avoir élaboré une démarche d’accès à cette notion. On peut donc penser que la vraie compréhension

- 27 -

COMPARAISON DES TROIS METHODES SUR LA COMPREHENSION DU COURS

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 2 3 4Niveaux d'appréciation

Pour

cent

ages

de

répo

nses

Expositive

Interrogative

Active

Figure 7

d’une notion, c’est à dire celle restera à long terme, est favorisée par la méthode active (voire interrogative dans le sens où elle incite à la réflexion).

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CCCOOONNNCCCLLLUUUSSSIIIOOONNN Pour ce mémoire sur les méthodes d’enseignement, j’ai d’abord cherché à définir clairement la notion de méthode, non pour en donner une définition très théorique mais plutôt pour expliciter un peu ce terme du point de vue de l’enseignement. La démarche n’était pas simple, mais j’en ai finalement conclu que la méthode est une pratique pédagogique dans laquelle le professeur et les élèves ont un rôle et des actions déterminées et où les moyens d’accès au savoir pour les élèves sont définis. A partir de là, j’ai pu m’intéresser plus en détails à cette notion en basant mon étude sur trois méthodes, choisies en fonction du programme de Sciences Physiques, c’est à dire des méthodes applicables en l’état actuel. Ces trois méthodes ont été décrites puis analysées de manière théorique d’après la littérature, avant d’être testées en classe et donc de nouveau analysées. Mais il ne faut pas perdre de vue que tout ce travail a été réalisé dans le but de répondre à une problématique axée sur l’appréciation des méthodes par les élèves et leur efficacité du point de vue de la compréhension et de l’élaboration des connaissances. Il est relativement difficile, même après cette étude, de définir quelle est la "meilleure" méthode car les trois proposées ont toutes des avantages et des inconvénients, mais il est parfois possible de remédier aux inconvénients de certaines. Bien sûr, je n’ai pas la prétention de donner la "bonne" méthode, d’autant plus que nous avons déjà vu qu’il n’existait pas de méthode unique qui convienne à tout public et tout contenu, mais je vais proposer la méthode qui semble le mieux répondre à la problématique dans mon contexte. De manière générale, il semble que ce soit la méthode interrogative qui convienne le mieux aux élèves (et c’est tant mieux car c’est la tendance actuelle). Ils l’apprécient pour la majorité car elle leur permet de se sentir concernés par le cours et ceci est la base pour toute démarche d’assimilation des connaissances. En effet, les élèves ont à plusieurs fois exprimé le fait que de réfléchir, se poser des questions et analyser leur avait permis de comprendre et d’assimiler rapidement les connaissances. Mais on peut toujours reprocher à cette méthode d’être "artificielle" car la construction du cours, la démarche d’accès aux connaissances est imposée par le professeur. Certes, mais les élèves ne se posent pas tellement cette question, l’essentiel pour eux étant d’acquérir des connaissances rapidement. L’alternative serait alors de passer progressivement à la méthode active, qui semble déjà intéresser une part non négligeable d’élèves car elle les incite réfléchir davantage que la méthode interrogative, à élaborer et qu’elle les rend relativement autonomes. Mais pour l’instant, cette méthode ne suscite pas suffisamment la sympathie des élèves car ils n’y sont pas habitués et elle inquiète. En effet, ceux-ci ont pour habitude d’avoir un cours bien construit et structuré par le professeur (même dans le cas de la méthode interrogative), ce qu’ils ne retrouvent pas dans la méthode active. Par ailleurs, cette méthode inquiète car les élèves manquent de confiance en eux et ont peur de ne pas réussir à comprendre seuls,

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toujours par habitude d’avoir tout, tout prêt. Ainsi faut-il, si on veut les rendre plus autonomes et davantage les inciter à réfléchir, se diriger doucement vers cette méthode active avec une forte présence du professeur pour bien les guider, les mettre en confiance et leur apporter des connaissances lorsque c’est justifié. Il est clair de toute façon que les élèves ne peuvent pas tout savoir et tout découvrir seuls, d’où le rôle du professeur qui est indispensable pour que l’élève avance. Cette remarque me permet d’introduire la critique de ma démarche concernant dans un premier temps la méthode active. Comme je l’ai déjà signalé, je pense que je n’ai pas été suffisamment présente auprès des élèves bien que la méthode préconise qu’ils soient relativement autonomes. Mais cette méthode étant plutôt nouvelle pour eux, il aurait fallu que j’intervienne davantage pour les inviter personnellement après un temps de réflexion à exprimer leurs questions, leurs doutes, à m’exposer leur démarche et pour pouvoir mieux les aider. Par ailleurs, je pense qu’il aurait été utile d’intégrer une dimension expérimentale à cette étude pour qu’elle soit complète. J’aurais ainsi pu voir les différentes "réactions" des élèves face à des travaux pratiques où le protocole et les données leur sont entièrement fournis et d’autres où ils décident des manipulations à faire, élaborent le protocole… et les confronter avec les résultats des séances de cours. Mais ce projet aurait été bien trop ambitieux. Enfin, le plus important, je crois, est que j’aurais dû moi-même évaluer la compréhension des élèves, tout en maintenant leur questionnaire pour connaître leur avis. En effet, je pense qu’il est difficile d’évaluer soi-même son niveau de compréhension, que les élèves ne savent pas tous être objectifs et qu’ils ne pensent pas sur le long terme. Il aurait alors été judicieux de proposer des exercices que j’aurai pu ramasser ou des petits tests de compréhension destinés juste à cet usage. J’aurai également pu par la suite retester ces connaissances au cours de l’année. Pour conclure, nous avons donc vu que la méthode interrogative, malgré qu’elle ne rend pas l’élève responsable de l’élaboration de son cours, est la plus appréciée par la majorité des élèves et assure un bon niveau de compréhension, au moins à court terme. Mais il serait bénéfique de passer petit à petit à une méthode active bien encadrée, pour s’assurer de la construction durable des connaissances par les élèves. Et il se dessine déjà une tendance en ce sens, tout au moins pour les Sciences Physiques. Mais il se pose alors un problème de temps car le programme actuel ne peut pas être traité prioritairement par la méthode active et devrait donc être allégé, moins directif aussi. Une polémique peut alors être engagée sur ce sujet : doit-on privilégier la réflexion et la "qualité" des connaissances au dépit de leur quantité ?

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BBBIIIBBBLLLIIIOOOGGGRRRAAAPPPHHHIIIEEE

* Collectif sous la direction de J. HOUSSAYE, La pédagogie : une encyclopédie pour aujourd’hui, Paris, ESF éditeur, 1993.

* NOT L., L’enseignement répondant, Paris, Presses universitaires de France, 1989.

* FELOUZIS G., L’efficacité des enseignants, Paris, Presses universitaires de France, 1997.

* DEVELAY M., De l’apprentissage à l’enseignement, Paris, ESF éditeur, 1992.

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ANNEXES

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SSSOOOMMMMMMAAAIIIRRREEE DDDEEESSS AAANNNNNNEEEXXXEEESSS Annexe 1 : Séquence d’apprentissage « Élément chimique et répartition des électrons ». …………………………………………………… page 32 Annexe 2 : Séquence d’apprentissage « Règles du duet et de l’octet, ions et molécules ». …………………………………………………… page 33 Annexe 3 : Séquence d’apprentissage « Représentation de Lewis et isomérie ». ……………………………………………………………… page 34 Annexe 4 : Séquence d’apprentissage « Interaction gravitationnelle et poids ». ……………………………………………………… page 37 Annexe 5 : Séquence d’apprentissage « Classification périodique des éléments ». ………………………………………………………. page 40 Annexe 6 : Séquence d’apprentissage « Phénomènes périodiques astronomiques et temps ». ………………………………………….. page 41 Annexe 7 : Questionnaire de fin de séquence. …………………………………. page 42

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Annexe 1 : Séquence d’apprentissage « Élément chimique et répartition des

électrons ». Cette séquence se situe dans le chapitre Structure et modèles de l’atome, dont les objectifs sont les suivants :

.Connaître la constitution de l’atome et de son noyau ـSavoir utiliser la représentation XA ـ

Z pour un atome. .Savoir que l’atome est électriquement neutre ـ .Connaître les ordres de grandeur de la taille et de la masse d’un atome ـ .Savoir évaluer la masse d’un atome et savoir qu’elle est essentiellement concentrée dans le noyau ـ .Connaître la notion d’élément chimique et savoir qu’il est caractérisé par son numéro atomique ـ Connaître la répartition des électrons en couches et distinguer les électrons des couches ـ

internes et de la couche externe.

La composition de l’atome, l’étude de sa masse, ses dimensions et sa représentation ont déjà été abordés dans la séquence précédente. Voici le plan détaillé de cette séquence : II. L’élément chimique.

1) Définition. a) L’élément cuivre : rappel du TP sur l’élément cuivre qui se conserve au cours

des différentes transformations. b) Généralisation : l’élément chimique est caractérisé par son numéro atomique Z.

2) Les ions monoatomiques.

Définition d’un ion ; l’ion a le même numéro atomique que l’atome.

3) Isotopes.

Définition des isotopes, propriétés et exemples.

4) Abondance des éléments chimiques dans l’Univers.

Thème abordé en TP (autre séquence) III. Organisation des électrons des éléments chimiques.

1) Structure électronique.

Présentation des couches.

2) Répartition des électrons dans les couches. a) Nombre maximal d’électrons par couche. b) Remplissage successif des couches : remplissage successif ; couche externe.

3) Représentation.

Structure électronique de quelques atomes.

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Annexe 2 : Séquence d’apprentissage « Règles du duet et de l’octet, ions et

molécules ». Cette séquence se situe dans le chapitre De l’atome aux molécules, dont les objectifs sont les suivants :

.« Connaître les règles du « duet » et de « l’octet ـ Savoir appliquer ces règles pour justifier la formation des ions monoatomiques et savoir ـ

retrouver la charge de ces ions en utilisant la classification périodique. Savoir utiliser la classification périodique pour retrouver le nombre de liaisons covalentes que ـ

peuvent établir les atomes pour former des molécules. Donner la représentation de Lewis de quelques molécules simples en utilisant les règles du ـ

« duet » et de « l’octet ». .Représenter des formules développées et semi-développées de quelques molécules simples ـ Rendre compte de la géométrie des molécules en se basant sur la répulsion électronique des ـ

doublets liants et non liants.

La séquence correspond au début du chapitre. Elle est suivie de la représentation de Lewis des molécules, les formules développées et l’isomérie (cf Annexe 3) puis de la géométrie des molécules. Les chapitres sur la structure et le modèle de l’atome (cf Annexe 1) et sur la classification périodique des éléments (cf Annexe 5) ont déjà été abordés. Voici le plan détaillé de cette séquence : I. Règles du duet et de l’octet.

1) Gaz rares ou gaz nobles.

Grande stabilité chimique due aux huit électrons sur la couche externe ; doublet d’électrons ; octet et duet électroniques.

2) Vers une plus grande stabilité chimique.

Règles du duet et de l’octet. II. Les ions monoatomiques.

Les ions formés obéissent à la règle de l’octet (ou du duet) ; possibilité de retrouver les ions que va former un atome en fonction de sa position dans la classification. III. Les molécules.

1) La liaison covalente.

a) Définition. b) Nombre de liaisons covalentes formées par un atome : règle de calcul à partir

de la règle de l’octet ou du duet pour l’hydrogène ; possibilité de retrouver ce nombre grâce à la classification périodique.

2) Doublets liants et non liants.

Signification ; représentation.

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Annexe 3 : Séquence d’apprentissage « Représentation de Lewis et isomérie ».

Cette séquence se situe dans le chapitre De l’atome aux molécules, juste après la séquence sur les règles du duet et de l’octet, les ions monoatomiques et les molécules (cf Annexe 2). Dans la partie sur les molécules, la liaison covalente et les doublets liants et non liants ont déjà été abordés et il s’agit dans cette séquence de continuer par la représentation de Lewis des molécules, leurs formules brute, semi-développée et développée puis la notion d’isomérie. La fiche d’activités distribuée aux élèves est la suivante :

3) Représentation de Lewis.

Dans la représentation de Lewis d'une molécule : ٠ le symbole de l’élément représente le noyau de l'atome et les électrons internes ; ٠ les doublets d'électrons externes sont figurés par un tiret : un doublet liant est représenté par

un tiret situé entre les symboles des deux atomes ; un doublet non liant est représenté par un tiret situé autour du symbole de l'atome auquel il appartient. ACTIVITÉ : la détermination de la représentation de Lewis d'une molécule peut être conduite en utilisant la méthode systématique présentée ci-dessous : Écrire le nom et la formule brute de la molécule. ● Dioxyde de carbone :

Écrire la configuration électronique de chaque atome. ● C : O :

En déduire le nombre ne d'électrons externes des ● ne(C) = ne(O) = atomes mis en jeu.

En déduire le nombre nl de liaisons covalentes que ● nl(C) = nl(O) = doit établir l'atome pour acquérir une structure en octet ou en duet.

Calculer le nombre total nt d'électrons externes de la ● nt = molécule.

En déduire le nombre nd = nt/2 de doublets externes. ● nd =

Disposer les atomes de la molécule et répartir les ● doublets de la molécule en doublets liants et non liants en respectant la règle du duet pour l'hydrogène et celle de l'octet pour les autres atomes.

Vérifier que les valeurs de nl sont respectées. ● L’atome de carbone participe à liaisons, les atomes d’oxygène à .

Suite …

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En utilisant la méthode ci-dessus, donner la représentation de Lewis des molécules suivantes et compléter le tableau suivant :

Nom

Formule brute

H2

HCl

Cl2

N2

O2

Configuration électronique de chaque

atome

ne de chaque atome

nl de chaque atome

nt

nd

Représentation de Lewis

Nom

Formule brute

CH4

H2O

NH3

CO2

Configuration électronique de chaque

atome

ne de chaque atome

nl de chaque atome

nt

nd

Représentation de Lewis

4) Isomérie.

ACTIVITÉ

a) Formule brute.

La formule brute du dihydrogène est H2, celle du dioxyde de carbone est CO2 et enfin celle de l’éthanol est C2H6O.

► Quel renseignement sur la molécule la formule brute nous apporte-t-elle ? ……………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………..

b) Formules développée et semi-développée.

Très souvent, la formule brute ne suffit pas pour prévoir et comprendre les transformations d’un composé ; on préfère alors le représenter par sa formule développée ou par sa formule semi-développée. Le tableau suivant regroupe les formules de Lewis, développée et semi-développée de l’éthanol.

Formule de Lewis

Formule développée

Formule semi-développée

► Qu’est-ce que la formule développée d’une molécule ?

……………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………..

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► Qu’est-ce que la formule semi-développée d’une molécule ? ……………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………..

► Écrire toutes les formules de Lewis possibles puis les formules développées et semi-développées correspondantes des molécules suivantes : HCl, C2H6, C4H10.

► Combien avez-vous trouvé de formules développées pour la molécule C4H10 ? Remarque : Chaque formule correspond à un composé. On appelle ces composés des isomères.

c) Isomères.

► Donner la définition de composés isomères ou isomères ? ……………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………..

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Annexe 4 : Séquence d’apprentissage « Interaction gravitationnelle et poids ».

Cette séquence se situe dans le chapitre La gravitation universelle, dont les objectifs sont les suivants :

Savoir calculer la force d’attraction gravitationnelle qui s’exerce entre deux corps à répartition ـsphérique de masse.

.Savoir représenter cette force ـ .Savoir représenter le poids en différents points de la surface de la Terre ـ Prévoir comment est modifié le mouvement d’un projectile lorsqu’on modifie la direction du ـ

lancement ou la valeur de la vitesse initiale.

Dans le chapitre précédent, la notion de force et le principe d’inertie ont été étudiés. Dans ce chapitre, la première partie concerne la description du mouvement de la Lune : on montre la nécessité de changer de référentiel et de passer du référentiel terrestre au référentiel géocentrique, dans lequel la Lune a une trajectoire quasi-circulaire autour de la Terre. Puis on déduit du principe d’inertie que la Lune est soumise à une force qui l’attire vers la Terre, c’est la force d’interaction gravitationnelle qui va être traitée dans l’activité. La fiche d’activité distribuée aux élèves est la suivante :

Activité : interaction gravitationnelle et poids. … Newton I. De quel plus grand nom la physique peut-elle s’honorer ?…. A l’illustre savant anglais revient la gloire de la découverte de la gravitation universelle : la chute des corps à la surface de la Terre, le mouvement des planètes, le flux et le reflux de la mer ont dû lui livrer leur secret. Quelle plus belle contribution apporter au développement de la science que l’explication du système du monde ?

La genèse de la découverte de la gravitation ne tiendrait qu’à une pomme trop mûre (1) ….

« Assis sous un pommier, que l’on montre encore, une pomme tomba devant lui ; et ce hasard réveillant peut être dans son esprit les idées de mouvements accélérés et uniformes, dont il venait de faire l’étude …il se mit à réfléchir sur la nature de ce singulier pouvoir, qui sollicite les corps vers le centre de la Terre, qui les y précipite à une vitesse continuellement accélérée, et qui s’exerce encore sans éprouver aucun affaiblissement appréciable sur les plus hautes tours et les sommets des montagnes les plus élevées………..Aussitôt, une nouvelle s’offrant à son esprit , comme un trait de lumière : ‘‘ Pourquoi, se demanda-t-il, ce pouvoir ne s’étendrait-il pas jusqu’à la Lune même ; et alors que faudrait-il de plus pour la retenir sur son orbite autour de la terre…. et n’en serait-il pas toutefois de même pour les astres tournants sans cesse autour du Soleil’’ » (1) Cette anecdote bien connue serait authentique. … C’est en l’année 1687 qu’Isaac Newton proposa dans son traité « Principia Mathématica » la formule de la force responsable de la gravitation universelle, il déclara que cette force de gravitation exercée par un astre de masse M1 par exemple, sur tout autre astre ou objet (de masse M2 suivant l’exemple) à son voisinage,

avait la direction de la droite qui joignait le centre de chacun d’eux ـ ,était directement proportionnel au produit de leur masse respective ـ …………… et inversement proportionnel au carré de la distance qui les sépare ـ

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Il précisa encore, que si un objet subissait de la part d’un astre une force de gravitation quelconque, ce dernier objet exerçait à son tour sur cet astre une même force de gravitation ;

,dont la direction était la même ـ dont l’intensité était identique ـ .… mais dont seulement le sens y était opposé ـ

D’après le texte…..

1) Quelle est la direction de la force de gravitation exercée par la Terre sur un objet situé à sa surface ? ………………………………………………………………………………….……………. ………………………………………………………………………………….…………….

2) Parmi propositions ci-dessous, retrouver la formule proposée par Newton pour représenter la force de gravitation :

a) F = G x (M1 x d²) / M2 b) F = G x d² / (M1 x M2) c) F = G x (M1 x M2) / d d) F = G x (M1 x M2) / d²

On précise que d est la distance qui sépare le centre des deux objets de masses respectives M1 et M2 et que G est appelée constante universelle de gravitation et sa valeur est de 6,67.10-11 m-3.kg-1.s-2.

3) Tracer sur le schéma la droite support (direction) de la force de gravitation exercée sur chaque pomme.

4) Calculer la valeur de cette force de gravitation avec la formule précédente.

Données : - Masse de la Terre MTerre = 5,97.1024 kg - Rayon moyen de la Terre RT = 6370.103 m - Masse de la pomme Mp = 0,250 kg

5) Représenter par un vecteur la force de gravitation qui s’exerce sur chaque pomme (1 cm représente 1 newton).

F =

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6) Comparer la force de gravitation exercée sur la pomme et le poids d’un objet de même masse. Y-a-t-il une différence entre le poids d’un objet et la force de gravitation qui s’exerce sur lui ?

7) Retrouver l’expression et la valeur de g, constante de pesanteur, avec la formule : F = (G x MT / RT²) x Mp ( à comparer avec le poids : P = g x Mp)

8) Calculer la force de gravitation qui s’exercerait sur la même pomme si elle était sur la Lune ?

Données : - Masse de la Lune MLune= 7,35.1022kg - Rayon moyen de la Lune RLune = 1738.103 m

9) A-t-elle changé de poids ou de masse ? ……...……………………………………………...

F=………………………………………... et P=…………………………………….

g =

F =

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Annexe 5 : Séquence d’apprentissage « Classification périodique des éléments ».

Cette séquence d’apprentissage correspond au chapitre Classification périodique des éléments. Le chapitre sur la structure et le modèle de l’atome (cf Annexe 1) a déjà été abordé et le chapitre De l’atome aux molécules (cf Annexe 2) suivra. Les objectifs donnés en début de séquence aux élèves afin de leur donner des pistes de travail sont les suivants :

,Connaître l’histoire de la classification périodique des éléments (ébauches, "fondateur", date ـconstitution …)

,Connaître la constitution de la classification périodique actuelle : nombre d’éléments chimiques ـlignes, colonnes…

Savoir sur quel critère sont classés les éléments dans la classification périodique et comment elle ـest remplie.

Connaître le critère de regroupement des éléments en familles chimiques et savoir ce qui ـcorrespond à une famille dans la classification.

-Connaître le nom et quelques propriétés physiques et chimiques des familles des première, dix ـseptième et dix-huitième colonnes.

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Annexe 6 : Séquence d’apprentissage « Phénomènes périodiques

astronomiques et temps ». Cette séquence d’apprentissage se situe dans le chapitre Le temps, dont les objectifs sont les suivants :

.Passer des années au mois, aux jours, aux heures, aux minutes, au secondes et réciproquement ـ .Connaître les définitions de la période et de la fréquence d’un phénomène périodique ـ .Connaître la relation entre fréquence et période et savoir l’utiliser avec des unités convenables ـ Connaître quelques dispositifs mécaniques et électriques permettant la mesure d’une durée ـ

(DOSSIER). .Savoir mesurer une durée ـ

Dans ce chapitre, la notion de phénomène périodique, de période et de fréquence seront abordées lors d’un prochain TP et suivra également une description des dispositifs construits par l’Homme pour mesurer le temps sous forme de dossier réalisé par les élèves. Les objectifs donnés en début de séquence aux élèves afin de leur donner des pistes de travail sont les suivants :

Connaître et décrire "l’origine astronomique" des phénomènes périodiques suivants, leur durée et ـleurs manifestations sur Terre (ce qu’on observe) :

* les jours et les nuits * les phases de la Lune * les saisons * l’année.

Savoir quels sont les différents calendriers élaborés à partir de ces phénomènes astronomiques ـpériodiques et notamment notre calendrier (comment est-il constitué ?).

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Annexe 7 : Questionnaire de fin de séquence.

Séquence : Élément chimique et répartition des électrons

1. Contenu du cours : penses-tu avoir vu dans cette séquence toutes les connaissances répondant aux objectifs ?

Oui, tout à fait. Oui, plutôt. Non, pas vraiment. Non, pas du tout.

Pourquoi ? ………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………………………………………………

2. Forme du cours : comment la manière d’élaborer le cours te convient-elle ?

Parfaitement. Assez bien. Pas vraiment. Pas du tout.

Pourquoi ? ………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………………………………………………

3. Compréhension du cours : as-tu compris les notions abordées dans cette séquence ?

Oui, toutes. Oui, la plupart. Non, pas beaucoup. Non, aucune.

Pourquoi ? ……………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………

4. Quelles sont les notions sur lesquelles tu avais déjà des connaissances avant la séquence ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. Quelles sont les notions sur lesquelles tu n’avais aucune connaissance avant la séquence ? ..………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………………... 6. Penses-tu que la classe (méthode expositive) / le professeur (méthode interrogative et active) aurait dû intervenir dans la construction du cours ? Pourquoi ? ...……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………... 7. Remarques. ...……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...

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Les méthodes d’enseignement ayant changé au cours des années et tendant toujours à évoluer, j’ai voulu étudier dans ce mémoire l’impact de différentes méthodes (expositive, interrogative et active) sur des élèves de seconde au niveau de leur motivation, de leur compréhension et de l’acquisition des connaissances essentiellement. Mots clés : méthode, enseignement, pédagogie, connaissances, élaboration