L’ intérêt des élèves pour la science et la technologie: état de la situation

La S&T apporte beaucoup dans l’évo lution de la société. Que ce soit en médecine, en ingénierie ou en environnement, plusieurs recherches sont mises de l’avant pour faire progresser le monde dans lequel nous vivons. Dans le PFEQ, au premier cycle du secondaire, le principal objectif des cours de S&T est d’ amener les élèves à acquérir une culture scientifique et technologique riche et diversifiée (MELS, 2007a). Bien que l’école contribue au développement de connaissances et de compétences chez l’apprenant, l’intérêt des élèves demeure un enj eu important. En effet, certains d’ entre eux semb lent éprouver peu d’intérêt à l’égard des S&T (Hasni et al., 20 15; Legendre, 1994). Une étude menée par la Chaire de recherche sur l’ intérêt des jeunes à l’égard des sc iences et de la technologie (CRIJEST) démontre que l’ intérêt varie, en partie, en fonctio n de l’ âge et du niveau sco laire (Hasni et al. , 2015). Les auteurs mentionnent que la plupart du temps, la transition entre le primaire et le secondaire est marq uée par une baisse d’ intérêt à l’égard de la S&T et continue de diminuer lors du passage au deuxième cyc le du secondaire. Ce désintérêt s’explique en partie par la difficu lté perçue de cette discipline qui s’ accroit en fonction du ni veau de sco larité (Hasni et al. , 20 15). En d’ autres mots, plus les élèves avancent dans leur cheminement sco laire, plus les concepts sont jugés difficiles, ce qui occasionne une baisse d’intérêt. Cepend ant, il ne s’ agit pas du seul facteur qui in fl uence l’ intérêt des élèves. Legend re ( 1994) mentionne également leurs perceptions parfois négatives à l’égard de la S&T et à propos d’eux-mêmes.

L’intérêt et la moti vati on à l’égard des sci ences ne dépendent pas seulement de la façon plus ou moins attrayante d’enseigner ces connaissances. Ell e est également reliée, d’une part, à l’image que les élèves se font de la science et de l’apprentissage des mathématiques et des sc iences et, d’autre part, à l’image que les élèves se fo nt d’eux-mêmes en tant qu’apprenants (p. 667) .

Par conséquent, les ense ignants du second aire fo nt face à certains apprenants qui manquent d’i ntérêt po ur le domaine des S&T et qui considèrent que les concepts sont de plus en plus diffi cil es. Pour remédi er à la situati on, ils doivent trouver des stratégies et des méthodes d’ense ignement qui impl iquent intell ectu ellement leurs élèves afi n de favo riser leur intérêt (Has ni el al., 20 15). Il nous semble utile d’explorer les causes de cette diffic ul té éprouvée par les apprenants face à l’apprentissage de concepts sc ientifiques et tec hnologiques afi n de mieux cibler les enjeux de cette recherche.

La complexité de l’enseignement et de l’apprentissage de la S&T : l’articulation entre l’abstrait et le concret 

Pour certa ins élèves, l’ apprentissage de concepts en S&T est considéré comme complexe et diffic ile (Legendre, 1994). Plusieurs facte urs peuvent expliquer cette compl exité, dont les méthodes d’ense ignement (Johnstone, 199 1). Selon Johnstone ( 199 1), il fa ut va rie r les méth odes d’ense ignement afin de rendre les savoirs accessibles à tous. De plu s, des méth odes moin s axées sur la transmission des connaissances, comme le travail collaboratif, l’apprentissage par projet, l’ investigation scientifique et technologique de même que la contextualisation, contribuent à favoriser l’ intérêt des élèves (l–Iasni el al. , 2015; Potvin et Hasni, 2013).

Malgré cela, la nature même des connaissances ainsi que le vocabulaire scientifique et technologique peuvent être considérés comme des obstacles à la compréhension qui rendent l’accès au savoir difficile (Johnstone, 1991; Legendre, 1994; Sirhan, 2007). En science physique, par exemple, le lien étroit partagé avec les mathématiques et la logique peut expliquer la complexité rattachée à cette discipline (Johsua et Dupin, 1989). Selon Johnstone (1991), la S&T est difficile à apprendre à cause de la nature des savoirs. En effet, pour caractériser un concept, les élèves vont généralement utiliser leurs sens, par exem pIe par l’ observation et la mani pulation (Johnstone, 1991). Comment feront-ils alors pour caractériser le concept d’ « élément » ou de « composé » à l’aide de leurs sens? Certains concepts en S&T ne sont pas directement accessibles de manière sensorielle et s’avèrent plus abstraits (Johnstone, 1991). Dans ce cas, d’autres moyens seront nécessaires pour pallier cet écueil.

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En ce qui concerne le vocabulaire, « la polysémie de mots comme révolution, lune (le nom commun), satellite ou orbite, dont la signification en contexte astronomique est différente de ce qu ‘elle est dans le langage usuel courant » (Chastenay, 2017, p. 78), voire dissemblable à d’autres disciplines scientifiques, peut porter à confusion. Selon Johnstone (1991), un grand nombre d’ élèves (12 à 14 ans) in verse le sens de ce rtains mots. Cet auteur donn e l’exemple du mot « contracter ». Pour la moitié des élèves interrogés, il signifie « rétrécir » tandis que pour les autres, il veut dire «grossir ».

Table des matières

Introduction
Chapitre 1 La problématique
1.1 L’ intérêt des élèves pour la sc ience et la technologie: état de la situation
1.2 La compl exité de l’enseignement et de l’ apprentissage de la S&T :
l’articulation entre l’abstrait et le concret
1.3 Les modèles: construction d’une représentation
1.4 L’enseignement et l’apprentissage de la S&T : les conceptions des élèves
1.5 L’enseignement et l’ apprentissage de la S&T : le recours aux modèles
1.6 La démarche de modél isation : processus de construction d’ un modèle
1.7 Les questions généra les de recherche
Chapitre 2 Le cadre conceptuel
2. 1 L’abstrait, le concret et l’ abstraction
2.2 Le concept, la conception, la représentation et la perception
2.2. 1 Le concept
2.2.2 La conception, la représentation et la perception
2.3 Les modèles
2.3.1 Les rôles et les fonctions des modèles
2.3.2 Les types de ITIodèles
2.3.3 Les caractéristiques des modèles
2.4 La démarche de modélisation
2.5 Les objectifs de la recherche
Chapitre 3 La ITI éthodologie
3.1 Le choix du devis méthodologique
3.2 Le recrutement des participants et la SAE sélectionnée
3.3 Les méthodes de collecte des données
3.3. 1 Les entretiens semi-dirigés
3.3.2 Les observations participantes
3.3.3 Les notes de terrain
3.3.4 Le cahier de conception
3.4 L’analyse et le traitement des données
Chapitre 4 Les résultats, l’analyse et l’interprétation
4.1 Le portrait d’Olivier
4.1.1 La perception des modèles et de la démarche de modélisation en S&T
4.1.2 Les contributions des modèles dans l’appréhension de concepts en S&T
4.2 Le portrait d’ Alexandra
4.2.1 La perception des modèles et de la démarche de modélisation en S&T
4.2.2 Les contributions des modèles dans l’appréhension de concepts en S&T
4.3 Le pOltrait de Charles
4.3.1 La perception des modèles et de la démarche de modélisation en S&T.
4.3.2 Les contributions des modèles dans l’appréhension de concepts en S&T
4.4 Le pOltrait de Jade
4.4.1 La perception des modèles et de la démarche de modélisation en S&T
4.4.2 Les contributions des modèles dans l’appréhension de concepts en S&T
4.5 Le portrait de Marc-Antoine
4.5.1 La perception des modèles et de la démarche de modélisation en S&T
4.5.2 Les contributions des modèles dans l’ appréhension de concepts en S&T
4.6 Le portrait de Marie-Ève
4.6.1 La perception des modèles et de la démarche de modélisation en S&T
4.6.2 Les contributions des modèles dans l’appréhension de concepts en S&T
4.7 Le portrait de Canlille
4.7.1 La perception des modèles et de la démarche de modél isation en S&T
4.7.2 Les contributions des modèles dans l’appréhension de concepts en S&T
4.8 Le portrait de Julien
4.8.1 La perception des modèles et de la démarche de modélisation en S&T
4.8.2 Les contributions des modè les dans l’appréhension de concepts en S&T
4.9 Le portrait de JérélllY
4.9. 1 La perception des modè les et de la démarche de modélisation en S&T
4.9.2 Les contributions des modèles dans l’appréhension de concepts en S&T
4.10 L’analyse et l’ interprétation des résultats
4. 10.1 L’analyse de la perception des parti cipants à l’égard des modèles et de la
démarche de modél isati on en S&T
4. 10.2 L’analyse des contributions potentielles des modèles dans l’appréhension
de concepts partic ulièrement abstraits en S&T
Chapitre 5 La discussion et la conclusion

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