347 - L’usage des simulations dans l’enseignement, améliore t-il les performances des apprenants en résolution de problèmes ? Cas des ondes en physique

Brahim Mazouze

Laboratoire de didactique des sciences, Ecole Normale Supérieure Kouba, Alger,

 

Ali Lounis

 Laboratoire de didactique des sciences, Ecole Normale Supérieure Kouba, Alger,

 

Mots Clés : didactique, simulations, ondes, résolution de problèmes, performances

 

Les nouveaux programmes d’enseignement scientifique préconisent généralement l’usage des technologies de l’information et de la communication dans les situations d’enseignement/apprentissage.

Pour cela, on se propose dans cette recherche d’étudier l'effet de la simulation informatique sur les performances des apprenants en résolution de problèmes de physique, notamment  dans l’étude du phénomène ondulatoire.

En effet, plusieurs recherches didactiques ont montré que ce phénomène pose aux élèves des difficultés aussi bien au niveau phénoménologique qu'au niveau conceptuel.

Une première enquête menée en Algérie auprès des élèves dans plusieurs établissements nous a permis de repérer et de cataloguer les difficultés les plus importantes pour ces derniers.

Partant de l’hypothèse que l’usage de la simulation contribue à améliorer les performances des apprenants, nous avons tout d’abord élaboré et mis en place une activité de simulations, basée sur un certain nombre d’applets que nous avons choisis et sélectionnés en fonction de leurs contenus et de leurs liens avec les difficultés soulevées.

Nous avons ensuite sollicité un échantillon d’étudiants ayant suivi un cours classique sur les ondes ainsi que des travaux pratiques. Nous avons  divisé cet échantillon en deux groupes : un groupe a suivi les activités de simulations lors de séances supplémentaires, l’autre groupe témoin s’est limité à l’enseignement classique.

Enfin, nous avons élaboré un post-test écrit se limitant à l’étude qualitative et à la compréhension de l’évolution du phénomène ondulatoire, que nous avons soumis aux deux groupes.

L’exploitation des résultats a montré que l’activité de simulation avait un apport positif sur les performances des apprenants mais que le résultat comptabilisé est juste satisfaisant. Néanmoins ce résultat  peut être optimisé si l’utilisation des simulations dans les activités d’apprentissages est plus ciblée, mieux préparée et intégrée de manière rationnelle et explicite dans les programmes officiels d’enseignement.

 

Références bibliographiques :

Beaufils, D. (2004). Simulation informatique et enseignement de la physique : regards didactiques. BUPPC, 98, (866), 1081-1090.

Brousseau, G. (1998). Théorie des situations didactiques. Grenoble : La Pensée Sauvage.

Bruillard, E. (2003). Les technologies de l'information et de la communication: moyens et objets d'enseignement, instruments de travail quelle évolution des pratiques et des contenus? Consulté le 12 7, 2012, sur http://www.stef.ens-cachan.fr/annur/bruillard/EBCollege.pdf

Dean, R. H. (1980). A wave is a wave is a wave.....so where is the difficulty? Physics  
Education,
15 (6), 373-375.

De Vecchi, G. (2000). Aider les élèves à apprendre. Paris: Hachette.

Dumas Carré, A., Gil, D., & Goffard, M. (1990). Les élèves peuvent-ils résoudre des problèmes ? BUPPC, 84 (728 (1)), 1289-1299.

Goffard, M. (1994). Le problème de physique et sa pédagogie. Paris: Adapt.

Maurines, L. (1986). Premières notions sur la propagation de signaux mécaniques: étude des
difficultés des étudiants.
Thèse, Université Paris VII, Paris.

Maurines, L. (1998). Les élèves et la propagation des signaux sonores. BUPPC (800), 1-22.

Mazouze, B. (2011). Raisonnements et difficultés des élèves en résolution de problèmes de physique : cas des interférences mécaniques. BUPPC, 105, (931), 221-241.

Mazouze, B., & Lounis, A. (2012). Les élèves et les représentations graphiques: cas des ondes mécaniques. Skholé , 17, 105-113.

McDermott, L. C. (1997/1998). Conceptions des élèves et résolution de problèmes. In, Livre de l’ICPE. Résultats de recherche en didactique de la physique au service de la formation des maîtres. Chapitre C1, p. 1-11. Editeurs principaux : Andrée Tiberghien, E. Leonard Jossem, Jorge Barojas. Publié par la Commission internationale sur l'enseignement de la physique (ICPE).   http://icar.univ-lyon2.fr/equipe2/coast/ressources/ICPE/francais/TOC.asp

Proulx, L. P. (1999). La résolution de problèmes en enseignement, cadre référentiel et outils de formation. Paris, Bruxelles: De Boeck université.

Reif, F. (1983). Comprendre et enseigner la résolution de problèmes en physique.    Recherches en didactique de la physique: actes du premier atelier international , 3-13. La Londe les Maures.

Richoux, B., Savetat, C., & Beaufils, D. (2002). Simulation numérique dans l'enseignement de la physique: enjeux, conditions. BUPPC , 96 (842), 497-521.

Viennot, L. (1996). Raisonner en physique: la part du sens commun. Paris Bruxelles: De Boeck univ.