Facilités et obstacles à l implémenta2on du projet Primas à Genève

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1 Facilités et obstacles à l implémenta2on du projet Primas à Genève 7 e Forum de didac-que des sciences de la nature Gossau, 20 janvier 2012 Laura Weiss & Rémy Kopp IUFE, Genève INSTITUT UNIVERSITAIRE DE FORMATION DES ENSEIGNANTS Plan Le projet PRIMAS et l IBL La probléma-que de l implémenta-on de PRIMAS Résultats d une enquête et observa-ons qualita-ves Discussion 2 1

2 13/04/12 Le projet PRomo2ng Inquiry in Mathema2cs And Science educa2on across Europe 7e programme cadre européen pour la recherche et le développement, dans l ac-on sur les «Capacités de recherche» dans l in-tulé «La science dans la société» (Grant agreement n ) Janvier 2010 Décembre équipes de 12 pays 3 Origine et objec2fs de PRIMAS Constat : désinves-ssement croissant des jeunes vis- à- vis des sciences dans tous les pays occidentaux, paradoxalement dans une société de plus en plus technologique (Rapport Rocard, 2007). Plusieurs projets (la Main à la pâte, Mind the gap, etc.) pour luber contre le déficit de scien-fiques. PRIMAS vise à promouvoir la démarche d inves-ga-on (IBL) dans l enseignement des sciences et des mathéma-ques dans les classes primaires et secondaires dans le cadre de Science in Society. 4 2

3 IBL, IBT, IBSE, démarche d inves2ga2on Défini-on polysémique Par défini*on, une inves*ga*on est un processus inten*onnel de diagnos*c des problèmes, de cri*que des expériences réalisées de dis*nc*on entre les alterna*ves possibles, de planifica*on des recherches, de recherche d hypothèses, de recherche d informa*ons, de construc*on de modèles, de débat avec des pairs et de formula*on d arguments cohérents (Rocard, 2007) La démarche d'inves-ga-on est une forme de contrat didac2que dans lequel : l'élève exerce une responsabilité importante vis à vis du savoir le professeur s'appuie sur les produc8ons des élèves pour faire avancer le savoir dans la classe. (Mind the gap, Bueno- Ravel, L. et al., 2010) 5 Précurseurs de l IBL On trouve des précurseurs de l IBL dans ce qui s est appelé : «situa-on- problème», «appren-ssage par les problèmes», «appréhender la complexité». Ces démarches incitent à rendre l élève plus ac-f dans l appren-ssage en proposant des situa-ons plus proches de la réalité et en lui donnant des responsabilités dans la mise en place et la conduite de recherches En ce sens IBL n est pas nouveau, comme le souligne Cariou (2010) qui relève la «présence dans les programmes français dès les années 1950 d injonc-ons allant dans ce sens» 6 3

4 Place dans les programmes Dans la majorité des pays européens, les programmes et instruc-ons officielles (plus ou moins récents) préconisent en sciences des démarches de type IBL. En Suisse romande, cela est le cas depuis les années 70, par exemple dans le cours d Observa-on Scien-fique (OS) au CO genevois (dès les années 80). A Genève dans les plans d études (PE) de 2001 appari-on explicite des situa-ons- problèmes comme modèle d enseignement - appren-ssage Cebe approche se retrouve confirmée dans le nouveau Plan d études romand (PER) pour toute l école obligatoire. 7 Le PER, Domaine MSN. «Se représenter, probléma*ser et modéliser des situa*ons et résoudre des problèmes en construisant et en mobilisant des no*ons, des concepts, des démarches et des raisonnements propres aux Mathéma*ques et aux Sciences de la nature» (Visée prioritaire MSN) «Les objec*fs d appren*ssage de Sciences de la Nature doivent meere l élève en situa*on de démarche expérimentale aussi souvent que possible car la science est autant un processus qu une liste de connaissances à acquérir» (Introduc-on aux Sciences de la Nature) 8 4

5 Concrètement pour PRIMAS Former les enseignants de tous les pays concernés à : Impliquer plus ac-vement les élèves dans leur appren-ssage Donner aux élèves la responsabilité des choix (probléma-sa-on, regard cri-que sur les modèles, hypothèses, projet de vérifica-on des hypothèses, discussion entre pairs des résultats) Eviter d enseigner à exécuter (appliquer des théories et des modèles, suivre un protocole, résoudre selon une méthode, etc.) Mots- clés : probléma-sa-on, dévolu-on 9 Probléma2que Genève a une longue tradi-on de forma-on con-nue (FC) pour les enseignants Dans le cadre du secondaire, la FC est proposée par une commission paritaire, elle est faculta-ve et se donne sur les heures d enseignement L implanta-on du projet PRIMAS à Genève intervient dans un contexte favorable, mais peine à impliquer davantage d enseignants dans les forma-ons proposées 10 5

6 Méthodologie : corpus et méthodes Données quan2ta2ves : sur la base d un ques-onnaire dans lequel les enseignants se posi-onnent selon une échelle de Likert à choix forcé à propos de IBL envoyé à tous les enseignants de maths et de sciences des 12 pays par-cipants dans le cadre du WP9 de Primas A Genève, ques-onnaire adressé à tous les enseignants de l Ecole Primaire et à tous les enseignants de maths et de sciences du secondaire (CO et PO). Retours : 162 réponses dont 79 du secondaire (chiffres les plus élèves par rapport à tous les pays par-cipants), correspondant à des taux de réponses es-més de 5% pour tous et de 10% pour le secondaire Données qualita2ves : Intérêt manifesté par les enseignants pour les FC récentes concernant IBL. 11 Données quan2ta2ves Résultats du dépouillement du ques2onnaire 12 6

7 APtude envers la Forma2on Con2nue (FC) Globalement assez posi2ve! Les enseignants perçoivent bien la valeur et l intérêt de la FC. Les enseignants ont bien conscience que la FC s adresse à tous (pas seulement aux jeunes, ou à ceux qui voudraient prendre des responsabilités dans l ins-tu-on) 13 U2lité de la FC pour les enseignants Par ordre d importance 1) Plan personnel devenir un meilleur enseignant et permebre d abeindre une plus grande sa-sfac-on professionnelle 2) Mise à jour des contenus plus marquée en sciences qu en maths. et Actualisa-on au plan pédagogique et didac-que 14 7

8 APtude des enseignants envers l IBL Comparaison avec le panel interna2onal de PRIMAS L orienta-on envers l IBL Introduire plus d IBL dans mes classes est moins posi-ve à Genève, sauf pour les jeunes enseignants de sciences. Les enseignants genevois sont moins op-mistes quant à l apport de l IBL pour renforcer la mo-va-on et aider les élèves à apprendre, mais ils ont moins de préjugés du type: Pour réussir l IBL, il faut que les élèves aient déjà de vastes connaissances du contenu. Les enseignants genevois sont moins préoccupés par les aspects liés aux ressources et au matériel.!"#$%&'% Le plan d études est moins perçu comme un obstacle à l introduc-on de l IBL à Genève. ()*+,%-./%*0%,1$%2*33$4%,$"51$67%,$"51%8",17%91:3$%)$,9$$;%&</%";4%=./%*0%,1$%,$"51$67%,$"51% ):*3*#>?%51$8:7,6>?%21>7:57%*6%75:$;5$@%% % 925 teachers from 12 European countries filled in the PRIMAS baseline questionnaire. 64% of the sample is female and about 75% of all teachers teach mathematics. % 15 Genève Use and preconception of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es enseignants genevois disent avoir pra2qué l IBL «maintes fois», mais pas régulièrement. Sur ce point, ils se situent dans la moyenne interna2onale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enève Figure 2: Mean of the variables ORI (Orientation towards IBL) and ROU (routine use of IBL) differentiating the European countries (1: strongly disagree, 2: disagree, 3: agree, 4: strongly agree) Rapport Primas WP 9, p !"# $%&'#() *+,-./ "01 %#(#23# %&9 )"# :6%&$#07 ;72&7 /#3#7)" <%09#=&%> *%&8%099#?<*@ABCC@ BCDEF 674#% 8%07) 08%##9#7) 7G BHHEICJ 8

9 APtude des enseignants envers l IBL Par2cularités des enseignants du secondaire genevois Les enseignants du secondaire sont moins préoccupés que leurs collègues du primaire par le manque de ressources et de matériel pour faire de l IBL Ils sont moins inquiets pour la ges-on de classe dans des séances IBL que leurs collègues du primaire En revanche ils se disent plus soucieux des contraintes temporelles pour accomplir le plan d études 17 APtude des enseignants envers l IBL Résumé En conclusion, un certain scep*cisme des enseignants du secondaire genevois envers l IBL semble plus dû à une sorte de lassitude (moins présente chez les jeunes enseignants) qu à des raisons plus objec*ves comme les ressources manquantes, l évalua*on ou un plan d études contraignant. 18 9

10 Pra2ques en classe : peu d IBL Les pra-ques centrées sur l enseignant sont beaucoup plus fréquentes que les ac-vités pra-ques et les démarches d inves-ga-on (pra-ques centrées sur l élève). Le recours aux ac-vités d exercices sont plus fréquentes en mathéma-ques qu en sciences. Le fait de donner du sens et d établir des liens avec le concret est nebement plus marqué en sciences qu en mathéma-ques. 19 Pra2ques en classe de l IBL : Peuvent être développées Les ac-vités pra-ques et les démarches d inves-ga-on sont globalement peu fréquentes, voire rares au secondaire à Genève. Dans les classes de sciences, les ac-vités pra-ques et les démarches d inves-ga-on sont nebement plus souvent mises en œuvre au secondaire I (CO) qu au secondaire II (PO au sens large). En conclusion, la démarche d inves*ga*on pourrait être davantage développée dans les classes du secondaire genevois

11 Données qualita2ves : généralités Intérêt marqué de tous les enseignants envers la FC : nombreuses proposi-ons, éclec-sme des thèmes (contenus disciplinaires, interdisciplinarité, pédagogie et didac-que, MITIC, développement personnel, ) Mais FC suivies essen-ellement par les mêmes enseignants. 21 Données qualita2ves : comparaison de deux exemples 1 er exemple : Regards croisés sur la démarche scien*fique: quels apports disciplinaires de la biologie, des mathéma*ques et de la physique? 1 journée, 3 intervenants extérieurs, 45 par-cipants. 2 ème exemple : Démarche d'inves*ga*on et résolu*on de problèmes en sciences et en mathéma*ques. 2 jours + travail personnel avec vidéo de leçon dans l intervalle, anima-on par le groupe PRIMAS, 26 par-cipants, pas de réinscrip-on l année suivante. Les enseignants se mobilisent moins quand il leur est demandé de me=re en œuvre des pra8ques dans leurs classes

12 Autres éléments : Comparaison avec le changement de PE précédent au secondaire I PE 2001 / Genève large ouverture vers les situa-ons- problèmes, démarches scien-fiques, modélisa-on champ no-onnel adapté émanant de la base évalua-on commune essayant d intégrer les démarches beaucoup de FC sous forme de réseau simultanément avec réflexion et écriture Changement de structure du CO : abandon des sec-ons au profit de 2 regroupements d élèves (3 op-ons) Paradigme : «les mêmes objec*fs pour tous» PER 2011 / Genève ouverture vers les situa-ons- problèmes, démarches scien-fiques, modélisa-on, mais terminologie légèrement différente augmenta-on du champ no-onnel imposé par la DG et uniforme dans les cantons romands? (pas d informa-on pour l instant) FC envisagée sous forme de recyclage (obligatoire) Changement de structure au CO: 3 regroupements en 9 e, puis 3 sec-ons (10 e et 11 e ) 23 Discussion les enseignants ont l impression d avoir déjà vécu une situa-on similaire il y a dix ans d où les enseignants ont l impression de connaître déjà l IBL, par des FC et par la forma-on ini-ale (qui a aussi changé en 2000) les enseignants sont très sollicités par l ensemble des changements en cours les enseignants considèrent le PER très ambi-eux sur le plan des contenus no-onnels et sont incertains sur la possibilité de l accomplir 24 12

13 Conclusion 1 Pas d empêchement de l IBL concret (ni plan d études, ni ressources) FC basées sur nouvelles connaissances perçues comme plus directement réu-lisables FC axées sur des pôles didac-ques a{rent moins les enseignants peut être parce que l implémenta-on des appren-ssages didac-ques demandent un changement de posture et plus d inves-ssement pour leur mise en valeur. 25 Conclusion 2 L implémenta-on de l IBL à Genève est freiné par le changement de posture qu il demande le contexte qui se révèle peu favorable l impression de déjà connu une méfiance de ce qui est perçu comme un effet de mode 26 13

14 Ques2ons à déba_re Comment mobiliser les enseignants sur les FC en didac-que et non seulement en contenus? Pistes : Par-r des besoins et des difficultés des enseignants Apporter des ressources (moyens d enseignement, matériel, exemples de séquences) u-lisables. 27 Bibliographie Bueno- Ravel, L., Forest, D., Gueudet, G., & Sensevy, G. (2010). Guidelines for design of online resources for IBST. Deliverable 5.2: European Union. Cariou, J.- Y. (2010) in Loisy, C., J. Trgalova, R. Monod- Ansaldi (dir) Actes des journées scien-fiques DIES 2010, novembre 2010, Lyon INRP, p PER, Plan d étude Romand, hbp:// Plan d études de biologie, 2001, Cycle d orienta-on de l enseignement secondaire, Département de l instruc-on publique, Genève. Primas, 2011, WP9 Report about the survey on inquiry- based learning and teaching in the European partner countries, Coordinator: University of Educa-on Freiburg, Prof. Dr. Katja Maaß Lead partner for this deliverable: IPN Kiel (Leibniz- Ins-tut für die Pädagogik der Naturwissenscha en und Mathema-k an der Universität Kiel), Prof. Manfred Euler Rocard, M. et al., 2007, L enseignement scien-fique aujourd hui: une pédagogie renouvelée pour l avenir de l Europe, Commission Européenne, Luxembourg

15 Annexes 29 Question 10 APtude envers la FC Tout le secondaire (N=79) Sciences (yc sc. & math) (N=48) Sciences seules (N=27) a) M engager dans une FC peut m aider à devenir un meilleur enseignant b) A travers une FC je peux atteindre une plus grande satisfaction professionnelle g) La FC est nécessaire pour actualiser mon répertoire de méthodes d enseignement Maths seules (N=31) j) En m engageant dans une FC je peux accroître ma confiance dans mes compétences professionnelles c) J aimerais avoir plus d opportunités de suivre des FC h) Les opportunités de FC peuvent accroître le moral du groupe i) La FC est nécessaire pour actualiser les connaissances au niveau du contenu * k) La FC est nécessaire pour actualiser les compétences pédagogiques l) Les enseignants qui ont beaucoup d expérience n ont pas besoin de FC e) La FC est importante seulement pour ceux qui désirent obtenir plus de responsabilités dans la profession f) J ai de la peine à voir l intérêt et la valeur de la FC d) La FC est nécessaire seulement pour les nouveaux enseignants Légende : l échelle utilisée est la suivante : 1 pas du tout d accord ; 2 pas d accord ; 3 d accord ; 4 tout à fait d accord. * différence significative par rapport aux sciences (p<0.05) 30 15

16 APtudes envers IBL 1 Les enseignants devaient indiquer leur niveau d accord. Le code employé est le suivant : 1 pas du tout d accord ; 2 pas d accord ; 3 d accord ; 4 tout à fait d accord. Seules les valeurs significativement différentes (au seuil de p<0.05) sont indiquées N proposition International primaire secondaire Secondaire Expérience 10 ans Secondaire Expérience >10ans 11a J aimerais introduire plus d IBL dans mes leçons i J aimerais avoir de l aide pour intégrer l IBL dans mes leçons c 11f 11j Pour réussir l IBL, il faut que les élèves aient déjà de vastes connaissances du contenu IBL convient bien pour dépasser les problèmes liés à la motivation des élèves IBL convient bien pour prendre en compte les problèmes d apprentissage des élèves c Je n ai pas le matériel d enseignement adéquat m Je n ai pas assez de ressources comme des ordinateurs, du matériel de laboratoire, f Je n ai pas accès à des FC proposant l IBL APtudes envers IBL 2 Les enseignants devaient indiquer leur niveau d accord. Le code employé est le suivant : 1 pas du tout d accord ; 2 pas d accord ; 3 d accord ; 4 tout à fait d accord. Seules les valeurs significativement différentes (au seuil de p<0.05) sont indiquées N proposition International 12a Le plan d études n encourage pas l IBL primaire secondaire Secondaire Expérience 10 ans Secondaire Expérience >10ans 12l Il n y a pas assez de temps avec le plan d études o J ai trop d élèves dans la classe pour qu une approche de type IBL soit efficace

17 Ac2vités en classe 1 Sur l ensemble des enseignants du secondaire (N=79), les classes choisies pour décrire les pra-ques de classe sont répar-es de la façon suivante : NB Proportion parmi les réponses analysées % Mathématiques Physique Biologie Chimie Sciences combinées Non réponse 6 33 Ac2vités en classe 2 Les enseignants se sont prononcés sur la fréquence à laquelle les actions proposées apparaissent dans leurs cours. L échelle utilisée est la suivante : 1 jamais ou rarement ; 2 dans quelques leçons ; 3 dans la majorité des leçons ; 4 pratiquement toujours. N proposition International (N>800) sec (N=79) sec Classes maths (N=38) Classes sciences (N=35) Classes sciences CO (N=15) 17a Les élèves apprennent en faisant des exercices ** PO (N=20) 17b 16m 16n 16o Les élèves commencent par des questions faciles et travaillent ensuite sur des questions plus difficiles. J explique comment les idées apprises à l école en mathématiques et en sciences peuvent s appliquer à de nombreux phénomènes. J utilise les mathématiques et les sciences pour aider les élèves à comprendre le monde hors de l école. J explique clairement l importance des mathématiques et des sciences dans la vie de tous les jours * * ** ** f Les élèves font des activités pratiques g Les élèves tirent des conclusions à partir d une expérience qu ils ont fait eux-mêmes ** 17h Les élèves font des expériences en suivant mes indications ** i Les élèves sont autorisés à projeter leurs propres expériences ** 17j Les élèves sont invités à faire une recherche pour tester leurs propres idées ** 34 17