Les TICEs en classes de sciences physiques : Enjeux et étude d’impact.

Abstract

Ce travail est une contribution aux différents travaux de recherche sur l’intégration des TICEs dans l’enseignement et l’apprentissage des sciences physiques. Partant de l’hypothèse qu’une intégration efficiente exige un contenu adapté et des méthodes pédagogiques appropriées, nous avons fait le choix de se focaliser sur deux contenus fondamentaux en sciences physiques à savoir l’Optique géométrique et la Mécanique. Ainsi, après une analyse descriptive de ces contenus, nous nous sommes fixés comme objectifs de déceler les difficultés des élèves de 1ère année baccalauréat sciences expérimentales en optique géométrique et les élèves de 2e année baccalauréat en mécanique. Nous avons couplé deux méthodes d’analyse : Technique du Groupe Nominale (TGN) et le Questionnaire crayon/papier élaboré à partir de la TGN. La TGN qui consiste en une méthode de génération d’idées a permis de donner un aperçu sur les difficultés et les obstacles des élèves inhérents au cours d’optique géométrique et de mécanique. En revanche, les résultats obtenus par le questionnaire se sont avérés conformes et complémentaires. A l’issu de ces expérimentations qui ont révélé d’une manière très claire la démotivation des élèves et le manque d’intérêt vis-à-vis des sciences physiques en général, nous avons formulé notre hypothèse de recherche : un enseignement prenant appui sur la passion des nouvelles générations pour l’outil informatique est-il susceptible de stimuler la motivation et aider à la compréhension de ces notions scientifiques. Sachant que la réussite des séquences pédagogiques intégrant les TICE exige que les élèves soient dotés des connaissances-du moins basiques- en informatique, en amont à toutes nos expérimentations, nous avons essayé d’avoir un aperçu sur leurs connaissances en informatique et mesurer ainsi leur degré de familiarisation avec l’ordinateur et les nouveaux outils de communication. Les données de cet enquête ont mis en évidence la nécessité de former les élèves sur l’utilisation des logiciels de simulation (OptGeo) et (Dynamic) en amont à toute expérimentation. Nous avons alors élaboré des séquences d’enseignement intégrant un logiciel d’optique (optGeo) pour des élèves de première année du baccalauréat section sciences expérimentales et un logiciel de mécanique (Dynamic) pour des élèves de 2e année baccalauréat sciences physiques. A la fin des expérimentations menées, les élèves ont été évalués. Les tests d’évaluation ont porté sur les notions et compétences enseignées lors de l’année en cours à savoir la première année du baccalauréat dans le cas de l’optique géométrique et la deuxième année baccalauréat dans le cas de la mécanique. Pour évaluer l’impact de ces logiciels sur l’apprentissage, nous avons multiplié et diversifié les méthodes d’analyses, nous avons effectué plusieurs analyses qualitatives et quantitatives mettant en jeu deux indicateurs de performance. La première analyse qualitative consistait à comparer le nombre des élèves ayant répondu juste dans deux groupes : le groupe expérimental GE et le groupe témoin GT. Ce premier indicateur de performance semble bien être en faveur du groupe expérimental GE puisque dans la totalité des questions, le nombre des élèves GE ayant répondu juste est supérieur à celui de GT. Quant au deuxième indicateur de performance, nous l’avons assimilé à la différence des notes entre les tests pré et post évaluation. Ainsi, pour analyser cette mesure, nous avons eu recours à plusieurs tests d’hypothèses où les hypothèses alternatives considérées rappelaient les hypothèses de recherche de ce travail. Les résultats obtenus sont très prometteurs, ils indiques que l’usage des logiciels de simulation peut favoriser les apprentissages. En effet les apprenants se sont montrés plus motivés dans l’accomplissement des tâches demandées et ont nettement progressé lors des évaluations.