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Sylvie Barma Professeure Université Laval Yvon Quémener Enseignant ST-ATS Polyvalente de Charlesbourg Geneviève Rhéaume Enseignante de ST-STE École secondaire de la Courvilloise Julie Massé-Morneau Étudiante 2 e cycle, Université Laval Marie-Caroline Vincent Étudiante 3 e cycle, Université Laval Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie 2 E SYMPOSIUM SUR LE TRANSFERT DE CONNAISSANCES EN ÉDUCATION 19 FÉVRIER 2014, QUÉBEC

Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

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Page 1: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Sylvie Barma

Professeure

Université Laval

Yvon Quémener

Enseignant ST-ATS

Polyvalente de Charlesbourg

Geneviève Rhéaume

Enseignante de ST-STE

École secondaire de la Courvilloise

Julie Massé-Morneau

Étudiante 2e cycle,

Université Laval

Marie-Caroline Vincent

Étudiante 3e cycle,

Université Laval

Soutenir l’innovation pédagogique en classe

de Science et technologie

2E SYMPOSIUM SUR LE TRANSFERT DE CONNAISSANCES EN ÉDUCATION

19 FÉVRIER 2014, QUÉBEC

Page 2: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Objectifs initiaux (2009)

• Appropriation par les enseignants des itinéraires réguliers et appliqués dans un contexte de réforme des programmes d’études en Science et technologie au Québec.

• Intégration de l’éducation technologique à l’éducation scientifique.

• Susciter l’émergence d’approches innovantes chez les enseignants de ST.

• Permettre le transfert des apprentissages effectués par les enseignants en formation afin de favoriser la différenciation pédagogique auprès des élèves de ST et d’ATS en difficulté.

• Pérenniser des pratiques favorisant la persévérance scolaire.

Page 3: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

• Des situations pertinentes pour susciter davantage l’intérêt des élèves (Hidi et Renninger, 2006).

• Une plus grande proportion de travaux pratiques en classes de science (Koballa et Glynn, 2007; Eick et Reed, 2002).

• L’importance de mettre à profit une démarche de conception technologique pour l’enseignement scientifique (Sidawi, 2007).

Les appuis théoriques

Page 4: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

• L’intégration de la technologie à l’enseignement des sciences constitue un grand défi (Barma, 2008).

• L’importance de l’aspect pratique dans la formation des élèves (MELS, 2006; Barma 2007).

• Les activités expérimentales motivent les élèves, développent des habiletés de manipulation et des attitudes scientifiques (Jenkins; 1999).

Les appuis théoriques

Page 5: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Origine de l’expérience: la mise en place d’un partenariat

… en 2009

• Professionnel à la pédagogie de la CSDPS (stratégies

d’interventions et analyse de besoins).

• Condition de départ: un projet validé avec des groupes

d’élèves (± 2 ans de tests préalables incluant le travail hors

classe et l’implantation en classe).

• Identification d’enseignants qui se démarquaient dans

leurs milieux respectifs.

• Préparation aux formations: plusieurs rencontres et

expérimentations des projets par les enseignants avec

leurs élèves.

Page 6: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Attentes du milieu

Besoins de formations

• Utilisation des machines-outils de manière

sécuritaire;

• Création de projets signifiants;

• Intégration de la théorie à la pratique ;

• Meilleure connaissance des concepts prescrits

et de la progression des apprentissages.

Page 7: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Chronologie – L’an 1

Été 2010

Automne 2010

Hiver 2011

Printemps 2011

1 an de développement et de création de multiples prototypes en vue de la

formation

Page 8: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie
Page 9: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Chronologie – L’an 1

Été 2010

Automne 2010

Hiver 2011

Printemps 2011

Formation Éolienne 25, 26 et 27 octobre 2010

Formation Électronique

26 et 27 janvier 2011

1 an de développement et création de multiples

prototypes en vue de la formation

1 mois de préparation

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Page 11: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Chronologie – L’an 1

Été 2010

Automne 2010

Hiver 2011

Printemps 2011

Formation Éolienne 25, 26 et 27 octobre 2010

Formation Électronique

26 et 27 janvier 2011

79E CONGRÈS DE L’ACFAS, 9 AU 13

MAI 2011

1 an de développement et création de multiples

prototypes en vue de la formation

1 mois de préparation

Suivi de recherche Hiver et Printemps 2011

Page 12: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Été 2011

Automne 2011

Hiver 2012

Printemps 2012

Formation Microscope 3 et 4 novembre 2011

Chronologie – L’an 2

Formation Microscope 26 et 27 janvier 2012

Préparation

Page 13: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie
Page 14: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Été 2011

Automne 2011

Hiver 2012

Printemps 2012

Formation Microscope 3 et 4 novembre 2011

Chronologie – L’an 2

Formation Microscope 3 et 4 novembre 2011

Journée de formation des TTP

Mai 2012

Préparation Suivi continuel dans les classes et auprès

des enseignants

Page 15: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Été 2012

Automne 2012

Hiver 2013

Printemps 2013

Formation Colorimètre 6 et 7 décembre 2012

Chronologie – L’an 3

Préparation

Page 16: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie
Page 17: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Été 2012

Automne 2012

Hiver 2013

Printemps 2013

Formation Colorimètre 6 et 7 décembre 2012

Chronologie – L’an 3

Préparation Suivi continuel dans les classes et auprès

des enseignants

Questionnaires en ligne Visites dans les classes

Formations auprès d’étudiants à

l’Université Laval

Page 18: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Été 2013

Automne 2013

Hiver 2014

Printemps 2014

Chronologie – L’an 4

Congrès annuel de l’AESTQ, 6-7-8 novembre 2013

Journée de formation des TTP,

16 mai 2014

Questionnaires en ligne Visites dans les classes

Formations auprès d’étudiants à

l’Université Laval

Questionnaires en ligne Visites dans les classes

Page 19: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie
Page 20: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

144 participants …

15

32

61

36 Éolienne

Électronique

Microscope

Colorimètre

Page 21: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Nombre de participations aux formations par CS

1 1 9

4

13

15

2 8

7

59

3

1 8

2 3 CDP

CSduFer

CSBF

CSBE

CSCapitale

CSCharlevoix

CSCS

CSDécouvreurs

CSDN

CSDPS

CSPortneuf

CSVDC

CSdesChenes

Collège Durocher St-Lambert

CSKAMLOUP

Page 22: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Types de participants

83

3

15

1

42 Enseignants

Étudiants

Conseillers pédagogiques

Agent de développement pédagogique

Techniciens

Page 23: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Au cœur des projets

Page 24: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Les formations

Page 25: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Partage des responsabilités

Succès du chantier

7

Enseignante

• Création des SAE

• Intégration de concepts théoriques au x projets pratiques

Enseignant

• Création des prototypes

• Intégration de projets pratiques aux concepts théoriques

Chercheuse

• Organisation et soutien

• Tâches administratives

• Suivi recherche

Professionnel à la pédagogie

• Diffusion dans les autres commissions scolaires par l’entremise du réseau des CP

Page 26: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Rôles et responsabilités

Directions et gestionnaires

• Fournir un accès physique à un milieu (Formation + R&D).

• Solliciter des ressources administratives.

• Collaborer à la création d’un modèle nouveau (faire preuve de bonne volonté et d’ouverture pour un changement de culture organisationnelle).

Intermédiaires

• Mobilisation des conseillers pédagogiques (CP) pour la diffusion de l’offre

• Grande collaboration entre les CP.

• Les CP sont devenus eux-mêmes des apprenants et ont diffusé les savoirs construits lors des formations dans leur milieu.

• Deux techniciens en travaux pratiques et un technicien en informatique.

Page 27: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Rôles et responsabilités

Chercheuse

• Mettre en place une équipe et permettre une grande liberté d’action cette équipe.

• Croire en la créativité de son équipe.

• Être rassembleuse.

• Mobiliser des étudiants du 1er, 2e et 3e cycle.

• Tisser des liens avec le milieu et assurer des partenariats.

• Gérer le budget.

• Diffuser l’information de différentes manières.

• Gérer la demande croissante.

• Favoriser le développement professionnel.

Page 28: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Rôles et responsabilités

Enseignants et autres professionnels

• Diviser le travail de manière efficace.

• Identifier et respecter les forces de chacun.

• Développer des SAE (autant sur le plan des contenus disciplinaires que sur le plan de la conception d’objet technique).

• Assurer la faisabilité des SAE par des expérimentations en classe.

• Appuyer la chercheuse et son équipe pour le volet recherche.

• Être un agent de liaison avec la direction.

• Faire un suivi auprès des participants (conseils, suivi pour la recherche).

• Se remettre en question afin d’améliorer les SAE à la suite de rétroactions d’élèves et d’enseignants et d’observations faites dans le milieu.

• S’adapter afin de faire face aux changements.

Page 29: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Transfert

Qu’avez-vous mis en place pour faciliter l’accès aux connaissances et

en favoriser l’utilisation?

Effets structurants: sites web, Moodle

Page 32: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Moodle

Page 33: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Chantier 7

Page 34: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Recherche: mise de l’avant des savoirs d’expérience

• Théorisation à partir de la pratique

• Diffusion de bonnes pratiques

• Validation dans les classes par les participants

• Consolidation des recherches qui documentent la pertinence de l’approche Hands-on, Minds-on

Page 35: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Questionnaires en ligne

• Enseignants: https://bit.ly/c7enseignants

• Élèves questionnaire général: https://bit.ly/c7eleves

– Éolienne: https://bit.ly/c7eolienne

– Électronique: https://bit.ly/c7electronique

– Microscope: https://bit.ly/c7microscope

– Colorimètre: https://bit.ly/c7colorimetre

Page 36: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Articles et communications 1. Barma, S. Motivations and contradictions faced by high school teachers as they integrate class-workshops to science education in

order to give new meaning to scientific and technological concepts. Proposal for a symposium to be held from September 29th to October 3rd 2014, Sydney, Australia. International Congress of ISCAR in Australia.

2. Barma, S., Lacasse, M., Massé-Morneau, J. Vincent, M-C. Resolution of tensions and boundary crossing: engaging in talking about climate change in a Quebec secondary school. (Environmental science ed. project). Poster presented at International Congress of ISCAR in Australia. , Sydney, Australia. September 29th to October 3rd 2014

3. Vincent, M-C. & Barma, S. (à paraître, novembre 2013). Modélisation d’un outil d’analyse théorique pour lire le développement de compétences complexes mathématiques dans un contexte de Science et technologies au secondaire. Actes du colloque du Groupe de Didactique des Mathématiques au Québec, du 23 au 25 mai 2012.

4. Vincent, M.-C., & Barma, S. (2013, July 2). Proposing a theoretical analysis tool for reading the development of complex mathematics skills in Quebec Science and technology classes. Poster presented at C-US, the Canada-United Stated ISCAR Regional Meeting, Quebec City. July 1 – 3, 2013.

5. Massé-Morneau, J. & Barma, S. (2013, July 3). Manifestations of contradictions in secondary school students’ reading intentions and volition (Environmental science ed. project). Poster presented at C-US, the Canada-United Stated ISCAR Regional Meeting, Quebec City. July 1 – 3, 2013.

6. Barma, S., Applications technologiques et scientifiques par la production de ressources nécessaires à la « transférabilité » des connaissances pour une plus grande réussite des élèves, 2e Symposium sur le transfert de connaissances en éducation, Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie, CTREQ, Québec, 18 et 19 février 2014

7. Barma, S. (2012, mai). Mettre en place les conditions gagnantes pour intégrer l’éducation technologique à l’éducation scientifique. La formation dans les universités et les écoles : quels contenus pour quelles pratiques? Colloque pour les enseignants de l’Université Laval et de l’UQAR-Lévis du Stage IV 2011-2012 organisé par le CRIFPE et le CREFPE, Université Laval.

8. Barma, S., Vincent, M-C., Massé-Morneau, J., Rhéaume, G., Travail en laboratoire et en classe-atelier et impacts sur les élèves. 48e congrès annuel de l’Association pour l’enseignement de la science et de la technologie au Québec. Rivière-du-Loup, 6 au 8 novembre 2013

9. Garneau, J-F., Quemner, Y., Barma, S, Arduino pour les nuls. 48e congrès annuel de l’Association pour l’enseignement de la science et de la technologie au Québec. Rivière-du-Loup, 6 au 8 novembre 2013

10. Garneau, J-F., Quemner, Y., Barma, S. Présentation du projet du COLORIMÈTRE. 9e journée de formation des techniciens et techniciennes en travaux pratiques de l’Association pour l’enseignement de la science et de la technologie au Québec, Cégep de Sherbrooke, 31 mai 2013

Page 37: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Portrait des 277 élèves de notre sondage

1%

14%

10%

7% 6%

0% 2%

58%

1% 1%

0%

Année scolaire 1er

2e

3e ATS

3e ST

4e ATS

4e SE

4e ST

4e STE

5e Chimie

Page 38: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Les travaux pratiques m’ont aidé à comprendre des concepts en sciences et

technologie

24%

43%

7%

5%

18%

3% Je suis en TOTAL ACCORD.

Je suis en ACCORD.

Je suis en DÉSACCORD.

Je suis en TOTAL DÉSACCORD.

Je suis NEUTRE.

Je ne sais pas

Page 39: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Les travaux pratiques m’ont aidé à comprendre des concepts en sciences et

technologie

Je suis en ACCORD

Je suis en ACCORD

Page 40: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

J’aime le travail manuel sur les machines-outils

Je suis NEUTRE

Je suis en TOTAL

ACCORD

Page 41: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

L'arrivée du Programme de formation en ST m'a amené à modifier ma façon de faire

en classe

15%

50%

0%

8%

27%

Je suis en TOTAL ACCORD.

Je suis en ACCORD.

Je suis en DÉSACCORD.

Je suis en TOTAL DÉSACCORD.

Je suis NEUTRE.

Page 42: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Changements observés au fil des années

• Communication et collaboration entre les TTP; • Synergie entre les enseignants de différentes CS; • Contextualisation des apprentissages qui permet de répondre au

besoin du milieu; • Amélioration du taux de réussite des élèves aux épreuves

ministérielles de ST à la CSDPS; – 60,5 % des 248 élèves de 4e sec. en ST en 2012 ont obtenu une note

de passage supérieure au bilan de l’année – 86,5 % des 267 élèves 4e sec. en ST en 2013 ont réussi leur année

en ST – CSDPS: 2012-2013 révèle que le taux de réussite en ATS est

supérieur à celui de ST qui lui est de 84,2 %. – Dans un groupe témoin composé de 18 élèves, le taux de réussite en

ATS est de 100 %

Page 43: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Retombées dans le milieu

À quelles étapes du projet avez-vous observé ces changements? • Fin du premier mandat:

– adhésion du personnel ; – intérêt pour les changements proposés (culture de

renouvellement s’installe); – résultats scolaires des élèves s’améliorent (augmentation du

taux de réussite des élèves dans la voie appliquée).

• Explosion de la demande dès la 2e année: – refus d’inscriptions pour limiter le nombre de participants

(capacité de 32 pour la formation sur le colorimètre et nous avons accueilli 36 participants);

– la demande de formations reste forte à ce jour.

Page 44: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Retombées dans le milieu

Ces changements se poursuivent-ils encore? Si oui, lesquels ?

• Instrumenter davantage l’aspect théorique;

• Rehausser au plan technique et toucher les nouvelles technologies (TIC).

Page 45: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Moyens utilisés pour documenter les changements

• Moodle;

• Questionnaires en ligne;

• Entrevues;

• Présence dans les milieux (entrevues, observations participantes, approche d’inspiration ethnographique (photos, vidéos, journal de chercheur);

• Présence dans les colloques d’associations professionnelles (AESTQ, TTP);

• Suivi constant des demandes par courriels (soutien en ligne).

Page 46: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Retombées dans le milieu universitaire grâce au partenariat

Bonification de la formation initiale

• Plus de 80 étudiants ont réalisé les projets Chantier 7;

• Plusieurs ont affirmé avoir réinvesti les projets Chantier 7 durant leur stage en milieu scolaire.

Page 47: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Articles parus dans les journaux

Page 48: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Bilan de l’expérience

• Bons coups

• Réponse à la demande;

• Expansion du projet;

• Viabilité des 4 projets et leur rehaussement.

Page 49: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Bilan de l’expérience

• Conditions gagnantes • Confiance mutuelle entre les partenaires;

• S’assurer de la cohésion de l’équipe;

• Coordination des plages horaires pour la collaboration entre enseignants;

• Soutien institutionnel(coûts, collaboration avec les directions);

• Dégagement de tâche;

• Ressources matérielles;

• Conditions de travail.

Page 50: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Bilan de l’expérience

• Difficultés rencontrées: • Rupture de stock chez nos fournisseurs (20 000

lentilles commandées à la CSDPS).

• Volet administratif : • Surcharge de travail;

• Absence de procédure à suivre (dédoublement des efforts);

• Conventions collectives (personnel de soutien (CSDPS + UL).

• Matériel.

• Coupures budgétaires.

Page 51: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Bilan de l’expérience

• Leçons à tirer

• Travail d’équipe réussi grâce à la synergie des expertises variées;

• Lorsque nous voulons faire de la recherche dans les milieux de pratique avec des fonds publics, il faut prévoir que ces recherches aient un impact dans les classes avec les élèves;

• Nous avons manqué d’argent, la demande ayant augmentée …

Page 52: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Soutenir l’innovation pédagogique en classe de science et technologie

2E SYMPOSIUM SUR LE TRANSFERT DE CONNAISSANCES EN ÉDUCATION 19 FÉVRIER 2014, QUÉBEC

MERCI POUR VOTRE ATTENTION!

Page 53: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Nombre de participants aux formations

Éolienne Électronique Microscope Colorimètre Total

Enseignants 9 19 35 20 83

Étudiants 2 0 1 0 3

CP 2 4 7 2 15 Agent de développement pédagogique 0 0 0 1 1

Techniciens 2 9 18 13 42

Total 15 32 61 36 144

Page 54: Soutenir l’innovation pédagogique en classe de Science et technologie

Indice de défavorisation