L’impact d’une simulation sur des dispositifs mobiles et en situation de collaboration sur la compréhension conceptuelle de l’effet photoélectrique

soutenance de thèse de Mohamed Droui, Département de didactique

L’impact d’une simulation sur des dispositifs mobiles et en situation de collaboration sur la compréhension conceptuelle de l’effet photoélectrique au niveau collégial

Résumé

 L’innovation pédagogique pour elle-même s’avère parfois discutable mais elle se justifie quand les enseignants se heurtent aux difficultés d’apprentissage de leurs étudiants. En particulier, certaines notions de physique sont réputées difficiles à appréhender par les étudiants, comme c’est le cas pour l’effet photoélectrique qui n’est souvent pas vraiment compris par les étudiants au niveau collégial. Cette recherche tente de déterminer si, dans le cadre d’un cours de physique, la simulation de l’effet photoélectrique et l’utilisation des dispositifs mobiles et en situation de collaboration favorisaient une évolution des conceptions des étudiants au sujet de la lumière. Nous avons ainsi procédé à l’élaboration d’un scénario d’apprentissage collaboratif intégrant une simulation de l’effet photoélectrique sur un ordinateur de poche. La conception du scénario a d’abord été influencée par notre vision socioconstructiviste de l’apprentissage. Nous avons effectué deux études préliminaires afin de compléter notre scénario d’apprentissage et de valider la plateforme MobileSim et l’interface du simulateur, que nous avons utilisées dans notre expérimentation: la première avec des ordinateurs de bureau et la seconde avec des ordinateurs de poche. Nous avons fait suivre à deux groupes d’étudiants deux cours différents, l’un traditionnel portant sur une approche traditionnelle d’enseignement et l’autre basé sur le scénario d’apprentissage collaboratif élaboré. Nous leur avons fait passer un test évaluant l’évolution conceptuelle à propos de la nature de la lumière et à propos du phénomène de l’effet photoélectrique et concepts connexes, à deux reprises: la première avant que les étudiants ne s’investissent dans le cours et la seconde après la réalisation des expérimentations. Nos résultats aux pré-test et post-test sont complétés par des entrevues individuelles semi-dirigées avec tous les étudiants, par des enregistrements vidéo et par des traces récupérées (sur des fichiers logs ou sur papier). Les étudiants du groupe expérimental ont obtenu de très bons résultats au post-test par rapport à ceux du groupe contrôle. Nous avons enregistré un gain moyen d’apprentissage qualifié de niveau modéré. Alors que les résultats des entrevues ont permis de repérer quelques difficultés conceptuelles d’apprentissage chez les étudiants. L’analyse des données recueillies des enregistrements des séquences vidéo, des questionnaires et des traces récupérées nous a permis de mieux comprendre le processus d’apprentissage collaboratif et nous a dévoilé que le nombre et la durée des interactions entre les étudiants sont fortement corrélés avec le gain d’apprentissage.

Jury

Président-rapporteur

Poirier, Louise,UdeM

Directeur de recherche

Vazquez-Abad, Jesus, UdeM

Membre du jury

Thouin, Marcel,UdeM

Examinateur externe

Harris, Richard
ProfesseurDép. de physique
Université McGill