كتابـة الدولـة لـدى وزارة التـربيـة الوطنيـة والتعليـم العالـي وتـكويـن األطـر والبحـث العـلمـي المكلفـة بالتعليـم المـدرسـي رــن األطــة لتكويــدة المركزيــالوح

2010 / 2011

Ministère de l’éducation Nationale, de l’enseignement

supérieur, de la formation des cadres et de la recherche

scientifique

Département de l’enseignement scolaire

Unité centrale de formation des cadres

Coordination centrale de l'inspection de

l'enseignement technique industriel

Session de formation au profit des

enseignants

de

Sciences de l'ingénieur

en

Sciences et technologies électriques

Didactique de la discipline

2

Introduction

ans le cadre de la restructuration et de la rénovation du système éducatif, notamment l’enseignement de qualification, l’enseignement technique industriel qui s’est vu muter en enseignement scientifique et technologique se traduisant par une redéfinition globale sur le plan

de sa structure et sur le plan de son organisation pédagogique.

Dans ce contexte, la formation continue s’impose pour plusieurs raisons, comme un moyen utile et efficace pour accompagner ces réformes. Elle vise, entre autres, à :

Améliorer les compétences des enseignants

Adapter les compétences des enseignants aux exigences méthodologiques et cognitives du nouveau curriculum ;

Palier aux éventuels problèmes d’adaptation avec la nouvelle méthode mise en place, en l’occurrence l’approche par compétences ;

Combler, pour les enseignants du tronc commun, les lacunes éventuelles soit en mécanique soit en électricité et ce, selon la formation de base de ceux-ci.

Nouveautés au niveau des méthodes et des contenus :

Les programmes des sciences de l’ingénieur sont désormais basés sur une approche globale privilégiant la

notion de la transdisciplinarité au détriment de la multitude des disciplines scolaires dites de spécialité.

Ceci est mis en exergue par l’adoption de ‘’produits supports’’ approchés lors de l’acte d’enseignement

sous les cinq aspects à savoir l’aspect fonctionnel, l’aspect technologique, l’aspect physique, l’aspect

représentation et l’aspect application permettant un apprentissage intégré.

Organisation de la formation continue :

La formation est organisée autour de trois modules:

Didactique des sciences de l’ingénieur ;

Les stratégies pédagogiques en sciences de l'ingénieur;

Évaluation dans le cadre de l'approche par compétences.

Le responsable de la formation continue :

L’inspecteur de zone est chargé de mettre en œuvre et d’organiser la formation continue en veillant en

particulier à :

- Entreprendre les démarches nécessaires auprès de l’académie régionale et de la délégation afin de valider la formation et de coordonner les préparatifs (lieu, durée, convocation des enseignants, hébergement, restauration …)

- Désigner le (ou les) formateur (intervenants) (s) qui sera (ont) convoqué (s) par l’académie régionale.

- Faire part d'un rapport d'activités à la coordination centrale de l’enseignement technique et à l’unité centrale chargée de la formation continue, après chaque formation effectuée

La démarche pédagogique :

Cette démarche doit garantir une formation basée essentiellement sur des exposés, des débats, des

ateliers, des études de cas, et d’élaboration de documents pédagogiques…

D

3

La population cible :

Enseignants des sciences de l’ingénieur exerçant en:

tronc commun technologique ;

1ère et 2ème année STE ;

Les objectifs :

Assurer la mise à niveau des compétences méthodologiques et professionnelles des enseignants;

Unifier l’acte didactique.

Suivi de la formation :

Un comité de pilotage et de suivi formé de l’inspection centrale, des représentants des inspecteurs et de l’unité centrale de la formation des cadres ;

Un processus d’évaluation permanente des actions entreprises est mis en place.

Lieu de la formation :

À définir par les instances régionales chargées d’assurer la formation.

Les formateurs :

On peut recourir à des inspecteurs, des experts nationaux ou étrangers ou des professeurs des centres de

formation.

Fiche technique des modules

Sujet : didactique des sciences de l’ingénieur ;

Buts : Renforcer la formation des enseignants dans le domaine de la didactique ;

Durée de formation : 30 heures Module 1: 6 heures; Module 2: 12 heures; Module 3: 12 heures.

public concerné : enseignant des sciences de l’ingénieur en STE

Contenu : Module 1: cadre théorique de la didactique ; Module 2: Stratégies pédagogiques des "SI" en "STE"; Module 3: L'évaluation dans le cadre de l'approche par compétences

Déroulement de la formation : Exposés; Travaux d'ateliers; Partage et discussion des productions.

Productions attendues Comptes rendus des productions des ateliers (enseignants). Un rapport d’évaluation (formateur).

4

Module 1

Cadre théorique de la didactique des

disciplines

5

I-1- Introduction

Peut- on prétendre à une didactique des « sciences de l’ingénieur » tel que l’ont fait les mathématiciens, physiciens et biologiste ?

Dans la mesure où la matière « sciences de l’ingénieur » est un brassage de différents champs disciplinaires, ne serait – il pas plus sage de puiser dans la didactique de ces derniers pour tenter de synthétiser une identité appelée didactique des « sciences de l’ingénieur » ?

Les « sciences de l’ingénieur » offre un champs d’investigation très riche et très varié, il semble que durant sa carrière d’enseignant celui-ci pratique l’acte d’enseignement sans s’appuyer sur un modèle ou une méthode particulière, sans se demander trop sur l’origine de certaines erreurs, sur les représentations des élèves sur certains phénomènes électriques plus ou mois complexes, il fait le cours avec sa propre méthode, son propre modèle et ses propres représentation.

S’agit-il d’un commun défaut de formation ? Ou tout simplement de ce que disait CLAPAREDE à propos des enseignants qui pratiquent sans s’appuyer sur des modèles scientifiques « ILS CONNAISSENT MAIS NE SAVENT PAS »1.

SAMUAEL JOSHUA2 apporte à ce propos que beaucoup de physiciens très compétents au point de vue de leurs disciplines et qui ont participé à des mouvements de réforme ont glissé vers des réflexions d’ordre didactiques. Ils se sont en effet rendu compte que ce qu’ils avaient avancé se heurtaient à des difficultés conceptuelles considérables, ces physiciens se sont rendu compte qu’il y avait du point de vue de la discipline, des difficultés, des blocages considérables que l’on ne pouvait pas contourner.

C’est dans le sens de connaitre le flux d’apprentissage des concepts relatifs à la matière « sciences de l’ingénieur » que l’on va être partitif par ce module de formation.

Dans cette formation on ne prétend pas cerner les différentes représentations des élèves à propos des concepts utilisés dans les « sciences d’ingénieur », mais on présentera les différentes notions qui permettent de comprendre le cheminement du savoir chez l’apprenant.

I-2- Définitions des concepts

I-2-a) didactique

La didactique des sciences s’intéresse au processus d’acquisition et de transmission des savoirs

dans un champ conceptuel donné3. Ainsi elle articule trois famille de réflexions : psychologique,

épistémologique et pédagogique.

I-2-b) Différence entre didactique et pédagogie :

Les deux disciplines s’intéressent, selon différentes approches, aux trois pôles du triangle

didactique ;

Le pédagogue cherche en permanence à répondre aux questions qui sont en rapport direct avec

l’acte d’enseigner : pour un apprenant donné, quel savoir choisir et quelle stratégie utiliser ?

Le didacticien est avant tout un spécialiste de sa matière, il est :

6

Enseignant

Savoir

Apprenant

Réflexions

épistémologiques

Réflexions

psychologiques :

représentations

Réflexions pédagogiques :

stratégies et méthodes

Épistémologue dans la mesure où il porte un regard critique aux fondements et aux concepts liés à sa matière (relation savoir-enseignant dans le triangle didactique) ;

Psychologue, dans la mesure où il s’intéresse au processus d’apprentissage et aux représentations chez les élèves à propos de concepts utilisé (relation savoir-apprenant dans le triangle didactique) ;

Pédagogue dans la mesure où il s’intéresse aux différentes méthodes qu’il faut utiliser pour transposer le savoir.

I-3- Triangle didactique

Le triangle didactique1 représente trois sommets ou pôles : le savoir, l'enseignant et l'apprenant. Il modélise les éléments fondamentaux en relation dans l'acte d'enseigner, donnant ainsi une image de la complexité de cette situation.

I-3-a) Constructivisme4

Le constructivisme a pris son essor en réaction au behaviorisme qui limitait trop l'apprentissage à

l'association stimulus-réponse. L'approche constructiviste de l'apprentissage met l'accent sur l'activité du

sujet pour appréhender les phénomènes. La compréhension s'élabore à partir des représentations que le

sujet a déjà. Aussi, dans cette perspective, les auteurs parlent de restructuration des informations en

regard des réseaux de concepts particuliers à chaque personne.

I-3-b) Représentations5

L'acquisition de connaissances n'est pas la simple mémorisation d'informations fournies par l'extérieur .Ces informations sont filtrées, interprétées, mises en relation avec des connaissances préalables. L'enseignement de certaines disciplines se heurte alors à des représentations préétablies qui peuvent faire obstacle à l'apprentissage.

Du point de vue pédagogique, la question porte alors sur la façon de faire émerger ces représentations et, lorsqu'elles ne sont pas compatibles avec le savoir enseigné, sur les possibilités de les faire évoluer. On peut par exemple s'appuyer sur le jeu de situations-problèmes, suscitant un conflit cognitif, devant conduire au changement conceptuel attendu.

7

I-3-c) Contrat didactique5

Le contrat didactique est un concept introduit par Guy Brousseau. Il le définit comme l'ensemble « des relations qui déterminent - explicitement pour une petite part, mais surtout implicitement - ce que chaque partenaire va avoir à charge de gérer et dont il sera, d'une manière ou d'une autre responsable devant l'autre. » Ce qui veut dire qu' « au cours d'une séance » ... « l'élève interprète la situation qui lui est présentée, les questions qui lui sont posées, les informations qui lui sont fournies, les contraintes qui lui sont imposées, en fonction de ce que le maître reproduit, consciemment ou non, de façon répétitive dans sa pratique de l'enseignement. »6

I-3-d) Transposition didactique5

Le savoir savant pris en référence est d'une part un savoir décontextualisé et souvent coupé de son histoire. Ce savoir savant fait alors l'objet d'une transposition (recontextualisation, reproblématisation, voire redéfinitions) pour être enseigné à un niveau donné.

I-3-e) Obstacle épistémologique, objectif-obstacle « on peut appeler obstacle épistémologique tout acquis résultant de l’expérience vécue,

directement au contact d’un milieu physique ou social, qui a pour effet de freiner la poursuite

harmonieuse d’un processus de connaissance à l’égard d’un objet particulier de quelque nature qu’il soit

concret ou abstrait »6

Dans le cadre de l'enseignement, l'apprentissage d'une nouvelle connaissance peut également nécessiter de franchir un obstacle, qu'il soit celui de "l'évidence" issue de la vie courante et des systèmes "explicatifs" ainsi présents dans l'esprit de l'apprenant, ou qu'il soit celui d'une difficulté conceptuelle liée au domaine lui-même (conception de la conservation de la matière, concept d'énergie, de température, de champ, etc.). À l'aspect épistémologique présenté ci-dessus, correspond donc un aspect psychologique.

Du point de vue didactique, ces obstacles, qualifiés parfois d'obstacles didactiques, peuvent alors être considérés comme des étapes-clés à franchir, et donc comme des objectifs de l'enseignement. C'est le concept d'objectif-obstacle introduit par Jean-Louis Martinand.

I-3-f) Trame conceptuelle C’est une forme schématique et synoptique de plusieurs concepts en interrelations. Elle permet

l’analyse des conceptions d’apprenants, et dégager les obstacles épistémologiques.

Dès lors la trame conceptuelle servira d'outil de référence pour concevoir des objectif-obstacles.

8

I-4- Travaux d’ateliers N°1

Les participants s’organiseront dans 3 ou 4 groupes.

consignes : Durant 30min chaque groupe est invité à :

choisir un concept dans le programme (énergie, courant électrique, tension, puissance………) ;

Chaque participant donne un ou plusieurs concepts pouvant être en relation avec le concept choisi selon la logique des élèves ;

Chaque groupe établi la trame conceptuelle relative au concept choisi ; Chaque groupe identifie le ou les obstacles épistémologiques dans la trame ; Chaque groupe propose un objectif-obstacle pour un obstacle épistémologique ;

Partage des requêtes : 30 min

Stratégie collective pour atteindre l’objectif-obstacle : 20 min

9

I-5- lecture du curriculum et Approche par compétence

I-5-a Buts : Rédaction d’une compétence, Rédaction d’une situation problème à partir du programme, Rédaction d’une fiche pédagogique.

I-5-b Place de l’approche par compétence dans le curriculum STE: Avant d’étayer les différentes notions relatives à l’approche par compétence, il serait intéressant de jeter un

regard sur le programme STE.

Certes, le programme privilégie l’approche par compétence qu’il articule autour d’autres approches connues depuis

fort longtemps dans l’enseignement technique à savoir :

L’approche par système, La pédagogie de projet, La méthode inductive.

Parcourant les directives du programme, on a pu relever de quoi affirmer ces hypothèses , en voici un recueil est :

Approche Passage concernant l’approche Endroit de citation page

A

pp

roch

e pa

r systèm

e

Dans l’environnement quotidien, on utilise de plus en plus des objets dont la complexité exige une démarche d’étude structurée fondée sur la théorie des systèmes. Pour aborder de tels systèmes, il faut se doter de compétences pluridisciplinaires impliquant une compréhension plus ou moins approfondie des principes et méthodes scientifiques et techniques sous-jacents."

Présentation de la discipline

5

L’enseignement de SI apporte les concepts élémentaires pour aborder les systèmes.

Présentation de la discipline

5

Développer chez l’élève une culture pluri technologique Objectifs généraux 5 Analyser l’organisation fonctionnelle et structurelle d’un système pluritechnologique

Objectifs généraux 5

L’enseignement des sciences de l’ingénieur au cycle de baccalauréat STE est essentiellement basé sur l’étude des systèmes pluri technologiques

méthodologie d’approche

6

Pour permettre aux élèves de mieux saisir le lien entre diverses connaissances { acquérir et les compétences { développer, l’enseignement de cette discipline doit être basé sur des produit-supports reflétant la diversité des domaines technologiques selon une approche globale intégrant les cinq aspects

méthodologie d’approche

6

Le programme de formation privilégie l'approche système dans un contexte pluri technologique

méthodologie d’approche

6

Elles sont systématiquement associées à des produit-supports Activités pratiques 8 La classification non exhaustive suivante donne une idée sur la typologie des produit-supports que l'on peut adopter

Produits supports 9

Péd

ag

og

ie d

e pro

jet

L’enseignement de SI préconise la démarche de projet, largement reconnue pour la qualité d’enseignement qu’elle procure en favorisant l’autonomie, la recherche, le travail en équipe, la communication et le sens de la créativité et de l’innovation.

Présentation de la discipline

5

Travailler en équipe dans le cadre d’un projet pluri technologique Objectifs généraux 5 2 heures par semaine durant les 2 années de formation, réservées à la

conception et à la réalisation de projets. Cours et travaux dirigés

8

Méth

od

e

ind

uctiv

e

L’enseignement de SI privilégie l’acquisition de connaissances globales par approche inductive

Présentation de la discipline

5

10

En présentant la discipline et les différents aspects méthodologiques, Le curriculum met l’accent surtout sur l’approche par système, il consacre une séance de deux heures par semaine au projet encadré.

En ce qui concerne l’approche par compétence, elle n’est présente que sous forme de "compétence génériques" et "composantes de compétence" dans le contenu.

Les enseignants sont donc contraints de rester dans la logique de l’approche par système et la pédagogie de projet.

L’approche par compétence a permis de couronner et synthétiser le contenu afin d’aboutir à 15 compétences génériques :

I-5-c COMPETENCES DISCIPLINAIRES SPECIFIQUES AUX UNITES

A. Unité ADC

Alimenter Identifier les constituants du réseau d’alimentation. Exprimer les caractéristiques des constituants du réseau d’alimentation.

Distribuer Expliquer le principe de fonctionnement d’une commande. Choisir et mettre en œuvre l’appareillage de commande

Convertir Énoncer le principe de fonctionnement d’un convertisseur. Mettre en œuvre un convertisseur.

B. Unité ATC

Acquérir Énoncer le principe d’acquisition et de conditionnement de données. Mettre en œuvre un bloc d’acquisition de données.

Traiter Énoncer la structure d'une unité de traitement. Mettre en œuvre une unité de traitement de l’information.

Communiquer Énoncer les principaux paramètres caractérisant les différents types de liaisons. Mettre en œuvre les éléments nécessaires à la réalisation d’une liaison.

C. Unité T

Analyser un mécanisme contenant une transmission de puissance sans ou avec transformation de mouvement.

Analyser un mécanisme contenant un actionneur rotatif.

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I-6- L'approche par compétences

I-6-a. OBJECTIFS DE L'APC

L'approche par compétences (APC) se base sur les travaux de De Ketele sur la notion d'objectif terminal d'intégration (OTI) ; elle tente de combattre le manque d'efficacité des systèmes éducatifs ;

L'APC poursuit alors 3 objectifs principaux :

Elle met l'accent sur ce que l'élève doit apprendre et non sur ce que le professeur doit enseigner

Elle donne du sens aux apprentissages ;

Elle certifie les acquis de l'élève en termes de résolution de situations complexes et concrètes.

I-6-b. DEFINITION D'UNE COMPETENCE

Il existe autant de définitions du concept de compétences que d’auteurs ayant écrit sur le sujet, qui généralement touchent au même but. On retient celle de Roegiers :

C'est la possibilité, pour un individu, de mobiliser un ensemble intégré de ressources en vue de résoudre une situation complexe qui appartient à une famille de situations.

1. Ressources

Les ressources sont les savoirs, les savoir-faire et les savoir-être nécessaires à la maîtrise de la compétence; de telles ressources sont dits internes à l'élève, contrairement aux ressources externes qui sont principalement matérielles (documents ou tout autre outil nécessaire). Ces ressources constituent un ensemble intégré et ne sont donc pas une simple juxtaposition ou une simple addition, car le tout intégré est autre chose que l’ensemble de ses parties.

La mobilisation se fait de manière intériorisée, c’est-à-dire interne au sujet et donc sans trace apparente de cette activité qui doit s’opérer directement avec lucidité et clairvoyance, sans hésitation, ni tâtonnement.

2. Situation Complexe La situation complexe est une occasion pour exercer la compétence ou pour l'évaluer ; c'est une situation reflétant le réel et qui appartient à une famille de situations équivalentes qui :

relèvent d'une discipline ou champ disciplinaire donnés ; un champ disciplinaire est un ensemble de disciplines en interaction ; par exemple les sciences et technologies électriques touchent aussi bien aux concepts électriques, informatiques que mécaniques ;

ont des paramètres les caractérisant de point de vue concepts et niveaux ;

est constituée de tâches complexes qui amènent l’élève à prendre conscience des ressources dont il dispose et les mobiliser.

Chaque situation est singulière, même si on peut la traiter par analogie avec d’autres, déjà rencontrées.

Une situation complexe est qualifiée d'ouverte, puisqu'elle est censée déboucher sur plusieurs solutions

possibles, contrairement à une situation fermée qui a une solution unique déterminée au départ de part les

données et les consignes disposées à l'élève.

I-6-c. SITUATION PROBLÈME:

I-6-c-1. Propriétés

La situation-problème est une situation d'apprentissage C'est un moyen d'apprentissage et non le résultat. C'est une stratégie d'enseignement qui favorise l'engagement des élèves. Elle permet la construction des savoirs. La situation-problème, c'est une tâche : globale, complexe et signifiante.

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A. La situation-problème est une tâche globale :

o elle est complète, c'est-à-dire qu'elle a un contexte (des données initiales) et qu'elle contient un but;

o elle requiert plus d'une action, plus d'une procédure ou plus d'une opération à faire; o elle pourrait être décomposée en plusieurs parties ou éléments.

B. La situation-problème est une tâche complexe :

o elle fait appel à plusieurs connaissances et à plus d'un type de connaissances (déclaratives, procédurales et conditionnelles);

o elle amène un conflit cognitif, la solution n'est pas évidente; o elle présente un défi à la portée de l'élève (réaliste et réalisable); o elle peut toucher à plusieurs objectifs du programme, elle est donc très structurée sur le plan

didactique puisqu'elle est créée en fonction d'un apprentissage précis.

C. La situation-problème est une tâche signifiante :

o elle a un sens pour l'élève parce qu'elle fait appel à quelque chose qu'il connaît, elle est en lien avec sa réalité;

o elle est concrète parce qu'elle a un but (un produit), qu'elle sollicite une action réelle et qu'elle requiert l'utilisation des connaissances, des techniques, des stratégies ou des algorithmes.

I-6-c-2. Les caractéristiques d'une situation-problème:

1. Elle contient des données initiales qui précisent le contexte de la situation et qui sont utiles pour résoudre le problème.

2. Il y a un but à atteindre (différent de l'objectif d'enseignement) qui donne un sens à la mobilisation et à l'organisation des connaissances.

3. Il y a des contraintes ou des obstacles à surmonter qui exigent une réorganisation des connaissances antérieures et qui amènent l'élève à trouver d'autres moyens, donc à faire des apprentissages.

4. La démarche et la solution ne sont pas évidentes; la personne doit faire une recherche cognitive active pour savoir comment procéder.

I-6-c-3. Les avantages de la situation-problème:

1. Elle permet aux élèves de faire de réels apprentissages en les plaçant au cœur du processus d'apprentissage.

2. Elle sollicite l'engagement des élèves; ils deviennent davantage acteurs puisqu'ils utilisent leur bagage cognitif, leur intelligence.

I-6-c-4. La situation-problème selon Meirieu6 :

« Un sujet, en effectuant une tâche, s'affronte à un obstacle. »

Le sujet est orienté par la tâche, le formateur par l'obstacle. Le franchissement de l'obstacle doit représenter un palier dans le développement cognitif su sujet. L'obstacle est franchi si les matériaux fournis et les consignes données suscitent l'opération mentale

requise. Pour effectuer une même opération mentale, chacun doit pouvoir utiliser une stratégie différente. La conception et la mise en œuvre de la situation-problème doivent être régulées par un ensemble

de dispositifs d'évaluation.

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Ce n'est pas une « Pédagogie de la réponse » mais une « Pédagogie du problème »

Questions à se poser avant l'élaboration d'une situation-problème :

1. Quel est mon objectif? Qu'est-ce que je veux faire acquérir à l'apprenant qui représente pour lui un palier de progression important?

2. Quelle tâche puis-je proposer qui requière, pour être menée à bien, l'accès à cet objectif (communication, reconstitution, énigme, réparation, résolution, etc.)?

3. Quel dispositif dois-je mettre en place pour que l'activité mentale permette, en réalisant la tâche, l'accès à l'objectif?

Quel matériau, documents, outils dois-je réunir? Quelle consigne-but dois-je donner pour que les apprenants traitent les matériaux

pour accomplir la tâche? Quelles contraintes faut-il introduire pour empêcher les sujets de contourner

l'apprentissage? 4. Quelles activités puis-je proposer qui permettent de négocier le dispositif selon diverses

stratégies? Comment varier les outils, démarches, degrés de guidage, modalités de regroupement?

I-6-d. APPRENTISSAGES DANS L'APC

Apprentissages de base Les apprentissages de base ou ponctuels sont les savoirs, savoir-faire et savoir-être associée aux compétences. Principalement, la démarche adoptée par l'APC dans la conception de ses apprentissages est qualifiée de constructiviste ; cela veut dire permettre à l'apprenant d'être acteur de son apprentissage face à des problèmes afin qu'il mobilise ses ressources. Il est alors commode et convenable de préconiser une stratégie pédagogique rendant énigmatique la connaissance à transmettre en créant une situation didactique pertinente, qualifiée de "situation-problème" ; une telle situation didactique vise l'appropriation de nouveaux apprentissages (concept, notion, méthode, etc.) dans un esprit constructiviste.

De tels apprentissages basiques font l'objet d'objectifs de séquences pédagogiques au sens de la POO. En effet, on ne devrait plus, aujourd’hui, oser enseigner sans poursuivre des buts explicites, communicables aux étudiants et sans en évaluer régulièrement, avec les apprenants, le degré de réalisation, d’abord à des fins de régulation (évaluation formative), ensuite, lorsqu’il ne reste plus de temps d’enseignement-apprentissage, à des fins certificatives

Néanmoins, le choix de la méthode d'enseignement dépend de la nature des savoirs à transmettre ; cela veut dire qu'on peut recourir à un style dogmatique si cela s'avère pertinent vu les conditions inhérentes à la situation.

Activités d'intégration Les activités d'intégration touchent au noyau dur de l'APC, les situations complexes réelles. En effet, ces

activités représentent les moments privilégiés pour apprendre aux élèves à mobiliser leurs ressources, et de ce fait intégrer leurs acquis, ce qui se traduit par :

Le jugement de la pertinence d'une procédure, d'une méthode, d'un principe, d'une règle, etc.

La mise en relation de connaissances d'une discipline ou champ disciplinaire donnés ;

Éventuellement, une inclusion au répertoire cognitif de nouvelles connaissances et leur structuration.

Les activités d'intégration devraient avoir lieu régulièrement, chaque fois que le professeur le juge nécessaire compte tenu des apprentissages ponctuels acquises ; ainsi, l'intégration peut se faire progressivement ou en une seule fois, suivant l'importance de la compétence à développer. En effet, une compétence se construit par paliers. Dans ces conditions, les situations complexes sont adaptées aux différents moments de l'année, donc aux niveaux des élèves.

14

I-7- Travaux d'ateliers N°2

Les participants s’organiseront dans 3 ou 4 groupes.

Durant 30min chaque groupe est invité à :

Consigne 1 : Le formateur rappelle Les caractéristiques de l’énoncé d’une compétence :

elle a un caractère complexe nécessitant la mobilisation de plusieurs ressources (y compris

des acquis : contenus, démarches, savoir-faire – qui seront intégrés et non additionnés)

elle doit pouvoir s’exercer de manière concrète (via un ensemble de situations qui ont du sens

pour l’élève)

on peut lui associer une famille des situations (que l’on peut caractériser de façon précise à

travers un ensemble de paramètres

elle est d’un niveau adéquat par rapport au curriculum officiel

elle est centrée sur la tâche complexe, et non sur les capacités sur lesquelles il s’appuie pour

réaliser cette tâche

elle est évaluable

CONSIGNE 2 : Le formateur rappelle Les caractéristiques d’une situation-problème d’intégration :

Elle est significative ;

Elle est complexe ;

Elle est du bon niveau ;

Sur la base de documents ; authentiques ;

Qui échantillonne les principales ressources à mobiliser ;

Avec trois occasions indépendantes de montrer sa compétence ;

CONSIGNE 3 : Par groupes, rédiger deux énoncés de compétence qui couvrent les apprentissages de la 1ère année du cycle de baccalauréat en Sciences de l’ingénieur (STE).

CONSIGNE 4: Par groupes, faites évoluer les énoncés de compétences en fonction des caractéristiques soulignées. CONSIGNE 5 : Produisez deux situations-problème, relatives aux compétences énoncées, en respectant les caractéristiques. Posez trois questions indépendantes (mais qui contiennent chacune la totalité de la complexité…), pour donner à l’élève plusieurs occasions de montrer sa compétence. CONSIGNE 6 : Par groupes, faites évoluer les énoncés de situations-problème en fonction des caractéristiques soulignées.

.

15

Module 2

Les stratégies pédagogiques en sciences

de l’ingénieur

16

ENSEIGNER Les S.I en STE

II-1) Les stratégies pédagogiques « Démarche inductive : Les méthodes pédagogiques utilisées seront basées sur l’observation et la manipulation comme canaux d’acquisition des connaissances et d’appropriation des concepts. Ainsi, les travaux pratiques sont utilisés comme moyen essentiel d’apprentissage permettant à l’élève de maîtriser l’abstrait par le biais du concret. » Extrait du curriculum TCT page : 14 « L’enseignement des Sciences de l’ingénieur : privilégie l’acquisition de connaissances globales par l’approche inductive … Il se base sur des

produit-supports qui peuvent être aussi bien de l’environnement quotidien de l’élève que de l’environnement industriel.

préconise la démarche de projet, largement reconnue pour la qualité d’enseignement qu’elle procure en favorisant l’autonomie, la recherche, le travail en équipe, la communication et le sens de la créativité et de l’innovation » extrait du curriculum STE. Page : 6

II-1-1) La démarche inductive

La démarche inductive permet de passer d'observations, d'analyses particulières ou spécifiques, à des perspectives plus générales. On va du particulier vers le général ; La démarche inductive nécessite des périodes de structuration des connaissances : la synthèse.

II-1-2) La démarche déductive

La démarche déductive va du général au particulier, du principe à la conséquence. On part de l'énoncé du concept ou/et de la règle pour aller à la vérification par des exemples. L'exploitation pédagogique d'un thème n'écarte pas cette démarche, exemples (dossier technique ou élément de dossier technique) : validation des concepts et des règles.

Dans tous les cas il ne devrait pas y avoir de thème sans problème technique posé. La résolution de problèmes est en totale cohérence avec la démarche inductive. La résolution de problèmes évite des descriptifs isolés des contextes réels.

A Activité

Activité

.Observation

.Analyse

. Expérimentation

Synthèse

.Principes

.Règles

. Concepts

Démarche inductive

Généralités

.Principes

.Règles

. Concepts

Démarche déductive

A Activités

Activités

.Application

.Validation

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II-1-3) Les modalités d’enseignement

Plusieurs types d'activités peuvent être retenus : activités de cours ou de synthèse

Il s'agit d'une formulation très rigoureuse des connaissances que doivent retenir les élèves. Les cours doivent s'appuyer le plus souvent sur des études de cas concrets (de type industriel). Le professeur analyse avec les élèves le problème posé dans l'étude et les solutions retenues, en faisant apparaître les connaissances à retenir au fur et à mesure du déroulement de l'étude. De cette étude va déboucher une généralisation. Un cours peut être aussi une activité de synthèse faisant suite à des travaux pratiques pour organiser, rappeler, structurer les connaissances.

activités de travaux pratiques L'élève doit mettre en œuvre un matériel ou un équipement à partir duquel il doit conduire des activités (observation, manipulation, expérimentation ...). Ces activités s'effectuent en autonomie ou en autonomie partielle, à l'aide de documents de travail et sous la responsabilité du professeur. Ces activités doivent faire émerger des connaissances, règles et concepts, qui seront ensuite formalisés lors de la synthèse.

activités de travaux dirigés Les travaux dirigés, se traduisent par des activités écrites. L'élève doit, à partir d'un dossier d'étude, analyser et résoudre un problème sous forme écrite, en autonomie et sous la responsabilité du professeur. Les études et les dossiers peuvent être différents pour un même groupe. Ces activités doivent faire émerger des connaissances, règles et concepts, qui seront ensuite formalisés lors de la synthèse.

II-2) Situations d’enseignement Plusieurs situations d’enseignement peuvent être confiées aux élèves, en fonction des objectifs pédagogiques fixés par le professeur. II s'agit :

d'activités d'observation, . identifier,

. désigner,

. décrire,

. reconnaître,

. constater, . ….

Cette activité permet d'appréhender les phénomènes observés de manière qualitative.

d'activités d'expérimentation, . conduire des essais,

. produire,

. simuler,

. mesurer,

Cette activité permet d'appréhender les phénomènes observés de manière quantitative.

d'activités de manipulation. . réaliser,

. câbler,

. installer,

. associer,

. monter, démonter, . …..

Cette activité permet de comprendre l'agencement des composants ou des éléments.

d'activités de validation ou d'évaluation. . choisir,

. construire,

. mettre au point . …

Cette activité permet à l’élève de fédérer des connaissances afin de mieux les assimiler.

18

II-3) Supports pédagogiques Afin de mettre en œuvre des activités de travaux pratiques des matériels sont nécessaires. Leur choix est fonction des compétences fixées dans le programme. II convient de distinguer : • des matériels, des systèmes réels, des composants industriels, Il s'agit d'un équipement identique à celui que l'on peut retrouver dans une entreprise ou chez le particulier. II peut s'agir par exempte, d'une machine de production, d'un véhicule automobile, d'un équipement grand public, d'organes ou d'éléments réels qui appartiennent à un ensemble. Ces systèmes ou matériels seront le plus souvent utilisés dans le cadre d'activités de validation ou de manipulations lorsqu'il s'agit d'éléments ou d'organes. • des matériels ou des systèmes instrumentés, Ces systèmes ou matériels sont des équipements réels que l'on a instrumentés afin de relever à certains points des données chiffrées sur le comportement du système en fonctionnement. Il peut s'agir, de mesures de pression, de débit, de tension, etc. Ces systèmes ou matériels seront le plus souvent utilisés dans le cadre d'activités d'observation, d'expérimentation. • des matériels ou des systèmes didactiques, L'exploitation de matériels ou de systèmes réels ne permet pas toujours l'accès aux organes qui assurent les différentes fonctions (dimensions, encombrement, ...). Le système ou le matériel didactique est un système ou un matériel isolé de son contexte, éventuellement instrumenté, mais mettant en œuvre les éléments ou organes réels de l'équipement industriel ou grand public. Ces systèmes ou matériels seront le plus souvent utilisés dans le cadre d'activités d'observation, d'expérimentation voire de validation. • des matériels ou des systèmes maquettisés, Avec ces systèmes ou matériels, il y a un rapport d'échelle, une homothétie avec le matériel réel. Une maquette peut traduire une fonction globale, des données d'entrée, de sortie et de contrôle en termes qualitatifs. Elle peut traduire un processus global de fonctionnement sans rigueur car elle n'intègre pas des phénomènes réels (de masse, d'inertie, par exemple). Pour un système automatisé, la partie opérative peut être maquettisée et la partie commande peut être réelle. Ces systèmes ou matériels seront le plus souvent utilisés dans le cadre d'activités d'observation, d'expérimentation limitées. • des matériels ou des systèmes simulés. Dans ce cadre, il s'agit de simulations à partir de logiciels permettant de visualiser le comportement du processus, un mode opératoire afin d'appréhender le fonctionnement du matériel ou du système. Ces systèmes ou matériels seront le plus souvent utilisés dans le cadre d'activités d'observation, d'expérimentation limitées.

II-4) Notion de Thème Le thème, qui est de nature cognitive ou méthodologique, cible la préoccupation pédagogique sur une classe de problèmes ou de solutions technologiques. Il permet de déterminer les activités proposées aux élèves, et constitue un cadre de structuration des acquis.

a) Définition Le thème correspond à une préoccupation pédagogique qui permet au professeur de viser, dans un temps donné, une même série de composantes des compétences (ce qu’il y a lieu de faire apprendre), à l’aide de supports qui peuvent être différents, afin de faciliter l’introduction et la synthèse de ces composantes des compétences. Le thème naît d’une mise en situation, point d’appui de la problématique.

Mise en situation

En présence d’un système complexe Problématiques

Comment identifier les

fonctions du système ?

Thème

Analyse fonctionnelle d’un système.

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Le thème s’appuie sur les principes suivants : - il s’articule autour d’une fonction ou d’une méthode.

b) Exemple : « Analyser le fonctionnellement d’un système technique » est une fonction, « Décrire un fonctionnement par un GRAFCET » est une méthode. - Un thème n’est pas une activité ou un objet technique. Exemple « apprendre à se servir de : fer à souder, le pistolet à colle, etc. », n’est pas un thème. Mais la fonction « Assembler » est un thème qui recense bien d’autres activités que les deux citées. Autres exemples : a) les fonctions. - toutes spécialités: assembler des matériaux, - mécanique: transmettre une énergie mécanique, - chimie: séparer des produits, - électricité: produire l’énergie électrique. b) les méthodes - toutes spécialités: représenter le réel: techniques et outils (schémas croquis plans simulation du comportement, - mécanique: préparer une fabrication, un montage (gammes, liste des outils, précautions), - chimie: représenter les transformations (équations, graphes), - électrotechnique: décrire un fonctionnement (GRAFCET, chronogrammes, algorithmes).

c) Les objectifs d’un thème - Rapprocher dans le temps, les activités de travaux pratiques des connaissances théoriques,

- Dans un temps donné, recentrer l’acquisition des compétences à un seul thème,

- Structurer, limiter les connaissances théoriques au thème étudié et au niveau adapté.

Composantes des

compétences - Lois physiques,

- Principes,

- Règles de mise en œuvre

- Sécurité, précautions

THEME Activités sur des supports et/ou des

systèmes employant des technologies

différentes.

20

d) Exemple d’organisation d’un cycle de formation

e) Élaboration d’un Thème

Activité en groupe

entier

TP1

TP2

SYNTHESE

TD1

Mise en situation, Présentation de la

problématique et du thème

Les situations d’apprentissages sont sur

des supports différents

TD2

Évaluation

EVALUATIO

N

Activité en groupe

entier

Activité en groupe

entier ou réduit

Consolidation

Activité en groupe

entier

Activité en groupe

réduit

21

II-5) Exemple d’un scénario par thème (E1) Thème E1 : Alimentation et commande d’un actionneur

Les problématiques proposées doivent conduire l’élève à :

A partir d’un cahier des charges préalablement défini et en disposant d’une platine de câblage de

moteurs, les activités proposées doivent conduire l’élève à :

* Choisir l’appareillage de commande et de protection ; * représenter et réaliser une installation triphasée comportant : - Sectionneur - Contacteur - Relais thermique - Récepteur (moteur asynchrone)

COMPOSANTES DE COMPETENCES SAVOIRS ASSOCIÉS

A partir de tout ou partie d’un produit support avec son cahier des

charges et son dossier technique et les documentations

techniques :

Énoncer les grandeurs physiques caractéristiques mises en jeu d’un

réseau d’alimentation d’énergie électrique. Distinguer l'appareillage de protection selon son domaine d'utilisation

dans une installation. Expliquer les effets du courant électrique sur le corps humain. Appliquer les normes de sécurité lors de l'utilisation de l'énergie

électrique.

A partir de tout ou partie d’un produit support avec son cahier des charges

et son dossier technique et les documentations techniques :

Expliquer le principe de fonctionnement d’une commande tout ou rien. Choisir l’appareil de commande dans une documentation

constructeur.

Mettre en œuvre l’appareillage de commande.

Établir les schémas d'installations électriques à partir de l'étude d'un

cahier des charges.

Choisir un composant de commande à partir des documents

constructeurs.

Alimenter : 1Année 1. L’énergie électrique

les sources d’énergie électrique :

réseau national :

topologie ;

types de centrales :

- énergie d’origine hydraulique ; - énergie chimique ; - énergie

nucléaire.

les sources autonomes :

piles et accumulateurs ;

panneaux solaires (photovoltaïques) ;

groupes électrogènes ;

énergie du vent (éolienne)

grandeurs caractéristiques mises en jeu :

tension ;

courant ;

puissance ;

fréquence.

sécurité des personnes :

contact direct ;

contact indirect.

effets du courant électrique sur le corps humain ;

protection par disjoncteur différentiel.

2. L’énergie pneumatique

installation d’air comprimé :

topologie ;

constituants.

grandeurs caractéristiques :

pression ;

débit.

Distribuer : 1Année

1. Commande tout ou rien : contacteur; relais électromagnétique, relais statique; caractéristiques électriques : pouvoir de coupure, fermeture ; intensité nominale d’emploi ; tension nominale d’emploi ; Catégorie d’emploi.

2. Hacheur série à transistors principe de fonctionnement ; caractéristiques électriques pour charge R et charge (R, E) ; exemple de commande à base d’ampli opérationnel et NE555; schéma de montage du fonctionnement quatre quadrants.

3. Variateurs industriels pour moteur à courant continu : schéma bloc et principe de fonctionnement ; caractéristiques ; paramétrage.

4. Distributeur hydraulique et pneumatique.

22

II-6) Travaux d'ateliers N° 3

A) Objectif général : Concevoir un cycle de formation pour une unité d'enseignement des sciences de l'ingénieur.

B) Consignes: - Former des petits groupes homogènes (Trois par groupe au maximum) Unité "ATC"

et/ou "PE" Unité "ADC" et/ou "PE "

ETAPES A SUIVRE :

1. À partir du curriculum SI (STE) Identifier :

les compétences ; les éléments de compétences; les savoirs associés, en déduire le nom du thème;

2. Ébaucher une fiche de synthèse; 3. Identifier les situations d’apprentissages (TP, TD, évaluations); 4. Identifier les systèmes supports; 5. Rédiger les fiches d’activités (TP, TD); 6. Affiner la fiche de synthèse et si nécessaire refaire 3 ,4 et 5; 7. Établir le planning de la formation.

C) RESULTATS ATTENDUS Le premier jour on accomplit les étapes 1, 2 et 3 temps : 1h

- Chaque groupe présente devant l'auditoire "les étapes 1, 2 et 3". - Cette présentation sera suivie d'une discussion plénière pour apporter les modifications

éventuelles. Le deuxième jour on termine les étapes 4, 5, 6 et 7 durée : 1h

- Chaque groupe présente devant l'auditoire "les étapes 4, 5, 6 et 7". Cette présentation sera suivie d'une discussion plénière pour apporter les modifications éventuelles

23

Module 3

L'évaluation des apprentissages dans le

cadre d'une approche par compétences

24

III-1- INTRODUCTION Le passage de programmes par objectifs à un programme par compétences a des répercussions sur la

façon de concevoir l’apprentissage et l’évaluation. Le concept de compétence retenu dans le Programme

de formation s’avère un élément clé. Les activités d’apprentissage et d’évaluation mises en place doivent

tenir compte de la globalité et du caractère intégrateur et évolutif de la compétence.

À cette fin, la Politique d’évaluation des apprentissages, qui constitue une référence incontournable,

rappelle la nécessité d’inscrire l’évaluation des apprentissages dans une perspective d’aide à

l’apprentissage et de reconnaissance des compétences.

La compétence est définie dans le Programme de formation comme étant un savoir agir fondé sur la

mobilisation et sur l’utilisation efficaces d’un ensemble de ressources. Cette conception de la compétence

suggère donc qu’on propose à l’élève des situations qui constituent à la fois le lieu où se développent et

se manifestent les compétences et celui où elles peuvent être évaluées. Dans cette perspective,

l’évaluation en cours de cycle ou d’année, pour le deuxième cycle du secondaire, est envisagée comme un

moyen qui aide l’élève à apprendre et qui aide les enseignantes et enseignants à le guider dans sa

démarche. La participation de l’élève à son évaluation s’avère essentielle. Il apprend à reconnaître les

savoirs qu’il acquiert et la manière dont il les utilise. Vers la fin du cycle ou de l’année, l’évaluation vise à

rendre compte du développement des compétences et s’inscrit dans une fonction de reconnaissance des

compétences.

Pour juger de l’état de développement des compétences en cours de cycle ou du niveau de

développement atteint en fin de cycle, l’enjeu majeur de l’évaluation est de concevoir des situations qui

vont permettre à chaque élève de démontrer qu’il est capable de mobiliser les ressources nécessaires à

l’exercice de la compétence. On peut toutefois juger nécessaire à certains moments de vérifier

l’acquisition des ressources à mobiliser dans le cadre d’activités spécifiques.

III-2- DÉFINITION ET FONCTIONS DE L'ÉVALUATION III-2-1. Définition

Parmi l’ensemble des définitions qui ont été données de l’évaluation, celle de De Ketele (1989) reste

encore aujourd’hui parmi les plus opérationnelles et les plus complètes.

Évaluer signifie:

recueillir un ensemble d’informations, suffisamment pertinentes: signifie qu’elles doivent être conformes à l’objectif que

l’évaluateur s’est fixé pour l’évaluation. Autrement dit, les informations qu’il recueille doivent lui permettre de vérifier ce qu’il veut vérifier.

Valides: signifie que les informations effectivement récoltées correspondent aux informations recherchées et implique donc que l’évaluateur choisisse la bonne stratégie (méthodes, techniques, outils) à mettre en œuvre pour recueillir les informations qu’il souhaite obtenir.

et fiables: signifie que les mêmes informations pourraient être récoltées par quelqu’un d’autre, à un autre moment ou à un autre endroit.

et examiner le degré d’adéquation entre cet ensemble d’informations et un ensemble de critères, Entre cet ensemble d’informations, et un ensemble de critères adéquats aux objectifs fixés.

en vue de prendre une décision.

25

C’est ainsi que l’on peut évaluer les performances d’un élève pour:

décider de le réorienter vers une autre section

mettre en place une procédure de remédiation pour l’aider dans ses difficultés rencontrées,

décider s’il peut passer dans la classe supérieure,

attester de ses performances.

III-2-2. Les fonctions de l’évaluation: La fonction d’orientation : On évalue pour orienter une nouvelle action. La fonction de régulation : On évalue pour améliorer l’action en cours. La fonction de certification: On évalue pour certifier une action achevée.

Pour l’administration Une obligation sociale de communication externe : la transmission de résultats Un mode de régulation interne/externe Une collecte régulière d’informations pour des prises de décisions apparemment

fondées : - Bulletins et dossiers scolaires, - Conseils de classe, - Conseils d’orientation, - …

III-1- TYPES D’ÉVALUATION SCOLAIRE

III-1-1. L’évaluation Diagnostique a) Définition et fonction:

Aussi appelée ÉVALUATION INITIALE, elle permet à l’enseignant de connaître les acquis, connaissances

et attitudes d’un élève ou d’un groupe en début de séance. Ce bilan permet d’adapter les méthodes, supports et contenus d’un cours en fonction du niveau de l’auditoire.

Il s’agit d’une appréciation réalisée avant une entrée en formation. o Elle va prendre en compte les acquis et les besoins des personnes.

o Elle va servir à l’élaboration d’un pronostic (prévoir et adapter les situations d’apprentissage à la réalité

des élèves).

o Elle permet à l’enseignant de prendre connaissance d’éléments déterminants.

b) Démarche et outils La démarche consiste à proposer une situation globale, complexe, mettant en œuvre la (les) compétence(s) à travailler. Le but n’est pas de tout réussir mais de repérer de mobiliser des moyens pour réussir. Grâce à cette estimation, il sera possible de définir précisément un ou plusieurs objectifs à atteindre, accessibles pour les apprenants. Les outils peuvent être des exercices oraux ou écrits, individuels ou de groupe. L’enseignant note ses observations qui lui permettront, par la suite, d’adapter la séquence de travail aux besoins repérés.

III-1-2. L’évaluation Formative a) Définition et fonction:

Il semble que ce soit l’évaluation la plus importante. Elle fournit immédiatement à l'apprenant une information utile sur ses progrès, ses lacunes et les moyens d’y remédier. Elle permet, au cours de l’apprentissage, de donner au formé des points de repère et d’appui pour consolider les acquis. Elle remplit donc une fonction d’aide pour l’apprenant.

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Elle permet également au formateur de prendre conscience précisément des obstacles rencontrés par le formé. Il peut remettre en cause sa logique d’apprentissage. Il peut la reformuler, ou prendre d’autres détours pédagogiques.

b) Démarche et outils: Le fait que l’approche par compétences a constitué la base pédagogique essentielle dans l’élaboration du curriculum des Sciences de l’Ingénieur impose d’orienter les pratiques de l’évaluation dans le sens de l’évaluation des compétences qui doit se faire à partir de situations signifiantes. La démarche consiste à:

• mettre en place des situations d’évaluation variées, déterminées par les objectifs à atteindre. • mettre les élèves en situation de production.

Il est nécessaire de procéder à l'utilisation d’outils permettant d'une part à l’enseignant de noter la progression de l’élève et d'autre part à l’élève de se situer dans ses apprentissages. En plus des devoirs surveillés communs (DSC), l'évaluation formative peut prendre diverses formes:

Travaux de recherches,

Études de dossiers documentaires,

Exposés,

Activités de transfert sous forme d’études de cas,

Activités pratiques en petits groupes,

………

III-1-3. L’évaluation Sommative a) Définition et fonction:

L’évaluation sommative intervient au terme d’un processus de formation. Elle vise parfois à prendre une décision d’orientation ou de sélection concernant un élève. Cela peut également être la reconnaissance d’une compétence dans un domaine particulier. S’il s’agit d’un acte de formation, cela peut être un examen ou un concours. On distingue alors:

1) L’ÉVALUATION NORMATIVE: quand la performance de l’apprenant est comparée à celle des autres apprenants (exemple: concours de sélection);

2) L’ÉVALUATION CRITÉRIÉE: quand on ne compare pas la prestation de l’apprenant à celle des autres, mais que l’on détermine, par la référence de critères, si le niveau correspond aux exigences souhaitées. Dans ce cas elle prend alors la forme d'une évaluation certificative (exemple: Examen du baccalauréat).

b) Démarche et outils: Utilisation des instruments de mesure validant et fiable. Donner aux élèves les critères sur lesquels portera l’évaluation. Distinguer les évaluations ponctuelles (contrôle d’acquisitions de connaissances) des évaluations de

transfert (évaluer, par la réalisation de situations complexes la maîtrise de compétences travaillées). Élaboration d’outils permettant de rendre compte des résultats de l’élève et qui sont destinés à être

communiqués.

III-2- SITUATIONS PÉDAGOGIQUES: L'approche par compétences est fondée sur la base de situations pédagogiques ou d'enseignements, il en existe trois types:

III-2-1) Situation didactique: Aussi appelée situation d'apprentissage

Elle favorise de nouveaux apprentissages.

Elle est conçue en fonction des connaissances à installer chez les apprenants. Ces

connaissances peuvent relever des domaines de l'électronique, de l'électrotechnique, de la

mécanique ou d'autres.

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NB: Elle concerne généralement les apprentissages ponctuels, mais on peut aussi en avoir qui soit du

niveau de la compétence: on l’appelle alors situation d’entrée.

III-2-2) Situation cible ou d'intégration Elle permet à l’apprenant soit d’apprendre à intégrer ses acquis soit d’évaluer son niveau de maîtrise de

la compétence.

La situation d’intégration ou la situation problème cible doit répondre aux caractéristiques suivantes :

Situation complexe comprenant de l’information essentielle mais aussi parasite et mettant

en jeu les apprentissages antérieurs;

Situation nécessitant l’intégration de savoirs, de savoir faire et de savoir être et non leur

juxtaposition;

Situation évaluable;

Situation significative pour l’élève ;

Situation de l’ordre du palier ou de la compétence.

III-2-3) Situation d'évaluation (SEV)

a) Définition La situation d'évaluation celle qui nous intéresse est celle qui va permettre d’évaluer les acquis des élèves a

différentes finalités en termes de compétences.

Ce qui va être évalué, c’est la compétence d’un élève en tant qu’elle lui permet de mobiliser un certain

nombre de ressources dans le but de résoudre un problème qui se pose dans un contexte précis ou dans une

situation appartenant à une famille de situation.

b) Contenu d'une situation d'évaluation en "SI": Une situation d'évaluation est constituée en général: 1. D'une situation-problème;

C’est une situation organisée autour d’un obstacle à franchir. Elle est concrète et contient des données initiales qui précisent le contexte de la situation et qui sont utiles pour résoudre le problème. Elle présente un défi à la portée de l’élève et a du sens. Elle présente des contraintes ou des obstacles à surmonter qui exigent une réorganisation des connaissances antérieures. La démarche et la solution du problème ne sont pas évidentes; l'élève doit faire une recherche cognitive active pour savoir comment procéder.

2. d'un ensemble de ressources en lien avec le problème: Les ressources peuvent être internes ou externes, les ressources internes sont essentiellement les savoirs, savoir-faire, et savoir-être. Les ressources externes sont extrinsèques à l’élève et peuvent être de type matériel ou informationnel. La pertinence des ressources mobilisées se définit par leur apport dans l’accomplissement des tâches.

3. d'une ou de plusieurs tâches à accomplir: La tâche désigne ce que l'élève doit réaliser pour démontrer le niveau de développement et/ou de maîtrise des compétences. La tâche est énoncée par des consignes qui précisent la nature et les caractéristiques de la production attendue. Ces consignes doivent être précises, explicites et univoques

4. D'une grille d'évaluation: Elle comprend des indicateurs pondérés associés à des critères et une échelle de niveaux de compétences. Ces d’indicateurs permettent de porter un jugement sur la qualité de l’accomplissement des tâches. Le choix des éléments de la grille d’évaluation est fait en fonction de l’intention pédagogique de l’enseignant, des compétences à évaluer, des critères d’évaluation retenus ainsi que des tâches à accomplir.

Ces composantes restent valables que soit en évaluation diagnostique, formative ou sommative. Seuls les objectifs de l'évaluation changent:

28

• En évaluation diagnostique on identifier les prérequis dans le but d'une mise à niveau, • En évaluation formative on décèle les lacunes chez les élèves dans le but de procéder à une correction

(régulation), • En évaluation sommative, afin d'attester de l'acquisition ou non des compétences attendues. •

c) Caractéristiques d'une SEV Pour évaluer convenablement le degré de développement et/ou de maîtrise d’une ou de plusieurs

compétence(s), une situation d’évaluation doit être :

Authentique : c'est-à-dire son contexte soit en relation avec la vie courante de l’élève et avec la réalité industrielle

contemporaine. Toute situation doit prendre appui sur un support pluritechnologique;

Faisable : les tâches proposées sont réalisables avec les ressources disponibles et dans le temps imparti ;

Intégrative : permet { l’élève de mobiliser des ressources internes dans la réalisation de tâches complexes ;

Significative : elle donne naissance { des productions qui ont un sens pour l’élève ;

Réflexive : suscite la réflexion de l’élève sur les démarches et méthodologies { mettre en œuvre dans la conception de ses

productions ;

Cohérente : assure l’adéquation de la SEV avec la (ou les) compétence (s) { évaluer d’une part et entre les tâches

proposées et les ressources à mobiliser d’autre part;

Rigoureuse : Présente clairement les attentes et les consignes d’exécution des tâches proposées aux élèves ;

Exigeante : exige l’utilisation d’indicateurs qui précisent clairement comment évaluer le travail demandé { l’élève ;

Transparente : Les critères d’évaluation sont connus des élèves.

Évolutive : évolue en complexité en fonction des performances des élèves.

d) Construction d'une situation d'évaluation: Quelques directives:

• L’évaluation n’inclut que des tâches contextualisées.

• L’évaluation porte sur des problèmes complexes.

• L’évaluation (formative en particulier) doit contribuer { ce que les élèves développent davantage leurs compétences.

• L’évaluation exige l’utilisation fonctionnelle de connaissances disciplinaires.

• Il n’y a aucune contrainte de temps fixée arbitrairement lors de l’évaluation (formative) des compétences.

• L’évaluation exige une certaine forme de collaboration et de coordination avec les collègues.

• La correction prend en considération le savoir, le savoir-faire et le savoir-être.

• La correction ne tient compte que des erreurs importantes dans l’optique de la construction des compétences

(évaluation formative).

La démarche suivante peut être empruntée pour construire une situation d'évaluation:

• Choisir d’abord la(les) compétence(s) relative(s) au(x) module(s) enseigné(s) (ATC, ADC, T ou PE)

dont la situation d'évaluation va servir de révélateur pour l’élève. La situation va en effet lui

permettre de mettre en œuvre la(les) compétence(s) qu’il convient d’évaluer.

• Puis Définir un contexte (l’environnement dans lequel va s’exercer la tâche de l’apprenant), c'est-à-

dire faire le choix du support pédagogique autour duquel sera (seront) construite(s) la (les)

situation(s) d'évaluation.

• Ensuite définir les ressources à mobiliser pour résoudre le problème: Repérer les apprentissages

antérieurs à intégrer et les documents à mettre à la disposition de l'élève.

• Enfin définir les tâches à accomplir en précisant les consignes soit pour:

Analyser l'intégralité ou une partie d'une solution constructive du système (support

pédagogique),

Améliorer ou adapter une solution existante,

Reconcevoir une solution constructive.

Néanmoins, en cas de besoin décelé par le concepteur de la SEV, celui-ci peut revoir le niveau de complexité

d’une situation en modifiant certains de ses paramètres ou en offrant à l’élève des mesures d’aide à

29

certaines étapes ou à toutes les étapes de la démarche. Lors de cette révision, il peut recourir à différentes

stratégies telles que :

– Indiquer, en tout ou en partie, la démarche à utiliser ;

– Fournir le schéma de principe d’un montage électrique ;

– Négliger ou fixer certains paramètres ;

– Multiplier les questions intermédiaires ;

– Conseiller l’utilisation d’une ressource donnée ;

– Limiter la plage de réglage d’un paramètre….

30

III-3- Travaux d'ateliers N°4

A) OBJECTIF: Construire une situation d'évaluation pour une unité d'enseignement en sciences de l'ingénieur.

B) CONSIGNES: Former des petits groupes homogènes (Trois par groupe au maximum) de professeurs chargés d'enseigner les Unité :

"ATC" et/ou "PE" Ou "ADC" et/ou "PE"

- Choisir la compétence (ou composante(s) d'une compétence) spécifique à un module d'enseignement;

- Préciser un contexte (définir l’environnement dans lequel va s’exercer la tâche de l’apprenant); - Repérer les apprentissages antérieurs à intégrer; - Formuler la situation-problème; - Définir les ressources à mobiliser pour résoudre le problème:

Repérer les apprentissages antérieurs à intégrer; Lister les documents à mettre à la disposition de l'élève.

- Énoncer les tâches à accomplir et préciser les consignes.

C) TEMPS ALLOUÉ: 45 min.

D) RESULTATS ATTENDUS: Le savoir-faire attendu des enseignants est la transposition des compétences en tâches concrètes à faire accomplir. Ceci se traduit par:

Les présentations de toutes les productions devant l'auditoire; Suivies de discussions plénières; Puis, apport des corrections éventuelles; et enfin finalisation des productions.

Deux ou trois situations seront consignées et conservées pour être utilisées plus tard dans les travaux d'ateliers N°5.

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III-4- NIVEAU DE DÉVELOPPEMENT OU D’ACQUISITION D’UNE COMPÉTENCE: Les décisions liées aux acquis des élèves doivent tenir compte de leurs besoins, mais aussi de leur réussite dans les différents modules de la disciplines. Il importe donc que l’indication du niveau de compétence, s’appuie sur des références claires et uniformes. C’est pour répondre à cette exigence qu’ont été conçues les échelles des niveaux de compétence qui permettent de situer le niveau de compétence atteint par les élèves aussi bien lors des situations d'évaluation organisées séparément dans chacun des modules ou lors des devoirs surveillés communs (DSC) . L’échelle des niveaux de compétence permet de définir le niveau de maîtrise des compétences. Elle constitue les références communes sur lesquelles doivent être fondés les jugements portés sur les compétences des élèves en cours et en fin du cycle qualifiant. Elle permet d’interpréter les informations consignées et de situer, de manière globale, le niveau atteint par

l’élève afin de le réorienter, de réguler ses apprentissages ou de reconnaitre ses compétences.

Le tableau ci-dessous présente le modèle général à partir duquel les échelles des niveaux de compétence de

toutes les disciplines ont été élaborées.

Niveau Jugement global

5 COMPÉTENCE MARQUÉE : la compétence de l’élève dépasse les exigences.

4 COMPÉTENCE ASSURÉE : la compétence de l’élève satisfait clairement aux exigences.

3 COMPÉTENCE ACCEPTABLE : la compétence de l’élève satisfait minimalement aux exigences.

2 COMPÉTENCE PEU DÉVELOPPÉE : la compétence de l’élève est en deçà des exigences.

1 COMPÉTENCE TRÈS PEU DÉVELOPPÉE : la compétence de l’élève est nettement en deçà des exigences.

III-5- CRITÈRES D'ÉVALUATION: a) Définition: Les critères d'évaluation sont des éléments d'appréciation sur lesquels on va pouvoir s'appuyer pour apprécier ou juger la valeur de l'action, des résultats ou de la méthode. Chaque critère est un regard différent que l'on porte sur l'objet évalué, un point de vue auquel on se place pour évaluer l'objet. Le critère correspond à une qualité de cet objet. C'est à travers ces critères que la production sera évaluer, c'est-à-dire à « en faire sortir la valeur ». C'est sur leur base qu'on décidera si la compétence est maîtrisée ou non, qu'on déterminera les difficultés rencontrées par l'élève et qu'on lui proposera éventuellement une remédiation.

b) Choix des critères: Le choix des critères est donc un élément essentiel de l'évaluation des compétences par situations complexes. Les critères d'évaluation devraient être (GERARD & VAN LINT-MUGUERZA, 2000) :

pertinents, c'est-à-dire qu'ils doivent permettre d'évaluer vraiment que la compétence est maîtrisée ou non et de prendre la bonne décision ;

indépendants, ce qui signifie que l'échec, ou la réussite, d'un critère ne doit pas entraîner automatiquement l'échec, ou la réussite, d'un autre critère ;

pondérés, Certains critères sont essentiels à l’atteinte de la compétence, alors que d’autres sont de nature à témoigner d’un niveau d’expertise plus élevé. Ceci nous amène à classer les critères d'évaluation :

- en critères minimaux qui sont indispensables et doivent absolument être maîtrisés pour certifier l'acquisition de la compétence,

- et en critères de perfectionnement qui ne sont pas indispensables mais qui concernent des qualités dont la présence est préférable, mais non indispensable.

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Dans cette perspective nous proposons, pour la gestion des critères d'évaluation, qu'il soit accordé les ¾ de la note globale allouée à la compétence aux critères minimaux et le ¼ restant aux critères de perfectionnement.

peu nombreux, non seulement pour éviter la multiplication des points de vue étudiés et l'« infaisabilité » de l'évaluation, mais aussi parce qu'on risque de chercher en vain la perfection, l'oiseau rare satisfaisant à une quantité invraisemblable de critères dont l'indépendance serait d'ailleurs douteuse. On propose l'utilisation de 2 critères minimaux et d'un critère de perfectionnement.

c) Pourquoi recourir à des critères? - Pour l’objectivité de la note - Ils permettent de faire un diagnostic pertinent et donc de mettre en place des processus de

remédiation.

d) Les critères les plus fréquents:

– Pertinence de la production – Interprétation correcte de la situation-problème – Utilisation correcte des outils et des concepts de la discipline – Cohérence de la production – Caractère complet de la réponse – Caractère réaliste de la réponse – Originalité/créativité – Précision – Volume de production – Présentation

– ………

III-6- Correspondance entre critères et niveaux de compétences: On tentera, à présent, de bâtir un tableau récapitulatif intégrant les critères et l'échelle des niveaux de compétences

Niveaux État De La Compétence Critères validés

5 MARQUÉE Tous les critères minimaux et de perfectionnement sont validés

4 ASSURÉE Tous les critères minimaux et quelques Critères de perfectionnement sont validés

3 ACCEPTABLE Tous les critères minimaux sont validés

2 PEU DÉVELOPPÉE Les critères minimaux ne sont pas tous validés

1 TRÈS PEU DÉVELOPPÉE Aucun critère n'est validé

III-7- INDICATEURS:

a) Définition: Définir des critères ne suffit pas pour fournir la garantie que deux copies d'élèves soient corrigées de la même façon car un critère est un élément, souvent abstrait et non observable. On recourt alors à des indicateurs pour préciser et opérationnaliser un critère.

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Un indicateur est un signe concret, un indice précis que l'on recueille, pour se prononcer sur la maîtrise d'un critère par l'élève. Les indicateurs sont de l'ordre de l'observable et permettent de concrétiser les critères et varient selon la situation.

b) Types d'indicateurs: On peut distinguer deux types d'indicateurs.

Un indicateur peut être qualitatif quand il reflète soit la présence / l'absence d'un élément, soit un degré d'une qualité donnée. un indicateur qualitatif est intéressant dans la mesure où il aide à repérer les sources d'erreur, et à y remédier.

Un indicateur peut être également quantitatif, quand il fournit des précisions sur des seuils de réussite du critère. Il s'exprime alors par un nombre, un pourcentage, une grandeur. Cette utilisation de l'indicateur est plus simple, mais elle est moins formative, c'est-à-dire qu'elle aide moins à la remédiation.

c) Pourquoi recourir à des indicateurs?

Les indicateurs constituent un outil d'aide à la correction des productions des élèves, utilisé essentiellement dans trois buts :

garantir un maximum d'objectivité dans la correction, permettre un accord inter-correcteurs le plus élevé possible: en effet, grâce aux indicateurs ; un

correcteur est souvent influencé par une erreur, en rapport avec un critère, qui contamine tout le reste de la correction ; l'exemple le plus frappant est donné par ces corrections pour lesquelles on attribue zéro d'office à l'élève si le résultat numérique final est erroné;

fournir aux correcteurs des outils pour les amener à changer leur regard sur la production de l'élève.

d) Formulation des indicateurs:

Un critère peut être opérationnalisé par plusieurs indicateurs qui se complètent, et qui donnent un tableau assez complet de la maîtrise du critère. Dans la pratique, on limite souvent le nombre d'indicateurs pour ne pas alourdir le travail de l'enseignant. Dans ce cas, il faut être particulièrement rigoureux dans la formulation de l'indicateur. Il faut notamment que cette formulation ne couvre pas deux critères différents. L'enjeu est le même que celui de l'indépendance des critères : comment garantir que l'élève ne soit pénalisé deux fois pour une erreur qu'il a commise ? Il s'agit ensuite de les exprimer de façon concrète, précise et simple. Le but est que le correcteur puisse associer de façon rapide et fiable la réponse de l'élève à un nombre de points le plus juste possible.

e) Caractéristiques des indicateurs: Les indicateurs associés à un critère d’évaluation doivent:

- décrire un seul comportement à la fois; - se manifester à travers des traces concrètes; - faire l’objet d’une compréhension commune au sein de l’équipe; - être en nombre suffisant pour bien représenter le critère;

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III-8- GRILLE D'ÉVALUATION:

a) Définition L’évaluation nécessite le recueil d'un ensemble d’informations permettant de porter un jugement global sur le degré de développement ou d’acquisition d’une compétence. La grille d’évaluation, aussi appelée grille d’appréciation ou grille de correction, est un outil qui permet de relever les particularités d’un processus ou d’une production sur la base de critères prédéterminés.

b) Contenu

De façon générale, la grille d’évaluation comporte une liste d'informations et la façon de les consigner. Une grille de correction est un outil d'appréciation des critères à travers des indicateurs précis. En termes stratégiques, la grille de correction répond à un souci de standardisation de la correction. En termes pédagogiques, elle constitue un outil d’aide à la correction des productions des élèves. Quelques questions nous semblent incontournables lorsqu’il s’agit de réfléchir à la conception d'une grille d’évaluation dans le contexte de l’approche par compétences :

- Quel est l’objet de la grille d’évaluation ? La grille a pour objet de permettre à l’évaluateur de mesurer de degré d'acquisition par l'élève d'une compétence.

- À qui sert la grille ? Elle sert aussi bien aux évalués qu'aux évaluateurs.

- À quel moment est-elle utile ? Lors d'une situation d'évaluation et au moment de la correction de la production de l'élève qui en découle

- Doit-elle être utilisée à des fins d’évaluation diagnostique, formative ou sommative ? Dans toute situation d'évaluation.

- Que doit-elle contenir ? Des indicateurs pondérés associés à des critères d'évaluation.

c) Exemple de grille d'évaluation (de correction): On vous propose, dans la page qui suit, une grille d'évaluation.

Organisation d'une grille d'évaluation (de correction)

compétence critères Indicateurs Notes Pondérations

–

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

…..…

……

……

……

……

……

...

Critères m

inim

aux (N

iveau

x 1, 2

et 3

)

Critères d

e Pertin

ence

45%

Critères d

e Co

héren

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30%

Critères d

e p

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nn

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ent

(Nive

aux 4

et 5

)

25%

III-9- TRAVAUX D'ATELIERS N°5

A) OBJECTIF:

Élaboration d'une grille d'évaluation

B) CONSIGNES: En se basant sur les situations d'évaluation établies lors des travaux ateliers N°4, compléter les grilles

d'évaluation mises à votre disposition en respectant les consignes suivantes:

- Formuler les critères d'évaluation: Critères minimaux; Critères de perfectionnement.

- Définir les indicateurs associés à chaque critère; - Préciser les pondérations des indicateurs.

C) TEMPS ALLOUÉ: 45 min.

D) RESULTATS ATTENDUS: situations avec grilles d'évaluations finalisées au fur et à mesure de l'avancement des discussions. Ceci se traduit par:

Les présentations de toutes les productions devant l'auditoire; Suivies d'analyses et de discussions plénières; Puis apport des corrections éventuelles; et enfin finalisation des productions.

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Références bibliographiques (Module 1)

1- Klapared, cité par M.Elimam Elfiguigui, « rôle des sciences de l’éducation au développement de l’encadrement pédagogique », revue

des études psychologiques et éducatives N° 13, 1992, p 60.

2- J.L Closset, « les obstacles à l’apprentissage de l’électrocinétique », BUP 716, P.931.

3- M. Develay, «Didactique et pédagogie ». Apprentissage et pédagogie. Document IREM de Lyon. N° 151, 1985.

4- Lasnier (2000) : p.9

5- http://fr.wikipedia.org/wiki/Didactique;

6- (Philippe Meirieu, Guide méthodologique pour l'élaboration d'une situation-problème)

7- Bachelard G. (1947) La formation de l'esprit scientifique. Paris : Vrin.p5

8- A. BAIYA, contribution à la didactique de génie électrique,1995, représentations des élèves de l’électrotechnique relative à la « notion mise à la terre », mémoire de fin d’étude au centre de formation des inspecteurs ;

9- E. Elmimoumi , REFLEXIONS A PROPOS DE LA MISE EN PRATIQUE DE L'APPROCHE PAR COMPTENCES, Cas des Sciences et Technologies Électriques ;

10- Brousseau G. (1998). Théorie des situations didactiques. Grenoble, La Pensée sauvage.

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

12- Chevallard Y. (1985) La transposition didactique. Grenoble : La Pensée Sauvage. (nouvelle édition augmentée de "Un exemple de la transposition didactique" avec M.-A. Johsua)

13- Delacôte G. (1996) Savoir apprendre: les nouvelles méthodes. Paris : Odile Jacob

14- Giordan A. (1999) Une didactique pour les sciences expérimentales. Paris : Belin

15- Giordan A., Girault Y., Clément P. (1994) Conceptions et connaissances. Bernes : Peter Lang

16- Glaeser G. (1999) Une introduction à la didactique expérimentale des mathématiques. Grenoble : La Pensée Sauvage

17- Martinand J.L. (1996) Enseignement et apprentissage de la modélisation en sciences. Paris : Institut National de Recherche Pédagogique

18- Reuter Y. dir. (2007/2010) Dictionnaire des concepts fondamentaux des didactiques. Bruxelles : De Boeck

19- Terrisse A. (2000) Didactique des disciplines. Les références au savoir. De Boeck Université

Références bibliographiques (Module 2)

20- Curriculums SI STE et TCT.

21- Publications du groupe d’Inspection Générale des Sciences et Techniques Industrielles France.

22- Publications et séminaires de l’Inspecteur Général français Michel AUBLIN

23- Contribution à la réflexion sur la didactique des Sciences et Techniques Industrielles et de la technologie au collège. Académie de Toulouse.

24- Publication et séminaires des académies de Dijon et de Versailles.

Références bibliographiques (Module 3)

25- L'évaluation des apprentissages dans une approche par compétences Gérard Scallon De Boeck 2004.

26- L'évaluation des compétences, Jacques Aubert, Patrick Gilbert "Pierre MARDAGA éditeur" 2003.

27- L'évaluation formative Pour un meilleur apprentissage dans les classes secondaires Éditions OCDE 2005

28- L'évaluation formative: une analyse critique Roland Abrecht Editions De Boeck Université 1ère Edition 1991.

29- *L'organisation du travail scolaire Enjeu caché des réformes ? Sous la direction de Monica Gather Thurler Olivier Maulini Collection Éducation-intervention Presses de l’Université du Québec 2007.

30- Analyser une action d'éducation ou de formation Analyser les programmes et les projets d'éducation ou de formation pour mieux les élaborer, les réaliser et les évaluer Xavier Roegiers De Boeck 2ème Edition 2003.

31- Échelles Des Niveaux De Compétence: Enseignement secondaire Gouvernement du Québec Ministère de l'Éducation, du Loisir et du Sport 2006.

32- Curriculums "SI" STE et TCT.

33- L'évaluation de la productivité des institutions d'éducation, De Ketele, J.-M., (1989), Cahiers de la Fondation Universitaire : Université et société, le rendement de l'enseignement universitaire.

2007 نونبر 16: ل الموافق 1428 القعدة ذو 05: في الصادرة 142 :رقم مذكرة -43 ألتأهيلي الثانوي بالسلك التربوي التقويم: الموضوع

2007 نونبر 16: ل الموافق 1428 القعدة ذو 05: في الصادرة 142-16 :رقم مذكرة -43 المهندس علوم لمادة ألتأهيلي الثانوي بالسلك التربوي التقويم: الموضوع

المهندس علوم لمادة المرجعي اإلطار -43

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25 الموافق 1431 رمضان 14 بتاريخ 151رقم المدرسي، بالتعليم المكلفة العلمي والبحث األطر وتكوين العالي والتعليم الوطنية التربية وزير لدى الدولة لكاتبة مقرر -43 2011/2010الدراسي الموسم برسم المدرسي التعليم بقطاع الدراسية السنة تنظيم بشأن 2010 أغسطس