Conception et réalisation d'un didacticiel de chimie appliquée pour une pédagogie centrée sur l'apprenant.

Décembre 2012

UNIVERSITE PEDAGOGIQUE NATIONALE



B.P. 8815

KINSHASA-NGALIEMA

FACULTE DES SCIENCES

DEPARTEMENT DE CHIMIE

Thèse n°17

CONCEPTION ET REALISATION D'UN DIDACTICIEL

DE CHIMIE APPLIQUEE

POUR UNE PEDAGOGIE CENTREE SUR L'APPRENANT

Par

Jean-Pierre IKOLONGO BEFEMBO LOMBOTO Diplômé d'Etudes Approfondies

Thèse présentée et soutenue en vue de l'obtention du grade de Docteur en Sciences

Option : Chimie

Orientation : Didactique de la chimie et évaluation

Promoteur : Jérôme PONGI Nzita Kikhela

Professeur Ordinaire

Co-promoteur : Paul-Jacques PUATI Abiosende M'peti

Professeur

II

COMPOSITION DU JURY

Thèse présentée et soutenue à l'Université Pédagogique Nationale
le 18 décembre 2012 devant le jury composé de :

1. Professeur Pierre MUBEDI ILUNGA Président
Université Pédagogique Nationale

2. Professeur Eustache BANZA N'SOMWE Secrétaire
Université de Kinshasa

3. Professeur Jean-René GALEKWA VUNDAWE Membre
Université de Kinshasa

4. Professeur Jérôme PONGI NZITA KIKHELA Promoteur
Université Pédagogique Nationale

5. Professeur Boniface ENGOMBE WEDI Membre
Université Pédagogique Nationale



EPIGRAPHES

« Celui qui n'appliquera pas de nouveaux remèdes doit s'attendre à de nouveaux maux ; car le temps est le plus grand des innovateurs. »

Francis Bacon

« L'Ordinateur et les Nouvelles Technologies Éducatives peuvent participer, à leurs manières et à leurs niveaux, à la mise en place des pratiques pédagogiques plus actives, plus individualisées et donc plus différenciées »

René Jaffard

ii

DEDICACE

A ma très chère épouse Irène Kasheshe Ikolongo, sans qui je ne serai pas tout à fait moi car la vie avec toi est le rêve devenu réalité. Merci pour ta patience et pour m'avoir aidé à croire en moi-même ;

A mes filles Ruth Itolo et Christy Ariane Ikolongo pour votre amour chaque jour présent ;

A ma regrettée fille Theresa Mboyo qui s'est éteinte mais qui flamboie toujours dans mon coeur ;

A mes chers parents Adrien Lomboto Ikanga et Marie-Hélène Itolo Bampondo, pour m'avoir inculqué toutes les valeurs dont je suis fier aujourd'hui ;

A mes grands-parents : Gombert, Cécile Ngoie, Caius Iwaki et Bontembe ; vous êtes et vous resterez toujours présents dans mon coeur.

« Notre existence est un point, notre durée un instant, notre globe un atome. » (François-Marie Arouet dit Voltaire) ;

A mes petits-enfants Andrea Bento et Yannel Jess Bamanga, bonne route sur le chemin des études. « Les petits-enfants sont la récompense que Dieu nous donne pour être devenus vieux » (Mary H. Waldrip) ;

A mes frères et soeurs : Marie-Louise Lomboto, Adrien Lomboto, Ignace Lomboto, Thérèse Mboyo, Eugène Looto, Cécile Lomboto,Bijoux Lomboto, Mimie Lomboto, Pancras Lomboto,Dénis Bontamba, Fally Lomboto et Rodin Lomboto ; particulièrement Marguerite Lomboto, dont les souvenirs me resteront longtemps gravés dans l'esprit ;

A toute la grande famille Lomboto Ikanga. « Dans une famille, on est attachés les uns aux autres par des fils invisibles qui nous ligotent, même quand on les coupe » (Jean-Michel Guenassia).

III

REMERCIEMENTS

Plus par conviction personnelle que par esprit de conformisme, je saisis cette précieuse opportunité pour exprimer ma profonde gratitude aux personnes qui ont contribué à ma formation et à la réalisation du présent travail.

Professeur Jérôme PONGI NZITA KIKHELA, vous avez dirigé cette thèse avec bienveillance malgré vos multiples obligations et votre état de santé. Grâce à vos remarques pertinentes et vos encouragements, ce travail a pu voir le jour. Votre disponibilité et votre dévouement m'ont permis de travailler dans un climat de confiance et d'harmonie. Cher Promoteur, je vous prie de trouver ici ma profonde gratitude ainsi que ma grande considération à votre auguste personne.

Ma profonde reconnaissance s'adresse au défunt professeur Paul-Jacques PUATI ABIOSENDE M'PETI qui a accepté de codiriger cette thèse ; ses nombreuses questions et remarques ont contribué à étayer mes arguments et mes analyses.

J'exprime mes vifs remerciements aux autorités académiques de l'Université Pédagogique Nationale, ainsi que celles de la Faculté des Sciences pour tous les efforts consentis durant ma formation doctorale.

Je remercie les professeurs qui ont fait partie du jury d'évaluation de cette thèse, pour leur contribution combien enrichissante pour l'amélioration et l'achèvement de ce travail.

Tous mes remerciements vont à Franklin KIMBIMBI, chercheur au Centre des Technologies de l'Enseignement (CTE), Cellule de Pédagogie, Recherche - Action et TICE à l'Université Libre de Bruxelles (ULB) pour m'avoir initié à la conception et la mise en ligne des cours.

iv

Je dois ma profonde reconnaissance aux enseignants et élèves pour leur accueil et leur participation active à cette recherche.

J'exprime mes sincères remerciements à ma famille LOMBOTO et ma belle-famille MBUYAMBA, mes collègues et amis pour leur soutien moral, matériel et financier ainsi que leurs encouragements.

Du fond de mon coeur, je dis grand merci à toutes les personnes, qui de loin ou de près, ont contribué à cette recherche et dont je ne peux toutes nommer ici.

Jean-Pierre IKOLONGO BEFEMBO LOMBOTO

V

LISTE DES ABREVIATIONS ET SIGLES

AAO : Apprentissage Assisté par Ordinateur

ADDIE : Analyse, Design, Développement, Implémentation, Evaluation

APO : Applications Pédagogiques de l'Ordinateur

CAO : Conception Assistée par Ordinateur

CD-ROM : Compact Disc Read Only Memory

Cle : Classe expérimentale

Clt : classe témoin

CSCL : Computer Supported Collaborative Learning

DDL : Degré De Liberté

DEA : Diplôme d'Etudes Approfondies

DVD : Digital Versatile Disc

EAO : Enseignement Assisté par Ordinateur

EC : Enseignement Classique

EGO : Enseignement Géré par Ordinateur

EIAH : Environnement Informatique pour l'Apprentissage Humain

EIAO : Enseignement Intelligemment Assisté par Ordinateur (ou

Environnement Interactif d'Apprentissage par Ordinateur)

ENT : Environnements Numériques de Travail

EPSP : Enseignement Primaire, Secondaire et Professionnel

ExAO : Expérimentation Assistée par Ordinateur

eXeLearning : eLearning XHTML editor

GE : Groupe expérimental

GRI-ED : Grille d'évaluation du didacticiel

GT : Groupe témoin

HG : Hypothèse Générale

HS : Hypothèse Secondaire

HTML : HyperText Mark-up Language (langage de marquage hypertexte,

en français)

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MIAPI : Motivation, Information, Activités, Production, Interaction

MacOS : Macintosh Operating System

Mo : Méga octets (un million d'octets)

NTE : Nouvelles Technologies Éducatives

NTIC : Nouvelles Technologies de l'Information et de la Communication

OTI : Objectif Terminal d'Intégration

O1 et O3 : Observations faites avant le traitement (résultats du pré-test)

O2 et O4 : Observations faites pendant le traitement ou (résultats du posttest)

PASE : Projet d'Appui au Secteur de l'Education

QCM : Questionnaire à choix multiple

RGE : Résultats du Groupe Expérimental

RGT : Résultats du Groupe Témoin

SPSS : Statistical Package for Social Science

TIC : Technologies de l'Information et de la Communication

TICE : Technologies de l'Information et de la Communication pour

l'Education (Enseignement)

TP : Travaux Pratiques

UA : Unité d'apprentissage

UNESCO : Organisation des Nations Unies pour l'Education, la Science et la Culture

UNIX : dérivé de « UNICKS » : UNiplexed Information and Computing
Service)

VD : Variable Dépendante

VI : Variable Indépendante

X0 : Traitement (enseignement classique)

X1 : Traitement (EAO avec le didacticiel de chimie appliquée)

XML : eXtensible Markup Language (langage à balises extensible, en

français)

VII

LISTE DES TABLEAUX

Tableau I.1 Les huit fonctions pédagogiques des didacticiels et leurs

caractéristiques 23

Tableau I.2 Idées fortes des pédagogues de l'école nouvelle 36

Tableau II.1 Intitulés des modules du didacticiel 61

Tableau III.1 Taille et couverture de l'échantillon 86

Tableau III.2 Echantillon expérimental 87

Tableau III.3 Présentation des variables de l'étude 89

Tableau III.4 Tableau de compétences ciblées 94

Tableau III.5 Plan expérimental 99

Tableau IV.1 Scores moyens des groupes au pré-test et post-test 113

Tableau IV.2 Comparaison des moyennes de deux groupes au pré-test et

115

post-test

Tableau IV.3 Comparaison entre les deux groupes (test de t de Student) 117

VIII

LISTE DES FIGURES

Figure I.1 Les différentes phases de l'Instructional design 18

Figure I.2 Triangle pédagogique de Jean Houssaye 31

45

Figure I.3 Evolution du développement technologique de l'ordinateur
ces 30 dernières années

Figure II.1. Ordinateur auxiliaire d'enseignement 56

Figure II.2 Architecture du didacticiel 60

Figure II.3 Arborescence du plan et page d'accueil du didacticiel 67

Figure II.4 Présentation d'un module avec ses objectifs et pré-requis 68

Figure II.5 Enoncé d'une activité « remplir les blancs » 69

Figure II.6 Correction de l'activité « remplir les blancs » 70

Figure II.7 Questionnaire à choix multiple (QCM) 70

Figure II.8 Question à deux choix (vrai/faux) 71

Figure II.9 Quiz SCORM 72

Figure II.10 Feed-back immédiat 73

Figure II.11 Activité expérimentale 74

Figure II.12 Activité documentaire 75

Figure II.13 Situation-problème 76

Figure II.14 Je découvre les mots-clés 77

Figure II.15 Le pentagone de l'apprentissage 79

Figure II.16 Scénario de chaque activité d'apprentissage 80

Figure III.1 Plan expérimental de base 98

Figure III.2 Carte conceptuelle 101

Figure IV.1 Scores moyens du groupe témoin au pré-test 109

Figure IV.2 Scores moyens du groupe expérimental au pré-test 110

Figure IV.3 Scores moyens du groupe témoin au post-test 111

Figure IV.4 Scores moyens du groupe expérimental au post-test 111

116

Figure IV.5 Scores moyens des groupes témoin et expérimental au pré-test et au post-test

Figure IV.6 Apport du didacticiel dans l'apprentissage 120

Figure IV.7 Evaluation du didacticiel 122

ix

LISTE DES ANNEXES

Annexe 1 Epreuves de chimie (pré-test et post-test)

Annexe 2 Questionnaire (impressions générales des élèves sur leur

apprentissage avec le didacticiel)

Annexe 3 Grille d'évaluation du didacticiel (GRI-ED)

Annexe 4 Photographies lors des investigations

Annexe 5 Installation de eXeLearning

Annexe 6 Tableaux des données

Annexe 7 Fiche de préparation (EAO)

X

RESUME

Cette thèse se trouve au croisement de trois disciplines : l'informatique, la chimie et la didactique. Son but était de concevoir un didacticiel de chimie appliquée pour les élèves de 6^e bio-chimie orienté vers l'autonomie, l'individualisation et la responsabilisation de l'apprenant.

Ce didacticiel remplit deux fonctions principales : celles de tutoriel et d'exerciseur. Sa conception informatique a été réalisée grâce à eXeLearning, un logiciel open source destiné à la création des séquences d'activités d'apprentissage interactives. La conception pédagogique tient compte de l'aspect ludique de l'ordinateur et de l'apprentissage collaboratif. Elle réalise un mixage de diverses approches (cognitiviste, béhavioriste, constructiviste ou socioconstructiviste).

Les fonctions assignées au didacticiel viennent ainsi décharger l'enseignant de son rôle de répétiteur et de précepteur. Sa mission est de rendre les élèves acteurs actifs capables de construire leurs savoirs seul ou en groupe, acquérir les habiletés intellectuelles et développer les compétences.

Son essai par les enseignants de chimie, experts et apprenants de la ville de Kinshasa a permis de conforter notre thèse que cet outil est une aide didactique efficace et une ressource pédagogique pertinente qui permet d'améliorer l'enseignement-apprentissage de la chimie appliquée.

MOTS-CLES : Design pédagogique - Didacticiel- Enseignement Assisté par Ordinateur (EAO) - Technologies de l'Information et de la Communication (TIC) - Pédagogie centrée sur l'apprenant.

xi

SUMMARY

This thesis lies at the intersection of three disciplines: computer science, chemistry and teaching. His goal was to design a tutorial Applied Chemistry for students of biochemistry 6th oriented autonomy, individualization and learner empowerment.

This tutorial has two main functions: those of tutorial and exerciser. His computer design has been achieved through eXeLearning, open source software for creating sequences of learning activities interactive. Instructional design reflects the playful aspect of the computer and collaborative learning. It carries a mix of approaches (cognitive, behavioral, constructivist or social constructivist).

The functions assigned to the tutorial and just unload the teacher's role as coach and tutor. Its mission is to make students active players can build their knowledge alone or in a group, acquire skills and develop intellectual skills.

His essay by chemistry teachers, experts and students of the city of Kinshasa has strengthen our thesis that this tool is an aid effective teaching and learning resource that improves relevant teaching and learning of applied chemistry.

KEYWORDS: Instructional Design - Tutorial-Computer Aided Teaching (CAT) - Information Technology and Communication (ICT) - learner-centered pedagogy.

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0. INTRODUCTION GENERALE

Cette thèse, intitulée « Conception et réalisation d'un didacticiel de chimie appliquée pour une pédagogie centrée sur l'apprenant », s'inscrit au croisement de trois disciplines : la chimie, la didactique et l'informatique. Le paradigme fondamental de cette recherche se résume en cette phrase : « un logiciel d'enseignement est à la fois un outil concret d'apprentissage et la formalisation d'une théorie de l'apprentissage » (Bierman, 1987 cité par Mendelsohn, 1993). Examinons à présent la problématique de cette recherche.

0.1 PROBLEMATIQUE

De cette étude ont émergé deux principaux problèmes : l'inefficacité de l'enseignement classique de la chimie et l'engouement des jeunes vers l'utilisation des Technologies de l'Information et de la Communication (TIC).

En tant qu'observateur et acteur pédagogique averti, ayant oeuvré dans le secteur d'enseignement secondaire pendant 24 ans, nous avons constaté que dans leur pratique, les enseignants de chimie utilisent la méthode traditionnelle (ou classique) pour transmettre les connaissances aux élèves. Leur souci se limite à assurer le contenu du curriculum que l'élève doit mémoriser pour passer avec succès l'examen, sans lui permettre de conceptualiser et d'assimiler les notions importantes. Au niveau de l'apprentissage, on note l'absence d'encouragement à l'initiative, à la créativité et à l'autonomie. On déplore entre autres, chez les élèves congolais, une passivité notoire, ces derniers attendent tout de leurs maîtres et sont par surcroit de très bons récepteurs (Mauffrais, 1963).

Dans la pratique de l'enseignement classique, les enseignants de chimie sont tellement préoccupés par l'enseignement qu'ils négligent l'apprentissage, créant ainsi une rupture de l'équilibre entre les trois composantes du triangle pédagogique (l'apprenant, l'enseignant, l'objet à apprendre et à enseigner). Cette rupture a conduit à l'échec de bien des pratiques pédagogiques antérieures qui

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ont accordé la priorité à deux de ces composantes (l'enseignant et l'objet à apprendre et à enseigner) au détriment du troisième (l'apprenant). (Hameline, 1989).

Le deuxième problème est celui de l'engouement des jeunes vers l'utilisation des Technologies de l'Information et de la Communication (TIC), qui depuis leur arrivée, se remarque par l'utilisation de plus en plus croissante de l'ordinateur par les élèves pour jouer ou pour communiquer à travers plusieurs réseaux sociaux (Internet, Facebook, Twitter, etc.).

Par contre, il est malheureux de constater que ces jeunes, au lieu d'utiliser ces outils à bon escient, s'en servent plutôt pour le divertissement ou pour le déviationnisme. A la place de réviser les matières ou de faire leurs devoirs, ces jeunes de la « génération Facebook » passent leur temps à « surfer » et se retrouvent enfin de compte dans une situation d'échec scolaire.

Ainsi, les questions fondamentales auxquelles s'adresse cette thèse sont les suivantes :

- est-il possible d'intégrer un didacticiel dans les situations d'enseignement-apprentissage de la chimie appliquée pouvant améliorer les résultats scolaires des élèves ?

- quel est l'apport de ce didacticiel dans l'apprentissage de la chimie appliquée ?

- ce didacticiel répond-il aux critères requis pour être considéré comme un outil adapté pour l'enseignement-apprentissage de la chimie appliquée ?

Quant à la conception informatique du didacticiel, elle a connu trois phases : le développement, la diffusion et l'évaluation. Le développement du

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0.2 HYPOTHESES DE RECHERCHE

Nous considérons que le recours au didacticiel et son utilisation efficiente permettent de faciliter le processus enseignement-apprentissage de la chimie appliquée et d'améliorer les résultats scolaires des élèves.

Etant globalisante, cette hypothèse générale donne lieu à trois hypothèses sous-jacentes appelées hypothèses opérationnelles :

1. L'assimilation du cours de chimie appliquée est plus grande à travers le didacticiel en tant que dispositif d'Enseignement Assisté par Ordinateur (EAO) ;

2. Le didacticiel est une aide précieuse à l'apprentissage, surtout dans sa fonction d'exerciseur ;

3. Le didacticiel répond aux critères requis pour être considéré comme un outil adapté pour l'enseignement-apprentissage de la chimie appliquée.

Ces trois hypothèses, si elles ne sont pas rejetées, seront des indicateurs qui nous permettront à bon droit de valider l'hypothèse de recherche.

0.3 METHODOLOGIE

La démarche méthodologique adoptée dans cette étude comprend les fondements théoriques, la conception du didacticiel, la collecte des données (la mise en essai du didacticiel) et l'analyse des résultats.

a) les fondements théoriques

Nous nous sommes inspiré des travaux antérieurs et des quelques théories pédagogiques qui se rapportent à notre étude.

b) la conception du didacticiel

Le processus d'élaboration a connu deux grandes étapes : la conception pédagogique et la conception informatique intégrant ainsi les cinq phases du modèle ADDIE (design pédagogique) pour désigner l'Analyse, le Design, le Développement, l'Implémentation et l'Evaluation.

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dispositif a été réalisé grâce à eXeLearning qui est un logiciel dédié pour créer des séquences d'activités d'apprentissage interactives. Il est facile à utiliser par l'enseignant car il ne demande pas de grandes connaissances dans la programmation.

c) La collecte des données

La collecte des données s'est reposée sur la méthode expérimentale pour vérifier l'hypothèse de recherche. Deux épreuves identiques ont servi de pré-test et de post-test. L'épreuve de pré-test (ou évaluation initiale) a permis de vérifier si les apprenants du groupe expérimental et ceux du groupe témoin ont, au départ, des pré-acquis sensiblement égaux e en chimie appliquée. Alors que celle de post-test (ou évaluation terminale) avait pour but d'évaluer les apprenants des deux groupes afin de voir si leurs résultats se sont améliorés après le type de traitement utilisé.

Quant au questionnaire, il a permis de récolter les impressions générales des élèves sur leur travail avec le didacticiel. Alors que la grille d'évaluation a contribué à la validation du didacticiel en tant qu'une ressource pédagogique pertinente.

d) L'analyse des données

Les résultats des épreuves étant des données quantifiables, ils ont été traités par le logiciel informatique SPSS 17.0 (Statistical Package for Social Science). Deux techniques ont été utilisées pour analyser les données, à savoir : le test t de Student qui a permis de comparer les moyennes de deux groupes et d'estimer s'il existait des différences significatives et la technique de pourcentage qui a permis d'évaluer les données recueillies.

0.4 BUT ET OBJECTIFS

Le but de cette étude était de concevoir un didacticiel de chimie appliquée destiné aux élèves de 6^e année bio-chimie, conforme au programme actualisé de

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chimie 2005 et orienté vers la pédagogie centrée sur l'autonomie et l'individualisation de l'apprenant dans un environnement pédagogique informatisé.

Pour atteindre ce but, nous avons orienté notre étude vers les objectifs ci-après :

- déterminer les caractéristiques de départ des élèves sur leurs acquis scolaires en chimie appliquée (portant sur un des quinze modules du cours choisi à titre indicatif);

- évaluer les performances du groupe d'apprenants ayant utilisé le logiciel dans le cadre de l'EAO ;

- comparer les performances de ce groupe expérimental avec celles du groupe témoin ayant suivi un enseignement classique ;

- recueillir les impressions des apprenants sur leur apprentissage avec le didacticiel ;

- évaluer notre prototype pour en juger de sa valeur pédagogique.

0.5 INTERET DU SUJET

Cette thèse vise un triple intérêt :

- Sur le plan de la politique nationale de promotion des TICE :

cette étude contribuera à la concrétisation des stratégies proposées pour l'intégration de ces technologies dans le monde éducatif congolais ; elle influence de manière très positive sur la qualité du processus enseignement-apprentissage afin de préparer les élèves au monde d'aujourd'hui et, encore davantage, à celui de demain.

- Sur le plan didactique :

Le didacticiel de chimie appliquée vient compléter la panoplie existante des aides didactiques et peut être une occasion de repenser, de rénover et d'améliorer l'enseignement de la chimie dans notre pays.

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- Sur le plan pédagogique :

La mission du didacticiel est d'initier les élèves à la démarche scientifique (D'Hainaut, 1985) et permet aux élèves de construire leurs savoirs, acquérir les habiletés intellectuelles et de développer les compétences disciplinaires et digitales.

0.6 DELIMITATION DU SUJET

Notre recherche connaît une délimitation spatio-temporelle :

- sur le pan spatial, elle s'adresse aux élèves de 6^e année bio-chimie de la province éducationnelle Kinshasa-Ouest ;

- sur le plan temporel, elle a couvert une période allant du mois d'octobre 2011 au mois de mai 2012.

0.7 ARCHITECTURE DU TRAVAIL

Précédée d'une introduction générale, cette thèse se subdivise en trois parties qui forment son ossature :

- La première partie présente le cadre théorique de la recherche ; elle comprend le chapitre 1 consacré aux considérations générales.

- La deuxième partie porte sur le cadre pratique de la recherche ; trois chapitres y sont inscrits :

Le chapitre 2 concerne la conception du didacticiel de chimie appliquée ; Le chapitre 3 détaille l'approche méthodologique.

Le chapitre 4 porte sur la présentation, analyse et interprétation des résultats.

Une conclusion générale, assortie des réflexions prospectives clôt cette thèse.

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PREMIERE PARTIE :

CADRE THEORIQUE

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CHAPITRE I :

CONSIDERATIONS GENERALES

INTRODUCTION

Avant de plonger dans le vif de notre sujet, il convient de clarifier les mots clés en rapport avec l'étude pour avoir une idée intelligible concernant les termes qui y sont employés. Puis nous allons explorer les notions ci-après : design pédagogique, didacticiel et pédagogie centrée sur l'apprenant. C'est à ces différentes tâches que sera consacré le présent chapitre.

I.1 DEFINITION DES COCNEPTS

I.1.1 Design Pédagogique et Ingénierie Pédagogique

Le design pédagogique (DP) est la traduction anglaise du terme Instructional design (ID). En français, on parle de l'ingénierie éducative. Son objet est la mise au point d'un système d'apprentissage.

Selon Lebrun (2002), l'Instructional design est présenté comme un processus rationnel, logique et séquentiel mis en place pour le développement de ressources pour enseigner et apprendre.

Pour Brien (1984), le design pédagogique est avant tout le choix judicieux des méthodes d'apprentissage et leurs mises en application dans un contexte pédagogique dynamique. On peut concevoir le design pédagogique comme une technologie utilisée pour la préparation d'enseignement. Cette technologie se caractérise par :

- l'application de la méthode scientifique ;

- l'utilisation de techniques éprouvées lors de la réalisation des étapes du processus de planification de l'enseignement ;

- l'application de principes de psychologie de l'apprentissage démontrés scientifiquement dans le design des activités d'enseignement.

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L'ingénierie pédagogique (IP) est l'activité qui renvoie à la gestion globale d'un dispositif relatif aux pratiques d'éducation avec comme finalité la conception d'un dispositif pédagogique de formation adapté et optimisé.

La création d'un dispositif d'apprentissage suppose la mise en oeuvre d'un processus comportant cinq phases qui rappellent bien le modèle générique ADDIE (pour désigner Analysis-Design-Developpment-Implementation-Evaluation) qui distingue cinq phases dans le processus d'élaboration, à savoir : l'analyse, le design, le développement, l'implémentation et enfin, l'évaluation. (Dick, Carey L. et Carey J.O. 2001 ; Basque, 2004). La première étape consistera à analyser la situation de départ par un diagnostic, la seconde, à concevoir un design du dispositif, la troisième, à développer des outils et supports, la quatrième, à conduire l'action de formation, enfin la cinquième, à évaluer et en réguler le fonctionnement. Dans la réalité ces phases ne s'appliquent pas de manière linéaire mais plus ou moins simultanément avec des feed-back. (Figure I.1)



Figure I.1. Les différentes phases de l'Instructional design

Source : Paquette (2002)

1. l'analyse est la fondation de toutes les autres phases. C'est la phase durant laquelle sont mises sous examen les composantes de l'environnement d'apprentissage qui vont orienter le développement du système d'apprentissage.

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Ces composantes sont par exemple les caractéristiques du public cible, ses attentes, le contexte de la formation, les ressources disponibles,< ;

2. le design (ou conception) est la phase de conception au cours de laquelle sont définis les objectifs du système d'apprentissage et les stratégies pédagogiques. Cette phase précise les objets d'apprentissage, détermine l'approche pédagogique et l'approche médiatique. Il s'agit de développer des scénarios d'apprentissage et de formation. Le tout aboutit à des devis relatifs aux divers composants du matériel pédagogique ;

3. le développement (ou réalisation) est la phase de production ou de réalisation du système d'apprentissage. Il s'agira de construire le plan des différentes leçons et d'élaborer les ressources nécessaires (les documents nécessaires, les médias <). Cela peut inclure du hardware (le matériel nécessaire pour les expériences) et du software (un logiciel d'exercisation) ;

4. l'implémentation concerne la « livraison » effective du matériel (au sens large, enseignement en présentiel, logiciel informatique, site Web ou cassette vidéo). Durant cette phase, il s'agira de s'assurer de la bonne compréhension du matériel fourni par les apprenants, de l'atteinte des objectifs, du transfert des connaissances du lieu d'apprentissage au lieu de leur application ;

5. l'évaluation vise à s'assurer de la qualité et de l'efficacité du projet mis en place. Elle couvre le processus dans son entier : dans les phases, entre les phases et à la fin du processus d'implémentation. Deux types d'évaluation sont à mentionner : l'évaluation formative vise à améliorer le produit avant que celui-ci ne soit délivré, l'évaluation sommative vise à prendre une décision sur le produit terminé.

Nous ne pouvons clore cette section sans définir le designer ou celui fait du design pédagogique. En effet, l'enseignant ou le formateur qui pratique l'enseignement présentiel fait le design pédagogique car il cherche à connaître le profil du public ou des publics, il formule les objectifs d'apprentissage, il choisit

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ou prépare les matériels pédagogiques, il ajuste la planification au cours du déroulement et il mesure l'efficacité du processus (évaluation).

Selon Schiffmann (1991), le designer (ou concepteur pédagogique) doit idéalement posséder un ensemble de savoirs et des habiletés dans les domaines suivants : les théories et la recherche en éducation (psychologie de l'apprentissage, théories spécifiques de l'apprentissage, variété des types de connaissance humaines, analyse de la tâche des apprenants, évaluation des apprentissages, sélection des médias, évaluation des produits<).

I.1.2 Didacticiel

I.1.2.1 Définition

Le didacticiel vient de la contraction des mots « DIDACTIque » et « logiCIEL ». Il peut désigner deux choses :

- un programme informatique relevant de l'enseignement assisté par ordinateur (EAO) ; plus précisément, il s'agit d'un logiciel interactif destiné à l'apprentissage de savoirs (et plus rarement de savoir-faire) sur un thème ou un domaine donné et incluant généralement un autocontrôle de connaissance ;

- un document (papier ou support numérique) visant à former à l'utilisation d'un logiciel ; on parle aussi de tutoriel.

Un didacticiel est un logiciel destiné à l'enseignement ou un logiciel de didactique. Le logiciel lui-même étant un programme de traitement automatique de l'information contenant les procédures et les données nécessaires pour qu'un ordinateur effectue une tâche particulière, le didacticiel est la face matérielle de l'enseignement programmé, méthode d'enseignement organisée selon une suite d'étapes progressives et sur des programmes individualisés ou collaboratifs. ( www.Wikipédia.fr)

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I.1.2.2 Qualités d'un didacticiel

Pour Fleury (2000), un bon didacticiel doit tout d'abord donner à l'apprenant une idée claire sur les objectifs visés et sur la nature de la tâche envisagée. Il doit aussi informer de la nécessité ou non de connaissances préalables à la leçon et s'assurer de leur évaluation a priori. L'originalité de la présentation, le souci d'exploiter toutes les possibilités visuelles et interactives du système informatique utilisé sont aussi à considérer.

Un bon didacticiel doit enregistrer la démarche de l'apprenant, noter les bonnes et mauvaises réponses, indiquer la durée de l'apprentissage et informer des résultats. Avec toutes ces données, il sera ensuite possible à l'enseignant de diagnostiquer les lacunes et d'envisager les correctifs appropriés et les étapes subséquentes à proposer.

Etudions maintenant la typologie de ces logiciels éducatifs.

I.1.2.3 Typologie des didacticiels

Devant un amalgame technologique, il est nécessaire de trouver l'aspect ou les aspects qui permettraient d'organiser, de structurer et de classer les logiciels éducatifs. Selon De Vries (2001), un logiciel éducatif peut être caractérisé par la fonction visée lors de sa conception. Cette fonction découle d'un point de vue théorique et mène aux spécifications du logiciel. Elle traduit la volonté de l'enseignant et/ou du concepteur de créer l'environnement idéal pour les élèves.

La typologie proposée par De Vries comprend huit fonctions pédagogiques qui se distinguent principalement dans le rôle joué par l'ordinateur indépendamment de la technologie employée. Il met en relation des fonctions pédagogiques, des tâches à réaliser par l'apprenant, des connaissances, avec des types de logiciels et des théories de l'apprentissage. (Tableau I.1)

Premièrement, les tâches proposées aux élèves (comme par exemple lire, faire des exercices), sont très fortement liées au rôle de l'ordinateur. Il s'agit des

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tâches prévues ou prescrites dans une situation d'apprentissage et qui jouent un rôle plus ou moins hypothétique dans les processus d'apprentissage.

Deuxièmement, chaque fonction est l'expression d'un point de vue théorique sur l'enseignement et l'apprentissage. Les principaux points de vue rencontrés sont le béhaviorisme, le cognitivisme, le constructivisme et la cognition située.

Enfin, le point de vue théorique influence la façon dont sont traitées les connaissances (Linard, 1996). Chaque type de logiciel correspond à une façon particulière de considérer la connaissance du domaine à enseigner. Le tableau I.1 résume les huit fonctions pédagogiques des logiciels didactiques et leurs caractéristiques.

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Tableau I.1 : Les huit fonctions pédagogiques des didacticiels et leurs
caractéristiques, d'après De Vries (2001)

Type de logiciels	Fonction pédagogique	Théorie de l'apprentissage sous-jacente	Tâche de l'élève	Statut accordé aux connaissances
Tutoriels	Présenter de l'information	Cognitiviste	Lire	Présentation ordonnée
Exercices répétés	Dispenser des exercices	Behavioriste	Faire des exercices	Association
Tuteurs intelligents	Véritablement enseigner	Cognitiviste	Apprendre, dialoguer	Représentation
Jeux éducatifs	Captiver l'attention et la motivation de l'élève	Behavioriste	Jouer	Répétition
Hypermédias et multimédias	Fournir un espace d'exploitation	Cognitiviste Constructiviste	Explorer	Présentation en accès libre
Simulateurs	Fournir un environnement pour la découverte de lois naturelles	Constructiviste Cognition située	Manipuler, observer	Modélisation
Micro-mondes	Fournir un environnement pour la découverte de domaines abstraits	Constructiviste	Construire	Matérialisation
Logiciels d'apprentissage collaboratif	Fournir un espace d'échange entre élèves	Cognition située	Discuter	Construction par l'élève

Source : De Vries (2001)

Nous allons présenter deux didacticiels sur les huit de la classification de De Vries : les tutoriels et les exerciseurs car notre prototype possède une architecture semblable à la leur. Les tutoriels sont des environnements basés sur la présentation ordonnée du contenu alors que les exerciseurs visent prioritairement à consolider une notion, grâce à un entraînement basé sur la répétition.

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1. les tutoriels ou support de cours

Une fonction évidente de l'ordinateur dans l'enseignement est celle de présenter de l'information sur l'écran. Comme l'indique son nom, il s'agit de donner à l'ordinateur un rôle de tuteur, de précepteur. (Demaizière, 1986)

Le tutoriel se présente en gros comme une suite de trois éléments "information, question, commentaire" entièrement prévus et rédigés à l'avance par les auteurs du didacticiel. Ce qui permet d'instaurer un échange didactique entre un apprenant et un enseignant simulé, représenté par l'ordinateur.

Le tutoriel présente des pages écran avec, comme dans un manuel scolaire, du texte, des explications, éventuellement alternés avec des questions auxquelles l'élève doit répondre avant de pouvoir continuer. La tâche proposée aux élèves est donc de lire et d'étudier ce qui est présenté sur l'écran. Son activité concrète se limite à des actions ayant pour effet de tourner des pages (changer l'affichage sur l'écran) et de répondre à des questions.

Le point de vue théorique incarné est cognitiviste. Il s'agit d'un apprentissage comme une acquisition de nouvelles connaissances. Dans cette vision, le mode de présentation de l'information influence les processus d'apprentissage (attention, encodage, récupération) et ces processus à leur tour influencent le résultat de l'apprentissage (prestation, performance). Ce point de vue est objectiviste dans le sens où l'on considère que le monde peut être structuré et organisé en entités, propriétés et relations, indépendamment de l'expérience individuelle. « Apprentissage » égale alors « acquisition de cette structure objective » et un logiciel en tant que support de cours doit la présenter au mieux. (Mayer, 1987)

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2. Les exerciseurs

Un exerciseur est une collection automatisée d'exercices le plus souvent de forme « objective ». Un exerciseur est un didacticiel comprenant essentiellement des directives, des énoncés ou questions, des réponses attendues, des ressources de référence, un mécanisme de correction ou d'évaluation et un mécanisme de rétroaction. (Chassé et Lefebvre, 1982).

Connus sous le nom d'exercices répétés (drill en anglais), ce logiciel a pour fonction celle de dispenser des exercices. Le rôle joué par l'ordinateur est celui de stockage et de distribution de multiples exercices. La tâche proposée à l'élève est de résoudre des exercices. Selon Alessi et Trollip (1991), les exercices répétés ne sont appropriés qu'après avoir suivi un enseignement classique. L'objectif est que l'élève s'entraîne pour obtenir aisance et vitesse dans une matière.

Le point de vue théorique sous-jacent est béhavioriste. Selon le béhaviorisme, les connaissances doivent être définies en termes de performances et de comportements observables. Les items (exercices) sont considérés comme des stimuli et les actions de l'élève comme des réponses. La récompense (renforcement) réside dans le fait d'avoir donné la bonne réponse, de pouvoir passer à l'item suivant, ou, dans certains cas, d'obtenir un événement auditif ou visuel de la part de l'ordinateur.

Les énoncés et les réponses peuvent prendre différentes formes constituant des variantes bien typées :

- questionnaires à choix multiples (QCM) : parmi les réponses proposées, il s'agit de choisir celle qui convient ;

- énoncés à compléter ou exercices "à trous" appelés parfois textes lacunaires : on présente des phrases, des tableaux, des schémas que l'apprenant doit compléter ;

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- questions à deux choix ou exercices « Vrai ou Faux » : on propose les affirmations pour lesquelles l'apprenant doit indiquer si elles sont vraies ou fausses, etc.

Un exerciseur présente les avantages suivants :

a. Acquisition d'automatismes relativement aux connaissances de base :

Il rend possibles des séquences illimitées de « drill and practice », ce qui est excellent pour l'acquisition de connaissances qui passent par la mémorisation brute, ou qui doivent devenir des automatismes. Dans ce cadre, un apprenant peut s'entraîner et s'auto-évaluer avec profit en fonction d'objectifs de formation qui doivent être définis au préalable et, bien entendu, lui être communiqués. (Pochon, 1991).

b. Individualisation :

L'utilisation d'un exerciseur permet à chaque apprenant de travailler à son rythme.

c. Économie de temps de classe :

Les exercices peuvent être faits en dehors des séances en présentiel. Ainsi, on peut récupérer du temps de classe pour la réalisation d'activités d'apprentissage de niveau supérieur.

d. Léger gain de motivation et d'activité :

Un exerciseur introduit de la variété dans les outils de travail fournis à l'apprenant et, par conséquent, peut entraîner une grande motivation et une grande activité de sa part.

Quand un apprenant travaille avec des exercices imprimés, qu'il remet à un correcteur pour évaluation, il y a habituellement un délai entre la fin de

e. Feedback immédiat :

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l'exercice et la réception de la correction. Un exerciseur médiatisé permet une réception instantanée du feedback et de la correction. Or, plus une erreur éventuelle est vite corrigée, plus la pratique correcte est acquise rapidement et en profondeur.

Outre les avantages évoqués ci-haut, un exerciseur a également des limites. La limite la plus déterminante est intrinsèquement pédagogique : son potentiel pédagogique est faible et sa puissance comme instrument d'apprentissage est restreinte.

Ses limites peuvent être appréciées en les situant sur l'échelle taxonomique de Bloom (domaine cognitif) : le plus souvent le potentiel d'un exerciseur ne dépasse pas les deux premiers niveaux de cette taxonomie (qui en comprend six), soit l'acquisition de connaissances et la compréhension, les autres niveaux étant l'application, l'analyse, la synthèse et l'évaluation.

L'exerciseur ne doit pas être utilisé pour attribuer des notes d'évaluation sommative, autrement dit transformer l'exerciseur en « test objectif noté ». En effet, la performance testée avec ce type d'instrument n'est pas nécessairement représentative du rendement de l'apprenant. Favorisé par le hasard et aidé par des stratégies d'analyse d'items, l'apprenant peut arriver à gonfler sa note sans réellement puiser dans ses connaissances.

Pour surmonter ces limites pédagogiques, Coen (1999) propose quatre stratégies :

1. La première stratégie gagnante consiste à d'exploiter au maximum le potentiel formatif de l'exerciseur. Ainsi, tout autant que le jeu des questions et réponses, le dispositif de rétroaction fait la richesse d'un exerciseur. Celui-ci ne devrait pas mettre l'accent sur la production de la bonne réponse, mais plutôt sur l'offre d'une rétroaction adéquate qui aidera l'apprenant à corriger le tir et à combler les failles de son apprentissage.

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2. On peut aborder avec un exerciseur des connaissances de niveau supérieur en usant la deuxième stratégie. Ainsi, un exerciseur peut contribuer à l'acquisition d'habiletés méthodologiques dans la mesure où les items sont centrés sur ledit processus méthodologique plutôt que sur le résultat de ce processus. En sciences, par exemple, un tel exerciseur lancerait les apprenants dans la résolution d'une situation-problème complexe en proposant des items portant sur l'identification des procédures reliées à chaque phase de résolution, plutôt que sur l'aboutissement (calculs, mesures, etc.) de chaque phase.

3. Sachant qu'un exerciseur peut s'avérer efficace pour faire acquérir des connaissances de base, on veillera à compléter la séquence d'apprentissage ainsi amorcée avec des activités plus poussées d'application, d'analyse et de synthèse.

4. En ce qui concerne le dispositif d'interrogation lui-même, il est possible, au moyen d'un « indice de certitude », d'une part, de minimiser l'effet de hasard ou de chance dans la sélection des réponses aux items d'un exerciseur et, d'autre part, d'enrichir la démarche d'apprentissage proposée à travers l'exerciseur. Pour définir l'indice de certitude, on demande à l'apprenant de spécifier pour chaque item proposé à quel point il est convaincu d'avoir donné une bonne réponse. Ce faisant, l'apprenant qui, par exemple, est tombé sur la bonne réponse mais presque ou totalement par hasard, sera invité à « se responsabiliser face aux réponses qu'il produit en essayant de rendre visibles les parts d'ignorance qu'il possède encore ».

Nous ne pouvons clôturer ce point sans signaler que les exerciseurs conviennent surtout pour des apprentissages de base (connaissance, compréhension et application). Pour cette raison, l'apprenant s'en servira à des fins d'évaluation formative des apprentissages plutôt qu'à des fins d'évaluation sommative.

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I.1.3 LA PEDAGOGIE CENTREE SUR L'APPRENANT

I.1.3.1 Pédagogie

La pédagogie est souvent définie comme l'art et la science d'enseigner aux enfants. Le concept de « pédagogie » est donc très lié avec celui d'«éducation ». La pédagogie doit être différenciée de la didactique. En effet la didactique se concentre essentiellement sur une discipline et sur la manière de l'enseigner.

De manière générale, la pédagogie peut être perçue comme une action qui vise à provoquer des effets d'apprentissage. C'est une activité complexe, sous-tendue par des valeurs et par des hypothèses relatives au développement cognitif de l'individu. La pédagogie doit être considérée comme un terme générique, qui englobe d'autres concepts qui lui sont liés. Il existe, en effet, des méthodes pédagogiques, des outils pédagogiques, des approches pédagogiques, des pratiques et des activités pédagogiques, etc. ( www.Wikipédia.fr)

Aujourd'hui, la pédagogie se décline en plusieurs sens :

a. il peut s'agir d'une réflexion sur l'action éducative en vue de l'améliorer, ce que Durkheim nommait déjà «théorie pratique» ;

b. il peut être question d'une doctrine (par exemple les pédagogies Freinet, coopérative ou institutionnelle). Cette doctrine émane de la démarche précédente qui s'est systématisée ;

c. par extension, il peut s'agir aussi dans le langage courant de l'art d'éduquer ou d'enseigner (on dit par exemple : c'est un bon pédagogue). (Vellas, 2007)

Selon Houssaye (1998), la pédagogie est l'enveloppement mutuel et dialectique de la théorie et de la pratique éducative par la même personne, sur la même personne». Cette définition a le mérite d'insister sur le fait que le pédagogue est un praticien-théoricien de l'action éducative qui cherche à

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conjoindre la théorie et la pratique à partir de sa propre action, à obtenir une conjonction de l'une et de l'autre.

I.1.3.2 Courants pédagogiques

Il existe plusieurs courants, écoles ou façons d'envisager la pédagogie. Chacune regroupe plusieurs méthodes. Quatre courants principaux, dont les appellations sont variables, coexistent depuis l'Antiquité : traditionnel, humaniste, comportementaliste et fonctionnaliste.

a. Le courant traditionnel : dans ce courant, le formateur possède le savoir. La formation est conçue de telle manière que le formateur transmette son savoir au formé. La technique pédagogique la plus utilisée est l'exposé. La pédagogie est centrée sur le formateur et le message à transmettre.

b. Le courant comportementaliste : ce courant considère qu'on peut faire évoluer le comportement d'un formé en lui faisant vivre des stimuli externes.

c. Le courant humaniste : le formateur prend ici la figure d'un conseiller dont l'objectif est de développer l'autonomie de l'apprenant. La pédagogie est centrée sur l'apprenant. « Apprendre, c'est changer, abandonner ses dépendances extérieures à l'égard d'un maître ou d'un moniteur, c'est renoncer à un savoir prédigéré, c'est s'exposer directement à la vie ». (Rogers, 1984)

d. Le courant fonctionnaliste : le formateur se fixe pour but la réalisation des objectifs de la formation. Aussi, l'élève doit connaître les objectifs et contrôler l'évolution de son apprentissage. C'est une pédagogie centrée sur l'objectif et les techniques pédagogiques.

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I.1.3.3 Le triangle pédagogique de Jean HOUSSAYE

Selon Houssaye (1998), la situation pédagogique peut être représentée selon un triangle dont les sommets sont : le formé (apprenant, stagiaire ou élève), le formateur (enseignant, moniteur, professeur) et l'objet de la formation (le contenu ou le savoir, ce qui va être appris par le formé).Pour l'auteur, la pédagogie est l'articulation privilégiée de deux des pôles du triangle, excluant le troisième qui fait le fou ou le mort avec lequel il faut cependant garder contact.



Figure I.2. Triangle pédagogique de Jean Houssaye

Source : Houssaye (1998)

En fonction de ce schéma, il ne peut y avoir que trois processus distincts selon les axes privilégiés : « enseigner » qui privilégie l'axe professeur - savoir, « former » qui privilégie l'axe professeur-élèves, « apprendre » qui privilégie l'axe élèves - savoir.

Les trois côtés du triangle représentent les relations qui s'établissent entre ces trois éléments et qui, selon leur nature, vont induire ou définir tel ou tel modèle pédagogique. Ainsi, Houssaye distingue deux modèles pédagogiques, à savoir le modèle pédagogique transmissif et le modèle pédagogique appropriatif.

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Dans le modèle transmissif, l'accès à l'objet de la formation dépend du formateur. En effet, nous dit cet auteur, dans ce type de pédagogie, c'est le professeur qui est (ou qui a été actif) ; c'est lui qui a déjà opéré les élaborations, les processus intellectuels supérieurs : analyse, synthèse, etc. et il ne reste plus à l'élève que le devoir, pas la construction du savoir. Cette pédagogie, centrée sur les contenus, mène le plus souvent à la passivité de l'élève.

Ce modèle correspond au dispositif d'enseignement traditionnel où le formateur est dépositaire du savoir et il impose les modalités d'accès à celui-ci, non seulement par son style pédagogique, mais sa disponibilité, ses horaires de travail, sa présence dans un lieu donné, etc.

Par contre dans le modèle appropriatif, l'élève accède directement au contenu de la formation. C'est le principe de base de l'autonomie. Ce contenu est rendu accessible par le travail préalable du formateur pour le mettre en forme de telle manière que l'apprenant puisse se passer de lui : c'est le sens du travail de médiatisation des contenus de la formation. C'est dans un tel modèle que l'apprenant devient son propre médiateur dans l'accès au savoir, avec l'aide du spécialiste consultable et privilégié qui reste l'enseignant. Ce dernier peut orienter son attention et son travail sur la personne en train d'apprendre : on peut véritablement parler ici de la formation centrée sur l'apprenant.

I.1.3.4 La pédagogie centrée sur l'apprenant (méthodes actives)

Pendant plusieurs siècles, l'éducation reposait sur le courant traditionnel, courant qui avait pour modèle théorique, les méthodes traditionnelles. Dans le cadre de ce courant traditionnel, «Le fait essentiel que toute initiative appartient au maître tend à faire, du rapport pédagogique, un rapport d'autorité. Les connaissances bénéficient de l'autorité magistrale et, théoriquement du moins, il n'y a pas lieu de les mettre en doute. Sur le plan moral, l'élève est considéré comme un objet à modeler de l'extérieur. On pourrait appeler logocentrique un tel courant, exprimant ainsi le fait qu'il

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est centré sur le discours, son objet, sa structure et son émetteur. Le premier mouvement de contestation va consister à centrer l'acte pédagogique non plus sur le discours, mais sur l'élève ». (Gabaude, 1972)

C'est en fait ce besoin de remettre l'élève au coeur de l'éducation qui amena les pédagogues à initier l'éducation nouvelle. Ce nouveau courant révolutionnaire sera à l'origine de nouvelles méthodes pédagogiques ou méthodes actives.

La pédagogie active est une philosophie de l'éducation et de l'enseignement basée sur une certaine conception que l'on se fait sur l'acte même d'enseigner. L'enseignant prend en compte la motivation de l'élève, ses attentes, ses besoins et lui propose des techniques à travers lesquelles il est amené à chercher, à créer, à produire etc.

La pédagogie active considère que l'élève en tant qu'être humain est le sujet actif de son apprentissage. L'élève découvre ou construit ses connaissances. C'est pourquoi, l'enseignement doit être conçu comme un processus d'auto-développement et d'auto-épanouissement. (PASE, 2010 a)

La pédagogie active place donc l'élève au centre de l'action éducative. Elle consiste à laisser l'élève conjuguer lui-même, à la première personne du singulier, les verbes suivants : entendre, observer, discuter, faire et enseigner. (Silberman ,1979)

- Ce que j'entends, je l'oublie ;

- Ce que j'entends et observe, je m'en souviens un peu ;

- Ce que j'entends, observe et discute, je commence à le comprendre ;

- Ce que j'entends, observe, discute et fais, me donne des connaissances et de la compétence ;

- Ce que j'enseigne à un autre, je le maîtrise.

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C'est le credo de cette pédagogie. Enseigner, ce n'est donc pas transmettre ou communiquer des connaissances, c'est plutôt les faire acquérir. Il ne s'agit cependant pas de connaissances seulement, mais aussi de compétences, d'attitudes, de valeurs, etc. C'est l'élève qui les conquiert, avec l'assistance du maître. Lorsque l'élève s'engage dans les activités, il cultive la mémoire, la compréhension, la compétence et la maîtrise.

L'action d'enseigner, ce n'est pas déverser des matières dans les têtes des élèves, il requiert beaucoup plus que de paroles. Il implique l'apprentissage : l'élève doit être actif et intellectuellement engagé dans le processus, ce qui nécessite le traitement de la matière reçue. (PASE, 2010 b)

La fin du 19^e siècle et le début du 20^e siècle ont été marqués par le passage de la pédagogie traditionnelle à pédagogie nouvelle. En effet, à cette époque, des pédagogues, des médecins, des psychologues s'interrogent sur les systèmes scolaires et, suite à leurs observations des enfants, constatent l'inadaptation de ces systèmes au développement naturel et social de l'enfant. Cette éducation nouvelle » place l'enfant au centre de ses préoccupations et s'oppose à une pédagogie traditionnelle centrée sur le maître et sur les contenus à transmettre. (Gauthier, 1996)

C'est donc dans ce mouvement que se sont développés de nombreux outils créés à des fins purement didactiques et permettant un travail personnalisé et individualisé. Parmi les tenants de cette pédagogie, on trouve entre autres, Friedrich Fröbel, Maria Montessori, Ovide Decroly et Célestin Freinet.

Nous nous intéressons à ces quatre personnages à cause des efforts pour adapter l'enseignement à l'enfant puis à le personnaliser et l'individualiser. Leur pédagogie veut rendre les enfants libres et autonomes. Dans ce but, ils ont créé

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du matériel spécialement dédié à l'enfant pour son apprentissage. Le tableau I.2 résume les idées fortes de leur pédagogie.

Tableau I.2 : Idées fortes des pédagogues de l'école nouvelle

Friedrich Fröbel	Le jeu est au centre du développement du jeune enfant. Il confectionna tout un ensemble de jeux : les dons, en fonction des besoins des enfants et de leurs aptitudes motrices. Ces dons sont mobiles, réutilisables et adaptés à l'enfant. L'enfant choisit le don qui l'intéresse, l'utilise et le manipule comme il le désire, il est autonome.
Maria Montessori	Sa pédagogie prône la responsabilité et l'autodiscipline. L'apprentissage repose sur un matériel pédagogique méthodiquement conçu et standardisé permettant à l'enfant de mesurer son degré de réussite et d'évaluer ses progrès. L'éducateur dirige l'activité de l'enfant sans le contraindre.
Ovide Decroly	L'école doit être conçue « par la vie, pour la vie » : l'enseignement doit répondre aux centres d'intérêt de l'enfant et doit prendre en compte l'environnement socioculturel dans lequel il évolue. Sa pédagogie se réalise par le jeu qui est considéré comme « l'activité principale » de l'enfant car il lui permet d'imiter, d'imaginer, d'être créatif, d'expérimenter, de réfléchir.
Célestin Freinet	Sa pédagogie se résume à une seule idée : « on ne comprend bien que ce qu'on transforme. Autrement dit, le savoir et l'apprentissage doivent s'ancrer dans le vécu et la vie de l'enfant pour avoir un sens et pour être compris et retenu par lui ». Cette pédagogie est fondée sur trois principes de base : l'exploration, le tâtonnement et l'action.

I.1.3.5 Les fonctionnalités des méthodes actives

Le modèle centré sur les élèves se retrouve dans la psychopédagogie et recommande de partir de l'élève. La théorie qui sous-tend une telle vision de l'éducation, c'est le constructivisme, qui, contrairement au comportementalisme,

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repose sur l'idée selon laquelle un objet de savoir n'est assimilable que construit par le sujet qui apprend.

On retrouve cette conception dans la théorie du « learning by doing » (Apprendre par le travail) de John Dewey. Il y a donc une nécessité indéniable d'une activité de l'élève pour qu'on puisse parler de l'apprentissage. Toutefois, apprendre quelque chose appelle toujours, d'une façon ou d'une autre, la médiation d'autrui et l'une des formes de cette médiation est de rencontrer quelqu'un qui vous enseigne cette chose.

I.1.3.5 Les principes de la pédagogie active

La pédagogie active exige le recours aux méthodes et techniques actives principalement axées sur quatre principes didactiques : l'activité, la participation, l'anticipation et la coopération. (PASE, 2010 b)

a. L'apprentissage actif : la pédagogie active prône, comme premier principe, l'apprentissage actif qui permet à l'élève de lier les connaissances, les attitudes (les compétences) à leurs besoins. Il s'agit d'enseigner à l'élève comment apprendre, prendre des décisions sur ce qu'il éprouve et les actions à entreprendre.

Exemple : les exercices de laboratoire.

b. L'apprentissage participatif : le deuxième principe de la pédagogie active est la participation. Les élèves exécutent la plupart des activités : ils analysent, étudient les idées, résolvent les problèmes et appliquent ce qu'ils apprennent. L'apprentissage actif et participatif est rapide, amusant et engage l'élève. Exemple : les études en groupe.

c. L'apprentissage anticipatif : ce troisième principe permet à l'élève d'agir à des fins présentes et futures. L'élève doit trouver que les activités scolaires lui permettent de résoudre les problèmes actuels et ceux qui se poseront à lui dans

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l'avenir. La pédagogie active tient compte de ce principe en proposant aux élèves des situations - problèmes plus réalistes.

Exemple : un exercice d'observation d'un objet qui servira d'objet d'étude le lendemain.

d. L'apprentissage coopératif : ce dernier principe est basé sur une approche de groupe : apprendre ensemble de façon complémentaire et mutuelle. Les élèves apprennent avec des objectifs communs, reçoivent des récompenses mutuelles, utilisent des ressources communes et profitent des rôles complémentaires.

Exemple : une prise en charge des élèves moins doués par leurs condisciples lors de la préparation de l'Examen d'Etat.

Les méthodes actives permettent à l'élève de se sentir concerné par l'activité de classe dont il est le premier bénéficiaire. Dans cette étude, nous avons focalisé notre attention sur les méthodes centrées sur l'élève pour leur application dans le didacticiel de chimie appliquée qui constitue le système d'apprentissage.

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I.2. ETAT DE L'ART

L'enseignement et l'ordinateur ont une vielle histoire. Ce chapitre va présenter l'état de l'art ; il sera articulé autour de trois points, à savoir : les Applications Pédagogiques de l'Ordinateur (APO), l'Enseignement Assisté par Ordinateur (EAO) et l'intégration des Technologies de l'Information et de la Communication (TIC) dans l'enseignement.

Au cours du XX^e siècle, l'école a tenté de s'approprier les médias et les dispositifs technologiques, avec plus ou moins de volonté et plus ou moins de moyens : radio scolaire (années 1930), télévision scolaire (années 1950), informatique (années 1970), magnétoscope (années 1980), multimédia (années 1990).

Nous allons traiter uniquement l'Enseignement Assisté par Ordinateur (EAO) car il s'insère mieux dans le cadre de cette recherche. Mais avant d'en arriver, jetons un regard sur les applications pédagogiques de l'ordinateur.

I.2.1 Les applications pédagogiques de l'ordinateur (APO)

On distingue plusieurs terminologies : on parle tantôt des Applications Pédagogiques de l'Ordinateur (APO) ou des Utilisations Pédagogiques de l'Ordinateur (UPO) ou encore des Utilisations Didactiques de l'Ordinateur (UDO).

Jaffard (1990) distingue les effets sur chacun des trois éléments du triangle pédagogique que sont : les élèves, l'enseignant et le savoir.

a. Sur les élèves

- dans l'aide aux élèves en difficulté par la diminution du taux d'échec ; - l'ordinateur permet de mieux tirer profit des activités d'apprentissage des

élèves qui deviennent acteurs autonomes ou en groupe, ils peuvent exercer

leur contrôle sur l'ordinateur ;

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- comme on l'a montré, l'écran de l'ordinateur permet de fixer des images et donc de mieux utiliser le rôle des images mentales dans les apprentissages ;

- les élèves qui sont attirés par la technologie et dont la motivation pour utiliser un ordinateur émane de l'intérieur d'eux-mêmes, devant le choix parmi plusieurs activités en classe, optent pour le travail avec un ordinateur et deviennent plus productifs ;

- les élèves qui travaillent avec un système d'apprentissage intégré, qui permet de suivre leur propre rythme et de recevoir une rétroaction immédiate demeurent concentrés plus longtemps ;

- l'utilisation régulière de l'ordinateur par l'enseignant éveille la curiosité des élèves qui se manifeste par la production de connaissances ;

- l'utilisation de la technologie favorise la collaboration au lieu de l'isolement. Le désir de résoudre les difficultés rencontrées favorise l'interdépendance et la collaboration entre les élèves. Cette utilisation peut être un facteur pour changer le climat de compétition qui existe dans la classe traditionnelle en climat de coopération.

b. Sur l'enseignant

Son rôle demeure encore plus irremplaçable. En effet :

- l'ordinateur lui permet d'être plus près des élèves car plus disponible, débarrassé qu'il est de tâches matérielles comme de faire et refaire des figures au tableau ; les élèves y ont accès directement à l'écran de l'ordinateur, de plus elles sont alors personnalisées. Il sera à même d'intervenir plus efficacement dans les activités d'apprentissage des élèves placés (en individuel ou groupe de deux par exemple) devant un ordinateur et travaillant sur un sujet donné ;

- l'ordinateur lui permet également d'être plus performant grâce à des outils (logiciels ou autres technologies éducatives) ;

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- l'ordinateur utilisé dans l'acte pédagogique amène l'enseignant :

à se questionner sur ses pratiques pédagogiques et à remettre certaines en cause, à être plus exigeant sur les objectifs et les activités d'apprentissage à mettre en oeuvre lors d'une séquence pédagogique ;

à inventer des situations pédagogiques nouvelles intégrant des Nouvelles Technologies Éducatives, le rôle des TIC étant d'apporter un « plus pédagogique » ;

- comme de nombreux logiciels permettent aux élèves "d'avancer et d'apprendre à leur propre rythme", les enseignants-informateurs deviennent des enseignants-facilitateurs ; ils ont alors davantage tendance à mettre l'accent sur les processus d'apprentissage plutôt que la transmission de l'information ;

- l'utilisation de l'ordinateur modifie la dynamique de la classe. Le travail en petits groupes d'élèves et auprès de chaque élève individuellement rend moins nécessaire le travail avec toute la classe en même temps ; ce qui permet de mieux identifier les élèves qui ne comprennent pas ou qui comprennent moins vite et moins bien ;

- avec l'implantation de l'ordinateur, l'enfant devient « découvreur et artisan de sa propre connaissance ». Il est amené à voir et à contrôler l'information différemment. Et l'enseignant sera là pour le guider et le faire évoluer ;

- à un modèle centré sur l'enseignant, l'ordinateur contribuera à faire en sorte que le cadre d'apprentissage soit centré désormais sur l'élève. L'école sera non seulement un lieu où l'élève apprend des connaissances, mais un lieu où il apprend à apprendre. Ainsi la classe deviendra un centre actif d'apprentissage. L'ordinateur contribuera à placer l'élève dans une démarche de résolution de problème, plutôt que dans une situation de réception passive de l'information. Ce nouveau climat favorisera

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l'apprentissage et, nécessairement, le développement de l'esprit d'observation de l'élève, son esprit d'analyse et son sens critique.

c. Sur le savoir

Les effets se situent à deux niveaux :

1. sur l'évolution de la discipline enseignée : par exemple en sciences expérimentales où l'ordinateur permet le traitement en temps réel de données captées ;

2. sur l'évolution de la manière d'enseigner la discipline : à titre d'exemple, l'utilisation des Expérimentations Assistées par Ordinateurs (ExAO) et des outils de simulation permettent de compléter et d'enrichir les expériences réalisées par les élèves.

Pour Pochon et Blanchet (1991), l'ordinateur n'a pas encore un statut très fixe, il navigue encore entre machine à enseigner et outil didactique. Ils situent les utilisations de l'ordinateur en classe dans cinq domaines selon l'évolution du temps : la didactique de l'informatique, l'utilisation de l'ordinateur comme "machine à enseigner", l'ordinateur comme outil de "développement cognitif", l'utilisation de progiciels supportés par l'ordinateur, et l'ordinateur comme outil de changement et d'innovation de l'école.

Les cinq domaines cités suivent, à quelques nuances près, l'évolution chronologique du développement de l'ordinateur. La figure ci-dessous retrace en grandes lignes de cette évolution durant ces 20 dernières années.

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Figure I.3. Evolution du développement technologique de l'ordinateur ces 20
dernières années

Source : Zampa (2003)

I.2.2 Enseignement assiste par ordinateur (EAO)

I.2.2.1 Présentation

Dans les premières recherches utilisant l'informatique à des fins pédagogiques, l'ordinateur est considéré comme une « machine à enseigner ». En 1970, le terme d'EAO « Enseignement Assisté par ordinateur » commence à être utilisé. C'est un type de programme éducatif conçu pour servir d'outil d'enseignement. A partir de ce terme, toute une série de sigles se sont succédés et une ribambelle de définitions ont été données pour un même sigle. Vivet (1989) donne différentes acceptions du sigle EAO, allant d'Enseignement Assisté par Ordinateur, en passant par Echanges Améliorés par Ordinateur et Environnement d'Apprentissage Optimal. Puis ce sigle se modifie en EIAO pour désigner initialement Enseignement Intelligemment Assisté par Ordinateur et plus tard pour Environnement Interactif d'Apprentissage avec Ordinateur.

Actuellement le terme le plus employé est l'Environnement Informatique pour l'Apprentissage Humain (EIAH). On voit bien entendu que cette évolution est étroitement liée à l'utilisation première de l'ordinateur (apprentissage-

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enseignement) ainsi qu'aux évolutions du matériel et de ce qu'il permet de réaliser.

I.2.2.2 Principe

On décrit l'Enseignement Assisté par Ordinateur (EAO) comme l'enseignement-apprentissage au moyen de l'ordinateur. Né du traitement informatique de l'enseignement programmé, qui découpe les connaissances à acquérir en éléments simples, du plus élémentaire au plus complexe, l'EAO fonctionne sur le modèle béhavioriste, selon le schéma stimulus-réponse-évaluation. Ainsi chaque réponse de l'apprenant déclenche celle de l'ordinateur, conformément à ce que le concepteur du logiciel a prévu.

Gagné, Wagner et Rojas (1981) ont identifié neuf principes d'apprentissage dans un EAO, les voici brièvement énumérés :

1. la contiguïté stimulus-réponse : fait allusion au délai entre la présentation d'un stimulus et le temps de réaction à ce dernier ;

2. la richesse des sollicitations : ce principe vise à multiplier les occasions d'associer stimuli et réponses afin d'assurer la rétention ;

3. l'usage adéquat des répétitions : contribue à la consolidation de l'apprentissage en cours ;

4. l'à-propos de l'interaction ou du renforcement : prévoir une période de synthèse ou de révision sur les informations passées afin de faciliter leur amalgamation aux nouvelles informations ;

5. la pertinence des indices utilisés : leur usage judicieux peut amener l'apprenant à induire des associations difficiles. La disparition progressive de ces indices assurera la cristallisation des réponses ;

6. une organisation originale du contenu et un usage judicieux des techniques de rappel : ce principe consiste à prévoir une période de synthèse ou de révision

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sur les informations passées afin de faciliter leur amalgamation aux nouvelles informations ;

7. la variété dans les stratégies de présentation : ce principe a pour but de caractériser les habiletés intellectuelles des apprenants et d'en dégager un modèle d'apprentissage ;

8. le respect des différences individuelles : à l'aide des exemples nombreux et diversifiés, faire ressurgir en mémoire court terme des informations antérieures ou des stratégies d'acquisition déjà maîtrisées (individualisation de l'apprentissage) ;

9. l'évaluation constante des attitudes : les attitudes de l'apprenant influencent d'une façon ou d'une autre la qualité de l'apprentissage. La réussite d'un apprentissage dépend pour beaucoup des attitudes de l'apprenant (la motivation intrinsèque et extrinsèque, la motivation rattachée à la tâche, de celle rattachée à la performance, au niveau d'aspiration de l'apprenant, à son goût de compétitivité, à son désir d'appartenance, son niveau d'anxiété, sa crainte de rejet et son besoin de renforcement).

I.2.2.3 Intérêts et limites de l'EAO

Les logiciels d'EAO présentent un intérêt manifeste dans les situations pour lesquelles ils ont été conçus, à savoir :

- des activités où la machine peut remplacer l'enseignant, quand elles sont ponctuelles, cadrées et en liaison directe avec la vie de la classe ;

- des activités que seule la machine est en mesure de proposer (animation, simulation) ou pour lesquelles l'ordinateur apporte une valeur ajoutée appréciable (motivation et autonomie des élèves, collaboration, messages sonores, lecture des images, traitement des résultats, ...).

Les limites des logiciels d'EAO sont fixées d'une part par la machine et sa programmation et d'autre part par l'usage abusif qui peut en être fait. L'enseignant doit avoir conscience que l'EAO repose sur cette double erreur :

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- l'apprentissage se construit selon un mode linéaire, au cours duquel l'apprenant serait successivement informé, exercé puis évalué ;

- la machine se substitue à l'enseignant, qui n'est plus indispensable.

I.2.3 Intégration des TIC dans l'enseignement

Les TIC n'ont pas été crées à des fins didactiques mais actuellement elles sont amplement utilisées dans l'enseignement (Zampa, 2003). Ces technologies offrent la possibilité de : mémoriser, afficher, manipuler, analyser, calculer, rechercher, dialoguer à des fins d'enseignement et d'apprentissage.

Vue leur pertinence pédagogique, les TICE entrainent de nouvelles méthodes de travail et d'enseignement. El Hajjami Abdelkrim (2008) envisage deux enjeux de l'intégration des TIC en classe et hors classe :

1. En classe en présence du professeur, elles permettent de (d') :

- aider les élèves à surmonter des difficultés liées à l'apprentissage des disciplines ;

- rapprocher des phénomènes complexes, non accessibles aux élèves, par des simulations adéquates ;

- stimuler chez eux la motivation à utiliser les TIC dans leurs activités scolaires en leur offrant un espace convivial avec des outils adaptés et performants (textes animés, images, vidéo, effets sonores<) ;

- appuyer le travail du professeur.

2. Hors de la classe, dans un enseignement interactif en ligne ou par utilisation de cédéroms interactifs, les TICE favorisent :

- la gestion autonome du temps et d'espace : l'apprenant gère selon ses disponibilités le temps d'accès à la formation, ainsi que le lieu de cette formation ;

- la réduction des coûts : les frais que nécessitent la présence en classe sont supprimés ;

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- la richesse de l'accès à l'information : les apprenants peuvent avoir accès, par le biais des liens hypertextes, à des documents très variés ;

- les cours actualisés : les formateurs peuvent facilement mettre à jour les références pédagogiques à mesure que de nouvelles informations apparaissent ;

- l'espace coopératif : les technologies en ligne permettent d'interagir avec les autres étudiants, les formateurs ou les tuteurs ;

- les évaluations instantanées : les tests peuvent être corrigés, notés et restitués en quelques secondes.

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CONCLUSION PARTIELLE

Dans ce chapitre, nous avons abordé tour à tour la définition des concepts clés et la place de l'ordinateur dans l'enseignement. Il a été démontré que le design pédagogique sert à structurer le contenu d'un cours afin d'en faciliter l'apprentissage, ce qui permet d'atteindre les objectifs pédagogiques prédéfinis.

Le design pédagogique se réalise en trois étapes :

- l'identification du but et des objectifs spécifiques du cours ;

- la structuration du contenu en unité d'apprentissage logique ;

- l'élaboration des stratégies pédagogiques permettant d'identifier les

meilleurs moyens ou outils pour atteindre les objectifs.

L'ordinateur constitue un outil pour la motivation, favorise l'activité et aide à atteindre des objectifs d'autonomie, de travail individuel ou en groupe. Il est également une encyclopédie active, créateur de situation de recherche, tableau électronique, outil de calcul et de traitement de données et images, instrument de simulation, évaluateur neutre et instantané, répétiteur inlassable, instructeur interactif,<L'utilisation des ordinateurs a permis une réelle automatisation de certaines tâches de l'enseignant, le laissant ainsi libre de consacrer plus de temps sur des problèmes plus importants.

Par ailleurs, nous devons considérer que l'ordinateur n'est pas une panacée. Il a bel et bien sa place en classe au même titre que les autres supports pédagogiques mais il ne peut pas jouer le rôle essentiel de l'apprenant. Sans sa participation active, sans sa motivation, son envie d'apprendre, aucun logiciel ne pourra lui transmettre des connaissances de manière significative. De même, l'ordinateur n'est pas une machine qui a vocation à remplacer l'enseignant. C'est lui qui détermine la tâche à accomplir, qui donne la consigne initiale ; pendant la réalisation de la tâche, il aide les apprenants quand ils ont des problèmes et c'est lui qui devra finalement évaluer les productions des élèves. En bref, il faut

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constamment garder à l'esprit que l'ordinateur est un moyen et non une fin, que son rôle doit être défini par l'utilisateur, et que rien ne peut remplacer le facteur humain, principalement en matière d'éducation. (Ikolongo Befembo, 2010)

Pourtant, l'outil informatique peut oeuvrer en faveur d'une pédagogie active, voire être d'une aide non négligeable pour certains enfants considérés comme étant en échec scolaire. Son usage pour l'apprentissage constitue un moyen pédagogique supplémentaire et complémentaire aux méthodes d'apprentissage existantes. (Baron, 1999)

Pour Perrenoud (2002), « Les enfants naissent dans une culture où l'on clique, et le devoir des enseignants est de s'insérer dans l'univers de leurs élèves ». Il ajoute : « L'école doit dispenser un enseignement utile à l'extérieur et de qualité. Sinon, comment voulez vous que les élèves aient confiance en elle ?

A présent que toutes les précisions d'ordre théorique ont été faites et que le fil d'Ariane qui nous guidera dans les méandres de cette recherche a été tissé, nous allons nous engager dans la seconde partie de notre travail va se focaliser sur le cadre pratique. Cette partie comporte trois chapitres : le premier est consacré à l'architecture et les outils qui ont servi pour la conception pédagogique et informatique de notre didacticiel ; le second porte sur le cadre méthodologique de la recherche et le troisième concerne les résultats.

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DEUXIEME PARTIE :

CADRE PRATIQUE

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CHAPITRE II :

CONCEPTION DU DIDACTICIEL DE CHIMIE APPLIQUEE

INTRODUCTION

Dans ce chapitre, nous présenterons les différentes étapes suivies pour la réalisation de notre didacticiel. De façon générale, le processus de conception nécessite la participation de plusieurs personnes et peut être décomposé en sept étapes (Larbi Omar, 2008) :

a. Emergence d'une idée de didacticiel à produire.

Loin d'être un logiciel d'enseignement programmé, notre didacticiel se veut être un instrument qui incarne une visée pédagogique et une visée didactique. Il s'agit d'un outil qui peut être utilisé par un enseignant pour augmenter l'efficacité de son enseignement et par un apprenant pour augmenter l'efficacité de son apprentissage.

L'idée maitresse dans la production de cet outil est fondée sur le principe selon lequel c'est l'élève qui se trouve au coeur de l'action éducative en tant que personne ayant droit à la formation digne d'un être libre, indépendant et en quête de savoir. C'est donc l'élève qui, sans être forcé à subir des connaissances, même indispensables, doit se sentir constamment confronté à des situations qui l'incitent à savoir plus.

La deuxième idée voudrait que cet outil technologique soit réellement au service de l'enseignant, qui au lieu de demeurer le détenteur du savoir, devienne plutôt l'animateur de la classe ; il la guide dans le choix des orientations, maintient son intérêt, active sa recherche et formule les résultats tout en indiquant les champs d'application.

b. Clarification de cette idée : à partir de l'idée initiale il faut dégager des informations comme les objectifs de la présentation, le type de public concerné,

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les fonctionnalités attendues, le choix de support de communication à utiliser. Un synopsis permet de mettre en forme l'ensemble des réponses aux questions précédentes.

c. Ecriture du scénario : une fois que l'on a décrit l'objectif du dispositif, il faut préciser les moyens et les méthodes pour y arriver : quelle stratégie utiliser pour l'exploration des informations ou la navigation dans le document ?

d. Ecriture du scénarimage (story-board) : il décrit de manière visuelle le résultat graphique attendu. Il permet d'identifier les médias utilisés ainsi que l'interactivité à attacher à ces médias.

e. Réalisation de la maquette : à la fin de l'écriture du scénarimage, on réalise une maquette qui permet de tester un scénario et d'avoir une première idée du document dans sa forme finale. À partir de cette maquette, on peut choisir de remettre en cause des choix faits précédemment. Actuellement dans un contexte commercial, la réalisation de cette maquette est laissée aux soins des informaticiens et nécessite une description très précise du scénarimage et du scénario.

f. Production du document : une fois les choix faits, il ne reste plus qu'à produire le document. Cette phase se décompose en deux sous tâches :

- création ou collecte des médias qui composeront le document, cette phase est généralement réalisée par des graphistes.

- assemblage des différents médias pour constituer le document.

g. Diffusion : une fois le document produit, il est diffusé. Cette diffusion peut être réalisée par l'intermédiaire de CD-ROM ou via le Web.

Le processus de conception de notre dispositif peut être décomposé en deux grandes étapes : la conception pédagogique et la conception informatique intégrant ainsi les cinq phases du modèle ADDIE (design pédagogique) évoqué au chapitre I.

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II.1 LA CONCEPTION PEDAGOGIQUE

II.1.1 PHASE D'ANALYSE

Cette phase comporte quatre étapes : a. Les fonctions du didacticiel :

Comme nous l'avons souligné ci-haut, l'objectif principal de la création de ce didacticiel est de permettre un meilleur apprentissage de la chimie appliquée en favorisant la participation active de l'apprenant dans la construction de ses propres connaissances et compétences. En utilisant la grille de classement de De Vries (cfr. Chapitre 1), notre didacticiel possède deux caractéristiques : le tutoriel et l'exerciseur, considérés comme des outils pédagogiques efficaces dans l'enseignement et l'apprentissage. Le tutoriel présente l'ensemble des connaissances à acquérir par l'élève tandis que l'exerciseur est un instrument d'évaluation formative ou d'auto-évaluation permettant aux élèves de faire le point sur leurs acquisitions de savoirs et savoir-faire.

Ces deux fonctions du didacticiel viennent décharger l'enseignant de son rôle de répétiteur et de précepteur. Ainsi soulagé d'aspects répétitifs ou fastidieux de sa tâche, il retrouvera certainement du temps pour les remédiations et rattrapages qui en constituent un pôle important et pour lequel il est irremplaçable. Même si l'enseignant est absent du moment où l'apprenant se trouve occupé avec le didacticiel, c'est lui qui décide, organise et gère l'accès des apprenants à ce type de produit ; il devient alors, de manière modeste sans-doute, gestionnaire d'apprentissage chez l'un ou l'autre élève. La figure III.1 montre la place de l'ordinateur comme facilitateur du processus d'apprentissage.

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Figure II.1 : Ordinateur, auxiliaire d'enseignement Source : Duchâteau (1992)

b. Le profil du public cible

L'Instructional design ne peut se passer de la considération de son premier « client », l'apprenant. Le profil du public cible contient ses caractéristiques administratives et pédagogiques (niveau, population, etc.).

Ce didacticiel est conçu principalement pour les élèves finalistes des humanités scientifiques, option biologie-chimie. Toutefois, les élèves d'autres sections telles que chimie industrielle, agriculture générale, vétérinaire,<peuvent également s'y intéresser grâce à quelques modules qui cadrent avec leurs filières de formation.

Ces élèves, en majorité jeunes, constituent un public hétérogène quant à l'alphabétisation informatique. Certains d'entre eux qui étudient en ville devanceraient ceux de l'intérieur du pays en ce qui concerne l'utilisation de l'ordinateur. Cependant, il faut noter que même parmi les élèves citadins, il y a des disparités selon les écoles de provenance. Nous observons de plus en plus un engouement de la part des jeunes à l'égard de l'ordinateur et des jeux vidéo.

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Nous sommes d'avis de ceux qui pensent que si les jeunes sont si intéressés à l'idée d'utiliser l'ordinateur pour se divertir, il en sera ainsi si on leur offre d'apprendre à l'aide de cette même technologie. En plus, la correction informatisée de l'Examen d'Etat et la publication des résultats sur le site du ministère de l'Enseignement Primaire, Secondaire et Professionnel (EPSP) depuis 2008 est un facteur qui pousse les élèves à s'intéresser encore plus à l'informatique. En général, on remarque que les TIC suscitent un intérêt spontané chez les jeunes (utilisation des options variées sur le téléphone, usage d'iPhone, d'iPod, d'iPad,...).

c. L'identification et la description des ressources

Le manuel de chimie appliquée élaboré lors de nos recherches antérieures de DEA nous a servi pour identifier le contenu du didacticiel. Ce contenu est pertinent, conforme au programme national de chimie 2005 et adapté à ses destinataires. La forme ergonomique rend l'apprentissage aisé et attrayant.

d. L'étude pédagogique et didactique

La chimie est un cours expérimental qui associe étroitement la théorie et la pratique. Mais les conditions actuelles l'ont rendu purement théorique et indigeste à cause de l'absence et/ou du sous-équipement des laboratoires.

L'Objectif Terminal d'Intégration (O.T.I.) de l'enseignement de chimie appliquée est défini comme suit : à partir d'une situation vécue (situation - problème) qui met en évidence les phénomènes chimiques ainsi que les différents problèmes liés à la santé et à l'environnement, un élève qui termine les humanités secondaires en chimie devra être capable de la traiter (identifier, observer, analyser, proposer une hypothèse, expérimenter, interpréter et tirer une conclusion). Et dans le cas de la santé et l'environnement, proposer des solutions appropriées tant préventives que curatives. (Ikolongo Befembo, 2009)

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Le remaniement du programme national de chimie a conduit à l'ajout des nouvelles matières telles que la chimie appliquée en 6^e année, avec comme conséquence l'augmentation du volume horaire. Au lieu de 6 heures de cours consacré par semaine, le programme actualisé prévoit 8 heures pour le cours théorique et 2 heures de travaux pratiques par mois. (Ministère de l'EPSP, 2005)

Nous constatons que le contenu étant trop volumineux, toute la matière prévue ne peut être enseignée entièrement de manière efficace durant le temps imparti. Les enseignants de chimie sont donc confrontés au défi majeur de maintenir la qualité de l'enseignement dans un contexte caractérisé par l'insuffisance du nombre d'heures de cours théoriques et pratiques et le manque quasi-total d'équipements de laboratoire.

Au-delà de contraintes horaires, illustrer l'enseignement pour le rendre plus attractif constitue également l'une des attentes du cours de chimie. D'autre part, l'absence d'expériences constitue un handicap pour les élèves qui n'arrivent pas à la fin de leur formation, à utiliser le matériel ni à réaliser les manipulations simples.

En substance, le didacticiel de chimie appliquée souhaité devrait soutenir (compléter et suppléer) les cours en présentiel sans les remplacer, illustrer les notions enseignées et stimuler chez l'apprenant le sens pratique, favoriser la libre exploration et exploitation de la matière, aider l'élève à réfléchir sur son apprentissage, lui offrir de nombreux exercices d'auto-évaluation et l'inciter à l'autonomie. Cela suppose créer un support pédagogique davantage centré sur l'apprenant et ses activités d'apprentissage.

Pour mieux déterminer les objectifs généraux de notre didacticiel et dégager les priorités, nous allons nous référer aux résultats de l'enquête exploratoire menée en 2006 lors de nos recherches de DEA. Sur base des questionnaires élaborés pour les inspecteurs de chimie, les chefs d'établissement,

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les enseignants de chimie et les élèves finalistes de la Sous-division de Ngaliema, nous ne retenons ici que les avis des 100 élèves finalistes interrogés :

- le contenu de chimie appliquée est méconnu des élèves (73,7%) ;

- le souhait de faire beaucoup d'exercices et travaux pratiques pour mieux assimiler le cours de chimie (44,7%) ;

- le manque de manuel scolaire et autre matériel didactique (55,3%) ;

- tenir compte des difficultés des élèves dans l'élaboration des supports pédagogiques (34,4%). (concepts trop abstraits, notions de mathématique,<). (Ikolongo Befembo, 2009)

II.1.2 PHASE DE CONCEPTION

La phase de conception englobe trois étapes : la définition des objectifs d'apprentissage, l'architecture du didacticiel et la scénarisation des apprentissages.

a. Définition des objectifs d'apprentissage

Au terme de l'analyse des besoins des élèves, l'objectif du didacticiel est de permettre aux élèves de construire les connaissances, d'acquérir les savoir-faire et les savoir-être en chimie appliquée et d'apprendre à apprendre.

Ainsi, l'objectif intermédiaire d'intégration se définit de la manière suivante : au terme de l'apprentissage, l'élève aura :

- assimilé, en première acquisition les différents processus de préparation en chimie appliquée ;

- maîtrisé les méthodes de synthèse des substances minérales et organiques les plus courantes qui lui permettront de les mettre en pratique.

Dans cette optique, le didacticiel de chimie appliquée entend associer théorie et pratique. A aucun moment, il ne remplace les cours présentiels et les travaux pratiques enseignés dans les écoles. Au contraire, il les renforce. Le didacticiel a pour vocation principale d'illustrer les notions enseignées en

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présentiel et de permettre aux apprenants de tester leurs connaissances et consolider leurs acquis par de nombreux exercices.

b. L'architecture du didacticiel

L'environnement pédagogique informatisé est structuré en 15 modules hiérarchisés (figure III.2) qui impose un certain cheminement de l'apprenant en vue d'acquérir les compétences visées. Chaque module est décomposé en cinq unités d'apprentissage.



Figure II.2 : Architecture du didacticiel

Source : Elaborée par nous-même sur base du Didacticiel de chimie appliquée. Un module représente un élément de structure pédagogique et il vise à répondre à une question de formation. Selon A6-Médi-Guide (2006), un module pédagogique constitue l'ensemble des connaissances que l'auteur veut faire acquérir aux apprenants. Il est constitué d'un ensemble des activités et comprend un objectif pédagogique ainsi que des objectifs spécifiques associés aux notions, celles-ci étant considérées comme les plus petits éléments de connaissances à enseigner.

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Le tableau ci-après donne les intitulés de chaque module du cours. Ces titres sont formulés en termes de questions pour éveiller la curiosité de l'apprenant, susciter son intérêt intrinsèque, l'interpeller et le motiver.

Tableau II.1 : Intitulés des modules du didacticiel

MODULE	INTITULE
Module 1	Comment fabrique-t-on la chaux vive et le ciment ?
Module 2	Comment purifie-t-on l'eau ?
Module 3	Comment se fait la teinture et l'impression des tissus ?
Module 4	Qu'est-ce que l'aluminothermie ?
Module 5	Quelles sont les applications de l'électrolyse ?
Module 6	Comment produit-on du biogaz (méthane) et de l'acétylène ?
Module 7	Comment fabrique-t-on les polymères ?
Module 8	A quoi sert la vulcanisation du caoutchouc ?
Module 9	Comment produit-t-on le sucre ?
Module 10	Comment produit-on la bière ?
Module 11	A quoi sert l'acide citrique ?
Module 12	Comment fabrique-t-on le chloroforme ?
Module 13	Comment élabore-t-on les colorants ?
Module 14	Comment extrait-on l'huile ? Comment fabriquer du savon et les produits cosmétiques ?
Module 15	Comment obtenir du vernis à partir du copal ?

Tous ces quinze modules du didacticiel sont conçus selon l'architecture suivante : chaque module se décompose en unité d'apprentissage (UA). Une UA présente un ensemble d'activités destinées aux apprenants et choisies en fonction de leur potentiel à développer une ou plusieurs habiletés au regard d'un ensemble de connaissances données (Paquette, 2002). L'unité d'apprentissage est décrite par un verbe d'action et en fonction de l'apprenant. C'est ainsi que l'unité 1 porte le titre « je m'exerce », l'unité 2 est intitulée « j'expérimente », l'unité 3 a pour titre « je me documente », l'unité 4 est titrée « je résous une situation-problème » et enfin l'unité 5 « je découvre les mots clés ». Ces titres ont été attribués en remplaçant le jargon informatique par le jargon pédagogique afin de mieux faciliter l'exploration du contenu par l'apprenant. Ceci a été fait dans le souci de nous conformer avec la philosophie de la pédagogie active qui place

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l'enfant au centre de toute action éducative et le laisse conjuguer lui-même les verbes à la première personne du singulier.

c. La scénarisation des apprentissages

Dès lors que la structure pédagogique a été établie, il s'agit maintenant de décrire un scénario d'apprentissage pour chacune des unités d'apprentissage : - l'objectif de l'UA n'est autre que l'énoncé de l'UA ;

- la consigne d'apprentissage c'est-à-dire « l'énoncé qui explicite de façon détaillée comment réaliser une activité d'apprentissage ou un ressource ». Exemple : dans l'unité « je m'exerce », il est indiqué la consigne suivante : cette unité me permettra de tester mes connaissances, faire des applications directes et consolider mes acquis.

- les ressources pédagogiques : ces ressources qui sont destinées aux apprenants servent à réaliser une ou plusieurs activités d'apprentissage (exercice, production,<) (Paquette, op.cit).

Exemple : galerie d'images, schémas,<

- les productions qui devraient résulter des activités d'apprentissage. Exemples : des exercices d'évaluation, des expériences réalisées, activités documentaires, situations-problèmes.

II.2 LA CONCEPTION INFORMATIQUE DU DIDACTICIEL

II.2.1 PHASE DE DEVELOPPEMENT

La phase de développement comporte trois étapes essentielles : le choix du logiciel de programmation, les fonctionnalités utilisées et l'organisation et la structure du contenu.

a. Choix du logiciel de programmation

Le logiciel de programmation utilisé est eXeLearning (eLearning XHTML editor). C'est un logiciel auteur qui est dédié pour créer des contenus et des modules d'évaluations dans la perspective d'alimenter les environnements numériques de travail (ENT) dans une logique de formation, de suivi et

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d'accompagnement des apprenants (Le Clainche, 2010). Développé à l'Université d'Auckland en Nouvelle-Zélande, eXeLearning permet de créer des séquences d'activités d'apprentissage interactives dans tous les domaines de l'enseignement.

Simple, efficace et multiplateforme (Windows, MacOS, Linux), ce logiciel permet à l'enseignant de créer des cours attractifs que l'apprenant qui pourra l'utiliser pour produire des travaux et s'initier à une utilisation propre des ressources d'Internet.

Devant une grande variété d'outils pouvant être utilisés pour la conception et la mise en ligne des contenus, notre choix a porté sur ce logiciel pour les raisons suivantes :

- eXeLearning est un outil polyvalent qui permet de générer différents types de contenus adaptés à différents plateformes pédagogiques telles que Moodle, Claroline, Ganesha, Dokeos, etc. ;

- eXeLearning est un logiciel open source (libre et gratuit) ; mais suffisamment performant dans la mesure où il permet l'intégration de plusieurs types de contenus (textes, iconographiques, audio ou vidéo) et dans la mesure aussi où il permet de créer des évaluations interactives avec une possibilité de suivi des apprenants ;

- des exercices interactifs (textes à trous, QCM, etc.) peuvent également être proposés ;

- il permet de présenter des contenus sous forme de documents numériques de qualité professionnelle ;

- eXeLearning propose la création des outils pédagogiques ou iDevices qui comprennent une gamme de formes pédagogiques qui décrivent le contenu (p.ex. objectifs, études de cas, activités de lecture, texte libre) ;

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- Avec eXe, les utilisateurs peuvent développer des structures d'apprentissage qui leur conviennent et créer des ressources flexibles et facilement mises à jour ;

- il est conçu pour aider les enseignants et les concepteurs pédagogiques dans la publication du contenu sur le web, sans être des experts du HTML ou du XML.

b. Les fonctionnalités utilisées

Nous allons nous attarder uniquement aux fonctionnalités que nous avons exploitées. Les différents outils peuvent être classés en deux catégories : les outils d'édition de textes et les outils d'évaluation.

1. Les outils d'édition de textes :

Ces outils nous ont permis de rédiger un texte libre, présenter une activité, proposer une activité de lecture en donnant des consignes, préciser les objectifs visés à travers l'activité proposée et présenter un message de retour suite à l'activité. Les outils d'édition utilisés sont : activité, activité « lecture », objectifs, réflexivité et texte libre.

2. Les outils d'évaluation :

Pour créer les activités d'évaluation, nous avons exploité les outils pédagogiques suivants : activité « remplir les blancs », choix multiple, exercice « vrai ou faux », galaxie d'images et Quiz SCORM.

Chaque activité d'évaluation commence par une consigne qui sert de base à l'exercice. Il est possible de donner des indices pour aider l'apprenant à comprendre la question en cas de besoin. Ensuite, on peut mettre un message de retour approprié (écho en retour) qui lui permettra de savoir si sa réponse est exacte.

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Hormis le Quiz SCORM qui est un outil d'évaluation sommative, tous les autres sont des outils d'évaluation formative. En fait, le quiz SCORM est une variante du QCM, mais qui permet d'enregistrer les scores de l'apprenant. Mais en amont, le score exigé est fixé pour que l'exercice soit considéré comme réussi.

Ces différentes ressources qui sont mises à la disposition de l'élève sont choisies pour susciter la motivation de celui qui apprend en le renforçant positivement et en lui donnant un espace dans lequel il puisse apprendre à son propre rythme.

Nous avons mis également l'accent sur le caractère personnel de l'apprentissage (enseignement individualisé) et sur les activités à réaliser (expériences, documentaires et situations-problèmes).

c. Organisation et structure du contenu

La première tâche à réaliser était d'organiser et de structurer le contenu d'apprentissage dans l'environnement informatique. A cet effet, nous avons d'abord créé le plan de la séquence et choisi les activités pour alimenter ses différentes parties.

Selon la démarche pédagogique centrée sur l'élève, chaque séquence d'apprentissage porte un titre et comprend quatre rubriques sous forme d'activités, à avoir : je m'exerce, j'expérimente, je me documente, je résous une situation-problème et je découvre les mots clés. Pour faciliter l'exploration et l'exploitation du contenu par les apprenants, nous avons remplacé le jargon informatique par le jargon pédagogique. Ceci dans le but de respecter l'esprit de notre approche basée sur la responsabilisation et l'intérêt de l'apprenant qui le pousse à se prendre en charge en faisant le choix de l'activité qu'il désire réaliser.

A présent, nous allons présenter les éléments constitutifs de chaque module. Nous décrirons ci-dessous les six unités pédagogiques de base.

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Les figures suivantes dévoilent la présentation de quelques pages du didacticiel. La figure II.3 montre l'arborescence du plan et la page d'accueil du didacticiel.



Figure II.3 : Arborescence du plan et page d'accueil du didacticiel

Après cette étape, nous avons ensuite repris ces quatre activités de base dans les autres modules formant ainsi un système informatique plus complexe avec 15 (quinze) module, dont la granulométrie (taille) a été bien étudiée (ni trop grande, ni trop petite à la fois). Parmi ces modules, on compte 5 (cinq) qui cadrent avec les synthèses minérales et 10 (dix) qui portent sur les synthèses organiques.

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1. UNITE 1

Cette unité donne le titre du module, les objectifs poursuivis, les pré-requis et l'activité « lecture ». Les objectifs sont formulés à la première personne pour sensibiliser l'apprenant sur les savoirs, les savoir-faire et les savoir-être qu'il doit acquérir (cfr. Figure II.4)



Figure II.4 : Présentation d'un module avec ses objectifs et pré-requis

Cette unité permet à l'ordinateur de jouer le rôle de tuteur et de précepteur car elle présente les informations du module sur l'écran. L'apprenant est invité à lire et à étudier. Cette activité est du type cognitif et dans ce cas le didacticiel remplit sa fonction de tutoriel.

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2. UNITE 2

L'unité 2 porte sur les exerciseurs. A la fin de la première activité consacrée sur la « lecture », l'élève est invité à s'exercer afin de tester et de consolider ses connaissances sur les notions apprises dans le module. Les outils d'évaluation qui sont intégrés dans cette unité sont présentés dans les figures ci-après :

La figure II.5 montre un exemple d'une activité « remplir les blancs ».



Figure II.5 : Énoncé d'une activité « remplir les blancs » ou texte « à trou »

La figure II.6 donne la correction de l'activité « remplir les blancs », les

réponses exactes apparaissent sur fond vert alors que celles qui sont

fausses

apparaissent sur fond rouge. Comme il s'agit d'une évaluation formative, si l'élève est bloqué, il peut se faire aider en cliquant sur le bouton « Montrer les réponses »

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Figure II.6 : Correction de l'activité « remplir les blancs » La figure II.7 indique un exemple de QCM



Figure II.7 : Questionnaire à choix multiple (QCM)

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La Figure II.8 illustre un exemple de question à deux choix, de type vrai/faux.



Figure II.8 : Question à deux choix (vrai/faux)

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La figure II.9 indique un exemple de question de type Quiz SCORM



Figure II.9 : Quiz SCORM

Grâce à ces différents outils d'évaluation formative, l'ordinateur joue le rôle de stockage et de distribution d'exercices. L'unité 2 cadre mieux avec la théorie béhavioriste.

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La figure II.10 illustre le feed-back immédiat.



Feed-back immédiat

Figure II.10 : Feed-back immédiat

Cette figure montre une correction instantanée aux deux questions posées ; le renforcement positif pour une réponse exacte et le renforcement négatif pour une réponse incorrecte. Cette rétroaction entre dans la ligne de compte de la pédagogie Skinnerienne fondée sur le conditionnement opérant. Ceci permet de s'assurer si l'objectif est atteint ou non.

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3. UNITE 3

L'unité 3 est consacrée aux activités expérimentales telles que des travaux pratiques effectivement réalisables par les élèves avec des manipulations décrites de façon détaillée, les objectifs des TP sont précisés clairement, ainsi que le matériel nécessaire ; ces TP font l'objet de questions qui facilitent l'analyse et l'interprétation. La figure II.11 illustre une activité expérimentale.



Figure II.11 : Activité expérimentale

Cette activité vient appuyer l'aspect expérimental du cours de chimie en proposant un protocole que l'élève peut maîtriser et appliquer au laboratoire.

4. UNITE 4

Cette unité porte sur une activité documentaire qui permet une ouverture pluridisciplinaire vers les sciences naturelles et les problèmes de consommation ou d'environnement, des dossiers clairs et illustrés proposant un rapprochement du cours avec la vie industrielle et technique, des questions permettent de susciter une discussion autour du thème abordé.

La figure II.12 montre une activité documentaire.

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Figure II.12 : Activité documentaire

L'activité documentaire peut faire l'objet d'un devoir ou d'un travail collaboratif que les élèves devront présenter et discuter dans une séance plénière en classe. Elle offre une occasion de construction collective des connaissances ; ce qui cadre avec l'approche socioconstructiviste.

5. UNITE 5

L'unité 5 est consacrée aux activités d'intégration : elles consistent à placer les élèves devant des situations de la vie courante par un questionnement bien mené qui transforment le savoir en savoir-faire. Dans ce savoir-faire, l'élève exerce les compétences visées par le module. Ce sont ces activités qui donnent du sens aux apprentissages.

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Figure II.13 : Situation- problème

Cette unité peut constituer un exercice d'examen type qui permet aux élèves de mobiliser les différentes ressources afin de résoudre un problème concret. Elle se place dans l'approche constructiviste.

6. UNITE 6

Cette unité comporte une liste des mots clés à laquelle l'élève peut recourir pour comprendre la signification des concepts qu'il ignore. C'est une sorte de lexique ou glossaire qui regroupe les mots cités dans le texte dans l'ordre alphabétique.

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Figure II.14 : Je découvre les mots clés

Cette unité aide les apprenants à poursuivre leur apprentissage en cas de difficulté liée à la compréhension des termes chimiques sans recourir à quelqu'un.

II.2.2. PHASES DE DIFFUSION ET D'EVALUATION

Ces deux dernières phases seront développées dans la troisième partie du travail qui porte sur le cadre expérimental. Le premier objectif est de rendre diffusible le didacticiel, qu'il puisse aller géographiquement dans les lieux où il va être exploité et s'assurer des conditions de son exploitation et de son impact. Et le second objectif sera de définir les conditions de la mise en essai et de procéder à l'évaluation du prototype.

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II.3 FONCTIONNEMENT DU DIDACTICIEL

L'environnement numérique proposé dans le didacticiel permet un accès autonome de l'apprenant à l'objet de la formation car le didacticiel lui-même constitue une banque de ressources et un accompagnement de l'apprentissage centré sur l'apprenant, ce qui cadre typiquement à un modèle pédagogique appropriatif.

Schématiquement, les principes de base de ce processus d'apprentissage

peuvent se décliner de la manière suivante :

- l'élève doit travailler individuellement ;

- il doit travailler à son propre rythme ;

- l'élève doit immédiatement être mis au courant de la pertinence de sa

réponse (correction immédiate) ;

- l'élève peut s'auto-évaluer.

Pour une utilisation réfléchie et efficace, un outil technologique demande que ce dernier soit intégré dans des méthodes pédagogiques actives et innovantes. Les objectifs et la qualité de l'apprentissage restent la première cible des innovations technologiques. Ainsi donc, notre prototype intègre les éléments caractéristiques du pentagone de l'apprentissage proposé par Lebrun (2002). (cfr. Figure II.15).

Ce pentagone constitue l'épicentre de toute didactique active. Cette didactique repose sur les cinq principes ci-après (MIAPI) :

- la Motivation permet à l'élève de se sentir interpellé ; la matière doit éveiller sa curiosité et son intérêt intrinsèque ;

- les Informations (ou les connaissances à acquérir) doivent être significatives et utiles, adaptées au profil de l'élève ;

- les Activités proposées sont significatives car elles permettent à l'élève de découvrir, d'enrichir son expérience et de s'épanouir ;

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- la Production aide l'élève à mobiliser ses ressources (savoir, savoir-faire et savoir-être) pour résoudre des problèmes simples et complexes ;

- l'Interaction facilite l'autocontrôle des acquis de l'élève grâce au feed-back direct.



Figure II.15 : Le pentagone de l'apprentissage

Source : Lebrun (2002)

Sur le plan pratique, une séquence d'apprentissage avec notre didacticiel se passe de la manière suivante :

- l'apprenant doit prendre connaissance des objectifs d'apprentissage propres à l'unité d'apprentissage ;

- il doit ensuite lire les consignes mises à sa disposition ;

- il doit utiliser les ressources d'apprentissage pour réaliser l'activité d'apprentissage ;

- la production qui résulte de l'activité d'apprentissage est une auto-évaluation qui peut prendre différentes formes selon les objectifs : exercices « remplir les blancs », QCM, « vrai ou faux », Quiz SCORM, etc.

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La scénarisation des activités d'apprentissage peut être représentée schématiquement de la manière ci-après (figure II.16).



Figure II.16 : Scénario de chaque activité d'apprentissage
Source : Paquette (2002)

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CONCLUSION PARTIELLE

L'enseignement est l'une des activités parmi les plus difficiles qui exige une constante remise en question. Il n'existe aucune méthode pédagogique parfaite et aucune technique infaillible. Et l'Enseignement Assisté par Ordinateur n'est pas une panacée. Mais, dûment considérée, l'utilisation de l'ordinateur peut contribuer à un notable enrichissement de la pédagogie.

Ce chapitre nous a permis d'appréhender la conception pédagogique et informatique du didacticiel :

- dans la conception pédagogique, nous avons mis en avant trois éléments : le caractère personnel de l'apprentissage, l'importance des ressources et le rôle du contexte et de l'environnement et la nécessité d'un feed-back immédiat. Tout cela dans le but de bâtir une architecture solide qui permet d'optimiser l'apprentissage ;

- la conception informatique a permis le découpage des modules en unités d'apprentissage. Chaque unité est fondée sur une approche donnée (cognitiviste, béhavioriste, constructiviste ou socioconstructiviste). Ce principe de « mixage » ou de variété permet de mélanger divers ingrédients qui conviennent le mieux au projet ou à l'enseignement que nous souhaitons mettre en place et ceci en fonction de notre contexte spécifique et des ressources disponibles.

Nous allons à présent aborder le chapitre ayant trait à l'approche méthodologique.

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CHAPITRE III :

APPROCHE METHODOLOGIQUE

INTRODUCTION

Cette recherche correspond à ce qu'il est convenu d'appeler une recherche expérimentale. Ainsi, rappelons-le, elle s'est donnée comme objectif principal de concevoir un didacticiel (notre prototype) et d'évaluer l'apport de son utilisation dans l'apprentissage de la chimie appliquée. Les objectifs secondaires visés sont d'une part, de recueillir les impressions générales des élèves sur leur travail dans l'Enseignement Assisté par Ordinateur (EAO) et d'autre part d'évaluer le didacticiel lui-même pour en juger de sa valeur pédagogique.

Pour mettre en oeuvre cette recherche, nous avons adopté la démarche méthodologique qui combine deux approches. La première est quantitative compte tenu des résultats obtenus par les élèves aux différentes épreuves ainsi que les notes attribuées lors de l'évaluation du dispositif élaboré. La seconde approche est qualitative vues les informations que nous recherchons auprès des élèves lors de leur apprentissage avec le didacticiel.

Ainsi, ce chapitre concerne tour à tour le type d'étude, la population cible, l'échantillonnage, l'opérationnalisation des hypothèses, la vérification des hypothèses, les méthodes de recherche et techniques de collecte des données, les instruments utilisés, la méthode statistique, le plan expérimental, le déroulement de la recherche et le dépouillement.

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III.1 TYPE D'ETUDE

Cette étude s'inscrit dans l'approche exploratoire, expérimentale et prédictive. L'approche exploratoire nous a permis de décrire les caractéristiques de départ des apprenants sur leurs acquis en chimie appliquée. Utiliser la méthode expérimentale consiste à créer une situation qui va permettre de tester une hypothèse causale concernant la mesure d'un phénomène précis (VD) en fonction de la manipulation (la variation) d'un ou plusieurs facteurs (VI).

En effet, nous avons adopté cette approche pour prédire une relation causale entre deux facteurs : l'utilisation du didacticiel et le niveau d'apprentissage des élèves. Bref, l'expérimentation va permettre de tester, en termes de causalité, l'effet ou l'impact de l'utilisation du didacticiel (VI) sur les résultats scolaires des élèves (VD).

III.2 POPULATION CIBLE

La Ville-Province de Kinshasa comprend trois Divisions Provinciales (cfr. Arrêté Ministériel n° MINEPSP/CABMIN/0109/2004 du 04/07/2004, portant restructuration des services de l'Enseignement Primaire, Secondaire et Professionnel) avec un effectif total de 710 écoles qui organisent les humanités bio-chimie. Chaque Division Provinciale est à son tour subdivisée en quatre Sous-Divisions.

La Division Provinciale Kinshasa-Est comprend la Sous-Division de Limete, la Sous-Division de la N'sele, la Sous-Division de N'djili et la Sous-Division de Matete. Elle compte 329 écoles.

Par contre, la Division Provinciale Kinshasa-Centre regroupe à son sein la Sous-Division de Kasa-Vubu, la Sous-Division de Kalamu, la Sous-Division de Kinshasa et la Sous-Division de Lemba. Elle renferme 160 écoles.

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La Division Provinciale Kinshasa-Ouest est constituée de la Sous-Division de Bandalungwa, la Sous-Division de Ngaliema, la Sous-Division de Selembao et de la Sous-Division de Mont-Ngafula. Elle compte 221 écoles. (Ministère de l'EPSP, 2002)

Afin d'avoir un échantillon représentatif de la population des élèves de Kinshasa, une province éducationnelle sur trois de la capitale a été sélectionnée, à savoir Kinshasa-Ouest, grâce à la technique de l'urne.

III.3 ECHANTILLONNAGE

L'échantillonnage utilisé tient compte du découpage administratif de la ville de Kinshasa en provinces éducationnelles. Les écoles de notre échantillon ont été tirées à Kinshasa-ouest de façon indépendante et proportionnelle à la taille de chaque Sous-Division qui la constitue. En considérant chaque Sous-Division comme une strate avec le nombre d'écoles qu'elle renferme, nous avons adopté un échantillonnage stratifié pondéré dont nous décrivons la mise en oeuvre.

En effet, la province éducationnelle Kinshasa-Ouest regorge quatre Sous-Divisions avec un total de 221 écoles secondaires qui organisent les humanités bio-chimie dont 161 ont le niveau de 6^e année : la Sous-Division de Selembao compte 19 écoles, la Sous-Division de Mont-Ngafula 32, la Sous-Division de Bandalungwa 33 et la Sous-Division de Ngaliema 77. Etant donné que les quatre Sous-Division n'ont pas la même taille, nous devons recourir à la règle des proportionnalités. Ce qui a conduit à la répartition suivante en supposant une taille de 10 écoles :

- la Sous-Division de Selembao : 1 école

- la Sous-Division de Mont-Ngafula : 2 écoles - la Sous-Division de Bandalungwa : 2 écoles

- la Sous-Division de Ngaliema : 5 écoles

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Pour répondre au critère de la taille de l'échantillon fixée à 30 écoles, ces coefficients ont été triplés ; ce qui a conduit aux résultats ci-après :

- la Sous-Division de Selembao : 3 écoles
- la Sous-Division de Mont-Ngafula : 6 écoles - la Sous-Division de Bandalungwa : 6 écoles

- la Sous-Division de Ngaliema : 15 écoles

Au sein de chaque Sous-Division, on retrouve une inégalité d'effectif des écoles d'après leur réseau. En tenant compte du critère d'importance, nous obtenons la répartition ci-après :

- la Sous-Division de Selembao : 1 école officielle, 1 école privée et 1 école conventionnée ;

- la Sous-Division de Mont-Ngafula : 1 école officielle, 4 écoles privées et 1 école conventionnée ;

- la Sous-Division de Bandalungwa : 1 école officielle, 4 écoles privées et 1 école conventionnée ;

- la Sous-Division de Ngaliema : 3 écoles officielles, 9 écoles privées et 3é écoles conventionnées.

Avec la méthode de tirage au sort, nous avons obtenu un échantillon de 30 écoles d'où nous avons tiré 30 classes qui représentent un effectif total de 563 élèves. Pour faire partie de cet échantillon, les écoles devraient remplir les critères suivants :

- appartenir à une des quatre Sous-divisons de la province éducationnelle Kinshasa-Ouest ;

- avoir le niveau de 6^e année ;

Ainsi, tout établissement scolaire ne remplissant pas l'une de ces conditions était exclu d'office de notre échantillon expérimental.

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Tableau III.1 : Taille et couverture de l'échantillon

Sous-Division	Ecole	Réseau	Effectif des élèves
Selembao	Institut de Selembao	NC	32
	C.S. Kingu	PA	15
	Collège Marcello Zago	PA	06
Mont-Ngafula	Institut Mbudi	PA	27
	Collège Zamenga	PA	15
	Collège Mater Dei	CC	38
	CS Tumba	PA	10
	CS Noki	PA	08
	CS Meriba	PA	12
Bandalungwa	Institut Ango-Ango	NC	27
	CS Bimanzak	PA	06
	CS Les Bambins	PA	04
	CS La Charité	PA	02
	CS Furah	PA	03
	Collège St Michel	CC	26
Ngaliema	Institut de Badiadingi	NC	29
	Institut de Djelo Binza	NC	36
	Institut de Ngaliema	NC	45
	CS la Borne	PA	15
	CS Aurore	PA	06
	CS Carillon Rénové	PA	12
	CS Bérée	PA	06
	CS Ku Ntwala	PA	09
	CS Mafema	PA	12
	CS Bopetoli	CC	24
	CS Mafuta	PA	35
	CS Safi	PA	06
	Institut Bobokoli	CC	45
	Institut St Mukasa	CC	28
	Institut St Edouard	CC	24
TOTAL			563

Source: Tableau élaboré à partir des données recueillies à l'Inspection Générale de l'EPSP.

Légende : N.C : non conventionnée

C.C : conventionnée catholique P.A : privée agréée

Les 30 écoles de notre échantillon expérimental ont été ensuite divisées en deux : 15 écoles pour le groupe témoin et 15 autres pour le groupe expérimental (cfr. Tableau III.2.). Ce tirage s'est effectué au hasard toujours selon la même technique ; cependant pour qu'une école soit retenue dans le groupe expérimental, elle devrait impérativement remplir les critères d'inclusion suivants :

- disposer des ordinateurs dans une salle appropriée (5 ou plus) ;

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- le cours d'informatique est inscrit comme matière à l'école et se donne depuis la 1^ère année secondaire comme l'exige le programme ;

- les élèves ont la pratique de l'informatique à l'école ;

Pour en assurer l'effectivité, nous avons effectué une descente sur terrain ou passé un appel téléphonique au chef d'établissement. Ce qui nous a permis d'aboutir au tableau III.2.

Dans le souci de faciliter le traitement des données, et de garantir l'anonymat, nous avons codifié chaque classe selon son appartenance à un groupe. Ainsi par exemple, la classe numéro 1 du groupe témoin aura le code Clt1 et celle du groupe expérimental le code Cle1.

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Tableau III.2 : Echantillon expérimental

Code	Groupe témoin	Effectif	Code	Groupe expérimental	Effectif
Cltl1	Inst. de Selembao	32	Cle1	CS Kingu	15
Ctl2	Inst. Mbudi	27	Cle2	Col. Marcello Zago	06
Clt3	Col. Zamenga	15	Cle3	Col. Mater Dei	38
Ctl4	CS Tumba	10	Cle4	CS Noki	08
Ctl5	Inst. Ango-Ango	27	Cle5	CS Meriba	12
Clt6	CS Bimanzak	06	Cle6	CS La Charité	02
Clt7	CS Les Bambins	04	Cle7	CS Furah	03
Ctl8	Inst. de Badiadingi	29	Cle8	Col. St Michel	26
Clt9	Inst. de Ngaliema	45	Cle9	Inst. Djelo Binza	36
Clt10	CS Aurore	06	Cle10	CS La Borne	15
Clt11	CS Carillon Rénové	12	Cle11	CS Bérée	06
Clt12	CS Mafema	12	Cle12	CS Ku Ntwala	09
Clt13	CS Bilingue Safi	06	Cle13	CS Bopetoli	24
Clt14	Inst. St. Mukasa	28	Cle14	Inst. Bobokoli	45
Clt15	CS Mafuta	35	Cle15	Inst. St Edouard	24
TOTAL		294	TOTAL		269

Légende :

Clt : Classe témoin

Cle : Classe expérimentale CS : Complexe scolaire Inst. : Institut

Le tableau ci-dessous reprend les variables indépendantes (VI) et les variables dépendantes (VD) de chaque hypothèse, assortie de ses indicateurs.

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III.4 OPERATIONNALISATION DES HYPOTHESES

Pour Assie et Kouassi (2010), l'hypothèse est un énoncé déclarant formellement les relations prévues entre deux variables ou plus. C'est une supposition ou une prédiction, fondée sur la logique de la problématique et des objectifs de recherche définis.

L'hypothèse de recherche (ou hypothèse théorique) est une réponse logique qui implique un lien causal entre les variables. Cette affirmation va être infirmée ou confirmée. Pour tester cette hypothèse on la décline en hypothèses opérationnelles directement mesurables dans un protocole expérimental. L'hypothèse opérationnelle est la traduction de l'hypothèse théorique dans laquelle on mentionne les variables.

Hauert (2010) définit une variable comme tout phénomène ou facteur qui peut être mesuré, contrôlé ou manipulé. On distingue deux types de variables, la variable dépendante (VD) et la variable indépendante (VI).

La VD est celle dont le chercheur essaye d'expliquer les variations tandis que la VI est celle que le chercheur manipule délibérément pour vérifier si cela entraîne ou non une variation d'une variable dépendante.

En d'autres termes, la variable indépendante, objet de l'expérimentation, est une cause présumée de la variable dépendante, laquelle constitue la mesure de l'expérience. Chaque hypothèse de recherche comprend ces deux variables. Chaque variable est également assortie de ses modalités et de ces indicateurs.

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Tableau III.3 : Présentation des variables de l'étude

Hypothèses	Variables	Indicateurs
Hypothèse générale : Le recours au didacticiel et son utilisation efficiente permettent de faciliter l'enseignement-apprentissage de la chimie appliquée et d'améliorer les résultats des élèves.	Variable indépendante : Le recours et l'utilisation efficiente du didacticiel	Effectivité
	Variable dépendante : Processus d'enseignement- apprentissage et résultats des élèves en chimie appliquée	Performance des élèves
Hypothèse secondaire 1 : L'assimilation du cours de chimie appliquée est plus grande à travers le didacticiel en tant que dispositif d'enseignement assisté par ordinateur (EAO).	Variable indépendante : Le didacticiel en tant que dispositif d'EAO en chimie appliquée	Effectivité
	Variable dépendante : Degré d'assimilation du cours en chimie appliquée	Test statistique (test t de Student)
Hypothèse secondaire 2 : Le didacticiel est une aide précieuse à l'apprentissage, surtout dans sa fonction d'exerciseur.	Variable indépendante : Le didacticiel en tant qu'exerciseur	Effectivité
	Variable dépendante : Aide précieuse d'apprentissage	Pourcentage des impressions des élèves
Hypothèse secondaire 3 : Le didacticiel répond aux critères requis pour être considéré comme un outil adapté pour l'enseignement-apprentissage de la chimie appliquée.	Variable indépendante : didacticiel de chimie appliquée évalué	Effectivité
	Variable dépendante : Outil adapté pour l'enseignement-apprentissage de la chimie appliquée	Pourcentage des notes des évaluateurs

III.5 VERIFICATION DES HYPOTHESES

III.5.1 Formulation des hypothèses statistiques

Pour être vérifiée, l'hypothèse scientifique doit être convertie en hypothèse statistique (Ngongo Disashi, 1999). Celle-ci offre l'avantage de suggérer un plan expérimental et des techniques statistiques pour l'éprouver. Il y a deux manières de formuler une hypothèse statistique : la formulation reflétant la position du chercheur dite hypothèse affirmative (Ha) et la formulation contraire à cette position appelée hypothèse négative (ou hypothèse nulle H0). La formulation de l'hypothèse négative permet au chercheur de conserver sa crédibilité et son objectivité, en adoptant, pendant la recherche le point de vue que ses

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suppositions sont fausses et que le statu quo demeure vrai. L'hypothèse nulle signifie que les choses doivent demeurer inchangées jusqu'à ce que les preuves convaincantes en faveur de l'hypothèse affirmative (hypothèse alternative) soient apportées. Ainsi donc une hypothèse nulle est une proposition universelle négative de l'existence d'une différence vraie entre deux échantillons issus d'une même population. Elle ne spécifie pas la direction des résultats attendus.

L'hypothèse affirmative ou alternative (à l'hypothèse nulle) soutient l'existence d'une différence vraie entre les deux échantillons tirés d'une même population et indique la direction des résultats attendus.

Pour éviter toute ambigüité, les énoncés de l'hypothèse nulle et ceux de l'hypothèse alternative doivent être mutuellement exclusifs et complémentaires. En plus, ils doivent être clairs et exhaustifs afin qu'en cas de rejet de l'un, l'autre soit automatiquement accepté.

La vérification de la variable dépendante de l'hypothèse générale « résultats des élèves » sera mesurée grâce aux variables des hypothèses secondaires HS1 et HS2 à partir desquelles nous formulons les hypothèses statistiques alternatives (Ha) et les hypothèses nulles (H0).

III.5.2 Vérification des hypothèses

L'hypothèse générale prédit qu' « une utilisation efficiente du didacticiel améliore les résultats des élèves en chimie appliquée ». Cette hypothèse sera mesurée grâce à l'hypothèse secondaire HS1 suivante : « l'assimilation du cours de chimie appliquée est plus grande à travers le didacticiel en tant que dispositif d'enseignement assisté par ordinateur (EAO) ». Or, l'assimilation d'un cours se traduit par la rentabilisation lors des évaluations.

Ainsi les hypothèses statistiques se formulent comme suit :

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Ha = les scores moyens des élèves en chimie appliquée sont plus améliorés dans l'apprentissage avec le didacticiel que dans l'enseignement classique.

H0 = les scores moyens des élèves en chimie appliquée ne sont pas autant améliorés dans l'apprentissage avec le didacticiel que dans l'enseignement classique.

L'hypothèse secondaire Hs2 postule que « "Le didacticiel est une aide précieuse à l'apprentissage, surtout dans sa fonction d'exerciseur ».Les hypothèses statistiques s'énoncent de la manière suivante :

Ha = le didacticiel constitue une aide précieuse à l'apprentissage de la chimie appliquée, surtout dans sa fonction d'exerciseur.

H0 = le didacticiel ne constitue pas nécessairement une aide précieuse à l'apprentissage de la chimie appliquée, même dans sa fonction d'exerciseur.

L'hypothèse secondaire HS3 suppose que « Le didacticiel répond aux critères requis pour être utilisé comme un outil adapté pour l'enseignement-apprentissage de la chimie appliquée ».

Ha = le didacticiel répond aux critères requis pour être utilisé comme un outil adapté pour l'enseignement-apprentissage de la chimie appliquée ;

H0 = le didacticiel ne répond pas nécessairement aux normes requises et ne peut pas être forcément utilisé comme un outil adapté pour l'enseignement-apprentissage de la chimie appliquée.

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III.6 METHODES, TECHNIQUES ET INSTRUMENTS DE COLLECTE DES DONNEES

III.6.1 Méthodes de recherche

Selon Kambayi Bwatshia (2005), la méthode est un ensemble de voies et de cheminements par lequel la pensée du chercheur pourra atteindre ou a atteint la fin souhaitée. Au cours de cette recherche, nous avons utilisé les méthodes suivantes :

1. La recherche documentaire qui est la première étape de la réalisation d'un travail scientifique, nous a permis de faire la recension des écrits sur le sujet étudié.

2. La méthode exploratoire nous a amené de faire un état des lieux des connaissances des élèves sur le module exploité. Une pré-évaluation a été réalisée à cet effet dans les deux groupes de l'échantillon expérimental.

2. L'expérimentation vise de tester, en termes de causalité, l'effet (l'impact) du didacticiel sur les résultats des élèves dans le but de confirmer ou d'infirmer l'hypothèse de recherche. L'objectif est la comparaison des résultats entre les deux groupes.

3. L'enquête a facilité le recueil des informations nécessaires auprès des experts, des enseignants et des élèves de quelques écoles de Kinshasa.

4. La méthode d'échantillonnage : a permis de construire l'échantillon qui est de type aléatoire stratifié. La population d'étude a été divisée en groupe d'éléments appelé Strate de façon à ce que chaque élément de la population appartienne à une et une seule strate. Après la formation des strates, un échantillon aléatoire simple est sélectionné dans chaque strate.

5. La méthode statistique a été utilisée dans le but de tirer des conclusions concernant les caractéristiques de la population à partir des informations contenues dans un échantillon.

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III.6.2 Techniques de collecte des données

Pour appuyer la méthode exploratoire, l'expérimentation et l'enquête, nous avons recouru à la technique du questionnaire sous deux formes : l'administration des épreuves et l'enquête.

L'administration des épreuves est un moyen pour identifier les caractéristiques de départ des élèves et mesurer leurs résultats après le traitement proposé. Quant au questionnaire d'enquête, il nous a permis de récolter les impressions générales des élèves sur leur travail avec le didacticiel.

A présent, jetons un coup d'oeil sur les instruments utilisés.

III.7 INSTRUMENTS UTILISES

Un instrument est un objet conçu et utilisé pour effectuer une tâche particulière. Dans la recherche c'est l'outil dont se sert le chercheur pour observer les actions et obtenir des informations de ses sujets. (Pongi Nzita, 2011)

Pour collecter les données relatives à cette recherche, nous avons utilisé quatre instruments qui étaient formels. Les deux épreuves administrées aux élèves dans le pré-test et dans le post-test ont permis d'évaluer tour à tour les caractéristiques de départ des élèves et leurs performances. Nous avons recouru ensuite à un questionnaire qui a permis d'avoir les impressions générales des élèves sur leur travail dans l'EAO et enfin une grille d'évaluation du didacticiel lui-même.

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III.7.1 Epreuves de chimie (cfr. annexe 1) a. Description des épreuves

Ces deux épreuves de chimie portent sur le module « fabrication du ciment ». Deux raisons fondamentales ont milité pour le choix de ce module : la première, d'ordre social est que le ciment, comme matériau de construction, est de plus en plus utilisé surtout durant cette période où la ville de Kinshasa est en pleine reconstruction ; à cause de sa demande toujours croissante, on a même vu pour la première fois sur le marché des ciments importés. La seconde est purement pédagogique car nulle part dans le curriculum de chimie au secondaire, les élèves étudient la fabrication du ciment. Ceci nous permet de vérifier réellement les pré-acquis des élèves sur ce chapitre.

Ainsi donc, les épreuves permettront d'apprécier à juste valeur les mesures dans lesquelles l'élève a acquis les compétences. Sans entrer dans les détails, rappelons brièvement les compétences visées regroupées suivant leur domaine dans le tableau suivant :

Tableau III.4 : Tableau de compétences ciblées

DOMAINE	COMPETENCES
	- utiliser les connaissances spécifiques à la chimie ;
Application des connaissances	- expliquer les conséquences de la chimie sur la santé, la qualité de vie et l'environnement.
	- employer un vocabulaire scientifique adapté ;
	- utiliser les différents modes de
Maîtrise de la communication	représentation : écrit, diagramme, tableau, schéma, graphe,... ;
	- extraire et expliquer les informations d'un texte scientifique ou d'un texte de données.

Signalons que la compétence « Elaboration d'une démarche expérimentale » n'a pas été prise en compte car nos épreuves ne se basent pas sur les pratiques mais plutôt sur des notions théoriques.

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b. Nature des épreuves

Les deux épreuves (pré-test et post-test) comprennent chacune quatre exercices variés et classés par niveau de difficulté, partant de l'application simple jusqu'aux situations qui demandent un certain niveau d'analyse visant à stimuler la réflexion. Ces exercices sont répartis en texte à trous, en exercice de type vrai ou faux, en exercice de correspondance et en QCM permettant ainsi à l'élève de répondre sans ambiguïté et de façon aisée. Etant indépendants les uns les autres ; les exercices peuvent être traités par l'élève dans l'ordre de son choix. Chacun de ces exercices est conçu pour évaluer les compétences intégrées dans le module portant sur la fabrication du ciment.

c. Modalités de passation

Les modalités de passation des épreuves sont définies comme suit :

- les épreuves sont administrées par des examinateurs externes aux écoles ; - la durée maximale de l'épreuve est de 45 minutes.

- prévenir les élèves lorsqu'il reste 15 minutes, 10 minutes et 5 minutes pour les aider à gérer leur temps ;

- éviter de répondre aux questions des apprenants, mais les inviter à relire ;

- leur proposer de passer les questions qui les bloquent pour y revenir par la suite ;

- les modalités de correction sont de 2,5 points par question et l'épreuve est notée sur 10 ;

- l'autorisation de l'usage d'une calculatrice scientifique non programmable.

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III.7.2 Le questionnaire

La passation de ce questionnaire nous a permis d'enregistrer les impressions des élèves sur leur travail avec le didacticiel (cfr. annexe 2). Le but du questionnaire est d'évaluer l'apport du didacticiel dans l'apprentissage de la chimie appliquée.

Ce questionnaire de type fermé a été conçu pour être appliqué uniquement dans le groupe expérimental où les élèves devraient se trouver dans la situation d'enseignement assisté par ordinateur (EAO).

III.7.3 La grille d'évaluation du didacticiel (GRI-ED)

L'évaluation du didacticiel a été faite suivant une grille adaptée selon notre étude (cfr. annexe 3). Cette grille est composée de 20 items répartis en 4 critères d'évaluation, à savoir : le contenu, l'ergonomie de l'interface, les utilités pédagogiques et le degré d'innovations pédagogiques.

Le critère contenu comporte 5 sous-critères, l'ergonomie en compte 4, les utilités pédagogiques en renferment 7 et enfin, le degré d'innovations pédagogiques en comporte 4.

Les personnes concernées pour évaluer le didacticiel sont les enseignants, les inspecteurs de chimie et les experts. Dans cette dernière catégorie, nous avons consulté les spécialistes en technologies éducatives, les enseignants du département de Math-Info de l'Université Pédagogique Nationale et les informaticiens du Ministère de l'Enseignement Primaire, Secondaire et Professionnel (EPSP).

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III.8 METHODE STATISTIQUE UTILISEE

Au niveau statistique, nous allons utiliser le test t de Student pour comparer les moyennes. Ce test paramétrique repose sur la comparaison de deux moyennes entre-elles et de statuer si les deux échantillons appartiennent à une même population (pas de différence significative) ou non (en cas de différence significative). Un test t peut être utilisé notamment pour tester statistiquement l'hypothèse d'égalité de deux moyennes. ( www.Wikipédia.fr)

Le mode opératoire de ce test est le suivant :

- émettre l'hypothèse Ho ;

- définir le risque (généralement 5 %) et déterminer la valeur de table ;

- calculer la valeur t du test ;

- comparer t test et t table.

A formule peut généralement être exprimée sous la forme simple suivante (Ivaldi, 2012) :



La formule de calcul de t pour deux échantillons indépendants est de variables égales est la suivante :



Avec :

t : valeur de t de Student

na : taille de l'échantillon a

nb : taille de l'échantillon b

xa et xb : valeurs individuelles des échantillons a et b

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: moyenne de l'échantillon a : moyenne de l'échantillon b

Après avoir déterminé la méthode statistique utilisée, nous allons procéder à présent au choix d'un plan expérimental.

III.9 PLAN EXPERIMENTAL DE RECHERCHE

Un plan (ou dispositif) expérimental est une esquisse de procédures qui permet au chercheur de tester ses hypothèses pour atteindre des conclusions valides concernant les relations entre les variables indépendantes et les variables dépendantes. La construction du plan expérimental est une opération nécessaire, dans la mesure où, c'est ce plan qui régira la réalisation effective de la recherche. (Ngongo Disashi, 1999)

Compte tenu des variables à manipuler, des relations entre ces variables ainsi que des conditions dans lesquelles se déroulera l'expérience, nous avons recouru à un plan quasi-expérimental appelé « plan expérimental de base ». Ce plan comporte deux groupes homogènes qui reçoivent, chacun, au même moment, le pré-test, puis le post-test. Les sujets du groupe expérimental reçoivent un traitement dans les conditions expérimentales ; tandis que ceux du groupe témoin ne le reçoivent pas dans les conditions de contrôle.

Ce dispositif expérimental peut se présenter comme suit :

RGE O1 X1 O2

RGT O3 X0 O4

Figure III.1 : Plan expérimental de base.

Source : Ngongo Disashi (1999)

- 87 -

où :

- RGE et RGT indiquent les résultats du groupe expérimental et ceux du groupe témoin ;

- O1 et O3 indiquent les observations faites avant le traitement (résultats du pré-test) ;

- O2 et O4 indiquent les observations faites pendant le traitement ou (résultats du post-test) ;

- X1 signifie traitement (didacticiel de chimie appliquée)

- X0 : traitement (enseignement traditionnel)

Tableau III.5 : Plan expérimental

Construction de l'échantillon	Pré-test	Nature du traitement		Post-test
Groupe expérimental (GE)	Evaluation des connaissances et des compétences des élèves avant de manipuler le didacticiel	Enseignement Assisté par Ordinateur (didacticiel)		Evaluation des connaissances et des compétences des élèves après avoir manipulé le didacticiel
Groupe témoin (GT)	Evaluation des connaissances et des compétences des élèves avant de suivre l'enseignement classique	Enseignement (manuel	classique scolaire)	Evaluation des connaissances et des compétences des élèves après avoir suivi l'enseignement classique
septembre 2011	octobre- novembre 2011	janvier -mars 2012		mars-avril 2012

Ce plan expérimental s'applique à deux groupes distincts : un groupe expérimental et un groupe témoin. Le groupe expérimental sera soumis à l'Enseignement Assisté par ordinateur (EAO) c'est-à-dire qu'il va utiliser le

- 88 -

didacticiel comme outil d'enseignement-apprentissage, tandis que le groupe témoin subira l'enseignement classique en utilisant le livre de chimie appliquée.

Comme le montre le tableau ci-haut, nous pouvons procéder à plusieurs comparaisons :

- la comparaison horizontale qui consiste à confronter les effets du testing intra-groupe (O2-O1 et O4-O3), c'est-à-dire les résultats du post-test et ceux du pré-test dans les deux groupes (GE et GT) ;

- la comparaison verticale qui permet de comparer les effets principaux dus au traitement (O2-O4), c'est-à-dire les résultats du post-test entre les deux groupes (GE et GT) ;

- la comparaison des effets du pré-test intergroupes (O1-O3), c'est-à-dire les résultats du pré-test entre les deux groupes.

Notre expérience reposera sur le principe de comparaison entre le groupe expérimental et le groupe contrôle, les deux groupes étant égaux par ailleurs, sauf en ce qui concerne le traitement. Pour réaliser la condition selon laquelle « toutes choses étant égales par ailleurs », nous allons nous limiter aux deux premières comparaisons, mais c'est surtout la deuxième qui nous permettra de tirer les conclusions utiles.

Tout ce que nous venons de développer dans cette approche méthodologique peut être résumé d'après la carte conceptuelle, à la page suivante, qui reprend les éléments jugés essentiels et regroupés dans la perspective de variables à étudier.

Applications
Pédagogiques de
l'Ordinateur
(A.P.O.)

Conception du
didacticiel de

chimie appliquée : TUTORIEL EXERCISEUR

Apport du didacticiel
sur l'apprentissage
de la chimie
appliquée

89

			- Comparaison des résultats du post-test entre les deux groupes (O2-O4) - Comparaison des résultats du testing intra-groupes (O2-O1 et O4-O3)
	Performances des élèves
- compléter les notions théoriques - illustrer les notions théoriques - tester les connaissances - s'entrainer à résoudre les exercices - augmenter le degré d'autonomie et d'individualisation - structurer la matière
Evaluation du didacticiel					- Contenu - Ergonomie - Utilisation pédagogique - Innovation pédagogique
Figure III.2. Carte conceptuelle

90

III.10 DEROULEMENT DE LA RECHERCHE

Les investigations de terrain ont constitué l'un des aspects pratiques de cette recherche. Nous avons d'abord obtenu l'autorisation des chefs d'établissement concernés pour réaliser la recherche. Ensuite nous sommes entrés en contact avec les enseignants afin de leur présenter l'objet de cette recherche.

Signalons que cette recherche s'est déroulée en deux étapes : la première a consisté à une pré-évaluation dans les deux groupes d'étude : témoin et expérimental.

A. Dans le groupe témoin

Le groupe témoin est celui qui n'est pas concerné par le didacticiel. Il sert uniquement de témoin afin de comparer les résultats obtenus sur le didacticiel. Après le pré-test, il a été organisé un enseignement classique sur le module puis un post-test a été administré. L'enseignement classique était dispensé par le professeur titulaire du cours et son contenu était le même que celui du didacticiel. Les séances d'enseignement classique se sont déroulées dans 15 écoles faisant partie du groupe témoin durant trois mois (de janvier à mars 2012).

B. Dans le groupe expérimental

Ce groupe est celui qui est concerné par le didacticiel. Pour ce faire, il a fallu d'abord présenter le didacticiel chez les enseignants et leur montrer son fonctionnement. Ensuite, nous avons procédé à l'installation du logiciel dans les ordinateurs et réalisé quelques essais pour avant sa mise en application par les élèves.

Ainsi, les séances d'EAO ont été organisées dans 15 écoles faisant partie du groupe expérimental. L'expérience a durée un trimestre, concomitamment à celle du groupe témoin, au cours duquel les séances de 45 minutes ont été réalisées.

91

III.10.1 Les phases de mise à l'essai du dispositif

Deux phases ont caractérisé cette recherche : le pré-essai et l'essai proprement dit.

III.10.1.1 Le pré-essai

Quel que soit la qualité du didacticiel, celui-ci est toujours susceptible d'amélioration. Au cours de cette phase, nous avons observé les réactions, noté les erreurs et enregistré les remarques d'un échantillon restreint d'utilisateurs.

Pour parfaire ou affiner notre programmation nous avons utilisé deux approches distinctes : d'une part, nous avons joué nous-même le rôle de l'apprenant en utilisant les exerciseurs ; d'autre part, nous avons eu recours à 15 élèves choisis parmi 5 écoles de notre population de pré-enquête.

Le pré-essai s'est déroulé en trois temps :

- une séance d'installation du logiciel eXeLearning sur les PC et la familiarisation des élèves avec le didacticiel où ils ont utilisé librement le dispositif ;

- une séance où les élèves ont réellement travaillé sur le module choisi. Ils ont eu l'occasion de tester les deux principales fonctions du didacticiel, à savoir le tutoriel et l'exerciseur, et ont répondu à un questionnaire qui leur a permis de donner leurs impressions générales sur leur travail et sur le logiciel ;

- une évaluation des instruments de recherche c'est-à-dire les épreuves, le questionnaire et la grille d'évaluation du didacticiel.

Voici quelques imperfections constatées lors de cette pré-enquête :

- le fichier est trop lourd (environ 5 Mo) avec comme conséquence un lancement un peu lent ;

92

- cette lenteur est encore plus accentuée lorsqu'on travaille avec les machines Pentium I ou II dont les processeurs n'exécutent pas très rapidement les instructions ;

- les élèves ont réclamé plus d'images pour leur permettre de visualiser et de fixer vite leur attention.

A ces faiblesses, nous avons apporté les améliorations suivantes :

- limiter le didacticiel uniquement au module 1 afin de permette une meilleure utilisation ; et par ricochet alléger sa taille pour faciliter son démarrage ;

- les images plus vivantes ont été incorporées dans les modules.

III.10.1.2 L'essai proprement dit

Comme nous l'avons indiqué plus haut, l'essai du didacticiel a été réalisé sur un échantillon de 15 écoles et a porté sur le module « Comment fabrique-t-on la chaux vive et le ciment ? ». Cette séance avait une durée de 45 minutes.

Pour un bon déroulement de la séance d'EAO dans les écoles, nous avons précisé les cinq critères ci-après : le matériel, les locaux, les enseignants, le déroulement et le suivi des séances.

a. Le matériel et les locaux

Pour réaliser l'EAO, il est nécessaire pour l'école de disposer d'une salle appropriée avec un parc informatique suffisant (cinq ou plus). Dans la mesure du possible, chaque poste de travail doit être isolé des autres postes, afin d'éviter les interférences entre les élèves. En effet, le rythme diffère selon les apprenants et dès lors un esprit de compétitivité peut s'installer et perturber le déroulement de la séance.

L'enseignant titulaire a utilisé un ordinateur portable pour accompagner les élèves dans leur apprentissage. Pendant chaque séquence, les élèves utilisent

93

b. Les enseignants

Cette séance d'EAO ne peut pas fonctionner sans la présence de personnels de référence. Dans une école, l'enseignant titulaire du cours de chimie est responsable de la séquence d'enseignement ; il peut être assisté par le responsable de la salle informatique qui est généralement un informaticien. Son rôle est multiple. D'une part, il doit connaître les commandes de l'ordinateur (utilisation du clavier, de la souris, etc.), l'installation et les opérations permettant le lancement du didacticiel. D'autre part, il lui est indispensable de maîtriser le contenu du didacticiel. Pour cela, l'enseignant doit prendre connaissance du module, plus particulièrement des pré-requis, des objectifs pédagogiques poursuivis, du contenu et des différentes unités d'apprentissage.

La présence de l'enseignant titulaire était nécessaire, parce qu'il est le garant de la réussite de cette expérimentation. En effet, il intervient sur l'organisation et la structuration des connaissances, il guide et soutient les élèves et évite qu'ils ne soient perdus au cours de l'utilisation du logiciel.

c. Le déroulement et le suivi

Pour que le déroulement et le suivi puissent être réalisés dans les conditions optimales, il a fallu regrouper les élèves par petits groupes. Dans les écoles où le nombre des ordinateurs est faible, nous avons placé deux ou trois élèves par PC pour lire le contenu du module et les avons ensuite séparés lors de l'évaluation. Dans un premier temps les élèves ont bénéficié d'un apport de connaissances théoriques réalisé par le tutoriel (première fonction du didacticiel) avant de passer aux exerciseurs (deuxième fonction du didacticiel).

94

en groupe le logiciel en suivant les orientations de leur enseignant. Quant à nous, nous avons veillé à ce que toutes les séquences se déroulent comme il faut et nous avons essayé de ne pas influencer l'apprentissage des élèves. Nous avons également utilisé la caméra numérique pour prendre les photos pendant la séance et l'administration du questionnaire a été faite à la fin.

Compte tenu de la gestion du temps scolaire, nous étions obligé d'organiser une seule séance d'EAO par école, portant sur le module du cours choisi. La gestion de la séance d'EAO était assurée par nous même. L'enseignant était appelé à récolter les notes de chaque élève sur l'écran de l'ordinateur.

III.11 DEPOUILLEMENT

Le dépouillement des données issues des différents instruments a été réalisé grâce au logiciel informatique SPSS 17.0 dont le sigle anglais signifie Statistical Package for Social Science. C'est un programme informatique d'analyse des données statistiques qui permet de saisir des données, d'en faire des présentations résumées, de les organiser en tableaux et d'en générer les graphiques, et surtout de les analyser. Il permet également d'effectuer les analyses liées aux statistiques inférentielles.

En outre, il permet de présenter les résultats obtenus dans une fenêtre des résultats et donne la possibilité d'exporter ces résultats vers les logiciels de traitement de texte tels que Word.

95

CONCLUSION PARTIELLE

Du choix du didacticiel, en passant par le cahier des charges, jusqu'à la réalisation des séances d'EAO, les apprenants ont occupé une place privilégiée. Ainsi ils ont été non seulement utilisés pour tester le didacticiel, mais ils ont aussi été impliqués dans l'amélioration du contenu et sa mise en forme. Ils ont été alors des interlocuteurs à part entière et non des consommateurs passifs.

Nous allons aborder maintenant le quatrième chapitre consacré à la présentation, l'analyse et l'interprétation des résultats provenant de nos investigations.

96

CHAPITRE IV :

PRESENTATION, ANALYSE ET INTERPRETATION DES
RESULTATS

INTRODUCTION

La présentation des résultats se fera en trois différents points selon les instruments utilisés au cours de cette recherche. Ainsi, ces différents points concernent respectivement les résultats des élèves aux épreuves lors du pré-test et post-test des deux échantillons (groupe expérimental et groupe témoin), les impressions générales des élèves sur leur apprentissage avec le didacticiel et l'évaluation du dispositif lui-même.

IV.1 PRESENTATION DES RUSULTATS

IV.1.1 Résultats des élèves aux épreuves

Les résultats obtenus par les élèves aux deux épreuves de pré-test et posttest sont présentés sous forme des scores moyens de classes représentés par les quatre figures ci-après :



Figure IV.1 : Scores moyens du groupe témoin au pré-test

Cette figure montre que sept classes ont obtenu la moyenne 2,1 (soit 46,7%) ; trois
classes ont réalisé la note 1,00 (soit 20%). Deux classes ont eu le score 2,5 (14,5%) ;

97

les autres ont fait un score individuel de 2,3 ; 2,0 et 1,3. (cfr. tableau 1 annexe 6). La moyenne globale de ce groupe est de 1,89 avec un écart-type de 0,532.



Figure IV.2 : Scores moyens du groupe expérimental au pré-test

Il ressort de cette figure que quatre classe ont eu une moyenne de 2,1 (soit 26,7%) ; suivie de trois classes avec une moyenne de 1,3 (20%), deux classes avec les moyennes de 2,5 et 2,00 (soit 13,3%). Les scores des autres classes individuellement sont 2,5 ; 2,3 et 2,00. (cfr. tableau 2 annexe 6)

La moyenne globale de ce groupe est de 1,92 avec un écart-type de 0,471.



98

Figure IV.3 : Scores moyens du groupe témoin au post-test

Cette figure révèle que deux classes ont obtenu respectivement les moyennes
5,3 ; 4,6 et 3,5 (soit 13,3%). La moyenne du groupe est de 4,61 avec un écart -type
de 0,98. Le résultat minimum est 3,30 et le maximum 6,6. (cfr. tableau 3 annexe 6)



Figure IV.4 : Scores moyens du groupe expérimental au post-test

On constate que neuf classes ont obtenu un score moyen allant de 5,50 à 7,80. Cinq ont eu un score inférieur (3,50 à 4,80). La moyenne de ce groupe est de 5,8867 avec un écart-type de 1,36793. (cfr. tableau 4 annexe 6)

IV.1.1.1 Analyse des résultats

Un indicateur sera systématiquement utilisé lors des comparaisons entre les deux groupes ; il s'agit de la différence de moyennes : une augmentation des scores représente un indicateur d'amélioration de l'apprentissage. Nous considérons que l'augmentation de la moyenne générale est la conséquence d'une amélioration des résultats et d'une meilleure maîtrise des compétences développées. Cependant, pour que cette amélioration soit attribuée à l'utilisation du didacticiel, il est nécessaire de comparer les moyennes obtenues par le groupe expérimental à celles du groupe témoin.

99

Cette différence de moyennes doit être significative pour valider l'hypothèse selon laquelle le didacticiel améliore l'apprentissage des élèves.

Le didacticiel doit permettre à tous les élèves d'améliorer le développement d'un certain nombre de compétences et de diminuer les écarts initiaux entre apprenants. Le groupe expérimental devrait, par conséquent, obtenir des résultats plus homogènes que le groupe témoin au post-test. Cette homogénéisation devrait également se retrouver entre le pré-test et le post-test, avec des résultats au post-test plus homogènes que ceux des pré-tests.

Le tableau suivant donne une description quantitative des scores moyens obtenus :

Tableau IV.1. Scores moyens des groupes au pré-test et au post-test (/10)

Code	Groupe témoin		Code	Groupe expérimental
	Pré-test	Post-Test		Pré-test	Post-test
Clt1	1,0	4,6	Cle1	1,3	4,8
Clt2	2,1	5,6	Cle2	2,1	6,8
Clt3	2,1	5,3	Cle3	1,9	7,4
Clt4	2,1	4,3	Cle4	1,3	4,5
Clt5	2,0	4,4	Cle5	2,3	4,6
Clt6	2,1	4,6	Cle6	1,0	4,7
Clt7	1,3	6,6	Cle7	2,5	3,5
Clt8	2,1	3,6	Cle8	2,0	6,9
Clt9	2,5	6,0	Cle9	2,3	7,8
Clt10	1,0	3,5	Cle10	2,1	5,8
Clt11	2,1	3,3	Cle11	2,5	7,2
Clt12	2,5	4,1	Cle12	1,3	4,8
Clt13	1,0	4,5	Cle13	2,1	6,3
Clt14	2,3	5,3	Cle14	2,0	7,7
Clt15	2,1	3,5	Cle15	2,1	5,5

100

L'analyse de ce tableau permet de dégager trois observations suivantes :

- sur l'ensemble des résultats présentés et portant sur le pré-test, aucune classe n'a obtenu un score de 50% et cela dans les deux groupes ; on observe par contre une différence des résultats entre classes et cette différence n'est pas très significative. On peut donc voir que ces résultats sont aléatoires bien que certaines tendances se dessinent : un groupe légèrement plus fort que l'autre ;

- globalement, on observe une amélioration des scores au post-test dans les deux groupes, cela nous permet de conclure que l'enseignement classique et le didacticiel ont amélioré les performances des élèves car au début, les élèves n'avaient pas de connaissances initiales suffisantes sur le module étudié ;

- dans le groupe témoin, cinq classes ont présenté de meilleurs résultats ; alors que dans le groupe expérimental, neuf classes ont réalisé de bons résultats (cases grisées).

Le tableau suivant indique les données statistiques pour les deux groupes.

Tableau IV.2. Comparaison des moyennes de deux groupes au pré-test et

post-test

	PRE-TEST		POST-TEST
	Groupe témoin	Groupe expérimental	Groupe témoin	Groupe expérimental
Moyenne	1,8867	1,9200	4,6133	5,8867
Minimum	1,00	1,00	3,30	3,50
Maximum	2,50	2,50	6,60	7,80
Somme	28,30	28,80	69,20	88,30

performances sont améliorées lorsque la moyenne augmente. La moyenne du

En se référant aux indicateurs d'amélioration des résultats, les

101

groupe contrôle passe de 1,8867 (au pré-test) à 4,6133 (au post-test), soit une augmentation de 2,7266 points. Tandis que dans le groupe expérimental, elle passe de 1,9200 (au post-tes) à 5,8867 (au post-test) ; ce qui représente une augmentation de 3,9667 points.

La figure ci-après montre la progression des deux groupes :



Figure IV.5 Scores moyens des groupes témoin (GT) et expérimental (GT) au pré-
test et au post-test

Nous observons que le groupe expérimental affiche une meilleure progression (60%) que le groupe témoin (33,3%). Cette progression explique-t-elle l'influence du didacticiel sur l'apprentissage de la chimie appliquée ? Nous procédons à l'analyse des résultats grâce à la comparaison des moyennes de deux groupes (test de t de Student). Le seuil de signification retenue est p = .05 .

102

Le tableau suivant permet de comparer les résultats entre les deux groupes.

Tableau IV.3 : Comparaison entre les deux groupes (test de t de Student)

	GROUPE TEMOIN		GROUPE EXPERIMENTAL
	Pré-test	Post-test	Pré-test	Post-test
Moyenne	1,8867	4,6133	1,92	5,8867
Ecart-type	0,53166	0,9797	0,47087	1,36793
Variance	0,283	0,960	0,222	1,871
Somme des carrées écarts	3,957	13,437	3,104	26,197

IV.1.1.2 Comparaison des moyennes au pré-test

Vérification de l'égalité des variances (test de Snedecor)

a - Hypothèse Ho :

Il n'y a pas de différence significative entre les deux variances dans les deux groupes.

b - Définir le risque :

On choisit = 5 % d'où Ftable = F0,95 ;14;14 = 2,44

c - Calculer la valeur du test :

On calcule le quotient de la plus grande des deux variances sur la plus petite : Ftest = 0,283 / 0,222 = 1,27

d - Comparer Ftest et Ftable

1,27 < 2,44

L'hypothèse H0 est acceptée. On peut donc conclure à l'égalité des variances des deux groupes. Cette vérification concernant l'égalité des variances étant réalisée, on peut comparer les variances des moyennes des échantillons.

103

a - Emettre l'hypothèse Ho :

Il n'y a pas d'écart significatif entre les moyennes des deux populations ( = 5 %). Cela revient à choisir une valeur de différence égale D = 0.

b - Choix du risque

Le risque bilatéral est de 5 %.

Le nombre de degrés de liberté (DDL) est v = 15 + 15 - 2 = 28 La valeur de t table est donc t0,975;28 = 2,1048

c - Calculer la valeur t du test.

On calcule tout d'abord l'écart-type des différences des moyennes d'échantillons :

Sd=



= 0,18

t calc = = 0,22

d - Comparaison de t test et t table

0,22 < 2,101

Conclusion : on accepte l'hypothèse Ho ce qui revient à admettre que les deux échantillons sont issus de deux populations dont les moyennes sont égales. On peut aussi considérer qu'ils sont issus de la même population puisque l'on a aussi vérifié que les variances étaient égales.

IV.1.1.3 Comparaison des moyennes au post-test

En appliquant le même raisonnement, on abouti aux résultats suivants :

a - Hypothèse Ho :

Il n'y a pas de différence significative entre les deux variances dans les deux groupes.

b - Définir le risque :

On choisit = 5 % d'où Ftable = F0,95;14;14 = 2,44

c - Calculer la valeur du test :

On calcule le quotient de la plus grande des deux variances sur la plus petite :

104

Ftest = 1,871/ 0,960 = 1,948

d - Comparer Ftest et Ftable

1,948 < 2,44

L'hypothèse Ho est acceptée. On peut donc conclure à l'égalité des variances des deux groupes. Cette vérification concernant l'égalité des variances étant réalisée, on peut comparer les variances des moyennes des échantillons.

a - Emettre l'hypothèse Ho :

Il n'y a pas d'écart significatif entre les moyennes des deux populations ( = 5 %). Cela revient à choisir une valeur de différence égale D = 0.

b - Choix du risque

Le risque bilatéral est de 5 %.

Le nombre de degrés de liberté (DDL) est v = 15 + 15 - 2 = 18

La valeur de t table est donc t0,975;28 = 2,1048

_{1 3,437 26,1 97}

_{15 2}

_{5,8867 4,6133}

₀

c - Calculer la valeur t du test.

On calcule tout d'abord l'écart-type des différences des moyennes d'échantillons :



Sd=

₁₅

₁

₁

₁₅

= 0,43

₁₅

t calc =

_0,43

= 2,96

d - Comparaison de t test et t table

t calc > t tab

2,96 > 2,101

Conclusion : on rejette l'hypothèse Ho ; ce qui revient à admettre qu'il y a une différence significative entre les moyennes des deux groupes au post-test. Cette différence étant significative prouve une augmentation des scores et constitue un indicateur d'amélioration de l'apprentissage par le didacticiel. Nous passons à la deuxième catégorie des résultats de l'étude.

105

IV.1.2. Impressions des élèves sur leur apprentissage avec le didacticiel

Après avoir passé l'expérimentation, nous avons invité les élèves à répondre à un questionnaire (annexe 2) portant sur leurs impressions sur le travail avec le didacticiel. Les résultats obtenus sont illustrés par la figure ci - dessous : (tableau 5, annexe 6)



Figure IV.6. Apport du didacticiel dans l'apprentissage

Cette figure permet de dégager trois tendances concernant l'apport du didacticiel sur l'apprentissage :

- la première est en rapport avec la maîtrise (connaissance et compréhension) ; ainsi « m'entraîner à résoudre des exercices » domine avec 100%, « tester mes connaissances » avec 95,24% et « structurer la matière » avec 80,95% ;

- la deuxième tendance qui se dessine est en rapport avec l'autonomie et l'individualisation ; celle-ci a enregistré 61,90%.

- la troisième enfin, concerne la matière ; on constate que « compléter les notions théoriques » vient en tête avec 9,51%, suivi de « illustrer les notions théoriques » avec 4,76%.

106

Ceci montre que le didacticiel joue véritablement son rôle d'aide à l'apprentissage. Par ailleurs, les élèves ont toujours cette idée que le professeur est le dispensateur d'informations. Ils ont encore et toujours besoin de lui pour leur transmettre des connaissances. Pour eux, le rôle d'exerciseur joué par le didacticiel prime sur celui de tutoriel. Nous examinons enfin la troisième catégorie des résultats de nos investigations concernant l'évaluation du didacticiel lui-même.

IV.1.3. Evaluation du didacticiel

L'évaluation du didacticiel se fait selon une grille (annexe 3), renfermant les principaux critères ci-dessous :

- contenu (25%) ;

- ergonomie de l'interface (25%) ;

- utilités pédagogiques (35%) ;

- degré d'innovations pédagogiques (20%).

Chacun de ces critères ou thèmes est subdivisé en sous-critères, par exemple en matière d'évaluation du contenu, il faut s'assurer si la structuration du contenu suit des règles de présentation favorisant l'apprentissage autonome, si le contenu est conforme au programme national de chimie, si les objets pédagogiques sont clairement définis, si le contenu est exempt de fautes grammaticales et si le niveau de langage employé est approprié au public visé.

Les notes attribuées au didacticiel sont présentées dans la figure suivante :

107



Figure IV.7. Evaluation du didacticiel

D'après ces quatre critères, le didacticiel a été évalué comme suit (cfr tableau 6 annexe 7) :

- contenu : 23,5 sur 25% ;

- ergonomie de l'interface : 19,5 sur 25% ;

- utilités pédagogiques : 32 sur 35% ;

- degré d'innovations pédagogiques : 19 sur 20% ; - Le total général est de 94 sur 100%.

En se basant sur l'appréciation selon l'échelle de LICKERT, notre didacticiel se classe dans l'intervalle compris entre 81 et 100 ; ce qui permet de le classifier comme étant une excellente ressource pédagogique.

108

IV.2. INTERPRETATION DES RESULTATS

Cette section est consacrée à l'interprétation des résultats afin de nous permettre d'établir un lien entre l'utilisation du didacticiel et l'amélioration des résultats des apprenants en chimie appliquée.

Pour rappel notre hypothèse principale consiste à prédire que le recours au didacticiel et son utilisation efficiente permettent de faciliter l'enseignement-apprentissage de la chimie appliquée et d'améliorer les résultats des élèves.

L'interprétation des résultats sera focalisée sur trois axes :

A. Les performances des élèves :

1. Les résultats des élèves dans le post-test sont supérieurs à ceux du pré-test dans les deux groupes, ceci montre que les deux types d'enseignement (EAO et l'enseignement classique) améliorent les résultats des élèves.

2. Au pos-test, les résultats des élèves du groupe expérimental sont supérieurs à ceux du groupe témoin ; ce qui indique que les élèves qui ont travaillé sur le didacticiel sont plus performants que ceux de l'enseignement classique la différence est significative (t calc > t tab).

B. L'apport du didacticiel sur l'apprentissage des élèves

Trois tendances se dessinent dont une qui est dominante, celle en rapport avec la maîtrise des connaissances. En fait, le travail avec le didacticiel permet de renseigner l'apprenant et l'enseignant sur « le degré de maîtrise atteint ». Dans sa fonction d'exerciseur, le didacticiel joue le rôle de répétiteur qui permet à l'élève de s'entraîner en vue d'améliorer son apprentissage et de progresser. Par contre l'enseignant joue le rôle de tuteur ; il anime, oriente, coordonne< et laisse l'apprenant découvrir seul.

109

C. L'évaluation du didacticiel

Les résultats de l'évaluation de la pertinence pédagogique démontrent que notre didacticiel suit les règles telles que : contenu, ergonomie, utilisation pédagogique et innovation pédagogique. Par conséquent, son appréciation a permis de le classer comme une ressource pédagogique pertinente.

Par le fait d'être sympathique, souple et adapté à leur niveau, le didacticiel adopte une démarche pédagogique qui permet d'appréhender les notions d'une manière active, en suivant « la pédagogie centrée sur l'apprenant ». En plus, il est concret, vivant, exigeant, stimulant et valorisant ; ce qui lui permet de gagner les apprenants.

IV.2.1 Identification des variables parasites

Les variables parasites peuvent être regroupées en trois types et se

rapportent à l'environnement (classe, école), à l'enseignant, à l'élève et à l'ordinateur :

a. L'environnement (ou les conditions mésologiques) :

Il faut noter que toutes les écoles ne disposent pas les mêmes conditions matérielles : le nombre de PC, la qualité de PC, la présence d'un générateur du courant électrique, la dimension de la salle informatique, etc.

Nous avons noté que certaines écoles disposaient de matériels (micro-ordinateurs) suffisants et de bonne qualité ; les autres en ont mais vieillissants qui ne permettaient pas de réaliser de bonnes productions en un temps record.

b. L'enseignant :

On a observé deux types de stratégies adoptées par les enseignants dans le déroulement de l'EAO, avec tutorat et sans tutorat :

- avec tutorat : ici, l'enseignant a joué le rôle d'une personne ressource qui aide ses élèves à travailler. Sur 15 classes où s'est déroulé l'EAO, 8

110

enseignants maîtrisent l'ordinateur et auraient facilité le travail de leurs élèves. D'autres élèves par contre, auraient carrément reçu l'aide de leurs pairs plus expérimentés dans l'usage de l'ordinateur.

- sans tutorat : dans ce cas, les élèves étaient obligés de réaliser un travail individuel ; ces derniers auraient alors cumulé les difficultés car n'ayant aucun accompagnement possible. Or, l'individualisation repose sur la motivation à apprendre, travailler seul conduit à thésauriser un savoir, sans savoir s'en servir.

c. L'élève

Il faut signaler que les élèves se différaient par leurs connaissances antérieures, leurs compétences informatiques, leurs styles d'apprentissage. Les élèves qui sont familiarisés à l'utilisation de l'ordinateur auraient eu quelques facilités dans l'utilisation du didacticiel, mais cela ne leur a pas permis nécessairement de réaliser un bon score car il y a une différence entre savoir utiliser un ordinateur et maîtriser un contenu pédagogique d'un didacticiel. Et aussi faut-il le souligner, notre objectif n'était pas d'évaluer les compétences informatiques des élèves, mais plutôt leurs travaux dans l'EAO.

d. L'ordinateur

En général, les études démontrent que l'utilisation de l'ordinateur suscite un grand intérêt chez les élèves (Larbi Omar, 2008 et Crozat, 2002). De plus, on observe que plusieurs d'entre eux prennent un réel plaisir à l'utiliser. Ces deux constats nous amènent à dire qu'il est possible que l'effet de nouveauté ait influencé les résultats. Cet effet fait en sorte que lorsque l'on expérimente une nouvelle méthode ou un nouvel outil dans une classe, on voit la motivation des élèves augmenter rapidement. Toutefois, lorsque l'effet de nouveauté s'estompe, leur motivation décroît et revient à son niveau initial.

111

Il convient de souligner que l'outil informatique n'est pas performant en lui-même, c'est la manière dont il est conçu et les théories sous-jacentes à son fonctionnement qui vont plus ou moins favoriser l'apprentissage (Maître de Pembroke et Legros, 2011). Pour analyser les impacts pédagogiques de notre didacticiel, cette étude s'est focalisée sur les effets du didacticiel sur l'apprentissage des élèves en mettant en relation deux variables : le recours au didacticiel de chimie appliquée (comme variable indépendante) et l'amélioration de l'apprentissage et de l'enseignement de la chimie appliquée (retenue comme variable dépendante).

On voit bien que la mise en relation de ces deux variables peut susciter des

réponses multiples, voire contradictoires. Or selon Joy II et Garcia (2000) cités par Barrette (2004), cette contradiction résulte des problèmes méthodologiques. C'est pourquoi, nous étions obligé de maîtriser les variables parasites en adoptant la démarche suivante :

1. La constitution d'un échantillon aléatoire fiable : par la sélection au hasard des enquêtés et par l'affectation aléatoire de ces derniers au groupe témoin et au groupe expérimental ;

2. L'effectif de deux groupes : le groupe expérimental et le groupe témoin sont ex égaux et ont presque les mêmes effectifs (269 contre 294) ;

3. La maîtrise des autres variables parasites telles que les connaissances disciplinaires antérieures des élèves, leurs compétences informatiques, leurs styles d'apprentissage, le temps alloué à la tâche, les stratégies pédagogiques adoptées par les enseignants et le degré de familiarité avec le didacticiel.

Afin de maîtriser les variables parasites évoquées ci-haut, nous avons formé les enseignants du groupe expérimental dans l'utilisation du didacticiel et dans les stratégies d'enseignement à adopter au cours de l'Enseignement

Bref, cette méthodologie amène l'apprenant à explorer, renforcer ses connaissances et évaluer ses acquis.

112

Assisté par Ordinateur (EAO). Dans ce groupe où nous étions obligé d'observer les effets du didacticiel sur les résultats des élèves, nous avons élaboré une fiche de préparation unique afin d'éviter les différences entre les enseignants (cfr. Fiche de préparation, annexe 7).

Cette fiche a été conçue selon l'apprentissage par la découverte (Bruner, 1983). Elle comporte six rubriques ci-après : le contenu, les objectifs d'apprentissage (compétences), le déroulement des activités, l'évaluation, le devoir et les références. Les stratégies d'enseignement sont basées sur la motivation, la réflexion et la découverte : l'action en classe est menée par l'apprenant guidé par l'enseignant ; ce dernier joue le rôle d'animateur, d'orienteur et de médiateur.

La séquence d'apprentissage se déroule en quatre temps :

- les élèves explorent pour découvrir par une suite de questions posées par l'enseignant ; ce qui conduit l'apprenant à appréhender les notions du cours ;

- les élèves exploitent les activités en groupe qui sont dirigées par l'enseignant ; ces dernières permettent à l'apprenant d'acquérir des apprentissages méthodologiques et formateurs ;

- les exerciseurs permettent d'évaluer pour réguler ; ils visent une évaluation formatrice et permettent à l'apprenant de vérifier ses acquisitions et au professeur d'ajuster son enseignement ;

- les Quiz SCORM permettent de contrôler les acquis, renforcer les connaissances et développer les compétences.

113

Les élèves du groupe expérimental étaient issus des écoles qui disposent des ordinateurs et possèdent des compétences dans l'utilisation de l'ordinateur (compétences digitales). A cet effet, les compétences à évaluer avec le didacticiel ne concernaient que celles liées à la chimie appliquée (les compétences disciplinaires).

Par contre, dans le groupe témoin, où s'est déroulé l'enseignement classique, nous avons remis à chaque enseignant le même contenu (la matière à enseigner), sous forme de photocopie que nous avons tirée du manuel de chimie appliquée, sans au préalable leur donner des consignes quelconques sur la façon d'enseigner. Ce qui suppose que chaque enseignant devrait donner son cours comme il a l'habitude de le faire. Nous n'avons pas d'informations sur les stratégies utilisées par ces enseignants pendant leurs leçons.

114

CONCLUSION PARTIELLE

En vue de tester l'efficacité du didacticiel, un dispositif expérimental a été mis en place confrontant les deux types d'enseignement avec des outils qu'ils utilisent (didacticiel et manuel scolaire). Ceci a été vérifié grâce au test statistique de comparaison des moyennes (test de t de Student).

En comparant les scores des élèves au pré-test entre les deux groupes, nous constatons que la différence n'est pas significative (t cal < t tab). Ceci revient à dire que les deux échantillons forment es groupes homogènes. On voit que les sujets démarrent l'expérimentation avec des niveaux statistiquement semblables.

Par contre, la différence des moyennes des groupes et significative au posttest (cal > t tab), ce qui signifie qu'après expérimentation, le deux groupes n'appartiennent pas à une même population (p significatif). L'utilisation du didacticiel a un impact favorable sur l'apprentissage des élèves (test t le confirmant).

En se basant sur une analyse globale, on s'aperçoit que le groupe expérimental obtient de meilleurs résultats (9 classes) contre quatre pour le groupe contrôle. L'hypothèse selon laquelle le didacticiel améliore les résultats (performances) des élèves est confirmée. On note une progression plus importante chez les élèves qui ont utilisé le didacticiel (60%) contre 33,3% pour le groupe témoin.

Concernant l'apport du didacticiel sur l'apprentissage, une grande tendance des élèves lui ont attribué le rôle d'exerciseur car il leur permet d'effectuer des exercices, de tester leurs connaissances acquises et de structurer la matière.

L'évaluation du didacticiel lui a permis d'être classé comme une excellente ressource pédagogique. En tant que telle, il constitue une aide précieuse à l'enseignement-apprentissage de la chimie appliquée.

115

Qu'avons-nous mesuré ou observé pour estimer l'impact de notre didacticiel sur l'enseignement-apprentissage de la chimie appliquée ? Nous référant aux travaux de Barrette (2004), nous avons adopté la dimension selon laquelle, nous devrions tirer des conclusions de cette recherche principalement sur base des résultats scolaires des élèves.

116

CONCLUSION GENERALE

Au cours de cette recherche, l'ordinateur, à travers l'Enseignement Assisté par Ordinateur (EAO), a montré qu'il est un nouvel auxiliaire pédagogique qui est bénéfique pour les élèves. Comme l'a si bien affirmé Clément (1991), l'EAO est la pratique pédagogique la mieux adaptée au développement cognitif des élèves car il peut aider à lutter contre l'échec scolaire.

La méthodologie utilisée dans cette recherche prévoyait un plan expérimental basé sur une comparaison entre le groupe expérimental et le groupe témoin. Ces groupes se distinguaient par l'utilisation, ou non du didacticiel comme dispositif d'apprentissage.

Pour s'assurer de la qualité de notre prototype, des précautions ont été prises, à savoir la comparaison des scores moyens entre les deux groupes afin de vérifier si les échantillons provenaient d'une même population. Le pré-test et le post-test ont permis de mesurer le niveau des élèves à deux moments : avant et après expérimentation. La comparaison entre les groupes a montré que ceux-ci provenaient d'une même population au départ mais les résultats au post-test a permis d'établir dans quelle mesure les groupes se distinguent après expérimentation.

L'efficacité du didacticiel a été estimée en utilisant le test t de Student. En effet, pour qu'un outil soit efficace, il doit contribuer à améliorer les résultats, ce qui se traduit par l'augmentation de la moyenne du groupe expérimental et gains positifs pour les classes de ce groupe. Il a été démontré qu'il y a une amélioration des scores dans les deux groupes, mais avec une progression plus grande dans le groupe expérimental ; cette différence de progression laisse penser que le didacticiel a une influence positive sur l'apprentissage.

117

Une piste de réponse pour expliquer les meilleurs résultats du groupe expérimental se situe dans le rôle que joue l'apprenant dans le travail qu'il réalise sur le didacticiel. L'EAO met les apprenants en « activité » en les plaçant en condition de travail où ils sont acteurs. Ce qui n'est pas le cas avec l'enseignement classique qui semble privilégier des savoirs au détriment de l'aspect pratique ; les élèves ne sont pas aussi motivés et responsabilisés comme c'est le cas lors de la manipulation de l'ordinateur.

Expérimenté pendant un trimestre sur un échantillon de 15 classes de 6e année bio-chimie de la province éducationnelle de Kinshasa-Ouest, le didacticiel de chimie appliquée que nous avons élaboré a permis de favoriser les progrès dans les acquis des élèves. En effet, la progression enregistrée auprès des élèves du groupe expérimental a été plus significative (soit 60%) que celle des élèves du groupe témoin qui ont suivi un enseignement classique (soit 33,3%). Ceci nous permet de valider la thèse de départ selon laquelle le recours au didacticiel et son utilisation efficiente permettent de faciliter l'enseignement-apprentissage de la chimie appliquée et d'améliorer les résultats scolaires des élèves.

Selon Dessus et Marquet (1991), tout outil pédagogique a des imperfections et ses limites ; notre didacticiel n'échappe pas à cette règle. Néanmoins, nous pouvons affirmer que le dispositif développé dans cette recherche n'est pas le meilleur outil d'apprentissage pour les apprenants, mais il s'avère être une aide précieuse pour la consolidation de leurs acquisitions scolaires lors de la préparation des examens et pour leur autoformation. Pour les enseignants de chimie, ce dispositif leur servira, à l'instar de toutes les autres ressources pédagogiques qu'ils disposent, comme un moyen pouvant leur permettre de rénover et de perfectionner leurs pratiques enseignantes.

118

Ainsi, nous pouvons relever quelques valeurs ajoutées de notre prototype en tant qu'aide didactique :

- la première valeur ajoutée est l'interactivité entre l'élève et l'ordinateur ; en effet, l'apprenant qui répond à une question ou à un ensemble des questions reçoit un feed-back rapide pour chacune de ses réponses plutôt que d'attendre la disponibilité de l'enseignant ou encore la fin de l'exercice pour consulter le corrigé (pratique couramment rencontrée dans l'enseignement traditionnel). En plus, à chaque réponse, il y a un renforcement présenté par le biais de mots tels que bravo, félicitation, exact,<qui permet de soutenir la motivation de l'apprenant. Ces échanges de messages élève-machine suppléent alors momentanément à l'intervention pédagogique de l'enseignant, surtout dans une classe peuplée ;

- la deuxième plus value du didacticiel est sa possibilité d'offrir à l'élève des méthodes de travail et des stratégies cognitives et métacognitives sans que l'enseignant ait à intervenir. Par conséquent, l'apprenant qui se retrouve seul face à la machine, se voit responsable d'opérer des choix susceptibles de favoriser son autonomie lors de l'apprentissage. Dans une perspective socioconstructiviste, l'élève est engagé dans une démarche dynamique de construction des ses connaissances grâce à l'interaction avec ses pairs.

- le didacticiel, en tant qu'outil d'entraînement, peut être exploité pour aider les élèves faibles ou en situation d'échec scolaire. Il permet à l'enseignant de respecter le rythme d'apprentissage de chacun de ses apprenants ; ainsi, il lui devient plus aisé de suggérer à chacun des activités bien ciblées selon le niveau qu'il a atteint. L'introduction du didacticiel en milieu scolaire n'est toutefois pas une fin en soi, mais elle

119

s'inscrit davantage dans un ensemble de soutiens à l'apprentissage qui vont faciliter le passage d'une pédagogie centrée sur l'élève ;

- la mise en ligne du didacticiel sur une plateforme permettrait une large utilisation à travers le pays. En plus, sa mise à jour serait aisée grâce aux facilités offertes par l'Internet. Diffusé sur CD-ROM, le didacticiel peut être également utilisé sur un poste, en classe ou hors de la classe.

CONTRAINTES DU DIDACTICIEL ET PESPECTIVES

Cette étude n'a pas la prétention de traiter de tous les aspects liés à l'Enseignement Assisté par Ordinateur. Voici quelques contraintes d'utilisation du didacticiel :

- le didacticiel pèse 4.899 kilo octets, il est assez lourd ; ce qui demande un peu plus de temps pour son lancement ;

- nous n'avons pas pu incorporer les vidéos dans le didacticiel ;

- le didacticiel n'a pas été mis sur une plateforme d'enseignement à distance ;

- les exerciseurs ne disposent pas d'une clé pouvant permettre de verrouiller les réponses, ce qui est difficile pour l'enseignant de suivre le travail individuel de l'apprenant ;

- à cause des fonctionnalités que dispose eXeLearning, nous n'avons exploité que deux domaines des compétences, à savoir l'application des connaissances et la maîtrise de la communication ; les compétences expérimentales n'ont pas été abordées dans cette étude. Toutefois, les vidéos téléchargées sur Youtube peuvent servir de supports pour enrichir l'enseignement classique.

120

Signalons que ces contraintes n'enlèvent en rien les avantages pédagogiques du didacticiel car ce support peut bien s'intégrer dans le cadre d'une séquence de cours-TP pour réduire le temps de présentiel.

Comme perspectives, nous envisageons ce qui suit :

- compresser le didacticiel pour réduire sa taille;

- implémenter le didacticiel sur une plateforme d'enseignement à distance ;

- entreprendre une expérimentation sur une plus large échelle ;

- mettre une clé pouvant bloquer l'accès aux réponses par les élèves ;

- incorporer les vidéos dans le didacticiel ;

- proposer des exerciseurs avec un indice de difficulté un peu plus élevé en

tenant compte de la taxonomie de Bloom.

Ainsi, nous clôturons cette thèse par cette pensée de Morin E. cité par KAMBAYI BWATSHIA (2005) : « Toute connaissance gagne sur l'ignorance et débouche sur un océan d'inconnaissance. Ainsi, l'ouverture de la connaissance est amenée à progresser indéfiniment ».

121

BIBIOGRAPHIE ET WEBOGRAPHIE

I. BIBLIOGRAPHIE A. Ouvrages

1. ALESSI S. et TROLLIP S. (1991), Computer-based instruction : methods and developpment (2^nd edition, Englewood cliffs : Prentics Hall.

2. ASSIE G. et KOUASSI R. (2010), Initiation à la méthodologie de la recherche, Ecole pratique de la chambre de commerce et d'industrie, Abidjan.

3. BRIEN R. (1984), Design pédagogique : Introduction à l'approche de Gagné et de Briggs, Sainte-Foy, Qc, Éditions Saint-Yves.

4. BRUNER, J. (1983), Le développement de l'enfant, savoir faire, savoir dire. Paris : PUF.

5. DEMAIZIERE F. (1986), Enseignement assisté par ordinateur, Paris, Ophrys.

6. DICK W., CAREY L., & CAREY J. O. (2001), The systematic design of instruction. (5^th Ed.). New York: Longman.

7. D'HAINAUT L. (1985), Des fins aux objectifs de l'éducation, un cadre conceptuel et une méthode générale pour établir les résultats attendus d'une formation. Nathan. Paris.

8. EL HAJJAMI ABDELKRIM (2008), Intégrer les TIC dans l'Éducation : Problématique et Enjeux Pédagogiques, École Normale Supérieure de Fès, Rabat, Maroc.

9. GABAUDE J-M, (1972), La pédagogie contemporaine, Edouard Privat, Toulouse.

10. GAUTHIER C. (1996), La pédagogie, Théories et pratiques de l'Antiquité à nos jours : Gaétan Morin Editeur.

11. HAMELINE D. (1989), «Pédagogie : les problèmes contemporains», Encyclopaedia Universalis, Corpus 17.

12. HOUSSAYE J. (1998), Le triangle pédagogique, thèse (doctorat), Université de Paris X.

122

13. KAMBAYI BWATSHIA J. (2005), Pour la pédagogie de la recherche scientifique en sciences humaines, Centre de Recherche EUGEMONIA/CRUP-UPN, Kinshasa.

14. LEBRUN M. (2002), Théories et méthodes pédagogiques pour enseigner et apprendre. Quelle place pour les TIC dans l'éducation, De Boeck Université.

15. LE CLAINCHE E. (2010), Guide l'utilisateur : concevoir des contenus pour alimenter un ENT, the eLearning XHTML editor, ISFEC de Bretagne.

16. LINARD M. (1996), Des machines et des hommes : nouvelle édition, Paris, L'Harmattan.

17. MAYER R.E. (1987), Educational psychology. Santa Barbara : Harper Collins.

18. NGONGO DISASHI P-R. (1999), La recherche scientifique en éducation, Academia Bruyant, Bruxelles.

19. PAQUETTE G. (2002), Ingénierie pédagogique. Pour construire l'apprentissage en réseau, Sainte-Foy, Presses de l'Université du Québec.

20. PICARD, M., BRAUN, G. (1987). Les logiciels éducatifs. Paris, PUF.

21. POCHON L.-O., & BLANCHET, A. (1997), L'ordinateur à l'école : de l'introduction à l'intégration. Neuchâtel : IRDP.

22. ROGERS C. (1984), Liberté pour apprendre, Paris, Dunod.

23. Société A6 MédiaGuide (2006), Serpolet auteur, manuel d'utilisation, version 6, Edition Windows, Paris.

123

B. Périodiques

24. AHAJI K. et al. (2008), « Analyse de l'effet d'intégration d'un logiciel d'optique géométrique sur l'apprentissage d'élèves de niveau baccalauréat sciences expérimentales », EpiNet n° 101.

25. BASQUE J. (2004), En quoi les TIC changent-elles les pratiques d'ingénierie pédagogique du professeur d'université ? L'ingénierie pédagogique à l'heure des TIC : pratiques et recherches, Revue internationale des technologies en pédagogie universitaire, 1 (3), 7-13, 2004.

26. BARRETTE C. (2004), Vers une métasynthèse des impacts des TIC sur l'apprentissage et l'enseignement dans les établissements du réseau collégial québécois, De la recension des écrits à l'analyse conceptuelle, n°55, Bulletin collégial des technologies de l'information et des communications ; [En ligne], http://clic.org/cgi-bin/eff.

27. BARON G-L. (1999), L'informatique à l'école : ce que le système scolaire est prêt à intégrer, In ; L'événement (5-7).

28. CLÉMENT, J. (1991). L'informatique à l'école primaire : tout reste à faire. Les Sciences de l'Education pour l'Ère Nouvelle, 3, 5-16.

29. COEN P.-F. (1999), Enseigner - apprendre dans quelles perspectives les logiciels éducatifs sont-ils utilisés en classe. Support de cours pour la formation continue des enseignants des classes primaires du canton de Fribourg. Département des sciences de l'éducation, Université de Fribourg.

30. DE VRIES E. (2001), Les logiciels d'apprentissage : panoplie ou éventail ? Revue Française de Pédagogie n°, 137, p.105-116.

31. DESSUS P., & MARQUET, B. (1991), La technologie des médias joue-t-elle un rôle dans la transmission des connaissances ? In S. Agostinelli (Ed.), Comment penser la communication des connaissances ? Du CD-ROM à l'Internet (pp. 253-264). Paris : L'Harmattan.

32. DUCHATEAU C. (1992a), « L'ordinateur et l'école ! Un mariage difficile ? » Publications du CeFIS, 5.28, Namur.

124

33. DUCHATEAU C. (1992b), "Trois visages de l'EAO", Interface, n° 2/92. p. 57.

34. FLEURY M (2000), L'enseignement assisté par ordinateur : que faut-il en penser ? Université de Laval.[En ligne]. http://www.sites.fse.ulaval.ca/reveduc/html/vol1/no2/eao.html

35. GAGNÉ, R.M.; W. WAGNER and A. ROJAS (1981), Planning and authoring computer-assisted instruction lessons in Educational Technology, 21 (9), 17-26.

36. HAUERT C-A. (2010), La méthode expérimentale en psychologie, Université de Genève, semestre d'Automne.

37. IKOLONGO BEFEMBO J-P. (2010), Atelier de vulgarisation des Technologies de l'Information et de la Communication pour l'éducation à l'UPN ; Thème : « Comment intégrer les TICE dans notre pratique pédagogique ? » 29 avril 2010.

38. IVALDI G. (2012), Pratique des sciences Sociales : comprendre et maîtriser l'information statistique, In : Sciences Pro.

39. JAFFARD R. (1990 a), « Les utilisations pédagogiques de l'ordinateur », Bulletin d'Informations Rectorales de l'Académie de Lyon (n° 3 du 17 septembre 90 ; n° 10 , MAFPEN de Lyon.

40. JAFFARD R. (1990 b), "L'EAO. Pourquoi ? Pour qui ? Par qui ? Comment ?", Interface, Revue de la SSPCI, 1, p. 35-38.

41. MAITRE DE PEMBROKE E. et LEGROS D. (2011), Multimédia, multimodalité et construction des connaissances. In J. Crinon et F. Gautellier (éds), Apprendre avec le multimédia et Internet, Paris, Retz.

42. MENDELSOHN P. (1993), L'ordinateur dans l'enseignement. In Actes du Troisième Colloque Francophone sur la Didactique de l'Informatique. Paris : Edition de l'Association EPI.

43. PERRENOUD P. (2001), Dix nouvelles compétences pour un métier

nouveau. In A.S. Lobo.

125

44. POCHON L. et GROSSEN M. (1997), Les interactions homme-machine dans un contexte éducatif : un espace interactif hétérogène, Revue Sciences et techniques éducatives, Hermès édition, 4(I).

45. VELLAS E. (2007), Comparer les pédagogies : un casse-tête et un défi. Université de Genève. FPSE. In Educateur.

46. VIVET M. (1989), Robotique pédagogique ! soit, mais pour apprendre quoi ? Actes du premier congrès de robotique pédagogique. Le Mans, France.

C. Thèses et mémoires

46. CROZAT S. " Eléments pour la conception industrialisée des supports pédagogiques numérique", thèse de doctorat, mars 2002.

47. IKOLONGO BEFEMBO J-P. (2009), Elaboration d'un manuel de chimie appliquée orienté vers le développement des compétences et conforme au nouveau programme 2005, Mémoire (DEA), Université Marien NGOUABI.

48. LARBI OMAR (2008), Conception d'un document multimédia éducatif on-line, Mémoire de DEA, Université de Béchar, Algérie.

49. ZAMPA V. (2003), Les outils dans l'enseignement : conception et expérimentation d'un prototype pour l'acquisition par expositions à des textes, Thèse de doctorat, Université de Pierre-Mendès-France Grenoble II.

D. Documents officiels

50. MAUFFRAIS M.H. (1963), Rapport d'activité de l'Inspection générale de l'Enseignement normal, Opération des Nations Unies au Congo.

51. Ministère de l'EPSP (2002), « Recueil des directives et instructions officielles », 4^e édition, CEREDIP.

52. Ministère de l'EPSP (2005), « Programme national de chimie », EDIDEPS, Kinshasa.

53. Projet d'appui au secteur de l'éducation (PASE) (2010a), Les grands courants de la pédagogie moderne, Modules de formation, Inspection Générale / EPSP.

126

54. Projet d'appui au secteur de l'éducation (PASE) (2010b), Bases scientifiques de l'inspection, Modules de formation, Inspection Générale / EPSP.

E. Notes de cours

55. PONGI NZITA K. (2011), Cours de méthodologie de la recherche scientifique finalisée, L1 chimie, U.P.N.

II. WEBOGRAPHIE

56. http://edutice.archives-ouvertes.fr/docs/00/35/91/78/PDF/d14p053.pdf, consulté le 5 décembre 2010.

57. http://unesdoc.unesco.org/images/0018/001807/180708fb.pdf, consulté le 2 avril 2011. 58. http://www.profetic.org/dossiers/dossier imprimer.php3?id rubrique=111, consulté le 3 avril 2011.

59. http://web.upmf-grenoble.fr/sciedu/edevries/deVries_RFP.pdf, consulté le 23 mai 2011.

60. http://www.stef.ens-cachan.fr/annur/bruillard/livreusagersch4.pdf, consulté le 24 mai 2011.

61. http://www.epi.asso.fr/revue/articles/a0801a.htm, consulté le 24 mai 2011.

62. http://www.education.gouv.fr/bo/2000/42/encart.htm, consulté le 30 juin 2011.

63. http://portal.unesco.org/education/fr/ev.php-URL, consulté le 30 juin 2011.

64. http://web.upmf-grenoble.fr/sciedu/edevries/deVries_RFP.pdf, consulté le 7 juillet 2011

65. http://www.sites.fse.ulaval.ca/reveduc/html/vol1/no2/eao.html, consulté le 23 janvier 2012.

66. http://www.education.gouv.fr/bo/2000/42/encart.htm, consulté le 5 février 2012.

67. www.Wikipédia.fr, consulté le 26 février 2012.

68. http://www.upmf-grenoble.fr/sciedu/pdessus/media99.PDF, consulté le 2 avril 2012.

69. http://www.upmf-grenoble.fr/sciedu/pdessus/media99.PDF, consulté le 4 juin 2012

127

70. http://www.dicocitations.com/citations/citation-57254.php, consulté le 19 juillet 2012.

128

TABLE DES MATIERES

Epigraphes<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<..i Dédicace<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<.ii

Remerciements<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<..< iii

Liste des abréviations et sigles<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< v

Liste des tableaux<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<..viii Liste des figures<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<.ix Liste des annexes<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<.x Résumé<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<.xi Summary<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<.xii

0. INTRODUCTION GENERALE	- 1
0.1 PROBLEMATIQUE	- 1
0.2 HYPOTHESES DE RECHERCHE	- 3
0.3 METHODOLOGIE	- 3
0.4 BUT ET OBJECTIFS	- 4
0.5 INTERET DU SUJET	- 5
0.6 DELIMITATION DU SUJET	- 6
0.7 ARCHITECTURE DU TRAVAIL	- 6

-

- - - - - - -

PREMIERE PARTIE : - 7 -

CADRE THEORIQUE - 7 -

CHAPITRE I : - 8 -

CONSIDERATIONS GENERALES - 8 -

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

I.1 DEFINITION DES COCNEPTS

	- 8
I.1.1 Design Pédagogique et Ingénierie Pédagogique	- 8
I.1.2 Didacticiel	- 11
I.1.2.1 Définition	- 11
I.1.2.2 Qualités d'un didacticiel	- 12
I.1.2.3 Typologie des didacticiels	- 12
I.1.3 LA PEDAGOGIE CENTREE SUR L'APPRENANT	- 20
I.1.3.1 Pédagogie	- 20
I.1.3.2 Courants pédagogiques	- 21
I.1.3.3 Le triangle pédagogique de Jean HOUSSAYE	- 22
I.1.3.4 La pédagogie centrée sur l'apprenant (méthodes actives)	- 23
I.1.3.5 Les fonctionnalités des méthodes actives	- 26
I.1.3.5 Les principes de la pédagogie active	- 27
I.2. ETAT DE L'ART	- 29
I.2.1 Les applications pédagogiques de l'ordinateur (APO)	- 29
I.2.2 Enseignement assiste par ordinateur (EAQ)	- 33
I.2.2.1 Présentation	- 33
I.2.2.2 Principe	- 34
I.2.2.3 Intérêts et limites de l'EAO	- 35
I.2.3 Intégration des TIC dans l'enseignement	- 36

129

CONCLUSION PARTIELLE - 38 -

DEUXIEME PARTIE : - 40 -

CADRE PRATIQUE - 40 -

CHAPITRE II : - 41 -

CONCEPTION DU DIDACTICIEL DE CHIMIE APPLIQUEE - 41 -

II.1 LA CONCEPTION PEDAGOGIQUE	- 43 -
II.1.1 PHASE D'ANALYSE	- 43 -
II.1.2 PHASE DE CONCEPTION	- 47 -
II.2 LA CONCEPTION INFORMATIQUE DU DIDACTICIEL	- 50 -
II.2.1 PHASE DE DEVELOPPEMENT	- 50 -
II.2.2. PHASES DE DIFFUSION ET D'EVALUATION	- 64 -
II.3 FONCTIONNEMENT DU DIDACTICIEL	- 65 -
CONCLUSION PARTIELLE CHAPITRE III : APPROCHE METHODOLOGIQUE		- 68 - - 69 - - 69 -
III.1 TYPE D'ETUDE		- 70 -
III.2 POPULATION CIBLE		- 70 -
III.3 ECHANTILLONNAGE		- 71 -
III.4 OPERATIONNALISATION DES HYPOTHESES		- 76 -
III.5 VERIFICATION DES HYPOTHESES		- 77 -
III.5.1 Formulation des hypothèses statistiques		- 77 -
III.5.2 Vérification des hypothèses		- 78 -
III.6 METHODES, TECHNIQUES ET INSTRUMENTS DE COLLECTE DES		- 80 -
DONNEES		- 80 -
III.6.1 Méthodes de recherche		- 80 -
III.6.2 Techniques de collecte des données		- 81 -
III.7 INSTRUMENTS UTILISES		- 81 -
III.7.1 Epreuves de chimie (cfr. annexe 1)		- 82 -
III.7.2 Le questionnaire		- 84 -
III.6.3 La grille d'évaluation du didacticiel (GRI-ED)		- 84 -
III.8 METHODE STATISTIQUE UTILISEE		- 85 -
III.9 PLAN EXPERIMENTAL DE RECHERCHE		- 86 -

III.10 DEROULEMENT DE LA RECHERCHE 90

III.10.1 Les phases de mise à l'essai du dispositif 91

III.10.1.1 Le pré-essai 91

III.10.1.2 L'essai proprement dit 92

III.11 DEPOUILLEMENT 94

CONCLUSION PARTIELLE 95

CHAPITRE IV : 96

PRESENTATION, ANALYSE ET INTERPRETATION DES RESULTATS 96

IV.1 PRESENTATION DES RUSULTATS 96

IV.1.1 Résultats des élèves aux épreuves 96

IV.1.1.1 Analyse des résultats 98

IV.1.1.2 Comparaison des moyennes au pré-test 102

IV.1.1.3 Comparaison des moyennes au post-test 103

130

IV.1.2. Impressions des élèves sur leur apprentissage avec le didacticiel 105

IV.1.3. Evaluation du didacticiel 106

IV.2. INTERPRETATION DES RESULTATS 108

IV.2.1 Identification des variables parasites 109

CONCLUSION PARTIELLE 114

CONCLUSION GENERALE 116

BIBIOGRAPHIE ET WEBOGRAPHIE 121

TABLE DES MATIERES 128

ANNEXES ..135

131

ANNEXES



ANNEXE 1 : EPREUVES DE CHIMIE

EPREUVE DE CHIMIE 1 (Pré-test)

Nom : Note : 20 points

Ecole : Durée : 45 minutes

Cette épreuve, formée de quatre exercices, comporte 2 pages numérotées de 1 à 2.

Tous les exercices sont obligatoires

L'usage de la calculatrice non programmable est autorisé.

Traiter les deux exercices suivants

Premier exercice (5 points)

Complète les phrases suivantes :

a) le ciment de Portland est un complexe de de calcium et d'

b) dans l'industrie du ciment, l'oxyde de fer (III), de formule a pour abréviation

, l' d' Al2O3 a pour abréviation

c) le durcissement du est dû à des réactions d' et d' lorsque le
ciment est mélangé à l'eau.

d) les matières premières des ciments de Portland sont constituées de 80% de et de 20%

d'

e) en RDC, il y a deux grandes usines de ciment de Portland, la cimenterie de et la

cimenterie nationale de situées dans la province du Bas-Congo.

f) les principaux de l'air qui proviennent des industries du ciment sont des particules

fines ; elles provoquent des dans la nature et entraînent des effets négatifs sur

l'

g) le ciment est généralement conditionné dans les sacs de kg

h) les composés actifs du ciment 3 CaO, SiO2 s'appellent silicate tricalcique ;

3 CaO, Al2O3 est appelé tricalcique.

Deuxième exercice (2 points)

Relie les éléments de la colonne A aux éléments de la colonne B.

A B

a)	C	1)	F
b)	Fe2O3	2)	Nodules
c)	Clinker	3)	Durcissement du ciment
d)	Hydrolyse et hydratation	4)	Oxyde de calcium

Page 1

II

Troisième exercice ( 2 points)

Réponds par Vrai ou faux

a) dans l'industrie du ciment, l'abréviation de la silice SiO2 est S

b) les deux matériaux utilisés dans la fabrication du ciment contiennent du carbonate de sodium et du carbonate de calcium

c) le ciment de Portland est le ciment le plus utilisé dans le monde

d) le ciment a été utilisé pour la première fois par les Egyptiens.

Quatrième exercice ( 1 point)

QCM

Un ciment est préparé à partir de l'oxyde de magnésium MgO, chlorure de magnésium MgCl2 et de l'eau, dans les proportions molaires : 3.1.11.

a) la formule chimique de ce ciment est :

1. MgO. MgCl2.H2O

2. 3MgO. MgCl2.11H2O

3. MgO. MgCl2.H2O

4. MgO. 11MgCl2.H2O

5. MgO3. MgCl2.H2O

III

CORRIGE DE L'EPREUVE

Premier exercice (5 points)

Partie de la question	Réponses attendues	Note
1.a	Mélange ; silicates ; aluminium	1/4
	Fe2O3 ; F ; oxyde ; aluminium ; A.	x 20
1.b
	Ciment ; hydrolyse; hydratation
1.c.
calcaire; argile;		1.d.
Lukala, Kimpese		1.e.
Polluants; dangers; environnement		1.f.
50 kg		1.g.
Aluminates

Deuxième exercice (2 points)

Partie de la question	Réponses attendues		Note
	a-	4	4x 1/2
	b-	1	pt
	c-	2
	d-	3

Troisième exercice (2 points)

Partie de la question	Réponses attendues	Note
3.a 3.b 3.c 3.d	V F V F	4 x 1/2 pt

Quatrième exercice (1point)

Partie de la question	Réponses attendues	Note
4.a	2	1

IV

EPREUVE DE CHIMIE 2 (Post-test)

Nom : Note : 20 points

Ecole : Durée : 45 minutes

Cette épreuve, formée de quatre exercices, comporte 1 page.

Tous les exercices sont obligatoires Traiter les deux exercices suivants

Exercice 1 (4,5 points)

Compète les phases suivantes par les mots qui manquent :

Le ciment a été inventé par les égyptiens. A cause de sa capacité de prise au contact de l'eau , le ciment est utilisé comme liant . Il est utilisé pour la préparation des bétons . Le ciment Portland est le plus utilisé dans le monde.

Exercice 2 (3 points)

Réponds par Vrai ou Faux

1. le silicate tricalcique a pour formule 3 CaO,Al2O3 Vrai / faux

2. Les deux principales matières premières nécessaires à la fabrication du ciment Portland sont le calcaire

et l'argile. Vrai / faux

Exercice 3 (2,5 points)

QCM

1. Le ciment le plus courant est appelé ciment Portland. Donner le nom de celui qui a décrit pour la première fois la structure du ciment et a ouvert la voie à sa fabrication industrielle.

A. Joseph Parker

B. Joseph Aspdin

C. Louis Vacat

2. Quelle est la réaction qui correspond à la transformation du silicate bicalcique en silicate tricalcique ?

A. Ca2SiO4 + CaO 3 CaO,SiO2

B. Ca2SiO4 + CaO 3 CaO,SiO3

C. Al2O3 + CaO 3 CaO,Al2O3

V

CORRIGE DE L'EPREUVE 2

Exercice 1 (4,5 points)

Partie de la question	Réponses attendues	Note
	Egyptiens Prise L'eau Liant Bétons Portland	6 x 0,75pt

Exercice 2 (3 points)

Partie de la question	Réponses attendues	Note
1 2	Faux Vrai	2 x 1,5pt

Exercice 3 (2,5 points)

Partie de la question	Réponses attendues	Note
	B, C	2 x 1,25pt

VI

ANNEXE 2

Questionnaire sur les impressions générales des élèves dans l'EAO

Nom	:
Ecole	:
Classe	:

Quel a été l'apport du didacticiel dans votre apprentissage de la chimie appliquée ?

o compléter les notions théoriques

o illustrer des notions théoriques

o tester mes connaissances

o m'entraîner à résoudre les exercices

o augmenter mon degré d'autonomie et d'individualisation

o structurer la matière

VII

ANNEXE 3 : Grille d'évaluation du didacticiel (GRI-ED)

N°	CRITERES	ITEMS	Echelle de notation						COTE
			5	4	3	2	1	0
01	CONTENU	Structuration du contenu suivant des règles de présentation favorisant l'apprentissage autonome
02		Le contenu est conforme au programme national de chimie
03		Les objets pédagogiques sont clairement définis
04		Le contenu est exempt de fautes grammaticales
05		Le niveau de langage employé est approprié au public visé
06	ERGONOMIE DE L'INTERFACE	Le produit est clairement décrit
07		Fonctionnement adéquat des éléments interactifs
08		Les interactions possibles dans le produit peuvent soutenir les élèves et peuvent favoriser l'apprentissage
09		L'ergonomie de l'interface du produit est détaillée et convenable au public cible
10	UTILITES PEDAGOGIQUES	Possibilités d'intégration du produit dans l'acte enseignent/apprentissage
11		Possibilité d'amélioration de la compréhension des élèves par le produit
12		Possibilité de développer diverses compétences (savoir, savoir-faire, savoir- être)
13		Contribution à la résolution des problèmes
14		Favorisation de l'autonomie de l'apprenant
15		Il y a suffisamment d'informations pour que le produit vaille la peine d'être opérationnel
16		La définition claire du public cible
17	DEGRE D'INNOVATIONS PEDAGOGIQUES	L`aide apportée par le produit aux enseignants dans leurs pratiques pédagogiques
18		Le produit est un moyen nouveau dans l'acte et enseignement /apprentissage
19		Le produit se prête mieux que les moyens traditionnels
20		L'offre d'une rétroaction appropriée par les évaluations fournies à l'utilisateur

Appréciation selon l'échelle de LICKERT :

? De 0 à 40 : le produit est au dessous de la moyenne

? De 41 à 60 : le produit est catégorie moyenne

? De 61 à 80 : le produit possède des éléments intéressants malgré

certaines faiblesses

? De 81 à 100 : le produit est une excellente ressource pédagogique

VIII

ANNEXE 4 Photographies des élèves lors des investigations



IX

ANNEXE 5

Cette thèse est accompagnée d'un CD-ROM qui contient le Didacticiel de chimie appliquée et exe-install.

INSTALLATION SOUS WINDOWS

Pour installer sur un PC :

- double-cliquer sur le fichier d'installation. Celui-ci lance l'assistant d'installation. Cliquer sur Next ;

- le programme installe eXe par défaut dans le répertoire C://programme Files/eXe/ Cliquer sur Next pour accepter le répertoire cible, ou sur « Browse » pour installer eXe ailleurs ;

- l'assistant lance alors eXe ;

- fermer l'assistant.

DEMARRAGE ET FERMETURE DE eXeLearning

Lancer eXe :

- démarrer>Tous les programmes>exe>exe ;

- ou double-cliquer sur le raccourcis eXe sur le bureau ;

- l'écran d'eXe s'affiche ;

- ouvrir le menu Fichier ; cliquer ouvrir et choisir DIDACTICIEL-CHIMAP.

Fermer eXe :

- ouvrir le menu FICHIER, cliquer sur quitter.

X

ANNEXE 6 :Tableaux des données

Tableau 1 : Scores moyens du groupe contrôle au pré-test

	Effectifs	Pourcentage	Pourcentage valide	Pourcentage cumulé
Valide 1,00	3	20,0	20,0	20,0
1,30	1	6,7	6,7	26,7
2,00	1	6,7	6,7	33,3
2,10	7	46,7	46,7	80,0
2,30	1	6,7	6,7	86,7
2,50	2	13,3	13,3	100,0
Total	15	100,0	100,0

Source : Enquête IKOLONGO (2012)

Tableau 2 : Scores moyens du groupe expérimental au pré-test

	Effectifs	Pourcentage	Pourcentage valide	Pourcentage cumulé
Valide 1,00	1	6,7	6,7	6,7
1,30	3	20,0	20,0	26,7
1,90	1	6,7	6,7	33,3
2,00	2	13,3	13,3	46,7
2,10	4	26,7	26,7	73,3
2,30	2	13,3	13,3	86,7
2,50	2	13,3	13,3	100,0
Total	15	100,0	100,0

Source : Enquête IKOLONGO (2012)

XI

Tableau 3 : Scores moyens du groupe contrôle au post-test

	Effectifs	Pourcentage	Pourcentage valide	Pourcentage cumulé
Valide 3,30	1	6,7	6,7	6,7
3,50	2	13,3	13,3	20,0
3,60	1	6,7	6,7	26,7
4,10	1	6,7	6,7	33,3
4,30	1	6,7	6,7	40,0
4,40	1	6,7	6,7	46,7
4,50	1	6,7	6,7	53,3
4,60	2	13,3	13,3	66,7
5,30	2	13,3	13,3	80,0
5,60	1	6,7	6,7	86,7
6,00	1	6,7	6,7	93,3
6,60	1	6,7	6,7	100,0
Total	15	100,0	100,0

Source : Enquête IKOLONGO (2012)

Tableau 4 : Scores moyens du groupe expérimental au post-test

	Effectifs	Pourcentage	Pourcentage valide	Pourcentage cumulé
Valide 3,50	1	6,7	6,7	6,7
4,50	1	6,7	6,7	13,3
4,60	1	6,7	6,7	20,0
4,70	1	6,7	6,7	26,7
4,80	2	13,3	13,3	40,0
5,50	1	6,7	6,7	46,7
5,80	1	6,7	6,7	53,3
6,30	1	6,7	6,7	60,0
6,80	1	6,7	6,7	66,7
6,90	1	6,7	6,7	73,3
7,20	1	6,7	6,7	80,0
7,40	1	6,7	6,7	86,7
7,70	1	6,7	6,7	93,3
7,80	1	6,7	6,7	100,0
Total	15	100,0	100,0

XII

Source : Enquête IKOLONGO (2012)

Tableau 5 : Apport du didacticiel sur le travail des élèves dans l'EAO

Apport du didacticiel dans l'apprentissage	F	%
compléter les notions théoriques	12	9,52
illustrer les notions théoriques	6	4,76
tester mes connaissances	120	95,24
m'entraîner à résoudre des exercices	126	100,00
augmenter mon degré d'autonomie et d'individualisation	78	61,90
structurer la matière	102	80,95

Source : Enquête IKOLONGO (2012)



ANNEXE 7 : Fiche de préparation (EAO)

Ecole : EDAP/UPN	Année scolaire 2012-2013	Matière : chimie
Module 1 : Fabrication du ciment	PREPARATION DE LECON	Prof. Jean-Pierre IKOLONGO
Classe : 6^e Bio-chimie	Date : semaine du 12 au 16-11-2012	Nombre de périodes : 5

II

Contenu	Objectifs d'apprentissage (compétences)	Déroulement des activités	Evaluation	Devoirs	Références
		1ère période (le )	Evaluation formative n^°1	Activité de recherche :
1. Le ciment de	Reconnaître que le plus	Activité 1 : documentation	(10 min)	Lire l'activité	Manuel de chimie		Portland
important type de ciment est un mélange complexe de silicates de calcium et d'aluminium appelé ciment de Portland	Les élèves explorent pour découvrir les types de ciment. Travail collectif en référence au didacticiel puis mise en commun		documentaire et répondre aux questions posées. Unité 3 « je me documente » du didacticiel	appliquée (2009),
	(15 minutes)
	Activité 2 : le				2. Abréviations des constituants du ciment
Citer les abréviations de l'industrie du ciment pour les constituants du ciment	Les élèves explorent pour découvrir les abréviations du ciment : CaO = C ; SiO2= S ; Al2O3=A ; Fe2O3= F travail en groupe (binôme)
	Signaler que les constituants du ciment de
	Portland sont : C3S, C3A, S3 et C4AF
	(15 minutes) 2e période (le )
	Activité 3 : Les élèves visualisent deux films documentaires sur la				3. Matières premières
Citer les deux types de	fabrication du ciment par la	Evaluation formative	Faire un rapport de
et techniques de	matériaux utilisés dans	société Lafrange (en	N°2 (10 min)	recherche sur les
fabrication	la fabrication du ciment : l'un riche en calcium (calcaire) et l'autre riche en silice (argile).	France) et .... (au Canada) en font un rapport écrit travail individuel (35 minutes)		dangers de la pollution due aux ciments

III

4. Réactions de formation du ciment

5. Durcissement du ciment

Reconnaître que dans la fabrication du ciment, les ingrédients doivent être bien mélangés et finement broyés avant d'être introduits dans un long tube chauffant.

Citer les réactions ayant lieu dans les différentes régions du tube chauffant.

Ecrire les équations des réactions de conversion de calcaire CaCO3 et de l'argile Al2O3.SiO2.2H2O en constituants du ciment.

Décrire le durcissement du ciment comme étant une hydrolyse et une hydratation ayant lieu lorsque le ciment est mélangé avec l'eau.

Préciser que le ciment

3e période : (le )

Activité 3 : les élèves explorent pour découvrir les réactions de formation du ciment.

A 0>500^°C : l'argile perd l'eau

A 0>900^°C : le calcaire perd le CO2 et forme CaO A 0>1000°C : CaO et argile réagissent pour former le ciment

0>1280°C : la formation du ciment est terminée. Travail collectif

(25 minutes)

4e période : (le )

Activité 4

Activité expérimentale

Le professeur fait découvrir aux élèves les facteurs qui déterminent le durcissement du ciment par la méthode directe

(35 minutes)

Evaluation formative

N^°3 (10 min)

Evaluation formative

N°4

(10 min)

Faire une recherche documentaire sur la fabrication et les types



iv

	n'est pas assez robuste pour être utilisé seul, mais qu'un mélange de ciment, de sable et de gravier appelé béton est utilisé.	5e période (le )		de bétons
	Appliquer les compétences	Activité 5 : applications des compétences (exercices 6 à 10)
		Travail individuel ou en groupe
		(30 minutes)
			Evaluation formative globale
			N°5 (10 min)
Auto-évaluation

V



CURRICULUM VITAE

Nom : IKOLONGO

Post-nom : BEFEMBO

Prénom : Jean-Pierre

Lieu et date de naissance : Kinshasa, le 04/10/1964

Adresse : Av. des Notables n° 02

Quartier Ngomba-Kinkusa Commune de Ngaliema

Nationalité : Congolaise

Téléphone : ([phone]

E-mail : [e-mail]

Docteur en Sciences

Master en Didactique de la chimie et Evaluation Licencié en chimie

II

II. ETUDES FAITES

1. POST-UNIVERSITAIRES

A . DOCTORAT

Doctorat en Sciences

Option : Chimie
Orientation : Didactique de la chimie et Evaluation
Spécialité : Technologies de l'Education
Université Pédagogique Nationale (U.P.N.) :
Décembre 2012

Thèse: « Conception et réalisation d'un didacticiel de chimie appliquée pour une pédagogie centrée sur l'apprenant »

Promoteur : Pr. Pongi Nzita Kikhela

Co-Promoteur : Pr. Paul-Jacques Puati Abiosende M'peti

B. DIPLOME D'ETUDES APPROFONDIES (DEA)

Diplôme d'Etudes Approfondies

en Didactique de la chimie et Evaluation

Novembre 2009

Chaire Unesco en Sciences de l'Education pour l'Afrique centrale
Antenne de Kinshasa

Mémoire de DEA : « Elaboration d'un manuel de chimie appliquée orienté vers le développement des compétences et conforme au nouveau programme national 2005 »

Promoteur : Pr. Pongi Nzita Kikhela

Co-Promoteur : Pr. Paul-Jacques Puati Abiosende M'peti

III

2. Supérieures et Universitaires

Licence en Chimie (1993)

- Mémoire de licence : « Contribution à l'étude du caoutchouc vulcanisé par la Compagnie de Pneumatique du Zaïre (COPNEUZA) »

Institut Pédagogique National (actuelle U.P.N.)

à Kinshasa/Binza

Graduat en Chimie-Physique (1988)

Travail de fin de cycle : « Les colorants et les matières plastiques »

Institut Pédagogique National (actuelle U.P.N.)
à Kinshasa/Binza

3. Humanités

Diplôme d'Etat (1984)

Section : Scientifiques Bio-chimie Institut Scientifique de Makala à Kinshasa/Makala

4. Primaires

Certificat d'Etudes primaires (1977)

Collège Saint Louis à Kinshasa/ Kasa-Vubu

III. FONCTIONS EXERCEES

- Secrétaire chargé de la recherche au Département d'Agrégation et Didactique des Disciplines.

- Professeur Associé à l'Université Pédagogique Nationale par l'Arrêté ministériel n° 074/MINESURS/CAB.MIN/BCL/CD/NKA/2013 du 29 Juillet 2013.

- Animateur de l'Unité de recherche UR11 : Pédagogie de l'enseignement au Centre de recherche de l'UPN.

- Animateur de l'Unité de recherche UR51 : Chimie active au Centre de Recherche de l'UPN. - Point focale de l'Initiative pour la Transparence des Industries Extractives à l'UPN(ITIE).

- Professeur de chimie et Coordonnateur de l'Unité des sciences au Complexe Scolaire Arabe

à Kinshasa-Gombe.

- Conseiller à la délégation syndicale de l'UPN depuis juin 2010.

- Directeur au Centre d'Ingénierie de l'Enseignement à Distance (CIEAD-UNESCO) par la décision du Recteur de l'UPN n°052/UPN/RECT/2010 du 16 avril 2010.

- Technicien et formateur au Centre d'Ingénierie de l'Enseignement à Distance (CIEAD-

UNESCO) par la décision du Recteur de l'UPN n° 008/UPN/RECT/2007 du 04 avril 2007. - Conseiller Pédagogique chargé des sciences exactes à l'Ecole d'Application de l'U.P.N. 1998

- 2000.

- Chef de travaux à l'Université Pédagogique Nationale par l'Arrêté ministériel n° 022/MINESU/CAB.MIN/FL/RS/2006 du 01 mars 2006, par la notification-promotion

iv

n°MINESU/SG/160/01/0298/2006 de Madame la Secrétaire générale de l'ESU du 16 mars 2006 et par la notification n°13.1.1./166/UPN/SGAC/MB/2006 du 04 avril 2006 du Secrétaire Général Académique de l'UPN.

- Assistant de deuxième mandant à l'Institut Pédagogique National (IPN) par la décision n°054 du 12 novembre 2001 du Directeur Général de l'IPN.

- Assistant de premier mandat à l'Institut Pédagogique national (IPN) par la Décision n°004 du 22 février 1999 du Directeur Général de l'IPN.

- Enseignant à l'Ecole d'Application de L'U.P.N. (1996- 2006).

- Enseignant au Lycée Bilingue Claude MAFEMA, 2000-2005.

- Enseignant de chimie à l'Institut Scientifique Makala/Kinshasa (1988-1993).

- Chef de secteur et responsable de la savonnerie à la SOCOLO NOUVELLE Equateur/RDC,

1984-1995.

IV. PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES

- Etat de connaissances des enseignants de la Sous-Province Educationnelle de Selembao sur la pédagogie par objectifs (PPO)

- Problématique de l'enseignement du cours de didactique des disciplines en 6^e Pédagogique - Référentiel des compétences de chimie à l'école secondaire

- L'évaluation et l'analyse des fiches de préparation des enseignants des Instituts Techniques

Médicaux du District Sanitaire de Lukunga »

- Observation catégorielle des leçons de chimie à l'école secondaire

- Emploi de la nomenclature systématique des composés inorganiques en 3^e année secondaire dans quelques écoles de Ngalieama et de Mont-Ngafula.

- L'utilisation du Facebook par les internautes kinois : bienfaits et méfaits

- Elaboration d'un manuel de chimie appliquée orienté vers le développement des

compétences et conforme au nouveau programme national 2005 », CERUPN, janvier 2011.

- Elaboration d'un référentiel des compétences pour la 6^e année Bio-chimie, RD Congo.

- Problématique de la notion de pH dans les classes de 5^e littéraire, 5^e commerciale et 4e

scientifique (novembre 2004).

- Les aliments, source de production d'énergie nécessaire aux activités vitales (mars 2004).

- Contribution à l'étude du caoutchouc vulcanisé par la COPNEUZA (juin 2001).

- Techniques générales de laboratoire de chimie (inédit).

- Exercices de chimie 3^e secondaire (inédit).

- Chimie organique appliquée 5^e secondaire (inédit).

- Exercices de chimie organique 5^e secondaire (inédit).

-

V

VI. FORMATIONS

- Séminaire de pédagogie universitaire sur « la gestion des évaluations et la pédagogie de

développement » organisé par la CPE du 29 au 31 mai 2013 à Kinshasa.

- Session de formations sur les nouvelles techniques d'information et de communication en

Pédagogie, les barèmes et l'évaluation par les objectifs et les compétences, Beyrouth (Liban)

du 30 juin au 15 juillet 2012.

- Atelier national de revue des rapports des livrables du PAS et du document provisoire du

PAS.GIRE, Kinshasa du 08 au 09 juin 2010.

- Séminaire sur la pédagogie de l'Intégration et approche par Compétences (APC), organisé

par MIDA, du 12 au 24 juillet 2010.

- Atelier de vulgarisation des TIC pour l'éducation à l'UPN ; Thème : « Comment intégrer les

TICE dans notre pratique pédagogique ? », 29 avril 2010

- Atelier sur la politique nationale de promotion des technologies de l'Information et de la

Communication en Education (TICE) en République démocratique du Congo (UNESCO).

- Atelier de présentation d'un module de cours de recherche documentaire (CEDESURK)

- Participation à la présentation du guide Pratique du Net recherche réalisé par la CERTICE

avec l'appui financier de l'UNESCO.

- Participation à la réunion du Comité de pilotage du projet de renforcement des capacités en

Enseignement Ouvert et distant (EOD) de la SADC ; 26-27 février 2010

- Formation Transfer sur les Technologies éducatives « Création et gestion d'un

enseignement ouvert et distant », septembre 2007.

- Séminaire de formation en l'Enseignement à Distance (EAD) et Technique Documentaire

(U.P.N.) mai 2008.

- Conception de cours en ligne, octobre 2008.

- Normes et standards en formation ouverte et à distance, octobre 2007.

- Formation sur Plates-formes de formation à distance, septembre 2007.

- Séminaire de formation en l'Enseignement à Distance (EAD) et Technique Documentaire

(U.P.N.) mai 2007.

- Formation sur la méthodologie de la recherche documentaire pour les étudiants de 3^e cycle

en RDC, octobre-novembre 2006.

- Prise en main de la plate-forme d'enseignement TELJE (technologie serpolet) février 2006.

- Vulgarisation des Nouvelles Technologies de l'Information et de la Communication (UPN

2006)

- Séminaire sur l'approche méthodologique de l'enseignement de chimie, Animateur (1999).

- Stagiaire chercheur à la COPNEUZA au laboratoire de développement et d'analyse, 1989-

1990.

- Technicien de laboratoire à la MARSAVCO-Kinshasa, 1986.

VI. COMPETENCES INFORMATIQUES

- Word, Excel, Power Point, SPSS, Internet, Mise en ligne des cours, recherche documentaire, Création des didacticiels.

vi

VII. COMPETENES LINGUISTIQUES

? Français, anglais, langues nationales.

Je jure que les renseignements ci-dessus sont exacts et sincères.

Jean-Pierre IKOLONGO BEFEMBO LOMBOTO

Professer Associé