16 décembre 2020
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Hal Ahassanne Demba, « L'impact de l'utilisation des simulations informatiques sur la compréhension des concepts de la physique en situation d’enseignement en classe entière au collège en Côte d’Ivoire. Etude du cas d’un simulateur d’oscilloscope », HAL-SHS : sciences de l'éducation, ID : 10670/1.yvpa0s
La présente étude quasi-expérimentale, exploratoire mixte, multi-cas multi-sites, cherche à savoir comment et dans quelles conditions utiliser les simulations informatiques pour faire comprendre les concepts de physique dans l’enseignement secondaire général en Côte d’Ivoire. Elle interroge, à partir d’un cas d’utilisation d’un simulateur d’oscilloscope pour l’apprentissage des concepts de période et fréquence d’une tension alternative sinusoïdale en classe de 4ème, d’abord l’efficacité d’un tel enseignement/apprentissage, ensuite les conditions favorisant le processus d’enseignement/apprentissage, et enfin les perceptions des élèves et enseignants concernant les effets cognitifs de l’utilisation du simulateur d’oscilloscope. Elle vise donc à évaluer l’efficacité d’un tel enseignement/apprentissage, et à mettre en évidence les relations existant entre la réussite de l’apprentissage, mesuré par le gain relatif d’apprentissage, et des variables telles que l’attitude des élèves envers la physique, le niveau de pratique de la démarche d’investigation POE (Prédiction-Observation-Explication) de l’enseignant en physique ou Inquiry Cycle Score (ICS), avec le simulateur d’oscilloscope, le niveau de pratique de la pédagogie qu’il met en œuvre, le niveau d’implication des élèves dans la démarche POE ou Student Response Rate (SRR), et de manière générale, la manière d’utiliser le simulateur d’oscilloscope pour faire construire le sens des concepts, et les conditions d’utilisation. Pour ce faire, elle mobilise un cadre théorique multi-référencé comportant, outre la théorie des deux mondes et la théorie d’action conjointe en didactique, les connaissances théoriques liées aux variables, ci-dessus citées, que nous avons supposées avoir une influence sur le gain relatif d’apprentissage des groupes-classes.Cinq enseignants de physique-chimie, A, B, C, D, E (M âges = 40 ans, E.T = 7,92 ans), de 04 établissements de la ville d’Abidjan, expérimentés pour la plupart (M ancienneté = 12 ans, E.T = 7,83 ans), ayant chacun, dans son emploi du temps officiel, 02 classes de quatrième, ont accepté librement de mener l’expérimentation. Ainsi, 10 groupes-classes, dont 05 expérimentaux (n = 316 élèves) et 05 témoins (n = 320 élèves), ont participé à l’étude, soit 636 élèves au total (M âges = 13,76 ans, ET = 0,72 an, âge mini = 11 ans, âge maxi = 17 ans). Le traitement statistique, sur SPSS 20, des données, collectées par questionnaire, pré-test et post-test, observation de classe in situ, et l’analyse de contenu des données d’observation et des entretiens semi-dirigés, pour 602 observations valides, ont donnés les résultats suivants : concernant l’efficacité de l’enseignement/apprentissage utilisant le simulateur d’oscilloscope, il n’y a pas eu de différence significative entre le gain relatif d’apprentissage du groupe-classe expérimental et celui du groupe-classe témoin de l’enseignant A. Pour les enseignants B et C, le gain relatif d’apprentissage du groupe-classe expérimental est significativement plus élevé que celui du groupe-classe témoin. Pour les enseignants D et E, le gain relatif d’apprentissage du groupe-classe expérimental est plus bas que celui du groupe-classe témoin, et significatif dans le cas de l’enseignant E. L’étude n’a pas trouvé d’effets significatifs des variables supposées influencées le gain relatif d’apprentissage. Selon les perceptions des élèves et des enseignants, le simulateur d’oscilloscope a joué le rôle d’un véritable équipement réel d’expérimentation, avec un effet positif sur la mémorisation des éléments de connaissance, l’attention, la concentration et la motivation à l’apprentissage. Néanmoins, elle a montré que la manière d’utiliser le simulateur d’oscilloscope, ainsi que les conditions de chaleur, de bruit, et de visibilité de l’image projetée du simulateur d’oscilloscope sont à améliorer.