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Isabelle Harpin, MATI Montréal Caroline Cormier, Cégep André- Laurendeau/UM Alexandre Tremblay, Cégep Saint-Jean- sur-Richelieu /UM Jesús Vázquez-Abad, Université de ConSO L un outil informatisé pour le diagnostic de conceptions alternatives en sciences basé sur la méthode de two-tier multiple- choice test items Conceptions in Science On-Line

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Isabelle Harpin, MATI MontréalCaroline Cormier, Cégep André-Laurendeau/UM

Alexandre Tremblay, Cégep Saint-Jean-sur-Richelieu /UMJesús Vázquez-Abad, Université de Montréal

ConSOLun outil informatisé pour

le diagnostic de conceptions alternatives en sciences basé sur la méthode de two-tier multiple-choice test items

Conceptions in Science On-Line

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ConSOLun outil informatisé pour

le diagnostic de conceptions alternatives en sciences basé sur la méthode de two-tier multiple-choice test items

Conceptions in Science On-Line

Jesús Vázquez-AbadIsabelle HarpinCaroline CormierAlexandre Tremblay

Andoni Garritz David Treagust

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Conceptions alternatives  construites par l’apprenant en désaccord avec les visions ou idées acceptées par les

scientifiques contemporains plusieurs sources tenaces plusieurs définitions obstacle à l’apprentissage leur prise en compte est considérée une condition

importante, bien que non suffisante, à la réussite de l’enseignement de la science

l’identification et le diagnostic des conceptions alternatives sont devenus d’importantes étapes préliminaires au développement d’interventions didactiques efficaces

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A L’accélération est constante et négative.

B L’accélération augmente et elle est négative.

C L’accélération diminue et elle est négative.

D L’accélération est nulle.E L’accélération est

constante et positive.F L’accélération

augmente et elle est positive.

G L’accélération diminue et elle est positive.

J Aucun des choix A à G n’est correct

A11%

B7%

C30%

E7%

F15%

G30%

Lorsque la balle monte après avoir été lancée

A7%

C4%

D85%

E4%

Lorsque la balle atteint le sommet

A11%

B41%

C7%

E11%

F22%

G7%

Lorsque la balle descend

On lance une balle verticalement vers le haut. Utilisez les options A à J pour décrire l’accélération de la balle dans chacun des cas ci-dessous. Prenez la direction vers le haut comme étant positive. Le frottement est négligeable.

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Considérez un bécher contenant de l’eau pure qui est à ébullition depuis plusieurs minutes. On observe des bulles dans le liquide qui bout. De quoi sont composées ces bulles?

a. D’airb. D’oxygène gazeux et d’hydrogène gazeuxc. D’oxygèned. De vapeur d’eaue. De chaleur

Raison pour votre choix :1) Sous l’action de la chaleur, les atomes d’hydrogène et d’oxygène de l’eau se séparent

pour former des gaz.2) La chaleur donne de l’énergie aux particules et elles peuvent échapper aux attractions

qui les tiennent ensemble. Puisque les particules se séparent, l’air qui était contenu entre les particules est libéré.

3) La chaleur cause une perturbation physique du milieu, ce qui se traduit par des bulles.4) Les forces qui retiennent les molécules ensemble sont dépassées et les molécules se

séparent du liquide pour former un gaz.

1 2 3 4a 2 1b 7 1c 2d 12e 1

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Peut-on faire refroidir une chambre en y mettant un réfrigérateur et le faisant marcher avec la porte ouverte? a. non, parce que cela violerait le principe de conservation de l’énergieb. oui, parce que le transfert de chaleur est spontané d’un objet à un autre de

température moins élevéec. oui, parce que cela ferait augmenter l’entropied. non, parce que pour refroidir la pièce avec le réfrigérateur il faudra faire un

travail qui dégagerait davantage de la chaleure. non, parce que cela violerait le principe de transfert de chaleurf. Autre :

a16%

b28%

d32%

e16%

f8%oui si la pièce est

petite et ferméela chaleur captée par le refrigérateur sera évacuée par les tuyaux en arrière du frigo

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Diagnostic des conceptions – méthode « Two-Tier »  plusieurs techniques utilisées Two-tier (Treagust 1988):• court temps d’application • résultats relativement faciles à interpréter• analyse didactique du contenu, revue de littérature et

liste de propositions déclaratives• l'énoncé (first tier) évalue la connaissance suivi d’une

justification de la réponse (second tier)• justifications habituellement construites à partir des

analyses des réponses ouvertes (entrevues, compilation, organisation)

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David F. TreagustScience and Mathematics Education CentreCurtin University, Perth, Australie

Jeudi 2 mai 2013, à 18h

Université de Montréal Pavillon Marie-Victorin Salle D-452

Conférence présentée par la Chaire d’étude et de recherche en enseignement des sciences et technologies en milieu scolaire et collégial de l’Université de Montréalet l’Association des professeurs de physique du Québec(section québécoise de l’American Association of Physics Teachers)

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Inconvénients de la méthode « Two-Tier »  typiquement versions papier• items montrent les deux paliers simultanément• tous les choix de justification montrés quoi qu’il en soit

la réponse au premier palier• séquence d’items fixe – sans adaptation au patron de

réponse• collecte des données nécessite transcription pour

analyses ultérieures

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Projet ConSOL  Objectif: comparaisons internationales

Québec, Mexique et Australie programmes similaires des sciences au

postsecondaire équipes de recherche avec intérêts communs

Web-based, multi-plate-forme Multi-langue

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ConSOL –Principes de design  Structure: trois modules Accepte graphiques, texte et formules Bases de données (items) pour créer différents

questionnaires Flexibilité dans la spécification des items et de la gestion Énoncé et choix (First Tier) montrés en premier; après

réponse s’ajoutent les choix pour la justification

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ConSOL –Module Data Editor  (Interface en Anglais seulement – pour l’instant)

Page d’item:Énoncé, choix, justifications dans 1 à 3 languesAttributs: sujet, niveau de représentation (e.g. en

chimie), niveau de difficultéNombre de choix (1r et 2e paliers)Possibilité de réponses ouvertes Possibilité d’inclure des commentaries des chercheurs

(e.g. pour analyses)

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Example 1: Item in 2 languagesAdapted from Irene Poh Ai Cheong , David Treagust , Iorhemen J. Kyeleve & Peck Yoke Oh (2010): Evaluation of ‐ ‐Students' Conceptual Understanding of Malaria, International Journal of Science Education, 32:18, 2497-2519 Two samples were taken from different parts of a patient. Which sample should be examined to determine whether the patient was infected by the malaria parasite?A Lining of the small intestine.B Sample of human blood.The reason for my answer is: 1 As the blood circulates, the parasites end up living in this part where food is plentiful.2 As the parasites are found in infected mosquito blood, when the mosquito bites, the parasites enter the human blood as well.3 It is in this sample where the parasites reproduce sexually and infect other cells.4 It is in this sample where the parasites reproduce asexually and infect other cells.5 (Other) Se tomaron dos muestras provenientes de distintas partes de un paciente. ¿Cuál muestra debe analizarse para determinar si el paciente está infectado con el parásito de la malaria?A De la mucosa del intestino delgadoB De la sangre del pacienteJustificación:1 A medida que circula la sangre, los parásitos terminan quedándose donde encuentran más alimento2 Dado que los parásitos se encuentran en la sangre de mosquitos infectados, los parásitos entran en la sangre humana cuando estos pican3 Esta muestra viene del lugar donde se reproducen sexualmente los parásitos e infectan otras células4 Esta muestra viene del lugar donde se reproducen asexualmente los parásitos e infectan otras células5 Otra:

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ConSOL – Test Production Module   Tableau avec ordre de présentation

Quel item montrer en fonction de la réponse (énoncé + justification) donnée à chaque item

Construit par le chercheur ou l’enseignant-usagerPossibilité de l’ignorer

Choix de langage du questionnaire Choix du premier item présenté Option “Révision” Option données sociodémographiques

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ConSOL – Data Collection Module  Production d’un tableau avec données (spreadsheet)

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ConSOL – Démo