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PROJETDE FIN D’ÉTUDES

EN BIOLOGIE AVECEXPÉRIMENTATION

ASSISTÉE PAR ORDINATEUR

Par Alice Marcotte et Gilles Sabourin

Activité pédagogique réalisée au Collège Ahuntsic

Primée au concours « Sortir des sentiers battus »organisé par le Saut quantique en collaboration avec

Merck Frosst Canada & Cie et l’Ordre des ingénieurs du Québecdans la catégorie : Amener les élèves à traiter de situations nouvelles

à partir de leurs acquis (discipline principale : biologie)

PROJET DE FIN D’ÉTUDES EN BIOLOGIE AVEC EXPÉRIMENTA-TION ASSISTÉE PAR ORDINATEUR

Par Alice Marcotte et Gilles Sabourin

Collège Ahuntsic

Il est à noter que l’activité présentée ici est un cours en soi, de pondération0-3-3, intitulé Projet de fin d’études en biologie. Nous présentons dans cedocument les outils pédagogiques et la méthodologie que nous avonsappliqués et/ou développés depuis 1997 dans ce cours en regard de la ges-tion de projets d’équipes en sciences, l’encadrement des élèves et l’expéri-mentation assistée par ordinateur (ExAO).

Note : Lorsqu’il s’agit de termes qui renvoient à des personnes dont le sexen’est pas défini ou qui renvoient aux deux sexes, le générique masculin estutilisé seul, sans aucune discrimination et dans le seul but d’alléger le texte.

L'utilisation de cette oeuvre est autorisée dans la mesure où la source estclairement identifiée et qu'aucune modification en a été faite.

Le respect de ces recommandations encouragera les auteurs à partager leurexpérience.

ACTIVITÉ 2

PROJET DE FIN D’ÉTUDESEN BIOLOGIE AVECEXPÉRIMENTATIONASSISTÉE PAR ORDINATEUR

Présentation de l’activité pédagogique

Population visée

C’est dans l’esprit de l’approche par compétences etdurant la phase d’expérimentation du programme deSciences de la nature (200.01) à laquelle a participéle Collège Ahuntsic que le cours Projet de fin d’études a été conçu (Arena et Thibaudeau, 1997).

Ce cours fait maintenant partie du programme200.B0 et est offert au choix à l’élève en biologie,chimie, physique et mathématiques, sous lesnuméros suivants: 101-AEX-03 (biologie), 201-AEX-03 (maths), 202-AEX-03 (chimie), 203-AEX-03(physique). Chaque cours ou groupe comprend unmaximum de 24 élèves.

Description de l’activité

Généralement suivi à la dernière session, le coursProjet de fin d’études vise l’intégration de ladémarche scientifique initiée de diverses façonsdans les précédents cours de la formation spéci-fique. Utilisant les connaissances et les habiletésacquises dans les cours précédents, l'élève réalise unprojet de recherche en sciences dont le but est detrouver réponse à une question simple. Il travaille ausein d'une équipe, de façon autonome, guidé par lespersonnes-ressources.

Objectifs pédagogiques visés

On comprendra qu’il ne s’agit pas simplement d’ap-pliquer « la» démarche scientifique dans la réalisa-tion de ces projets scientifiques, mais plutôt demettre en œuvre une démarche de production deconnaissances scientifiques. À la fin du cours,l’élève devra avoir démontré sa capacité à faire une

recherche et une analyse documentaires, concevoiret réaliser une expérience, produire un rapportscientifique, présenter un exposé oral et travailler enéquipe.

Pertinence de l’activité : la réalisationd’un projet en sciences

Dans la formation d’un élève de Sciences de lanature, un cours basé sur la démarche scientifique etla pédagogie par projet nous semble pertinent pourdiverses raisons : il demande notamment aux élèvesd’être actifs dans leur apprentissage et il favorisel’interaction entre pairs. De plus, un projet donnel’occasion de briser les cloisonnements disci-plinaires en nécessitant l’intégration des matièrespour la compréhension du projet dans sa globalité(Binette, 1998). Pour le personnel enseignant, tra-vailler avec des situations-problèmes offre uneoccasion de renouvellement pédagogique.

Originalité de l’activité : l’expérimentationassistée par ordinateur dans les projets

Tout en partageant les mêmes bases énoncées dansun plan de cours commun aux quatre départementsde sciences et de mathématiques du CollègeAhuntsic, le département de biologie présente laparticularité d’avoir introduit sur une base régulièrel’expérimentation assistée par ordinateur (ExAO)dans les projets. Les projets de physique et demathématiques l’utilisent aussi à l’occasion.

La majorité des projets de biologie utilisant uneinterface et des capteurs pour une acquisitionautomatisée des mesures, l'ordinateur devient unoutil privilégié tout au long de la démarche, tant lorsde la prise des mesures que lors des autres étapes.

L’apprentissage en sciences est basé sur l’ex-ploration du réel et, selon nous, c’est essentielle-ment ce que permet l’expérimentation assistée parordinateur. Par son utilisation, l’intégration des con-naissances et l’appropriation des nouvelles tech-nologies devraient en être facilitées. L’ExAOs’ajoute tout naturellement aux autres étapes de laméthode scientifique, lesquelles sont déjà à diversdegrés assistées par ordinateur (recherche de docu-mentation, analyse et traitement de données, rédac-tion et présentation).

PROJET DE FIN D’ÉTUDES EN BIOLOGIE AVEC EXPÉRIMENTATION ASSISTÉE PAR ORDINATEUR 13Activité réalisée au Collège Ahuntsic par Alice Marcotte et Gilles Sabourin, éditée par le Saut quantique.

L’expertise dans le domaine de l’utilisationpédagogique de l’ordinateur pour la mise en œuvred’expériences scientifiques a été initiée au Labo-ratoire de robotique pédagogique de l’Université deMontréal. Pour Nonnon (1986), il s’agit de donnerun environnement propice à l’élève pour qu’il s’en-gage dans une démarche heuristique de résolutionde problèmes en sciences expérimentales. La lunettecognitive qu’il a imaginée est un concept didactiquequi supporte cette démarche de résolution de pro-blèmes grâce à un dispositif d’acquisition de don-nées couplé via l’ordinateur à un écran graphique.En présentant les données sous forme graphique eten temps réel, l’ordinateur permet d’appréhender enmême temps le phénomène réel à l’étude et unereprésentation abstraite de celui-ci. Par ce moyen,l’élève accède à l’abstraction mathématique etgraphique grâce à un contact direct et sensible avecla réalité. Il en résulte une meilleure compréhensiondes relations entre les variables expérimentales.

Les micro-laboratoires (ensemble portatif con-tenant interface, logiciel et capteurs) ont donc étédéveloppés dans un but essentiellement péda-gogique :

• Simple à utiliser, l’interface dont nous dispo-sons détecte automatiquement chaque capteuret ajuste l’échelle de mesure correspondante,ce qui permet d’éviter les erreurs d’échelles etd’identification des variables expérimentalestant dans les grapheurs que les tableurs.

• Munie d’une pile et programmable, l’interfacepermet de prendre des mesures en différé etmême d’expérimenter sur le terrain. Réaliserdes expériences en dehors du contexte habitueldu local de sciences est un facteur de motiva-tion pour l’élève. Par ailleurs, le laboratoire descience est un milieu contrôlé qui est appauvripar rapport au monde réel.

• Divers capteurs ont été développés et sont uti-lisables aussi bien en physique, chimie, biolo-gie ou technologie. L’ExAO permet l’étude dephénomènes rapides (ex : décharge d’un con-densateur en physique), complexes ou non vi-sibles (ex : respiration végétale). L’utilisation

de ces nouveaux outils favorise l’interdiscipli-narité et la conception d’expériences originales.

• Le logiciel qui pilote l’interface travaille dansle langage des concepts utilisés en sciences ; ilintervient à toutes les étapes du processusexpérimental et permet une visualisationgraphique en temps réel de l’interaction entreles variables expérimentales. Cela favorise lemode inductif, trop souvent négligé par rap-port au mode déductif. En effet, en laboratoiretraditionnel la prise de données laborieusen’encourage pas l’induction.

• L’acquisition automatisée des mesures enExAO étant plus rapide que la prise demesures manuelle de l’expérimentation tradi-tionnelle, elle libère du temps pour le traite-ment et l’analyse des résultats en présence despersonnes-ressources. On peut ainsi arriver àun traitement de données plus élaboré com-prenant, si on le désire, à la fois plus demesures et plus de variables. Par exemple, lafigure 1 qui suit présente un enregistrement,sur une durée de 30 minutes, des données detempérature, de luminosité et du tauxd’oxygène dissous d’une solution d’alguesexposées à différentes intensités lumineuses.L’élève pourrait simplement tracer des lignespour visualiser l’effet d’une augmentation del’intensité lumineuse sur la productivité végé-tale, ou quantifier la relation à partir des cal-culs des pentes obtenues, comparer différentsessais, utiliser d’autres espèces végétales, etc.(Marcotte et Sabourin, 1999)

L’ExAO favorise l’interaction des élèves avec l’ex-périmentation (montage, protocole), augmentantainsi leur intérêt et leur créativité. Leur sens critiqueserait aussi développé par la confrontation rapidedes résultats obtenus avec les résultats attendusselon la théorie. Cela pourrait changer favorable-ment leur perception de la recherche scientifique,car selon Désautels (1994), la démystification dusavoir scientifique rendrait les sciences plus accessi-bles dans l’esprit de certains élèves.

14 PROJET DE FIN D’ÉTUDES EN BIOLOGIE AVEC EXPÉRIMENTATION ASSISTÉE PAR ORDINATEURActivité réalisée au Collège Ahuntsic par Alice Marcotte et Gilles Sabourin, éditée par le Saut quantique.

Relation entre l’activité et le programme

Buts généraux du programme dont l’activitéfacilite l’atteinte

La réussite du cours Projet de fin d’études témoigneprincipalement de l’atteinte par l’élève de la compé-tence OOUU du programme Sciences de la nature(200.B0), à savoir de «Traiter un ou plusieurs sujetsdans le cadre des sciences de la nature sur la base deses acquis», ce qui correspond principalement aubut général qui est d’amener l’élève à traiter de si-tuations nouvelles à partir de ses acquis.

Toutefois, en réalisant un projet de sciences enéquipe, l’élève aura aussi l’occasion d’acquérir et/oude mettre en pratique des éléments de compétences(savoirs, savoir-faire et attitudes) correspondant àplusieurs autres buts généraux du programme, soit :appliquer une démarche scientifique, utiliser destechnologies appropriées de traitement de l’informa-tion, raisonner avec rigueur, communiquer de façonclaire et précise, apprendre de façon autonome, tra-vailler en équipe, définir son système de valeurs etadopter des attitudes utiles au travail scientifique.

Liens avec le cours dans lequel l’activité a lieu

Tel que spécifié sur la page de présentation de cedocument, l’activité présentée dans le cadre de ceconcours est un cours en soi.

Liens avec les autres cours

Pour s’inscrire au Projet de fin d’études, l’élève nedoit pas avoir plus de deux cours de formation spé-cifique à réussir après la session durant laquelle ileffectue le projet. Les cours reliés au projet debiologie sont : Chimie organique 1 (cours préalableabsolu), Évolution et diversité du vivant (préalablerelatif), Structures et fonctions du vivant (co-requis). Pour d’autres précisions (place des coursdans la grille, ceux des autres disciplines), on peutse référer au Logigramme pédagogique de la forma-tion spécifique en Sciences de la nature, présenté àla fin de ce guide.


Figure 1 : Photosynthèse et respiration chez les algues (Bruneau, Dostaler et Ouellet)

Éléments du profil d’entrée ou de sortie desélèves à qui s’adresse l’activité

Cours porteur de l’épreuve synthèse du programme,le Projet de fin d’études est suivi par des finissantsdu DEC en Sciences de la nature. Il est conçu de façon à préparer l’élève à poursuivre des étudesuniversitaires dans les domaines de Sciences santé,Sciences pures et appliquées.

Description du matériel nécessaire ou fourni

Matériel de l’enseignant

Deux fois durant la session, nous utilisons une salleéquipée d’ordinateurs (un par élève), d’un écran etd’un projecteur vidéo pour une formation sur larecherche documentaire dans Internet et dansRepères, pour fournir des explications sur les logi-ciels utilisés pour l’ExAO et les exposés, ainsi quepour une séance de mise à niveau d’utilisation deWord et d’Excel. Si désiré, on peut consulter la pro-grammation dans le plan de cours (Voir en annexe ledocument A1 : Plan de cours).

Il est utile d’avoir accès à une salle où le maté-riel et le montage des équipes peuvent être laissés enplan en dehors des périodes du laboratoire ; sur ren-dez-vous et selon la disponibilité des personnes-ressources, certaines expérimentations pourraients’y poursuivre, ainsi qu’une forme de tutorat aubesoin.

Notre local de laboratoire en biologie est con-ventionnel et, jusqu’ici, pour faire de l’expérimenta-tion assistée par ordinateur, nous y apportionsquelques stations informatiques sur table mobiledurant les périodes de cours. Cette année, nousavons rajouté deux ordinateurs portatifs, ce quireprésente un meilleur choix pour travailler enExAO sans avoir à modifier les locaux traditionnels.Les élèves les ont manifestement préférés aux autresordinateurs, jugés plus encombrants, et certains ontmême apporté leur ordinateur portatif de la maisonpour faire leurs expériences.

Chaque équipe dispose donc du matériel sui-vant : ordinateur, interface et capteurs appropriés àleur projet, ce matériel lui étant prêté au besoin.Chaque pièce est identifiée par un numéro et

l’équipe remplit une feuille de contrôle à chaqueutilisation (Voir en annexe le document A7 : Feuillede contrôle du matériel d’ExAO).

Selon la spécificité des projets, divers autreséquipements sont requis (éprouvettes, support,lampe, solutions, etc). Ce sont les élèves eux-mêmesqui doivent prévoir ce dont ils auront besoin etdemander ces effets une semaine à l’avance en com-plétant une feuille dite de planification (Voir enannexe le document A6 : Feuille de planification).

Matériel des élèves

Chaque élève doit se procurer un cahier (Duo-tang)et des feuilles lignées pour son journal personnel, unnuméro d’identification personnel pour l’impressiondes documents et deux disquettes informatiques.L’équipe doit se munir d’un cahier à anneaux munide séparateurs pour les travaux d’équipe.

Encadrement pédagogique

Rôle du professeur

Le fait de demander à l’élève de travailler à un pro-jet scientifique (le concevoir, le réaliser et le com-muniquer) dans une approche par compétencesamène l’enseignant à mettre l’accent sur la méthodede travail plutôt que sur les contenus théoriques, surl’apprentissage par l’élève plus que sur l’enseigne-ment magistral. Dans ce contexte, enseignant ettechnicien deviennent des personnes-ressourcescomplémentaires pour l’élève, des catalyseurs qui leguident dans son apprentissage.

Dans une pédagogie par projets, et d’autant plusdans un contexte d’expérimentation assistée parordinateur, l’élève devient responsable de sonapprentissage et développe son autonomie. Dans unlocal de sciences ou dans un milieu naturel, il réalisedes expériences où il doit lui-même prévoir leschème expérimental et isoler les variables. D’aprèsGohau (1992), le raisonnement déductif estrigoureux, mais il n’apporte aucune idée nouvelle;l’élève ne peut acquérir l’esprit inductif, c’est-à-direl’aptitude à inventer, que par apprentissage person-nel, par exercice et cela suppose qu’il soit solide-ment guidé.


Le suivi personnalisé de l’élève est assuré entreautres par des questions qui lui sont proposées endivers moments de la session. Les réponses sontconsultées et initialisées par l’enseignant, puisremises la semaine suivante à l’élève qui doit lesconserver dans un journal personnel qui sera évaluéà la fin du cours. En première semaine, l’élève rem-plit une feuille d’identification, donnant des infor-mations sur ses habitudes de travail, son degré demaîtrise de l’informatique, etc.

• Le journal est un document personnel portantsur la démarche intellectuelle, le cheminementde l’étudiant, ses initiatives, ses réflexions, sesrecherches et son implication. À la demandedes personnes-ressources, l’élève consigneradans un Duo-Tang, entre autres, une réflexionpersonnelle sur ses préférences quant au choixdu projet, un commentaire sur son exposé for-matif et l’évaluation formative de son exposé,la description de son attitude à l’égard du pro-jet et de son équipe, les problèmes rencontrésou appréhendés, l’exercice préparatoire et uncommentaire sur l’atelier informatique, uncommentaire critique de son exposé final etune réflexion finale sur les compétencesacquises dans le programme et le cours(Extrait du plan de cours, document A1, enannexe).

L’encadrement de l’équipe est assuré par un cahierd’équipe, où les élèves conservent tous les docu-ments qu’ils ont trouvés ou produits et qui sontrelatifs au projet. Ce cahier est régulièrement exa-miné et commenté par les personnes-ressources. Ilest important qu’il soit bien ordonné, car il constituele complément indispensable au rapport final qui estrédigé sous la forme d’une publication. Tous lesdocuments pertinents au projet sont donc rangésdans le cahier d’équipe selon leur fonction dansl’une ou l’autre des quatre sections suivantes :

• Conception : choix de projets possibles, confir-mation du projet, réflexion sur la méthodescientifique, documentation et références uti-lisées, etc.

• Mise en œuvre : élaboration de protocoles,schéma du montage, résultats et analysespréliminaires, retours sur le questionnaire de ladémarche scientifique, données expérimen-tales (observations, schémas et calculs),

analyse finale des résultats, table des fichiersinformatiques, etc.

• Communication : écrits du premier exposé,rapport partiel écrit, feuille de correction durapport partiel, résumé final, croquis de poster,taux de participation des membres de l’équipeen pourcentage avec la date correspondante,formulaire de consentement, etc.

• Planification : feuilles de planification à courtterme placées en ordre chronologique (voir ledocument A1 : extrait du plan de cours, enannexe).

Parce que le cahier d’équipe rassemble plusieursdocuments d’origines et d’usages différents et queles résultats expérimentaux sont généralement sousforme de fichiers informatiques, nous avons préféréun cahier à anneaux à la place de l’habituel cahierde laboratoire fait de feuilles non-détachablesnumérotées.

Organisation de l’activité

La démarche scientifique est le cœur du cours. Entravaillant par équipe de trois ou quatre sur unequestion simple d’ordre scientifique, les élèves éla-borent des hypothèses et mettent au point un proto-cole expérimental détaillé permettant de les vérifier.Cette opération est suivie de la réalisation de l’ex-périence, de la rédaction d’un rapport et d’uneprésentation orale des résultats. Globalement, dansle cours Projet de fin d’études, on peut distinguertrois phases qui se succèdent dans le temps, soit laconception du projet, la mise en œuvre et la commu-nication.

a) Description de la phase de conception duprojet scientifique :

La programmation du cours prévoit donc, endébut de session, quelques semaines où lesmembres d’une équipe travaillent à préparer,monter leur projet. À partir d’une idée àexplorer ou d’un problème à résoudre, ils pro-posent un projet particulier, tout en tenantcompte des contraintes d’ordre matériel et dela documentation scientifique consultée(Document A3 : Ressources et thématiques desprojets, en annexe).


Guidés par un questionnaire de réflexion sur ladémarche scientifique qu’ils appliquent à leurprojet, les élèves formulent une question derecherche et proposent des hypothèses, tentantd’illustrer la relation attendue entre les varia-bles étudiées (Voir en annexe le document A5 :Réflexion sur la démarche scientifique).

Dans certains cas, cette période peut durerjusqu’à un mois. L’enseignant, pour sauver dutemps, pourrait être tenté de prendre un rac-courci en proposant lui-même le protocole.Cependant, ce court-circuit didactique pri-verait l’élève de la phase de conception, phaseessentielle où il apprend par tâtonnements, paressais et erreurs. Selon Morin (1997), lerecours à des protocoles de laboratoire à suivrepar les élèves ne permet pas de développerl’ensemble des habiletés reliées à la démarcheexpérimentale, puisque celles associées à laplanification de l’expérience ne sont pas sollicitées.

On peut visualiser les principaux éléments decette partie du cours dans la figure 2 qui suit :Description de la phase de conception du pro-jet scientifique.

b) Description de la phase de mise en oeuvredu projet scientifique :

Dans la phase suivante, celle de mise en œuvredu projet, les élèves s'investissent dans desexpériences préliminaires qui servent à établirles protocoles et montages définitifs pour laréalisation de l’expérimentation. Ils présententoralement leur devis de projet en classe defaçon à obtenir une rétroaction grâce aux com-mentaires des spectateurs (en annexe, docu-ment A8 : Grille d’évaluation des exposésformatifs). À ce stade, les personnes-ressources évaluent l’état d’avancement desdivers projets à partir des cahiers d’équipe etdes écrits des exposés formatifs, qui sont enfait les diapositives commentées des présenta-tions réalisées à l’aide du logiciel PowerPoint(Voir en annexe le document A9 : État d’a-vancement des projets).

En expérimentation assistée par ordinateur,parce que l’interface et son logiciel permettentla visualisation graphique des variables pen-dant le déroulement même de l’expérience,nous avons vu apparaître une nouvelledynamique. Spontanément, l’élève entre en


Figure 2 : Description de la phase de conception du projet scientifique

interaction avec son expérience, il est porté àmodifier son montage de façon à mieux con-trôler ses variables ou pour explorer de nou-velles questions qui lui viennent à l’esprit. Ilpeut aussi changer une variable pour voir l’ef-fet produit. Dans un projet, l’équipe peutdécider de suivre l’évolution du phénomènedans le temps ou de faire plusieurs essais pourvérifier leur reproductibilité. Le degré de com-préhension de l’élève augmente parce qu’il aplusieurs occasions de confronter les résultatsobtenus avec les résultats attendus selon seshypothèses ou prédits par la théorie.

On peut visualiser les principaux éléments decette partie du cours à la figure 3 : Descriptionde la phase de mise en oeuvre du projet scien-tifique.

c) Description de la phase de communicationdu projet scientifique :

Dans la dernière partie du cours, la phase decommunication, les activités des équipes sontdirigées principalement vers la diffusion desrésultats à des fins d’évaluation.

Les productions des équipes sont de troistypes : un rapport écrit (article scientifiquesoutenu par le cahier d’équipe), un exposé oralet une affiche synthèse du projet. Comme lorsde l’exposé formatif, nous guidons les élèves

en leur suggérant un plan général (voir le plande cours, document A1). En complément, nousleur distribuons un guide de présentation destravaux écrits en sciences biologiques (docu-ment A13 : Guide de présentation des travauxécrits en biologie, de J. Gingras).

Avant la fin de la session, alors que la plupartdes équipes ont pratiquement terminé l’expé-rimentation et travaillent au traitement desdonnées, nous demandons la rédaction d’unrapport partiel pour l’évaluer de façon forma-tive. Cela permet d’améliorer la qualité du rap-port final (Voir en annexe le document A14 :Correction du rapport partiel). Il est importantque les élèves puissent discuter de ces com-mentaires formatifs avec les personnes-ressources. En période de rédaction du rapportfinal, nous offrons une forme de tutorat à cer-tains élèves ou équipes, par exemple pour lessoutenir dans le traitement informatique desdonnées.

Enfin l’équipe rédige un court texte résumantl’essentiel du projet et, avec quelques-uns desdocuments produits pour l’exposé et le rapport(schéma du montage, résultats), elle réaliseune affiche. Ici, nous sollicitons leur sens artis-tique et leur capacité de synthèse pour obtenirune représentation visuelle de leur projet.


Figure 3 : Description de la phase de mise en œuvre du projet scientifique

En dernière semaine de cours, les élèves sontinvités à une exposition des affiches de tousles projets de la session rassemblant les quatredépartements de sciences. Ces affiches sontune source de référence pour les futureséquipes, sans oublier qu’elles nous sont trèsutiles lors de colloques ou congrès pour la dif-fusion de la pédagogie par projets avec ExAO.

Les principaux éléments de cette partie ducours sont illustrés dans la figure 4 :Description de la phase de communication duprojet scientifique.

Déroulement de l’activité et tempsnécessaire à sa réalisation

Temps de préparation

Pour les personnes-ressources, la préparation ducours consiste essentiellement à planifier les acti-vités d’apprentissage des élèves par des interven-tions ciblées. Par exemple, bien que la pondérationdu cours Projet de fin d’études comporte 3 heures delaboratoire par semaine, nous demandons de ré-server un bloc de 4 heures à l’horaire des élèvespour nous assurer que tous les membres de l’équipeont au moins cette période de disponibilité en com-mun. Lors de la formation des équipes, les élèvesvérifient la compatibilité de leurs horaires pour

qu’ils puissent à l’occasion poursuivre le travail ensous-équipes en dehors de la période réservée pourle cours.

Description des étapes du déroulement del’activité

Les tableaux 1 à 6 qui suivent permettent de visu-aliser de façon détaillée les interventions des per-sonnes-ressources propres à chacune des phases duprojet, ainsi que les activités d’apprentissage desélèves qui y correspondent. Ces tableaux complètentles figures précédentes qui illustraient les étapes dela réalisation du projet scientifique.

Tous les documents utiles à l’enseignant (pland’études et autres) qui sont cités dans ces tableauxapparaissent dans l’ordre où nous les présentons auxélèves durant le cours. Ils sont disponibles enannexe (numérotés de A1 à A19). Il faut noter queces textes sont évolutifs en ce sens qu’ils peuventêtre modifiés selon les besoins d’une session àl’autre. Ainsi, lorsque l’initiation aux outils informa-tiques, plus particulièrement au chiffrier, sera inté-grée plus tôt dans les cours de formation, la séancede mise à niveau (où les élèves produisent un grapheet l’introduisent dans un texte) sera remplacée parune séance de travail sur l’analyse et le traitementde leurs données expérimentales.


Figure 4 : Description de la phase de communication du projet scientifique

Description du travail à réaliser après l’activité

À la fin du cours, les personnes-ressources ontintérêt à faire ensemble le bilan de la session : dis-cuter des projets qui ont présenté plus de difficultés,des questions laissées en suspens ou d’autres projetsrendus possibles par le développement de nouveauxcapteurs, etc.

D’autres activités sont facultatives pour l’élève,soit assister à une exposition des affiches de tous lesgroupes de sciences, participer à un colloque ou uncongrès scientifique. Ainsi, cette année, dix élèvesde biologie ont présenté, en démonstration, uneexpérience réalisée dans le cadre de leur projet defin d’études au Colloque ExAO de l’ACFAS quiavait lieu à l’Université de Montréal. Quatre équipesont présenté leur exposé au concours étudiant del’Association pour la recherche au collégial.

Évaluation suggérée

Les productions des équipes (exposé, rapport écritsous la forme d'un article scientifique soutenu parun cahier d’équipe) sont d'abord soumises à uneévaluation formative avant l'évaluation finale.L’affiche synthèse, constituée d’éléments provenantdes autres productions, n’est pas évaluée séparémentde façon sommative.

La note d’équipe des écrits du premier exposé,du rapport final et du cahier est pondérée de façon àrendre compte de la participation de chaque per-sonne dans l’équipe. Plusieurs fois durant la session,les élèves doivent s’auto-évaluer en estimant leurtaux de participation personnel dans l’équipe et lefaire confirmer par leurs coéquipiers.

Les élèves spectateurs des exposés des autreséquipes participent à leur évaluation en proposantune note commentée pour chaque présentateur. Lacorrection du journal personnel tient compte de l’as-siduité au cours, de la tenue du journal et de la qua-lité des productions en général.

Pour l’ensemble du cours, l’évaluation estrépartie comme suit :

Évaluation du travail personnel :

Journal personnel 20%

Exposé final 20%

Évaluation du travail d'équipe :

Écrits du premier exposé (état du projet) 20%

Rapport final et tenue du cahier d’équipe 40%

Autres

SERVICE DES PROGRAMMES (1999),Logigramme pédagogique de la formation spéci-fique en Sciences de la nature, Collège Ahuntsic,Montréal (voir la page 29).

Médiagraphie

ARENA, R. et C. THIBAUDEAU (1997), Projetd’expérimentation en Sciences de la nature, Rapportfinal des collèges Ahuntsic et Sherbrooke présentéaux membres du Comité de suivi, p. 27.

BINETTE, L. (1998), «L’interdisciplinarité et l’en-seignement des sciences», Spectre, vol. 27, n° 3,Association des professeurs de sciences du Québec,p. 22.

DÉSAUTELS, J. (1994), «Le constructivisme enaction : des étudiants et des étudiantes se penchentsur leur idée de science» Revue des sciences de l’éducation, vol. 20, no.1, p. 152.

GINGRAS, J. (1982), Guide de présentation destravaux écrits en sciences biologiques, Universitédu Québec à Montréal.

GOHAU, G. (1992), «Esprit déductif versus espritinductif », dans Raisonner en sciences, A.S.T.E.R.,n° 14, Paris, INRP.

MARCOTTE, A. et G. SABOURIN (1999),«L’apprentissage des sciences avec expérimentationassistée par ordinateur», dans Actes du 19e Colloqueannuel de l’Association québécoise de pédagogiecollégiale, Montréal, Ministère de l’Éducation.


MORIN, M. (1997), «Apprentissages au labora-toire», Spectre, vol. 27, n° 1, Association des pro-fesseurs de sciences du Québec, p. 32.

NONNON, P. (1986), Laboratoire d’initiation auxsciences assisté par ordinateur, Université deMontréal, Faculté des Sciences de l’éducation,145 p.

Annexes : documents relatifs à l’activité

A1: Plan de cours

A2 : Identification de l’élève

A3 : Ressources et thématiques des projets

A4 : Confirmation des projets

A5 : Réflexion sur la démarche scientifique

A6 : Feuille de planification

A7 : Feuille de contrôle du matériel d’ExAO

A8: Grille d’évaluation des exposés formatifs

A9 : Évaluation de l’état d’avancement des projets

A10 : Exemple de liste des problèmes

A11 : Exercice préparatoire informatique

A12 : Informatique appliquée à la biologie (entéléchargement seulement à l’adresse :http://www.apsq.org/sautquantique/tresors.html)

A13 : Texte de Jean Gingras (Guide de présenta-tion des travaux écrits en biologie)

A14 : Correction du rapport partiel

A15 : Grille d’évaluation des exposés finaux

A16 : Invitation aux exposés finaux

A17 : Formulaire de consentement

A18 : Correction du rapport final

A19 : Pour compléter le journal personnel


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