Améliorer la formation scientifique au secondaire

Le professeur du Département de didactique Patrice Potvin a obtenu un financement d’un peu plus de 1,8 million de dollars du CRSH pour son projet intitulé «Partenariat pour le développement et la réussite de la formation scientifique au secondaire». «Ce projet émane des besoins exprimés par les centres de services scolaires, qui souhaitent améliorer la formation à l’enseignement des sciences au secondaire chez les enseignantes et enseignants déjà en exercice, qu’ils soient légalement qualifiés ou non», explique le chercheur.

Ce partenariat exceptionnel, qui s’échelonnera jusqu’en 2030, regroupe 12 centres de services scolaires, 3 associations, 4 centres et chaires de recherche et 5 universités, auxquels sont rattachés 15 chercheuses et chercheurs.

C’est la première fois qu’un professeur de la Faculté des sciences de l’éducation est titulaire d’un projet CRSH Partenariat, et seulement la cinquième fois à l’UQAM. Joanne Burgess (2012) Line Chamberland (2016), Jean-Marc Fontan et Sylvain Lefèvre (2018) et Bertrand Gervais (2019) ont obtenu ce type de financement par le passé.

«Je tiens à souligner le formidable travail de soutien et d’accompagnement d’Anik Landry, agente de recherche et de planification au Service de la recherche et de la création, et de Martine Foisy, coordonnatrice du Centre interuniversitaire de recherche sur la science et la technologie (CIRST), qui ont contribué à l’élaboration de la demande auprès du CRSH ces deux dernières années», souligne Patrice Potvin.

Les représentations non scientifiques

Le projet porte sur les représentations non scientifiques liés aux phénomènes naturels chez les élèves du secondaire. «Tous les phénomènes naturels donnent lieu à des conceptions non scientifiques», explique Patrice Potvin, dont c’est la spécialité depuis plus de 25 ans. «Plusieurs élèves pensent, par exemple, que les nuages sont faits de vapeur d’eau. Or, c’est impossible puisque la vapeur d’eau est invisible. Si on voit les nuages, c’est parce que l’eau s’est condensée et qu’elle est déjà sous forme liquide. Les nuages sont donc formés de micro-gouttelettes en suspension à haute altitude. Si on passait la main dans un nuage, elle en ressortirait mouillée.»

Les élèves arrivent en classe avec une certaine conception des phénomènes naturels et ces conceptions, parfois tenaces, leur font commettre des erreurs, poursuit Patrice Potvin. «Les enseignantes et enseignants ne sont pas adéquatement outillés pour identifier correctement ces conceptions “erronées” chez leurs élèves et pour les travailler avec les modèles de changement conceptuel qui ont fait leurs preuves en didactique des sciences. C’est à cet univers que nous souhaitons les initier.»

Des communautés d’apprentissage professionnelles

Le projet de recherche sera mené sous forme de communautés d’apprentissage professionnelles (CAP) réunissant 20 à 30 personnes chacune. «Ces communautés sont basées sur la rencontre égalitaire entre le savoir issu de la recherche et le savoir issu de l’expérience, explique Patrice Potvin. Nous réunirons donc des chercheuses et chercheurs universitaires, des conseillères et conseillers pédagogiques ainsi que des enseignantes et enseignants.»

Leur mandat sera de trouver des solutions pédagogiques à des problèmes courants rencontrés dans les classes du secondaire, en lien avec les représentations non scientifiques que les élèves mobilisent dans leur interprétation des phénomènes naturels. «Concrètement, il s’agira pour les enseignantes et enseignants de réaliser de petits projets de recherche à l’échelle de leur classe. Ce faisant, ils s’initieront aux produits de la recherche – en prenant acte de la littérature scientifique sur la question – ainsi qu’au processus de recherche.»

Viser le changement à long terme

Patrice Potvin se réjouit à l’idée que son projet répondra aux besoins maintes fois exprimés par les centres de services scolaires de former leur personnel aux données probantes, et d’intégrer dans la boucle de la formation continue des enseignantes et enseignants nonlégalement qualifiés. «Nous savons que ceux et celles qui se porteront volontaires seront les plus motivés, mais nous demanderons aux conseillères et conseillers pédagogiques chargés du recrutement dans les centres de services scolaires d’essayer le plus possible d’attirer une diversité de profils», précise-t-il.

Le projet mise sur la participation des enseignantes et enseignants dans la durée. «Nos travaux antérieurs ont démontré que cela prend au moins quelques années de participation à ce type d’initiative pour que les enseignantes et enseignants changent véritablement leur pratique», témoigne Patrice Potvin, qui fut cotitulaire de la Chaire de recherche sur l’intérêt des jeunes à l’égard des sciences et de la technologie (CRIJEST) pendant plusieurs années.

Rayonnement des résultats

Les résultats des expérimentations menées par les enseignantes et enseignants donneront lieu à des publications à la fois dans leur réseau professionnel et dans des revues scientifiques. «Contrairement aux chercheuses et chercheurs universitaires, les enseignantes et enseignants du secondaire n’ont pas l’habitude des communications scientifiques, observe Patrice Potvin. C’est pourquoi nous formerons une équipe d’étudiantes et d’étudiants de cycles supérieurs dédiée à les soutenir dans la mise en forme et la mise en valeur de leurs résultats de recherche.»

Cette valorisation du travail des enseignantes et enseignants permettra non seulement de faire connaître leurs résultats, mais aussi de faire rayonner le projet et de recruter d’autres participantes et participants dans les années subséquentes, espère Patrice Potvin. «En partageant leurs expérimentations sur différentes plateformes, ils donneront sans doute le goût à d’autres enseignantes et enseignants de tenter de nouvelles approches dans leur classe.»

Une étude et des colloques

La particularité d’un tel projet de recherche partenariale est que son fonctionnement lui-même fera l’objet de recherches par l’équipe de Patrice Potvin. «Nous souhaitons étudier les dynamiques de formation et d’initiation à la recherche dans les CAP», précise-t-il. Cela pourrait constituer le sujet d’un mémoire ou d’une thèse.

Plusieurs colloques seront organisés afin de faire connaître les résultats de toutes ces recherches, notamment dans le cadre de l’Acfas ainsi qu’avec l’Association pour l’enseignement de la science et de la technologie au Québec et la Chaire de recherche-action sur l’innovation pédagogique de l’Université Paris-Saclay, deux partenaires du projet. Cette chaire est pilotée par le professeur du Département de didactique Martin Riopel, qui figure comme codirecteur du projet CRSH avec Abdelkrim Hasni, de l’Université de Sherbrooke.

Les enseignantes et enseignants qui souhaitent participer au projet de recherche doivent contacter la conseillère ou le conseiller pédagogique en sciences de leur centre de services scolaire.