I.3.1. 1ère dimension : Objectifs d’apprentissage

La première dimension de la carte traite des résultats espérés et plus précisément des objectifs d’apprentissage que nous pouvons trouver dans un texte de TP dans le but d’aider l’élève au niveau du contenu ainsi au niveau du processus d’apprentissage.

Tableau 55 : Résultat de la 1ère dimension
A: Résultat espéré
  TP03 TP2
1 X X
2 X X
3 X X
4 X X
5   X
6 X X
7 X X
8    
9 X X
10   X
11    
Légende :
1 : Identifier des objets et des phénomènes et à se familiariser avec eux
2 : Apprendre un ou des fait(s)
3 : Apprendre un concept
4 : Apprendre une relation
5 : Apprendre une théorie/ modèle
6 : Apprendre comment utiliser un instrument de laboratoire courant, ou installer et utiliser un dispositif expérimental classique
7 : Apprendre comment exécuter un mode opératoire classique
8 : Apprendre comment planifier une recherche pour s’attaquer à une question ou à un problème spécifique
9 : Apprendre comment traiter les données
10 : Apprendre comment utiliser des données pour appuyer une conclusion
11 : Apprendre comment communiquer les résultats de leur travail

A partir du tableau 37, nous pouvons constater que la différence entre l’ancien texte et le nouveau texte du TP réside au niveau du 5ème objectif qui porte sur l’apprentissage d’une théorie ou d’un modèle et du 10ème objectif qui indique si le texte du TP aide l’élève à apprendre comment utiliser leurs données pour appuyer une conclusion.

Lorsque nous examinons l’ancien texte à partir des résultats de la 1ère dimension (Tableau 55) de la carte, nous remarquons que dans le TP03 il y a une absence quasi totale d'entraînement à la conception d'expériences dans le but de montrer ce que l’apprenant doit acquérir comme connaissance.

Il est bien sûr difficile d'inciter les étudiants à réfléchir, mais il nous semble que ceci est indispensable pour une compréhension correcte des phénomènes chimiques et de leurs fonctionnements.

Cependant, cet ancien texte ne montre pas d’une manière très explicite l’enjeu de faire les différents calculs dans chaque dosage, quelle conclusion peut tirer l’étudiant à partir de ces calculs ? Bien évidemment dans chaque séance de TP, l’apprenant doit apprendre à manipuler, ce qui est essentiel dans un enseignement expérimental, en vue de valider la théorie. Si nous nous penchons sur l’analyse des différentes questions se trouvant dans le texte du TP03 (chapitre méthodologie), nous pouvons constater qu’il s’agit uniquement des questions habituelles en chimie relevant du niveau modèle numérique, ce qui conduit l’étudiant à faire uniquement des mesures ou bien des calculs mathématiques, sans que les objectifs de la séance soient fixés et sans que les étudiants soient informés de leur utilité.

L’un des objectifs de l’enseignement des TP au 1er cycle universitaire est d’amener l’étudiant à être vraisemblablement conscient des objectifs conceptuels et théoriques et peu des autres types d’objectifs tels que les objectifs de savoir–faire et de méthode (séré & beney, 1997). Lors de la construction de notre séquence, notre objectif était d’amener l’étudiant à faire une réflexion sur le système chimique qu’il est entrain de manipuler, de construire son savoir à partir des questions guidées qui lui ont été posées. A partir de là que notre intervention a commencé dans la modification des différentes questions de réflexion.

Cependant, si nous prenons un exemple de comparaison de l’ancien texte TP03 et du nouveau texte du TP2, nous espérons montrer à partir des questions de réflexion modifiées que l’étudiant est entrain d’apprendre une théorie ou un modèle et aussi d’apprendre comment utiliser des données pour appuyer une conclusion.

Nous présentons en premier lieu, les questions de l’ancienne version portant sur le dosage de l’acide sulfurique :

  • Ecrire l’équation de la réaction de dosage.
  • Calculer :
    • Le nombre de moles d’ions OH- ajoutées,
    • Le nombre de moles d’ions H3O+ dosés dans les V0 mL de départ,
    • Le nombre de moles de H2SO4 dans les V0mL de départ,
    • La concentration molaire en H2SO4 (Ca)
    • Le titre massique en H2SO4
  • D’après les expériences précédentes, montrer que l’acide sulfurique se comporte ici comme un monoacide.

Dans la nouvelle version du TP2, nous conduisons l’apprenant, par la manière de poser les questions, à apprendre comment raisonner lors de la résolution de la tâche et utiliser les données pour appuyer une conclusion.

  1. Combien de saut(s) de pH observe-t-on expérimentalement ?
  2. Déduire, à partir du volume d’équivalence, la quantité d’ions HO– nécessaires pour la neutralisation de l’acide.
  3. Quelle est l’équation du dosage ?
  4. En déduire la quantité de matière d’ions H+ qui a été dosée ? Comparer cette quantité à celle de H2SO4 dans 10mL.
  5. Que peut-on en déduire concernant le comportement de l’acide sulfurique H2SO4 en solution aqueuse ?

Dans le cas du dosage de l’acide sulfurique, l’objectif d’apprentissage que nous avons fixé lors de la construction de ce dosage, était de déterminer le comportement de cet acide en solution aqueuse. Pour aboutir à la finalité de cet objectif, nous avons procédé de la manière suivante : à partir de l’observation de la courbe du dosage, l’étudiant peut dégager une constatation que la courbe présente un seul saut de pH, puis à partir du volume d’équivalence, il va déterminer la quantité d’ions HO– nécessaires pour la neutralisation de l’acide. Pour déterminer la quantité de matière d’ions H+ qui a été dosée, l’étudiant va avoir besoin de la réaction du dosage qui va l’aider à la détermination de cette quantité à partir de celle des ions HO–. Cet exemple illustre bien la relation entre le monde perceptible et le monde reconstruit que nous cherchons à la faire établir par l’apprenant.

Ceci montre les deux points de différence dégagés à partir de l’analyse entre les anciens textes et le nouveau texte de TP.