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 84: Résultat de la 1ère dimension
A: Résultat espéré
  TP04 TP3
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 84, 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 des données pour appuyer une conclusion.

Lorsque nous examinons l’ancien texte et à partir des résultats de la 1ère dimension (Tableau 84) de la carte, nous remarquons que dans ce TP il y a une absence quasi totale d'entraînement à la conception d'expériences dans le but de démontrer quelque chose.

Cependant, cet ancien texte du TP03, comme les quatre autres anciens textes ne montrent pas d’une manière très explicite l’enjeu de faire les différents calculs dans chaque dosage et 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 penchons sur l’analyse des différentes questions se trouvant dans le texte du TP04 (chapitre méthodologie), nous pouvons constater qu’il s’agit uniquement des questions standard du niveau modèle numérique ce qui conduit l’étudiant à faire uniquement des mesures ou bien des calculs mathématiques, sans que les objectifs à atteindre soient fixés ou 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.

Néanmoins, si nous prenons un exemple de comparaison de l’ancien texte TP04 et du nouveau texte du TP3, nous espérons montrer qu’à partir des questions de réflexion modifiées, 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, la seule question qui existe dans l’ancienne version portant sur le dosage du carbonate de sodium par l’acide sulfurique:

  • Calculer : la normalité, la concentration molaire et le titre massique. Faire le calcul d’incertitude (Na= 23).

Par contre dans la nouvelle version du TP3, nous avons remplacé cette question par cinq autres questions afin de guider l’apprenant, par un certain nombre de connaissances disponibles dans le milieu au sens de brousseau (1998), à apprendre comment raisonner dans la résolution de la tâche et utiliser les données disponibles pour appuyer une conclusion :

  1. La courbe possède 2 sauts de pH. A quoi correspondent-ils ? Justifier en donnant les réactions mises en jeu.
  2. Déterminer les coordonnées des points d’équivalence et retrouver ces valeurs par le calcul.
  3. Combien peut-on définir de zones tampon ? Pour chacune d’elles, préciser quelles sont les entités chimiques responsables présentes.
  4. Pourrait-on effectuer un tel dosage à l’aide d’indicateurs colorés ? Discuter.
  5. Si l’on avait dosé, non pas avec une solution d’acide sulfurique 0,05 mol.L–1, mais avec une solution aqueuse de CO2 dissous 0,05 mol.L–1, quelle aurait été la courbe de dosage. Pour répondre à cette question, il est nécessaire de recenser à chaque étape du dosage la nature des espèces en solution ainsi que leur concentration. Il est également vivement recommandé de trouver quelle est l’équation du dosage.

Dans le dosage d’une solution de carbonate de sodium, l’objectif d’apprentissage est de déterminer le comportement de cet dibase en solution aqueuse et la particularité d’un tel dosage par rapport aux dosages des acides.

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