RAIFFET 2008 L’approche de l’enseignement-apprentissage par les enseignants de technologie des disciplines technologiques aux élèves de terminale de la section technique en Tunisie Ali Hemdi & Jacques Ginestié

L’approche de l’enseignement-apprentissage par les enseignants de technologie des disciplines technologiques aux élèves de terminale
de la section technique en Tunisie
Ali Hemdi & Jacques Ginestié

Abstract

The plan of the teaching of the technological disciplines in Tunisia, shows the interest carried to the development of the technological culture as of more the young age of the pupils and in particular, on the level of the high school, within the framework of the specific courses(mechanical engineering, electronic engineering) for the pupils of these technical sections. This renewal is based on an experimental dimension, according to a step of questioning and investigation combined with empiricism. The control of a technological culture at the end of the secondary schooling becomes thus one of the essential pillars of the formation necessary to the future citizen. Only, it seems to us that the success of this teaching depends mainly, not only of the control of taught knowledge, but also, of the relevance of the choices, as regards teaching methods of the teachers. Work undertaken here, aims at locating the influence of the nature of the diploma of the teacher on the style of teaching. The following questions there are put: to reach the effectiveness, how to improve the teaching-training of the technological disciplines? Does one have to extend or restrict traditional teaching adoptee? I.e., is it necessary to maintain or rather radically transform the ways of teaching? Which reforms calls modern teaching?

Observation de classe

Pour apprendre, les élèves bénéficient de la part des enseignants d’une aide. Pour remplir cette fonction, chaque enseignant devrait, non seulement maîtriser les connaissances enseignées, mais également, penser la manière de les transmettre, la manière dont les élèves reçoivent les savoirs correspondants pour pouvoir améliorer et favoriser leur apprentissage. Une analyse de l’activité du professeur comprend deux versants, celui des savoirs technologiques spécifiques, théoriques, fondamentaux et interdisciplinaires articulés aux savoir-faire (versant savoirs technologiques) et celui de leur organisation et le ou les styles adoptés pour les transmettre auprès des apprenants (versant du système de transmission-appropriation). Pour identifier ces styles, nous avons choisi d’adopter l’observation de classe, comme mode d’investigation, dans cette communication. Ce travail vise à décrire la démarche de deux enseignants de mécanique des classes de terminale, ayant accepté d’être visités en classe, de repérer l’influence des facteurs individuels (formation subie…) sur les styles d’enseignement adoptés et identifier l’empan de ces pratiques qu’ils font vivre dans la classe.

Présentation de l’enseignant

Méthodologie

Le premier enseignant, avec qui nous avons fait observation de classe et dont le prénom  est S, exerce dans un lycée de centre ville de Kairouan, comportant sept classes de terminale technique. Il est expérimenté (23 ans de carrière dont 16 de présence dans ce lycée). Il est titulaire d’une maîtrise de construction mécanique, de l’école normale supérieure de Tunis (ENSET). L’administration lui a confié l’enseignement des élèves de terminale de la section Technique, depuis son entrée dans ce lycée. Il a suivi un cursus universitaire de troisième cycle en didactique des sciences physiques et des technologies. Il est également co-auteur du manuel scolaire pour les classes de troisième Sciences Techniques (classes de première en France). Nous n’avons émis aucune exigence quant au déroulement des séances observées et nous ne lui avons communiqué les résultats de l’étude qu’en fin de recherche. Les activités d’enseignement et notre analyse ont été menées d’une manière totalement indépendante. Les éléments observés sont le cours portant sur la flexion plane simple relatif à la section RDM et les corrections d’exercices correspondants. L’étude porte sur les pratiques d’enseignements du professeur et non sur les apprentissages et leurs évaluations. Pour ce faire, nous avions élaboré une grille d’observation préétablie. La demi-classe observée comporte 17 élèves (6 filles et 11 garçons), âgés de 19 à 21 ans.

Organisation des enseignements : structure et contenu des séances observées

Chacune des deux séances de cours est composée de deux phases qui alternent selon les besoins. La première phase : l’enseignant utilise des transparents dont la majorité du contenu est intégralement recopiée du manuel scolaire des élèves de terminale de la section technique (adopté et préconisé par le ministère de l’éducation et de la formation). Lors de la transmission des informations l’enseignant apporte des explications à ses élèves, les interroge. Ceux-ci peuvent noter (seulement la correction !), écouter, commenter ou interpréter un résultat, avancer une solution argumentée et/ou répondre aux questions posées. La seconde phase survient lorsque les élèves ne répondent pas correctement aux questions posées sur un point jugé important par l’enseignant, ou lorsque l’enseignant veut apporter des informations complémentaires. Le rétroprojecteur est éteint et un espace de travail sur le tableau est alors ouvert, les élèves n’ayant pas forcément à noter ce qui se dit. Quant à la correction des exercices, elle peut être réalisée au tableau par un élève désigné par le professeur, en interaction avec la classe ; elle peut aussi être proposée sur transparent par l’enseignant selon une démarche identique à celle du cours, ou encore distribuée en photocopie (comme le cas de la fin de la deuxième séance).

Les interactions avec les élèves

L’enseignant dit qu’il interroge les élèves pour rendre son cours vivant et responsabiliser les élèves dans la construction de leur savoir, mais on constate que ses questions sont rarement neutres. Elles portent toujours sur un objet de savoir Technologiquement important. Il s’agit tout autant de s’assurer que les élèves interrogés, et à travers eux toute la classe, ont bien compris certains points importants que de les leur signaler ainsi pour baliser le travail à venir.

L’organisation didactique de la première séance de cours observée

Après cinq minutes environ, consacrées pour faire l’appel, écrire sur le cahier de texte, l’enseignant commence son cours de RDM par une introduction longue mais très intéressante, dans laquelle, il a présenté la Résistance des matériaux, comme étant un mode d’élaboration de connaissances technologiques. En effet, les technologies avancées comme exemples, portent aussi bien sur des objets que sur des domaines, qu’on pourrait les qualifier d’antiques pour certains (systèmes d’irrigation des terres, passerelles  fabriquées en bois, etc.), de modernes ou récemment développés pour d’autres (grattes ciels, turboréacteurs d’avions, etc.). L’enseignant a fait référence à des techniques simples et traditionnelles d’une part, et à des technologies plus complexes de l’autre, en vue de les placer dans une continuité historique, nous semble-t-il. Il a souligné ainsi, l’idée de l’évolution des technologies, auprès des élèves. Il a cité d’autres domaines, qui requièrent la RDM. Il note que la RDM est la discipline la plus générale qui s’intéresse à l’étude de la solidité des machines et des ouvrages. Il ajoute La création de différents types de machines et mécanismes, ouvrages de génie civil, la construction des ponts, navires, avions et hélicoptères, turbines et machines électriques, groupes des centrales nucléaires, engins et fusées, etc., tout cela est impensable sans une connaissance fondamentale de la Résistance des matériaux et que la RDM est une discipline technologique qui traite les méthodes d’ingénieurs employées pour le calcul de résistance, de rigidité et de stabilité des éléments de machines et des ouvrages. Cependant, il a défini oralement ces concepts. Puis, pour montrer que la RDM constitue un pilier fondamental et un maillon pour d’autres disciplines, il a présenté le schéma suivant (Cf. figure 1)

Figure 1 schéma montrant la position de la RDM en mécanique

Figure 1 : schéma montrant la position de la RDM en mécanique

L’enseignant a mentionné que la schématisation est une représentation, une modélisation que se fait un concepteur (ou un apprenant, …) d’une réalité d’un système technique. Ce système pourrait être existant ou à l’état d’un projet, c’est-à-dire, une idée dans la pensée de l’ingénieur ou du technicien. Parlant de l’intérêt et du but de la RDM, l’enseignant note que pour que les structures répondent, dans l’ensemble, aux exigences requises pour leur résistance, rigidité et stabilité, il faut conférer à leurs éléments la forme la plus rationnelle et déterminer les dimensions correspondantes. Il ajoute que la RDM étudie ce genre de problèmes en se basant sur les données aussi bien théoriques qu’expérimentales, les unes et les autres étant d’une importance identique dans cette science.

Après avoir achevé cette introduction, l’enseignant débute la leçon par une activité pratique, menée par lui-même devant ses élèves, un TP informatique (exploitation des logiciels PTR2D et Winflex) pendant une vingtaine de minutes environ, portant sur le tracé de diagrammes des tensions internes (des efforts tranchants T, des moments fléchissant mf, des contraintes normales σ). L’enseignant vise comparer la résistance de deux pièces soumises à des actions extérieures identiques. Ces pièces sont constituées d’un même matériau mais, de diamètres différents.

Ce choix est conforme à une contrainte relevant du niveau institutionnelle. On trouve en effet de nombreuses incitations dans le programme de technologie (option mécanique) des classes de terminale à pratiquer de la sorte. Citons la suivante : réaliser des expériences afin de mettre en évidence le phénomène de flexion et de torsion et de dégager les éléments quantitatifs nécessaires à l’étude de ces sollicitations. Il justifie ce choix (le recours à l’expérimentation) par ceci : l’expérimentation est souvent mise en œuvre en début de chaque séance de technologie (en particulier, la section de Résistance des matériaux). Elle est susceptible d’intriguer les élèves, d’attirer leur attention et de les mettre en situation de questionnement. Il ajoute : elle est capable de faire naître la curiosité intellectuelle chez les apprenants, le désir d’observer, de comprendre un comportement, un phénomène…. L’enseignant S a scindé son cours de flexion en deux parties mais l’a présenté pendant la même séance. Il a organisé (présenté) son cours, suivant le plan ci-dessous :

• la RDM : buts poursuivis, hypothèses simplificatrices, sollicitations principales, ,
• définition de la flexion plane simple,
• définition des tensions internes : effort tranchant T et moment fléchissant mf,
• à travers un exemple simple, établissement des diagrammes des efforts tranchants T et les moments fléchissant mf, le long d’une poutre soumise à un système de forces extérieures ponctuelles,
• étude comparative entre les deux résultats trouvés, du même exercice traité : résolution type papier-crayon et résolution par l’outil

Quant à la deuxième partie de cours, il l’a exposée, à travers le même exemple, suivant le plan suivant :

• définition du moment quadratique d’une surface plane quelconque, par rapport à un axe situé dans son plan-expressions de quelques sections planes simples : rectangulaire, carrée, cylindrique…,
• définition de la contrainte normale – définition de la contrainte tangentielle,
• énoncé de la loi (ou de la condition) de résistance à la flexion plane simple,
• énoncé de la loi (ou de la condition) de résistance à la déformation.

La participation des élèves à l’élaboration du savoir est presque inexistante lors de l’exposé du cours (partie 2). Il n’est devenu clair pour la majorité des élèves, nous semble-t-il, qu’au cours de la première application. En cours ou lorsqu’il fait appel à la mémoire didactique dans les TD, nous avons pu remarquer que l’enseignant interagit régulièrement avec les élèves pour s’assurer de leur compréhension et/ou incompréhension selon six modalités adaptées à leurs réactions et aux savoirs en jeu. 1) L’enseignant pose des questions et les élèves répondent correctement ; les réponses des élèves sont utilisées dans le projet de l’enseignant et intégrées dans le déroulement qu’il a prévu. 2) L’enseignant pose une question et, faute d’une réponse rapide répond à la place des élèves. C’est souvent le cas lorsque les contenus sont nouveaux, la réponse devenant alors plus difficile à induire.

3) L’enseignant pose une question et parce qu’il a conscience d’une difficulté particulière, décide d’arrêter le rétroprojecteur ou les activités engagées. 4) L’enseignant laisse les élèves discuter, exprimer et avancer leurs propres solutions. Toutefois, il leur demande des précisions, des justifications et/ou des argumentations, corrige les erreurs commises (tant langagières-grammaticales que technologiques, unité de la valeur trouvée, raisonnement mathématique…). Par exemple, relativement à la question traitant la vérification de résistance de l’élément étudié, l’enseignant note au tableau chacune des méthodes avancées par deux élèves. Puis, après avoir montré la pertinence de chacune d’elle à toute la demi-classe, il les invite, un par un, à expliciter le raisonnement pour aboutir à la conclusion correspondante. 5) À plusieurs occasions, l’enseignant fait progresser l’élaboration des connaissances technologiques spécifiques et fondamentales. Il reformule les questions individuelles pour les faire partager par les autres élèves. 6) L’enseignant désire s’assurer de la compréhension des élèves. Pour cela, il récapitule, résume, demande des précisions et des explications.

Après avoir achevé son cours, l’enseignant a explicité les problèmes typiques relatifs au calcul de résistance que les élèves pourraient rencontrer. Les résultats trouvés sont présentés dans le tableau 1 ci-dessous.

Tableau 1 résultats trouvés aux problèmes de calcul

Tableau 1 : résultats trouvés aux problèmes de calcul

L’organisation didactique de la séance de TD observéeLa deuxième séance observée a été entièrement consacrée aux TD, portant sur la flexion. Le premier exercice traité est l’exercice n°3 de la série préparée et distribuée par l’enseignant au cours de la séance précédente. Il propose le choix justifié et argumenté, dans un tableau fourni (ci-dessous), d’un profilé en IPER, pour la construction d’une poutre sollicitée à la flexion plane simple (figure ci-dessous). Dans l’activité d’étude et de recherche, il s’agit de calculer les actions exercées par les appuis simples en A et B, appliquées à chacun des deux rails identiques, supportant ensemble, une charge roulante Q (question 1), puis d’établir les diagrammes des efforts tranchants T et des moments fléchissant mf relatifs à la position indiquée sur la figure de la charge, de déterminer la position de la charge Q, pour laquelle le mf_maxi est le plus grand possible (question 2) et enfin, de déterminer le profilé IPER à choisir pour la construction de la poutre, connaissant le matériau qui la constitue (soit sa résistance pratique Rp) (question 3).

a = 2,5 m

Figure 3 construction d’une poutre sollicitée à la flexion plane simple

Hypothèses : Q = 2800 N ; poids propres des poutres négligés ; frottements négligés ; la résistance pratique Rp = 80 N/mm².

Figure 3 : construction d’une poutre sollicitée à la flexion plane simple

La première question relevant de l’organisation didactique anciennement étudiée (portant sur la statique : programme de la troisième) permet un démarrage possible pour tous les élèves. Lors de la réalisation de cette séquence, le professeur commente : il s’agit, dans cette première question, d’une étude statique. On vous demande, de déterminer les réactions FA et FB des appuis en A et B, appliquées aux extrémités de chacun des deux profilés IPER. Il ajoute : faites attention ! Il s’agit de deux profilés, chacun est donc soumis à la moitié de la charge roulante Q, seulement. Pour favoriser l’interaction avec ses élèves, encourager leur questionnement et leurs interventions, il relance : d’après vous, comment procéder ? Un élève répond : on isole le profilé, on dresse le bilan des forces extérieures qui lui sont appliquées puis, on applique le principe fondamental de la statique (PFS). L’enseignant approuve, choisit un repère (A, x, y), modélise le profilé ainsi que les actions qui lui sont appliquées, puis, fait préciser la méthode de résolution analytique (la démarche à suivre). Un élève évoque la recherche graphique comme méthode de résolution possible : pourquoi ne pas les déterminer par la méthode graphique, monsieur ? Il justifie ce choix : car c’est beaucoup plus simple et plus beaucoup rapide que la méthode analytique. L’enseignant clôt gentiment cette piste en faisant remarquer que la différence entre les deux résultats serait trop grande : c’est vrai, mais nous devons dans ce cas, nous imposer deux échelles : une première pour les forces et une seconde pour les longueurs. De plus, la recherche graphique exige une très grande dextérité de la part de l’élève. Je vous propose de vérifier, chez vous, le résultat graphiquement et voyez si c’est la même chose. Puis, l’enseignant continue la résolution analytique. Il écrit : principe fondamental de la statique (PFS) : ∑Fext =0 (1- écriture vectorielle) et ∑MA(Fext)=0 (2- écriture vectorielle). L’enseignant s’interrompt. Il interroge toute la classe, un élève répond… que les équations vectorielles

• et (2) se traduisent par… ; il donne la bonne réponse que l’enseignant écrit sous sa dictée : (1) FA+FB+Q=0 (écriture vectorielle) et (2) MA(FA)+MA(FB)+MA(Q)=0 (écriture vectorielle). Ensuite, l’enseignant a demandé aux élèves de travailler individuellement pour quelques minutes (cinq ou six minutes environ), avant de demander à l’un d’entre eux de passer au tableau, pour achever la première question qui consiste à calculer, rappelons la, les actions FA et FB, exercées par les appuis simples en A et B, appliquées à chacune des extrémités des deux rails. Durant cette phase, l’enseignant utilise la technique du questionnement maïeutique, fait à la fois des questions à la classe, recueille des réponses, certaines retenues et d’autres pas. Par exemple, lors du calcul du moment résultant (des trois forces) autour de l’axe passant par le point A, un élève croit que le moment de Q est égal à Q.(L-a). L’enseignant ne fait pas de commentaire, mais un autre élève intervient, corrige et donne la bonne réponse. Avant d’attaquer la deuxième question, l’enseignant interroge toute la demi-classe : avez-vous trouvé (tous) les mêmes résultats ? Presque aussitôt des élèves s’exclament oui ! Il se rapproche ensuite d’une élève et la questionne d’une voix douce mais audible : ça va ? Sa réponse était

La deuxième question a trait avec le thème d’étude, la RDM. Il s’agit de la flexion plane simple. Les capacités attendues sont explicitées par l’enseignant : on désire dans cette question, arriver à décrire ou interpréter avec un vocabulaire clair, le comportement d’un élément sollicité à la flexion plane simple, à identifier les sections les plus sollicitées (les plus dangereuses). On veut aussi dessiner les représentations graphiques de la variation des tensions internes tout le long de l’élément étudié, auxquelles il est soumis. Ces graphiques sont les diagrammes des moments fléchissant, des efforts tranchants et des contraintes normales. L’enseignant a demandé aux élèves de donner attention à cette partie. Il les a laissé travailler individuellement pour quelques minutes (six minutes environ). Ensuite, il a fait un rappel… Rappel sur l’effort tranchant T : l’effort tranchant dans une section droite de la poutre est égale à moins la somme algébrique des efforts appliqués à gauche de la section considérée ou bien à la somme algébrique des efforts appliqués à droite de la section considérée. Rappel sur le moment fléchissant mf : dans une section droite (S) de la poutre le moment fléchissant est égale à moins la somme algébrique des moments des efforts appliqués à gauche de la section considérée (par rapport à S) ou bien à la somme algébrique des moments des efforts appliqués à droite de la section considérée (par rapport à S). Soulignons dès le départ, que la représentation graphique des fonctions affines a été abordée non seulement au niveau du collège (en mathématiques), mais également au lycée ; en physique (mouvement rectiligne uniforme d’un point matériel), en Technologie (la détermination de la résistance interne d’un moteur ou d’une génératrice). Ensuite, l’enseignant a désigné deux élèves pour répondre à cette question : le premier, pour tracer le diagramme des efforts tranchant T, le second, pour tracer et interpréter celui des moments fléchissant mf, le long du profilé. Tous les deux ont donné les bonnes réponses. Relativement à la question de détermination de la position de la charge roulante Q, pour laquelle le moment mf_maxi est le plus grand possible (la nouvelle valeur de a), nous avons pu constater que tous les élèves (ou presque) ont trouvé la bonne réponse. En effet, à la question posée par l’enseignant : à votre avis, quelle devrait être la nouvelle valeur de a, pour laquelle le mf est le plus grand possible ? Plusieurs doigts se lèvent mais également, plusieurs voix ensemble : c’est pour a = L/2. L’enseignant confirme la réponse, mais sans faire de commentaire. Cependant, il leur demande de déterminer le moment maximal mf_maxi correspondant. Après une petite recherche du moment maximal, individuellement et par binôme, pendant une dizaine de minutes environ, deux élèves seulement et séparément,  ont abouti à la bonne réponse (selon le professeur). Pour cela, l’enseignant a pris le devant de la scène pour donner la correction et indiquer les causes des erreurs commises.

La troisième question semble créer une situation assez riche pour provoquer des conjectures. L’étude suivante propose de déterminer le profilé IPER à choisir pour la construction de la poutre, connaissant le matériau qui la constitue, (soit, sa résistance pratique Rp). Elle ne peut avoir une réponse au hasard.

Tableau 2 : profilés en IPER fourni

L’extrait suivant illustre le déroulement de l’interaction entre l’enseignant et les élèves. En s’adressant à toute la classe, l’enseignant indique que la question suivante nous propose de déterminer le profilé IPER à choisir pour la construction de la poutre, connaissant le matériau qui la constitue. On nous donne sa résistance pratique R_p = 100 N/mm². Il ajoute : qui voit comment on peut sélectionner du tableau, le profilé convenable ? Ensuite, l’enseignant a demandé aux élèves de travailler individuellement ou par groupe de deux, pour quelques minutes (cinq minutes environ), avant de continuer la résolution. L’enseignant pose une question : qui a trouvé une réponse ? Aucune réponse. Il relance : quel profilé avez-vous choisi ? Puis quelques instants plus tard : quel est le profilé IPER qu’on devrait choisir du tableau, pour la construction de la poutre ? Plusieurs doigts se lèvent. Un premier élève répond : nous avons choisi le profilé IPER 450. Un autre élève que c’est plutôt un IPER 500. L’enseignant commente : peu importe, vous devez justifier ce choix. Dites comment vous avez procédé ? Le premier élève répond : on part de la condition de résistance à la flexion : σ maxi ≤ Rp, puis…. Sans trop tarder, le professeur lui demande de passer au tableau pour expliciter son raisonnement. L’élève rappelle et note au tableau : en partant de la condition de résistance à la flexion : σmaxi ≤ R_p. Soit aussi mf_maxi/(IGZ /v) ≤ R_p, nous pouvons expliciter le module de flexion (IGZ/v) de la poutre. Soit (IGZ /v) ≥ mf_maxi/R_p. En application numérique,  nous  trouvons  (IGZ/v)≥1 634 000 mm³.  C’est-à-dire  (IGZ/v) ≥ 1 634 cm³. En se référant au tableau des profilés, nous pouvons choisir le profilé IPER 450. L’enseignant remercie l’élève qui reprend sa place. Il reprend la réponse fournie par l’élève, mais avec plus de détail. Il commente : le profilé que nous devons sélectionner devrait avoir un module de flexion supérieur à 1 634 cm³. Du tableau fourni, nous trouvons trois modules de flexion possibles qui sont : 1 851, 2 360 et 3 268. Ces modules correspondent respectivement aux profilés IPER 450, IPER 500 et IPER 600. Nous avons donc, la possibilité de choisir l’un de ces trois profilés. Et il conclut : nous allons choisir le profilé IPER 450.

Remarques sur le déroulement de la séance et conclusions partielles

Nous pouvons penser que l’enseignant aurait pu faire examiner cette piste (la recherche par la méthode graphique, évoquée dans la première question) par les élèves eux-mêmes. Cependant, le travail donné hors classe, semble viser à poursuivre, hors du temps scolaire, la recherche graphiquement, des mêmes actions. Ce geste est contraint, nous semble-t-il, par le manque du temps pour s’exercer. Il écarte parfois certaines pistes proposées par les élèves pour s’emparer d’une remarque de l’un d’entre eux de façon à faire émerger la méthode de résolution attendue (la méthode analytique). Cette pratique apparemment routinière, peut alors influer sur les pratiques didactiques de certains élèves, les conduisant à attendre de l’enseignant la solution du problème sans s’engager dans l’activité de résolution et de recherche. Nous devons noter, que le temps de travail individuel des élèves est de très courte durée (ne dépasse pas cinq minutes, dans certains cas). Nous pouvons penser que cette contrainte temps a conduit l’enseignant à réduire le travail autonome des élèves. En effet, le professeur ne s’assure que rarement que tous les élèves ont compris la nature du problème posé. Nous pensons que la capacité de l’enseignant de changer de style d’enseignement pour rendre son enseignement efficace, peut être regardée comme révélatrice de la richesse des méthodes épistémologiques de cet enseignant. En effet, les styles utilisés ne sont pas le fruit du hasard. Ils résultent d’un choix réfléchi qu’il peut argumenter. Son expérience personnelle et à la nature de la formation subie (maîtrise de construction mécanique suivie d’un cursus universitaire de troisième cycle en didactique des sciences et des technologies) semblent être à l’origine de cette richesse en matière de méthodes pédagogiques. Les interventions diversifiées, nuancées, souvent ajustées aux réponses de ses élèves, paraissent avoir leur permis de s’investir dans l’accomplissement des tâches qu’il leur a confiées, en dynamique interactionnelle, en tenant un discours réflexif et argumenté. La démarche d’enseignement adoptée par l’enseignant est clairement marquée par une interactivité. En effet, les questions posées par les élèves, les commentaires qu’ils font, la pertinence des réponses avancées, dans la majorité des cas, laissent croire que les élèves participent activement dans l’élaboration de leur savoir. Nous pensons également, que l’activité proposée est très riche en apprentissage. En effet, elle se réfère à la vie professionnelle des ingénieurs et techniciens de mécanique.

Présentation de l’enseignant M

Méthodologie

Le deuxième enseignant, dont le prénom est M, exerce dans un lycée de la zone urbaine de Kairouan, comportant trois classes de terminale Technique seulement. Il est expérimenté (23 ans de carrière dont 14 de présence dans ce lycée). Il est titulaire d’une maîtrise de fabrication mécanique. Les éléments observés sont le cours portant sur la torsion simple relatif à la section RDM et la séance de correction d’exercices (TD). La demi-classe observée comporte 18 élèves (6 filles et 12 garçons), âgés de 19 à 21 ans. Pendant la séance de cours, (la leçon est conçue ici comme une unité atomique) l’enseignant M commence le cours par une expérience : banc d’essai de torsion. Et ce, pour mettre en évidence du phénomène de torsion. La durée de l’essai est de 20 minutes environ. Ensuite, il attaque le cours : il explique, dicte les définitions mais note les lois au tableau pendant que les élèves copient sur leur cahier de cours. Le cours présenté est planifié suivant le même ordre que le premier enseignant. La séance de cours est suivie par une séance de TD. Cette séance observée, d’une durée de deux heures (1 heure 50 minutes), débute par l’activité suivante : exercice n°4 – série n°1. La série est préparée par l’enseignant lui-même. Après un temps de travail individuel, très bref, (4 ou 5 minutes environ), les deux premières questions sont corrigées par l’enseignant lui-même, et aboutissent à la mise en évidence de l’équation du moment de torsion. La tâche est partiellement coopérative mais dirigée complètement par l’enseignant. Les élèves copient, sur le texte distribué, dans leur cahier d’exercices, ce que l’enseignant M écrit au tableau. Ce n’est qu’après 80 minutes le début de la séance qu’un premier élève est invité à se rendre au tableau, afin de corriger un exercice (n°5 de la série). Nous pensons que si cette pratique d’enseignement peut être regardée comme révélatrice de la contrainte temporelle qui pèse sur l’activité de l’enseignant, elle marquerait la méthode épistémologique purement traditionnelle implicite de l’enseignant. Cette observation nous a permis de noter plusieurs remarques. 1) Son enseignement est transmis d’une façon linéaire et ce qui compte, c’est la quantité d’informations. 2) Son enseignement est caractérisé principalement par la donnée des bonnes réponses. 3) Il y a une surdité apparente qui amène l’enseignant à ne pas relever des propos d’élèves qu’il a pourtant entendus, comme par exemple en témoigne l’extrait suivant : l’enseignant (…) pour calculer le diamètre d de la poutre selon la condition de résistance de torsion, on part de cette loi [notée sur le tableau], on explicite l’expression du module de torsion (I0 / v) puis, on en déduit l’expression de d. Un élève prend la parole : mais monsieur, généralement on ne trouve pas des solides idéaux. Car, en construction mécanique, le diamètre est souvent de section variable. On peut trouver des rainures de clavette, des gorges, des épaulements, etc. Comment calculer dans ce cas, le diamètre d ? Et comment calculer la contrainte tangentielle tmax ? L’enseignant répond : cette question ne fait partie de notre programme. Toutefois, pour calculer la contrainte tmax, on doit supposer le diamètre circonscrit dans la section droite. Puis, l’enseignant représente au tableau un dessin d’une rainure de clavette, pour expliquer ce qu’il vient de dire.

Figure 4 dessin présenté par l’enseignant

Figure 4 : dessin présenté par l’enseignant

Seulement, si cette procédure pourrait être acceptable dans la pratique quotidienne, elle n’est pas valide du point de vue technologique. En effet, les arbres de transmission présentent généralement de brusques variations de sections (gorge, épaulement, rainures de clavette, filetage, …). Au voisinage de ces variations de section, la répartition des contraintes n’est pas linéaire. Il y a concentration de contrainte.

Figure 5 influence d’une rainure de clavette

La contrainte tangentielle maximale est donc définie par : tmax = Kt. tthéorique où tthéorique est la contrainte théorique sans concentration. Kt est un coefficient de concentration de contrainte relatif à la torsion. Il est déterminé par des abaques ou des tableaux. Et la condition de résistance à la torsion devient : tmax ≤ Rpg. Le calcul de diamètre d’un solide réel se détermine par l’expression : d ≥ 3√(16.mt/π.Kt.R_pg).

Remarques sur le déroulement de la séance et conclusions partielles

Durant les séances observées, nous avons pu remarquer que l’enseignant M est très présent dans la gestion de la classe. Nous devons noter également, que le temps de travail individuel des élèves est de très courte durée (ne dépasse pas les trois ou quatre minutes, dans 2 cas). En effet, leurs interventions au tableau sont relativement rares et réservées, lorsqu’elles existent, à la correction d’exercices, leurs interventions orales ne sont prises en compte que lorsqu’elles vont dans le sens souhaité par l’enseignant. Il semble que du point de vue de l’enseignant, le temps didactique doit avancer en raison de la contrainte temps, mais aussi, pourrait être de la crainte de débordement dans la classe, ayant un niveau pédagogique assez difficile. Ainsi, M ne s’assure pas que tous les apprenants ont bien compris la nature du problème initiant la séance de TD. Il écarte les pistes proposées par les apprenants. Cette pratique de l’enseignant, apparemment routinière, peut alors influer sur les pratiques didactiques de certains apprenants : les conduisant à attendre de l’enseignant la bonne solution du problème, sans trop s’engager dans l’activité de résolution des problèmes ou de recherche.

Conclusion

D’une manière générale, il parait clairement que le style d’enseignement de second professeur est caractérisé par une prépondérance de l’épistémologie traditionnelle. En effet, l’enseignant M, observé, adhère à une vision empirique des disciplines technologiques, qui le conduit à privilégier (ou adopter) un enseignement traditionnel, dans lequel ni le statut épistémologique des apprenants (en tant que reproducteur de savoir technologique) ni le caractère construit, social et culturel du savoir technologique ne sont considérés. Ceci ne pourrait être imputé qu’à la formation antérieure de cet enseignant, qui semble être (le plus souvent) strictement disciplinaire et ne comporte pas (ou que peu) d’ouvertures sur les interprétations contemporaines des sciences et des technologies, que proposent les travaux d’épistémologies, d’histoire, de sociologie et d’anthropologie des sciences. Cependant et relativement à l’enseignant S, des observations et des interprétations réalisées, nous pouvons conclure qu’il possède un large empan de styles d’enseignement. Cette qualification qui lui permet de bien sélectionner un style bien adapté entre plusieurs, est un signe de réussite dans un métier particulier, celui d’enseignant de Technologie (option mécanique). Cette richesse relative nous a permis de constater une demi-classe (de 17 élèves) qui est devenue dynamique. En effet, le nombre de participants actifs pendant la séance de TD varie entre six et treize. L’enseignant S prend en compte simultanément non seulement le contenu du cours, mais aussi la manière dont les élèves reçoivent les savoirs correspondants et les exigences qu’ils doivent satisfaire pour améliorer et favoriser leur apprentissage. Cette pratique a rendu les apprenants actifs et a favorisé non seulement l’apprentissage du savoir technologique, mais également, le développement de l’esprit critique et innovant.

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Éditions La Maghrébine, Tunis.

Chabchoub, A. (dir.), (2005). Regards actuels sur les didactiques des disciplines, Publications de l’ATURED, Tunis.

Chabchoub, A. & Bouraoui, K., (2004). Introduction à la pédagogie numérique, Publications de l’ATURED, Tunis.

Ginestié, J., (2002). Sciences et technologies : quelques éléments pour engager le débat, actes du séminaire de didactique des disciplines technologiques, IUFM, Aix-Marseille, France,.

Hemdi, A., (2003). Difficultés liées à l’enseignement et à l’apprentissage de la Résistance des matériaux chez les élèves des terminales de Section Technique en Tunisie : étude d’une console d’égale résistance en flexion, mémoire de DEA, Université de Tunis, ISEFCT, Tunis, Avril.

Bekale Nze, J. S., Ginestié J., Hostein B., Mouity C. (2005). Éducation Technologique, Formation Professionnelle et Développement durable, Actes du 1^er colloque international du RAIFFET, ENSET, Libreville, Gabon, mars 2005.

Actes des 5^e rencontres de l’Association pour la Recherche en Didactique des Sciences et des Techniques (ARDIST), IUFM de Montpellier et Université Montpellier 2, 17-19 octobre 2007.

Résumé

Le plan de l’enseignement des disciplines technologiques en Tunisie, marque l’intérêt porté au développement de la culture technologique dès le plus jeune âge des élèves et en particulier, au niveau du second degré, dans le cadre des enseignements disciplinaires, spécifiques (génie mécanique, génie électrique) dispensés aux élèves de ces sections techniques. Cette rénovation s’appuie sur une dimension expérimentale, selon une démarche de questionnement et d’investigation combinée à l’empirisme. La maîtrise d’une culture technologique à la fin de la scolarité secondaire devient ainsi l’un des piliers essentiels de la formation nécessaire au futur citoyen. Seulement, il nous semble que la réussite de cet enseignement dépend en grande partie, non seulement de la maîtrise des connaissances enseignées, mais également, de la pertinence des choix, en matière de méthodes pédagogiques des enseignants. Le travail entrepris ici, vise à repérer l’influence de la nature du diplôme de l’enseignant sur le style d’enseignement. On y pose les questions suivantes : pour atteindre l’efficacité, comment améliorer l’enseignement-apprentissage des disciplines technologiques ? Doit-on étendre ou restreindre l’enseignement traditionnel adopté ? C’est-à-dire, faut-il maintenir ou plutôt transformer radicalement les façons d’enseigner ? Quelles réformes appelle l’enseignement moderne ?