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Certains concepts sont enseignés de façon qui peuvent être tellement simplifiés que la rigueur scientifique semble parfois être mise de côté. Le concept des forces en est l’un d’eux. Les élèves peuvent ainsi avoir l’impression que les lois entourant les forces soient celles enseignées en absence d’air – tel que dans un vide. Cette étude sonde 211 élèves en cinquième année du secondaire sur leurs conceptions associées aux forces.

Certaines conceptions initiales ont été observées chez les élèves lors d’entretients où les élèves devaient débattre entre eux afin de poser certaines substances couramment utilisées (p. ex., jus de citron, boissons gazeuses, eau de javel, etc.) sur une échelle allant de 0 à 14 – l’échelle de pH. Si les acides sont dangereux et que les bases sont leur opposées; peut-on en déduire que les bases ne sont pas dangeureuses? Les acides sont-ils toujours forts et les bases conséquemment faibles? La présente recherche met en lumière plusieurs conceptions entourant la concentration des solutions acides ou basiques.

Comprendre l’alternance des saisons et son impact sur les températures et l’ensoleillement est complexe pour les élèves, souvent dus à des conceptions erronées liées à la distance entre la Terre et le Soleil. Nous soupçonnons que les outils didactiques actuels au primaire contribuent à ces erreurs. Pour mieux orienter nos interventions pédagogiques, nous allons créer un questionnaire diagnostique. Ensuite, nous évaluerons l’effet de ces interventions sur la rétention des concepts liés à la Terre et la Lune, en astronomie, en première et deuxième secondaire, incluant un post-test entre 6 et 10 mois après l’intervention pour mesurer la rétention à long terme.

Grâce aux données en temps réel sur les tremblements de terre sur l’échelle planétaire, 37 élèves en première année du secondaire d’une classe de sciences et technologie ont pu identifier les régions fréquement touchées par ces phénomènes géologiques pendant un peu moins d’un mois. À la fin de l’activité, les élèves ont pu comparer les régions cernés avec la théorie sur les plaques tectoniques. L’apprentissage des élèves ont été compilées grâce à un pré-test, un test et un post-test.

Par les biais d’une recherche quasi-expérimentale, on tente d’observer un changement au niveau des conceptions en lien avec la masse. Pour se faire, 60 élèves de la deuxième année du secondaire répondent à un pré-test contenant 6 items et, suite à une séquence d’enseignement décrite comme « traditionnelle » (c.-à-d., enseignement magistral, exercices dans le cahier d’apprentissage, période en laboratoire et discussion), répondent à un post-test trois mois plus tard. 

La recherche quasi-expérimentale tente d’évaluer le cheminement de 54 élèves de la quatrième année du secondaire alors qu’ils tentent de conceptualiser les circuits électriques et les composantes qui reçoivent un courant. Les élèves répondent d’abord à un pré-test, reçoivent ensuite un enseignement théorique, passent ensuite un test intermédiaire avant de suivre une période d’expérimentation. À la toute fin de la séquence, les personnes répondantes passent un post-test duquel les réponses sont comparés aux deux autres tests.

La recherche tente d’examiner l’évolution des apprentissages sur les concepts de la masse, du volume et du poids aux travers le temps faisant passer un test de 12 items à différents groupes d’élèves (n = 82). Le premier groupe est constitué de 25 élèves de la première année du secondaire, le deuxième groupe est composé de 28 élèves de la deuxième année du secondaire, alors que le dernier groupe inclut 29 élèves de la quatrième année du secondaire. En analysant les réponses, il est alors possible de voir si les concepts perdurent aux travers du temps, d’une année scolaire à l’autre.

La recherche tente d’observer les conceptions initiales entourant le magnétisme chez les élèves du secondaire. Pour s’y faire, des élèves de la troisième année du secondaire et des élèves de la cinquième année du secondaire en profil chimie répondent à un test composé de 10 items à choix multiples, tout en répondant à un test d’indication du niveau de confiance sur une échelle de Likert. Les résultats sont ensuite comparés aux réponses d’élèves de la quatrième année du secondaire en profil science et technologie de l’environnement (STE) qui passent au travers d’un pré-test, d’une séquence d’enseignement et d’un post-test (c.-à-d., le même que celui attribué aux deux autres groupes d’élèves).

La recherche diagnostique tente de voir si les conceptions initiales sur les projectiles suivent celles décrites dans la littérature scientifique disponible. Pour y arriver, 64 élèves de la cinquième année du secondaire en profil scientifique (c.-à-d., qui ont choisi le cours de chimie et/ou de physique) passent un pré-test et les résultats sont comparés aux réponses d’un groupe de 18 élèves qui n’ont pas choisi un profil-science (groupe contrôle) au même test. Un post-test leur ait aussi remis afin de pouvoir observer le changement conceptuel suite à l’enseignement.

Est-ce qu’en concevant une expérimentation scientifique simple (mais authentique), les élèves pourraient concevoir différemment l’idée idyllique et rigide qu’ils ont de la science ? La recherche place 38 élèves de la troisième année du secondaire dans une démarche d’investigation scientifique où tous les paramètres sont configurables. Un questionnaire est ensuite remis aux personnes répondantes pour analyser le changement conceptuel quant à leurs conceptions de ce qu’est la science.

Est-ce que les conceptions initiales se voient automatiquement changées à la suite d’un enseignement plus traditionnel (c.-à-d., un enseignement en classe avec l’aide d’un manuel scolaire suivi d’une période en laboratoire)? La recherche, grâce à un groupe de 63 élèves de troisième secondaire, évalue les changements conceptuels à l’aide d’un pré-test et d’un post-test, tout en comparant les résultats à ceux d’un second groupe témoin d’élèves en deuxième année du secondaire qui ne reçoivent pas d’enseignement sur le système excréteur.

La recherche tente de relever les conceptions initiales conernant la vaccination de 50 élèves de la troisième année du secondaire, tout en observant aussi le changement conceptuel suite à une séquence d’enseignement composé d’un cours magistral suivi d’un rappel sous forme de réseau conceptuel. Un pré-test de 21 items est remis aux personnes répondantes et comparé au post-test comprennant les mêmes questions.

Les agents conversationnels intelligents (p. ex., ChatGPT, Gemini, EcoPilot) présents depuis seulement quelques années ont-ils déjà surpassés les textes traditionnels réfutatifs parfois utilisés afin d’engager l’élève dans un changement conceptuel ? C’est la quesiton que la recherche se pose et qui tente d’y répondre grâce à un pré-test de 15 questions et un post-test identique attribués à deux groupes totalisant 54 élèves de quatrième année du secondaire. Un groupe (n = 27) répond au post-test à la suite d’une discussion avec un agent conversationnel intelligent, alors que l’autre groupe (n = 27) répond au même test après avoir lu un texte réfutatif.

La recherche quasi-expérimentale pose la question suivante : « modéliser graphiquement un circuit électrique fonctionnel qu’on a construit soi-même permet-il d’éviter des pièges conceptuels ? ». Grâce à un pré-test et d’un post-test, les résultats d’un groupe de 54 élèves de quatrième année du secondaire qui devaient schématiser leurs circuits électriques sont comparés aux résultats d’un groupe contrôle de 27 élèves.

La recherche quasi-expérimentale tente d’évaluer le gain pédagogique de la mise en place d’une activité découverte à l’aide d’un simulateur interactif avant ou après l’enseignement théorique, en prenant en compte des conceptions initiales sur le concept de masse volumique. Pour s’y faire, des élèves de la troisième année du secondaire (n = 216) sont divisés en deux groupes et répondent d’abord à un pré-test pour ensuite passer aux travers d’une séquence d’enseignement suivie de deux post-tests. Le premier groupe se voit d’abord attribué un enseignement théorique, puis une activité d’expérimentation à l’aide d’un simulateur. Le second groupe vit d’abord l’activité de simulation pour ensuite passer par l’enseignement théorique. Les réponses retenues aux différents post-test sont alors comparées et analysées afin de relever les blocages cognitifs.

La recherche diagnostique tente de dépister les connaissances sur l’énergie thermique, la chaleur, la température et la masse. Un échantillon de 44 élèves de la quatrième année du secondaire en science et technologie de l’environnement (STE) a répondu à 12 items provennant de questionnaires validés dans la recherche scientifique. Les réponses ont été analysées statistiquement afin de relever les conceptions initiales intéressantes.

Quelles sont les conceptions erronées à propos de l’énergie thermique qu’ont les élèves qui sont à l’origine de la confusion conceptuelle qui existe chez eux entre la température et la chaleur ? La recherche diagnostique teste plusieurs conceptions initiales possiblement entretenues par des élèves fréquentant l’école secondaire. Pour ce faire, 17 items du Science Assessment Website sont administrés à 24 élèves de la quatrième année du secondaire et les réponses sont ensuite comparées à celles disponibles suite à une étude américaine sur un échantillon d’environ 1000 élèves. 

Cette recherche diagnositque tente de déterminer, à l’aide d’un questionnaire de 33 items attribués à 138 élèves de deuxième année du secondaire, quelles sont les conceptions initales les plus répandues concernant l’éducation à la sexualité. La recherche tente ainsi de rendre l’éducation à la sexualité plus accessible aux personnes enseignantes, tout en favorisant la création d’un environnement plus sécuritaire pour les jeunes.

Le sens courant du terme prend bien souvent le dessus sur le sens précis en sciences. La recherche s’intéresse à savoir s’il est possible de corriger certaines conceptions liées à la compréhension des concepts de rigidité, de dureté et de résilience des matériaux grâce à une activité expérimentale et d’en comparer le changement à celui fait grâce à un texte de réfutation. Les résultats sont obtenus à l’aide d’un pré-test et d’un post-test rempli par des élèves de troisième et de quatrième année du secondaire.

La recherche quasi-expérimentale tente d’observer quelles sont les conceptions initiales de 38 élèves de cinquième année du secondaire dans le cours de physique, ainsi que le changement de celles-ci grâce à un pré-test et un post-test. Ces tests comprennent 18 des 30 items du Force Concept Inventory (FCI) et sont évalués statistiquement afin de voir l’évolution suite à une séquence d’enseignement.

En se basant sur l’hypothèse que les élèves n’apprennent peut-être pas tous de la même façon, cette recherche quasi-expérimentale a pour objectif d’observer l’impact de différentes approches d’enseignement afin de faciliter le changement conceptuel. Pour ce faire, quatre groupes disctints répondent à un pré-test sur le système nerveux, suivent une séquence d’enseignement unique, puis remplissent un post-test. L’analyse de résultats montre que l’approche directe (c.-à-d., le visionnement d’une vidéo explicative ou la lecture d’un texte réfutatif) semble apporter un plus grand gain concret dans l’immédiat qu’une approche plus collaborative (c.-à-d., une discussion avec la personne enseignante ou avec les collègues de classe).

La recherche diagnostique, grâce à des entrevues dirigées avec 22 élèves de la troisième année du secondaire, tente de découvrir quelles sont leurs conceptions initiales sur le cœur humain les plus répandues. Ces entrevues – et les réponses des élèves au travers celles-ci – pourraient potentiellement servir de base à la création d’un questionnaire sur le changement conceptuel en lien au cœur.

Afin de récensser quelques idées préconcues entourant certains phénomènes météorologiques, la recherche, grâce à un questionnaire à choix de réponses, dresse un portrait initial des connaissances de 21 élèves de la première année du secondaire sur le cycle de l’eau, la formation des nuages et le changement d’état.

La recherche tente de dresser un suivi du changement conceptuel sur les apprentissages des mélanges et des solutions de 108 élèves de la première année du secondaire grâce à un pré-test et d’un post-test après avoir suivi une séquence d’enseignement (cours magistraux, périodes en laboratoire et d’ateliers d’observation – entre autres).

La recherche, afin de découvrir s’il est possible de créer une malléabilité au niveau des concepts chez les jeunes en leur offrant un environnement propice à la découverte et à l’expérimentation, tente d’observer s’il y a une corrélation entre la participation de l’élève au Lab Créatif (c.-à-d., un endroit physique où l’élève peut venir expérimenter et travailler à la création d’un objet) et sa performance en électricité et magnétisme. Sur les 20 élèves en quatrième année du secondaire qui ont participés à l’étude, quatre (4) de ces personnes avait au moins une participation active au Lab Créatif contrairement aux 16 personnes non-participantes.

Dans le cadre du cours Option Science, plusieurs thêmes sont abordés tels que la pollution, les changements climatiques, l’empreinte du numérique et l’explosion démographique. Ces thêmes peuvent être regroupés sous la bannière de l’Écologie Moderne. L’étude permet à 58 élèves du premier cycle du secondaire de rapporter certaines conceptions initiales entretenues sur l’écologie telle qu’elle est perçue par les jeunes d’aujourd’hui. En répondant au test, les personnes répondantes peuvent aussi remettre leur niveau de confiance sur la réponse octroyée.

Certaines personnes enseignantes utilisent principalement des fils pour démontrer les concepts en électricité, alors que d’autres optent plutôt pour les panneaux; mais y a-t-il un outil meilleur que l’autre ? Dans cette recherche quasi-expérimentale, 131 élèves en quatrième année du secondaire – divisiés en deux sous-groupe (76 élèves pour le groupe “Avec Fils” et 55 élèves “Avec Panneau”) – afin de tenter d’observer les changements au niveau des conceptions initiales en électricité.