EtudeCas1

=Étude de cas no 1: extrait d'un cours de chimie=

Présentation du programme
Le programme préuniversitaire des Sciences de la nature (200.B0) vise à faire acquérir aux élèves une formation scientifique rigoureuse qui sera utile aux élèves durant leur cheminement scolaire (Ministère de l’éducation, du loisir et du sport, 1998). Ce programme a pour objet de donner à l'étudiant ou à l'étudiante une formation équilibrée, intégrant les composantes de base d'une formation scientifique et d'une formation générale rigoureuses, et les rendant aptes à poursuivre des études universitaires en sciences pures, en sciences appliquées ou en sciences de la santé. Les buts généraux du programme sont les suivants : • appliquer la démarche scientifique; • résoudre des problèmes de façon systématique; • utiliser des technologies appropriées de traitement de l'information; • raisonner avec rigueur; • communiquer de façon claire et précise; • apprendre de façon autonome; • travailler en équipe; • établir des liens entre la science, la technologie et l'évolution de la société; • définir son système de valeurs; • situer le contexte d'émergence et d'élaboration des concepts scientifiques; • adopter des attitudes utiles au travail scientifique; • traiter de situations nouvelles à partir de ses acquis.

Description de la compétence (MEQ)
Code : 00UL

Énoncé de compétence: Analyser les transformations chimiques et physiques de la matière à partir des notions liées à la structure des atomes et des molécules. Commentaire personnel : Cet énoncé me parait très général. Les notions qui seront vu dans ce cours seront pour la plupart très théoriques et abstraites; elles s’appliquent à l’échelle atomique en général. D’où la difficulté de visualiser les différents concepts. Beaucoup de temps est consacré à l’acquisition et la compréhension des connaissances. On voit quelques procédures pour comprendre les transformations physiques et chimiques et on les expérimente en laboratoire. Ce qui relève de l’application. L’analyse concerne les transformations chimique (réaction chimique) et physique (changement d’état physique). Description du cours et présentation de sa place dans le programme : Ce cours est le premier cours de chimie du programme de sciences de la nature. Il a comme cours préalable le cours de chimie de secondaire V ou le cours de mise à niveau (202-006-06). Il est préalable aux autres cours de chimie du programme notamment, Chimie des solutions (202-NYB-05); et Chimie organique (202-FNG-06). Ce cours permettra à l’élève d’acquérir les notions fondamentales de chimie générale qui sont essentielles à la compréhension de la matière et à l’assimilation des contenus de cours subséquents du programme et particulièrement pour les autres cours de chimie. Ce cours permettra également à l’élève d’acquérir les concepts théoriques ainsi que les procédures nécessaires pour comprendre les transformations physiques et chimiques et les expérimenter en laboratoire. Les liens avec les autres cours notamment les cours contribuant au développement des mêmes compétences : Plusieurs notions qui seront vues dans ce cours dont : - la structure électronique des atomes, - les liaisons chimiques - et les états de la matière, Seront utiles dans les cours de biologies et de physique faisant partie de ce programme science de la nature. Les caractéristiques des étudiants

Les étudiants sont très travaillants et très motivés puisqu’ils sont conscients que les notes obtenues au cégep auront un impact considérable sur leur entrée à l’université dans le programme de leur choix. Ce sont des étudiants qui sont très curieux et qui posent généralement beaucoup de questions en classe. Pour la plupart, ils habitent encore chez leurs parents. Certains travaillent à temps partiel en dehors des heures de classe, mais le nombre d’heures n’est généralement pas excessif puisque, encore une fois, ils sont conscients de l’importance de leurs notes et de leur réussite pour poursuivre des études universitaires. De façon générale, les étudiants s’orientent vers l’ingénierie, la physique, la chimie, les mathématiques ou l’informatique, ou encore pour la biologie, la microbiologie ou la médecine. La majorité des étudiants qui s’inscrivent à ce programme proviennent directement du secondaire; il est rare d’y trouver des adultes ou encore des personnes qui tentent d’effectuer un retour aux études. D’après les informations que j’ai eu, au collège de Rosemont la moyenne d’âge se situe entre 17 et 20 ans. Il ya autant de filles que de garçons. Au collège de Rosemont, la diversité culturelle est une caractéristique très observable dans ce genre de programme. Il y a beaucoup étudiants d’ethnies différentes. En effet, les deux tiers ( ⅔) des étudiants sont issus de l’immigration.

La problématique d’apprentissage
En Chimie, il y a beaucoup de concepts théoriques à aborder pour pouvoir faire ensuite des applications directes au laboratoire. Les laboratoires servent dans la plupart des cas à appliquer et mettre en évidences des notions déjà vues dans la théorie, dans ce cas l’élève comprend généralement mieux les phénomènes étudiés. Il y a une pensée préétablie chez les élèves, la chimie, c’est des expériences. Seulement, certaines notions ne peuvent pas faire l’objet d’expériences de laboratoire et elles sont vues seulement dans un contexte purement théorique. En chimie générale, ces notions sont nombreuses, pour les apprendre et les comprendre, les élèves disposent de leur volume de référence qui couvre toute la matière. Cela demande beaucoup de temps aux élèves en dehors de la classe et le manuel n’est pas toujours la meilleure solution pour les aider. Il est un bon outil pour se préparer adéquatement à un cours ou pour clarifier certaines notions, mais on ne peut demander aux élèves de lire et relire leur volume pour être bien préparés à un examen. Je crois qu’il est préférable de privilégier des méthodes d’enseignement variées qui correspondent mieux aux besoins et au rythme d’apprentissage des élèves. Lors du cours de chimie générale qui est donné au cégep de Rosemont, les élèves étudient la base de la chimie. Plusieurs notions visent la compréhension des concepts théoriques expliquant la structure et les transformations chimique et physique de la matière. Je tenterai de répondre à plusieurs problématiques qui surviennent lors de l’enseignement des liaisons chimiques. Cette notion (liaisons chimiques) est très importante pour la suite du cours de chimie générale, pour les autres cours de chimie subséquents ainsi que pour les cours de biologie et de physique du même programme. Il y a différents types de liaison chimique qu’il faut savoir distinguer. Il est fréquent que les élèves confondent les catégories de liaisons et les caractéristiques de chacune d’elle et qu’ils n’arrivent plus à les distinguer correctement. De plus, la liaison chimique a lieu à l’échelle atomique de la matière et donc on ne peut malheureusement pas l'observer en classe ou durant les travaux pratiques en laboratoire. Ce concept peut donc rester trop abstrait pour que les élèves le comprennent et l’intègrent bien. En tant qu’enseignante il faut tenir compte des difficultés des élèves face à de telles problématiques. De plus, il ne faut pas négliger le fait que le cours est obligatoire et que tous les étudiants ne souhaitent pas se diriger vers des études universitaires qui les obligeraient à faire de la chimie. Ils peuvent donc être moins motivés par l’étude de cette matière et donc éprouver des difficultés pour faire appel à leurs stratégies cognitives, métacognitives et affectives. Il est donc important que les enseignants développent des stratégies favorisant l’acquisition et l’intégration de connaissances pour créer des buts d’apprentissage et stimuler ainsi les élèves à développer leurs compétences (Denise Barbeau, 1997).

Description de l’extrait de cours choisi
Sachant que l’un des problèmes majeurs en chimie est le fait que l’élève soit confronté à des notions ou le laboratoire n’est pas présent, j’ai décidé de trouver des solutions à ce problème en permettant à l’étudiant d’être au centre de son apprentissage et en captant son attention par l’utilisation des TIC. J’ai choisi une section qui traite de la liaison chimique. La liaison chimique implique des connaissances rattachées à la théorie atomique, à la structure de l’atome, à la configuration électronique et aux propriétés périodiques des éléments. Les grands principes qui régissent la structure électronique des atomes et leurs propriétés auront été préalablement vus en classe. Cette leçon se répartit en 4 heures de théorie (2 séances).

Objectifs
La cible, à la fin de ces deux séances, est que l’élève soit en mesure d’interpréter les propriétés chimiques des substances en connaissant et en comprenant leur structure et les liaisons. Pour y arriver, j’ai ciblé les objectifs d’apprentissage suivants : • distinguer la liaison ionique de la liaison covalente, polaire ou non polaire (#1) ; • dessiner les structures de Lewis des petites molécules et des ions (#2) ; • prévoir la polarité des liaisons à l’aide de la notion d’électronégativité (#3) ; • utiliser les propriétés de la liaison covalente pour expliquer certaines propriétés des molécules (#4).

utiliser les propriétés de la liaison covalente pour expliquer certaines propriétés des molécules: Analyse prévoir la polarité des liaisons à l’aide de la notion d’électronégativité: Application dessiner les structures de Lewis des petites molécules et des ions: Compréhension distinguer la liaison ionique de la liaison covalente, polaire ou non polaire : Connaissance

Annexe B: Compétence du MEQ
Programme de destination : Sciences de la nature Sciences de la nature (200.B0) La personne ayant réalisé un ou plusieurs des objectifs du programme Sciences, lettres et arts peut se voir reconnaître le ou les objectifs équivalents dans le programme Sciences de la nature si elle choisit d'y poursuivre sa formation. 01Y6 Résoudre des problèmes reliés aux transformations chimiques de la matière. 00UL Analyser les transformations chimiques et physiques de la matière à partir des notions liées à la structure des atomes et des molécules. Le devis ministériel, Code : 00UL ÉNONCÉ DE COMPÉTENCE CONTEXTE DE RÉALISATION Analyser les transformations chimiques et physiques de la matière à partir des notions liées à la structure des atomes et des molécules. ÉLÉMENTS DE COMPÉTENCE CRITÈRES DE PERFORMANCE Appliquer le modèle probabiliste de l’atome à l’analyse des propriétés des éléments. Résoudre des problèmes touchant la structure et les états de la matière à l’aide des théories modernes de la chimie. Appliquer les lois de la stoechiométrie à l’étude des phénomènes chimiques.

Vérifier expérimentalement quelques propriétés physiques de la matière. Utilisation appropriée des concepts, des lois et des principes. Utilisation d’une terminologie appropriée. Représentation conforme au modèle probabiliste. Schématisation adéquate des situations présentées. Application correcte du protocole expérimental et des techniques. Respect des règles de sécurité et de protection de l’environnement. Exactitude des calculs. Présence des éléments constituants d’un rapport de laboratoire et respect des normes établies.