Volume 5, numéro 2, 2024 Les méthodes pédagogiques actives en enseignement postsecondaire : enjeux, défis et retombées Sous la direction de Chantal Tremblay et Diane Leduc

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Des transformations importantes s’observent dans le milieu de l’enseignement supérieur depuis déjà une vingtaine d’années. Ces transformations amènent à repenser les pratiques enseignantes pour qu’elles soient davantage centrées sur les apprentissages plutôt que l’enseignement. Ainsi, plusieurs enseignant∙es choisissent d’intégrer des méthodes pédagogiques actives (MPA) à leur pratique, qui se distinguent d’autres méthodes en modifiant la nature des activités d’apprentissage qu’effectuent les étudiant.es. lorsqu’ils et elles sont en classe. Une MPA amène les étudiant∙es à effectuer des tâches de haut niveau cognitif, au sens d’Anderson et al. (2001), lorsqu’ils et elles sont en classe. Ce numéro thématique vise donc à présenter cinq recherches se déroulant en contexte de formation universitaire de 1er cycle où les retombées de la mise en oeuvre d’une MPA pour les étudiant∙es ont été étudiées. Ces retombées portent sur les apprentissages, l’engagement ou les processus cognitifs mobilisés par les étudiant∙es durant ou à la suite de l’expérimentation d’une MPA. Les résultats encourageants de ces études soutiennent la pertinence des MPA pour favoriser l’apprentissage et l’engagement en enseignement supérieur.

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En France, malgré une baisse du niveau en sciences, le nombre de néo-bachelier·es ne cesse d'augmenter. Au-delà de la massification au Supérieur, la diversité de profil et l’hétérogénéité de niveau des étudiant.es de première année se renforcent depuis la réforme du baccalauréat de 2019. Cela contribue au fort taux d'échec en première année. À l'Université de Versailles-Saint-Quentin, les étudiant·es en échec à l’issue du premier semestre universitaire (S1) rejoignent un semestre 2 (S2) spécifique pour re-travailler exclusivement trois unités d’enseignement (UE) du S1 (programme identique mais format pédagogique pouvant varier). Pour les UEs de chimie et de physique, un « dispositif d’accompagnement différencié et personnalisé », s’inscrivant dans une pédagogie active et inclusive est proposé. Un total de 83 étudiant·es en situation d’échec et de 131 étudiant·es en parcours régulier (UE de chimie uniquement) ont pu expérimenter ce dispositif. A l’aide d’un devis quasi-expérimental et de questionnaires auto-rapportés, l’impact de ce dispositif sur l’estime de soi, le sentiment de compétence et la perception des difficultés a été évalué. Chez les étudiant.es en échec, l’augmentation du sentiment de compétence est significative, accompagnée d’une amélioration notable des performances académiques. Ce dispositif semble donc encourageant en termes d’accompagnement vers la réussite.

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Nous constatons chez les étudiant·es de 1er cycle universitaire en sciences de la vie une passivité en cours comme en travaux dirigés (TD) et un apprentissage trop surfacique. Dans le but de les engager davantage et stimuler un apprentissage en profondeur, nous avons déployé un dispositif de classe inversée dans lequel les exposés magistraux ont été remplacés par un apprentissage du cours en autonomie (distanciel asynchrone), et les TD modifiés pour introduire du travail collaboratif. Nous avons ensuite interrogé les effets de ce dispositif sur l’engagement de nos étudiant·es. Afin de mener une analyse comparative contrôlée, le dispositif a été testé sur la moitié de la promotion (cohorte d’intérêt ; n=137) ; l’autre moitié a reçu un enseignement au format traditionnel (cohorte contrôle ; n=180). L’engagement comportemental, émotionnel, agentique et cognitif des étudiants a été mesuré via un questionnaire auto-rapporté, en considérant l’unité d’enseignement dans son ensemble, ou en distinguant deux situations très différentes : le cours et les TD. Nos données révèlent un bénéfice global du dispositif sur l’engagement émotionnel et cognitif des étudiant·es. En situation d’apprentissage de cours, l’engagement est accru dans les quatre dimensions interrogées. En TD, l’impact positif ne porte que sur la dimension émotionnelle.

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Les défis associés au monde de l’ingénierie sont complexes et en évolution rapide. Ils nécessitent la capacité de mobilisation de processus cognitifs d’ordre supérieur, comme la pensée analytique, la créativité et l’évaluation critique. C’est pourquoi la résolution de problèmes complexes de conception constitue le coeur de la formation initiale des ingénieurs au Canada. Dans ce contexte, les personnes étudiantes en génie sont confrontées à des problèmes qui exigent bien plus que la simple application de formules préétablies. Pour ce, elles sont encouragées à faire usage de processus cognitifs d'ordre supérieur, grâce notamment à une implication active lors de l’apprentissage par projet, une méthode d’enseignement privilégiée en génie. L’objectif de cet article est d’analyser les processus cognitifs mis en oeuvre par les personnes étudiantes lorsqu’elles se trouvent en situation de résolution de problèmes complexes. Pour y parvenir, des entretiens d’explicitation ont été menés auprès de dix participants. Les résultats montrent que plusieurs aspects semblent être communs à l’ensemble des répondants en ce qui a trait aux opérations mentales mobilisées en début de processus de conception. Il s’agit de la considération de l’objectif et du but du projet, de la considération des connaissances préalables ou des données connues, ainsi que le repérage de solutions existantes en lien avec le projet de conception. D’autres processus cognitifs partagés par l’ensemble des répondants peuvent survenir à d’autres moments, c’est le cas pour la visualisation mentale et la capacité de se poser des questions. Certains aspects différencient les répondants, notamment la stratégie de l’essai et erreur ainsi que l’anticipation des problèmes et la prévision des conséquences des choix.

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La littérature soutient que l’approche par projets (APR), un modèle d’enseignement où l’apprentissage des contenus disciplinaires s’effectue par la réalisation d’un projet souvent de manière collaborative menant à une production concrète (Krajcik et Shin, 2022), favorise l’apprentissage comparativement à des méthodes d’enseignement plus traditionnelles. Toutefois, l’état actuel des connaissances ne fait pas consensus quant au développement d’habiletés de collaboration induit par cette approche. Aussi, si les causes des conflits intraéquipes lors de travaux collaboratifs sont bien documentées, peu d’études expliquent les actions entreprises par les étudiant∙es pour les résoudre et l’influence de ces conflits sur les apprentissages. Ainsi, cette étude qualitative expose les stratégies de résolution de conflits utilisées par des étudiant∙es pour résoudre des conflits intraéquipes principalement causés par des cas de paresse sociale durant une APR interdisciplinaire. Les résultats montrent que, malgré les conflits, de nombreux apprentissages sont autorapportés, permettant d’explorer des liens entre conflits et apprentissages. La discussion suggère que l’intensité des émotions influence le choix des stratégies de résolution. Il est également proposé de mieux accompagner les équipes pour soutenir une collaboration efficace.

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La mise en place d’une démarche scientifique dans un contexte nouveau constitue une compétence que tout étudiant·e universitaire devrait être en mesure de développer. Pour les étudiant·es suivant le parcours de sciences visant à former à des professions en lien avec la recherche, cette compétence constitue même un fondement indispensable. Dans les programmes d’enseignement des sciences, une des activités pédagogiques les plus fréquemment adoptées pour travailler cette compétence reste le travail en laboratoire (i.e. un type de travaux pratiques ; TP). Toutefois, le format de ces TP, souvent orienté vers la vérification, peut en limiter les retombées ou éventuels bénéfices. Un format innovant dans notre contexte d’enseignement a été conçu et appliqué à toute une unité d’enseignement (UE) de TP étendue sur une année, pour 39 étudiant·es de troisième année universitaire (Licence 3 ; L3) de chimie. Ce format intègre les principes de la pédagogie active et de la formation par la recherche. Durant l’année, cinq séquences se succèdent ; chacune comprenant notamment une séance préparatoire, une séance expérimentale en laboratoire et une séance d’échanges en aval. Chacune de ces séquences conduit à la réalisation de travaux de type recherche (e.g. poster scientifique, article scientifique) par les étudiant·es. Afin de mesurer la pertinence relative du dispositif pédagogique mis en oeuvre, comparativement aux autres dispositifs proposés dans les autres UEs au programme de la formation de L3 – toutes les UEs visant à développer la démarche scientifique – , un questionnaire auto-rapporté a été distribué aux étudiant·es à la fin de chacun des deux semestres universitaires. Il leur était demandé d’indiquer dans quelle mesure ils estimaient avoir développé, dans chaque UE, la compétence de mettre en oeuvre une démarche scientifique en mobilisant des connaissances, des savoir-faire et des façons d’agir propres à celle-ci. En parallèle, ils étaient aussi interrogés sur leur perception d’acquisition de connaissances, de savoir-faire et de façons d’agir liés aux bonnes pratiques de laboratoire et à l’environnement de travail. Afin d’évaluer l’atteinte des différents objectifs d’apprentissage (i.e. différentes étapes de la démarche scientifique), les productions des étudiant·es ont été évaluées au moyen de grilles d’évaluation dont les critères traduisaient ces différents objectifs d’apprentissage. Les résultats indiquent que les étudiants ont la perception d’avoir développé la compétence de mise en oeuvre d’une démarche scientifique, et tout particulièrement au travers de notre UE de TP. Par ailleurs, les différents scores attribués par les étudiant·es à notre UE de TP sont significativement supérieurs à ceux attribués à la majorité des autres UEs, sauf en ce qui concerne l’acquisition de savoirs liés à l’environnement de travail où aucune différence n’est retrouvée entre les UEs. Les moyennes académiques particulièrement élevées des productions étudiantes indiquent que les objectifs d’apprentissage ont, selon l’enseignant évaluateur, été atteints. Ainsi, il semblerait possible de former efficacement à la démarche scientifique, en passant par l’application de principes de la pédagogie active et de la formation par la recherche.