La réalisation d’instruments de mesure électroniques : une intervention didactique pour l’apprentissage interdisciplinaire en science expérimentale, en mathématique et en technologie

摘要

Notre recherche de développement en didactique s’est articulée autour de deux pôles : l’engagement actif des élèves dans les paradigmes constructivistes de l’apprentissage par compétences et l’amélioration technologique d’un environnement de laboratoire utilisant la nouvelle technologie des systèmes MicrolabExAO.Pour ce faire, nous nous sommes intéressés aux possibilités didactiques offertes par ce nouvel environnement MicrolabExAO qui permet aux apprenants de réaliser leurs propres instruments de mesure électroniques avec l’expérimentation assistée par ordinateur (ExAO). En développant une intervention didactique appropriée, nous voulions permettre à l’élève non seulement de construire ses instruments, mais aussi d’en comprendre le fonctionnement. Par la réalisation concrète de quatre instruments de mesure, l’élève s’est approprié progressivement une démarche de résolution de problèmes complexes mobilisant des savoirs et savoir-faire en sciences expérimentales, en mathématique et en technologie. Dans l’activité finale de l’intervention didactique, pour vérifier le niveau d’intégration de cette démarche technoscientifique, nous avons demandé aux apprenants de transférer leurs apprentissages en situation nouvelle en construisant un manomètre de manière autonome. Ce faisant, les apprenants ont déployé leurs savoirs et savoir-faire en sciences expérimentales, en mathématique et en technologie pour construire l’instrument de mesure et en expliciter le fonctionnement, effectuant ainsi un apprentissage interdisciplinaire. Comme ils n’ont obtenu aucune directive de la part de l’enseignant ni aucun protocole de manipulations, nous pouvons dire qu’ils étaient placés dans une situation adidactique qui leur a permis de manifester une expertise de traitement interdisciplinaire.