Université de Montréal Utilisation des TIC dans l’enseignement secondaire et dé

Université de Montréal Utilisation des TIC dans l’enseignement secondaire et développement des compétences des élèves en résolution de problèmes mathématiques au Burkina Faso par Issa BORO Département de psychopédagogie et andragogie Faculté des sciences de l’éducation Thèse présentée à la Faculté des études supérieures en vue de l’obtention du grade de Philosophiae Doctor (Ph. D.) en sciences de l’éducation option technopédagogie Janvier 2011 © BORO, 2011 Université de Montréal Faculté des études supérieures Cette thèse intitulée : Utilisation des TIC dans l’enseignement secondaire et développement des compétences des élèves en résolution de problèmes mathématiques au Burkina Faso présentée par : Issa BORO a été évaluée par un jury composé des personnes suivantes : M. Michel Lepage, président-rapporteur M. Thierry Karsenti, directeur de recherche Mme Colette Gervais, co-directrice M. Serge Larivée, membre du jury M. Alain Jaillet, examinateur externe M. François Bowen, représentant de la doyenne de la FSÉ iii Résumé La présente étude intitulée « utilisation des technologies de l’information et de la communication dans l’enseignement secondaire et développement des compétences des élèves en résolution de problèmes mathématiques au Burkina Faso » est une recherche descriptive de type mixte examinant à la fois des données qualitatives et quantitatives. Elle examine les compétences en résolution de problèmes mathématiques d’élèves du Burkina Faso pour révéler d’éventuelles relations entre celles-ci et l’utilisation des TIC par les élèves ou leur enseignant de mathématiques. L’intérêt de cette recherche est de fournir des informations aussi bien sur la réalité des TIC dans l’enseignement secondaire au Burkina que sur les effets de leur présence dans l’enseignement et l’apprentissage des mathématiques. Les éléments théoriques ayant servi à l’analyse des données sont présentés suivant trois directions : la résolution des problèmes, le développement des compétences, et les relations entre les TIC, le développement de compétences et la résolution de problèmes. Du croisement de ces éléments émergent trois axes pour le développement de la réponse apportée à la préoccupation de l’étude : 1) décrire l’utilisation de l’ordinateur par les élèves du Burkina Faso pour améliorer leur apprentissage des mathématiques ; 2) identifier des rapports éventuels entre l’utilisation de l’ordinateur par les élèves et leurs compétences en résolution de problèmes mathématiques ; 3) identifier des rapports entre les compétences TIC de l’enseignant de mathématiques et les compétences de ses élèves en résolution de problèmes. Les processus de la résolution de problèmes sont présentés selon l’approche gestaltiste qui les fait passer par une illumination et selon l’approche de la théorie de la communication qui les lie au type de problème. La résolution de problèmes mathématiques passe par des étapes caractéristiques qui déterminent la compétence du sujet. Le concept de compétence est présenté selon l’approche de Le Boterf. iv Les données révèlent que les élèves du Burkina Faso utilisent l’ordinateur selon une logique transmissive en le considérant comme un répétiteur suppléant de l’enseignant. Par la suite, il n’y a pas de différence significative dans les compétences en résolution de problèmes mathématiques entre les élèves utilisant l’ordinateur et ceux qui ne l’utilisent pas. De même, l’étude révèle que les enseignants présentant des compétences TIC n’ont pas des élèves plus compétents en résolution de problèmes mathématiques que ceux de leurs collègues qui n’ont pas de compétences TIC. Mots-clés : résolution de problèmes, compétences, Burkina Faso, enseignement secondaire, mathématiques v Abstract This study entitled "Use of information and communication technologies in secondary education and development of students in mathematical problems solving skills in Burkina Faso" is a mixed descriptive research examining both qualitative and quantitative data. It examines the math problem solving skills of students from Burkina Faso to reveal possible relationships between them and the use of ICT by students or teachers in mathematics. The interest of this research is to provide information as well on the reality of ICT in secondary education in Burkina Faso as on the effect of their presence in teaching and learning mathematics. The theoretical elements used for data analysis are presented in three areas: problem solving, skills development and the relationship between ICT, skills development and problem solving. From crossing these areas rose three directions in witch the response to the concern of the study is presented: 1) describe the use of computers by students from Burkina Faso to improve their learning of mathematics; 2) identify possible relationship between the use of computer by students and their mathematical problems solving skills; 3) identify relationships between mathematics teachers ICT skills and their students problems solving skills. The problem solving process is presented according the gestalt theory that takes it through an enlightenment, and according to the communication theory approach that links it to the type of problem to solve. Mathematical problems solving goes through characteristic stages that determine the subject’s abilities. The concept of competence is presented using the approach of Le Boterf. The data show that students from Burkina Faso are using the computer in a transmissive way taking it as a substitute for the teacher. Subsequently, in mathematical problem solving skills there is no meaningful difference between students who use computer and those who do not use it. Similarly, the study found that students whose teacher has ICT skills were not vi more competent in mathematical problems solving than those whose teacher does not have ICT skills. Key Words : problem solving, skills, Burkina Faso, secondary education, mathematics. vii Table des matières Résumé........................................................................................................................................iii Abstract........................................................................................................................................v Table des matières.....................................................................................................................vii Liste des tableaux.......................................................................................................................xi Liste des figures.........................................................................................................................xii Liste des abréviations...............................................................................................................xiii Dédicace.....................................................................................................................................xv Remerciements .........................................................................................................................xvi Chapitre 1 Problématique ..........................................................................................................3 1.1 Contexte.............................................................................................................................3 1.1.1 Enseignement et apprentissage des mathématiques au secondaire ........................4 1.1.2 La résolution de problèmes.......................................................................................5 1.1.3 Les TIC dans l’enseignement..................................................................................11 1.1.4 Les mathématiques dans l’enseignement secondaire au Burkina Faso................18 1.2 TIC et enseignement mathématique ..............................................................................20 1.2.1 Apport des TIC aux mathématiques.......................................................................21 1.2.2 Les TIC et l’apprentissage des mathématiques......................................................22 1.2.3. L’usage des TIC dans l’enseignement des mathématiques au Burkina Faso .....27 1.2.4 Le concept de compétence ......................................................................................28 1.3 Le problème de recherche ..............................................................................................29 1.4 La question de recherche................................................................................................31 1.5 La pertinence de la question...........................................................................................32 Chapitre 2 Cadre théorique......................................................................................................34 2.1 La résolution de problèmes en mathématiques.............................................................34 2.1.1 Qu’est-ce qu’un problème ?....................................................................................34 2.1.2 Les processus de la résolution de problèmes.........................................................36 viii 2.1.3 Les stratégies de résolution de problèmes..............................................................40 2.1.4. Les défis de la résolution de problèmes................................................................44 2.1.5 Les problèmes en mathématiques...........................................................................45 2.2 Le développement des compétences..............................................................................50 2.2.1 Le concept de compétence ......................................................................................50 2.2.2 Construire les compétences.....................................................................................51 2.2.3 L’évaluation des compétences................................................................................53 2.3 Les TIC, le développement de compétences et la résolution de problèmes en mathématiques.......................................................................................................................54 2.4. Objectifs de la recherche ...............................................................................................58 Chapitre 3 Méthodologie .........................................................................................................61 3.1 Type de recherche...........................................................................................................61 3.2 Population cible et choix de l’échantillon .....................................................................62 3.3 Opérationnalisation de la recherche...............................................................................64 3.4 Outils de cueillette de données.......................................................................................68 3.5 La cueillette et l’analyse des données............................................................................72 3.6 Précautions éthiques .......................................................................................................72 3.7 Les forces et limites de la recherche..............................................................................73 Chapitre 4 Présentation des articles ........................................................................................76 Premier article : Utilisation de l’ordinateur par les élèves de l’enseignement secondaire du Burkina Faso pour l’apprentissage mathématique ..................................................................79 1. Problématique........................................................................................................................82 2. Cadre théorique .....................................................................................................................83 3. Méthodologie.........................................................................................................................87 4. Résultats.................................................................................................................................88 5. Discussion..............................................................................................................................91 Références..................................................................................................................................93 ix Deuxième article : Lien entre l’utilisation des TIC et les compétences en résolution de problèmes mathématiques chez des élèves du secondaire au Burkina Faso .........................96 Résumé.......................................................................................................................................98 1. Problématique........................................................................................................................99 1.1 TIC et enseignement au Burkina Faso.........................................................................100 1.2. Importance de la résolution de problèmes..................................................................102 2. Cadre théorique ...................................................................................................................103 2.1 La résolution de problème............................................................................................103 2.2. Apprentissage de la résolution de problèmes.............................................................104 2.3. TIC et résolution de problèmes mathématiques.........................................................107 3. Méthodologie.......................................................................................................................108 3.1. Analyse des données....................................................................................................111 3.2. Limites de la recherche................................................................................................112 4. Résultats...............................................................................................................................112 5. Discussion............................................................................................................................118 Références................................................................................................................................120 Troisième article : Compétences technologiques des enseignants et compétences en résolution de problèmes mathématiques des élèves : y a-t-il un parallèle ?........................126 Résumé.....................................................................................................................................128 1. Problématique......................................................................................................................129 2. Cadre théorique ...................................................................................................................132 3. Méthodologie.......................................................................................................................135 4. Résultats...............................................................................................................................138 5. Discussion............................................................................................................................140 Références................................................................................................................................141 Chapitre 5 Discussion générale .............................................................................................146 5.1. L’usage des TIC dans l’enseignement secondaire au Burkina Faso.........................146 5.2. Le premier objectif.......................................................................................................147 x 5.3. Le deuxième objectif ...................................................................................................147 5.4. Le troisième objectif....................................................................................................148 5.5. Synthèse........................................................................................................................149 Conclusion générale................................................................................................................150 Annexe A : Questionnaire enseignant.....................................................................................I Annexe B : Questionnaire élève........................................................................................VIII Annexe C : Guide d’entretien avec les élèves..................................................................XIV Annexe D : Guide d’entretien avec le professeur de mathématiques.............................XIV xi Liste des tableaux Tableau 1 Correspondance entre les objectifs et les sections du questionnaire pour enseignant..........................................................................................................................70 Tableau 2 Typologie des problèmes du test de compétences en résolution de problèmes..71 Tableau 3 Activités et avis des élèves rencontrés ..................................................................90 Tableau 4 Répartition des participants par établissement....................................................108 Tableau 5 Répartition des participants par âge.....................................................................109 Tableau 6 Typologie des problèmes du test de compétences en résolution de problèmes. ..........................................................................................................................................111 Tableau 7 Scores du test mathématique.................................................................................115 Tableau 8 Caractéristiques empiriques des trois groupes.....................................................116 Tableau 9 Statistiques selon le genre.....................................................................................118 Tableau 10 Répartition des élèves selon le temps passé avec le même enseignant de math ..........................................................................................................................................136 Tableau 11 Répartition des enseignants selon la spécialité ..................................................136 Tableau 12 Répartition des enseignants selon l’âge..............................................................137 Tableau 13 Statistiques des catégories d’élèves....................................................................138 xii Liste des figures Figure 1 : Lieu d’accès à l’ordinateur....................................................................................110 Figure 2 : Les utilisations de l’ordinateur par les élèves. .....................................................113 Figure 3 : Taux de réussite par question................................................................................114 Figure 4 : Fréquences des scores obtenus..............................................................................115 Figure 5 : uploads/Management/boro-issa-2011-these.pdf

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  • Publié le Aoû 15, 2021
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