23/12/2014 524 ­ L’enseignement de la thermodynamique chimique à l’Université m

23/12/2014 524 ­ L’enseignement de la thermodynamique chimique à l’Université marocaine : obstacles et axes d’amélioration http://www.aref2013.univ­montp2.fr/cod6/?q=book/export/html/1812 1/14 524 ­ L’enseignement de la thermodynamique chimique à l’Université marocaine : obstacles et axes d’amélioration TAMANI SOUMIA Laboratoire de chimie physique des matériaux Université Hassan II­Mohammedia Casablanca Maroc MOUTAABBID MOHAMMED Laboratoire de chimie physique des matériaux Université Hassan II­Mohammedia Casablanca Maroc RADID Mohamed Laboratoire de chimie physique des matériaux Université Hassan II­Mohammedia Casablanca Maroc Mots clés : Enseignement­apprentissage, thermodynamique, difficultés d’apprentissage. L’enseignement de la thermodynamique constitue une source de difficulté pour la majorité des étudiants au premier cycle universitaire Marocain; cela est du d’une part à la nature de la discipline et d’une autre part à l’absence presque totale de toute notion liée à la thermodynamique dans l’enseignement secondaire. L’objectif de ce travail est d’étudier les causes de ces difficultés et de proposer des pistes d’amélioration de l'enseignement de la thermodynamique chimique pour faire face à ces difficultés. Dans cette vision, nous avons effectué dans une première étape une analyse du programme de la thermochimie enseignée dans la faculté des sciences Ben M’Sik. Par la suite, nous avons effectué une enquête qui contient des questions fermées avec justification de réponses auprès des enseignants et des étudiants de la faculté de sciences Ben M’Sik. Suite à cette étude diagnostique, on note que : ­ les objectifs des cours ne sont pas définis, ­ la méthodologie de l’enseignement est très passive et ne favorise pas la participation de l’apprenant en situation d’écoute, ­ les étudiants rencontrent de sérieuses difficultés à maîtriser les notions de base, et jugent la discipline rébarbative. des axes d’amélioration seraient possibles et permettraient inéluctablement de résoudre progressivement cette problématique pour un enseignement actif plus efficace en insistant sur: ­ l’amélioration du contenu des programmes ; ­ l’amélioration du langage utilisé dans l’enseignement de la chimie en général; ­ l’orientation de l’enseignement de la chimie vers une démarche expérimentale ; Introduction: Beaucoup d’étudiants ont des difficultés avec les idées fondamentales de la thermodynamique 23/12/2014 524 ­ L’enseignement de la thermodynamique chimique à l’Université marocaine : obstacles et axes d’amélioration http://www.aref2013.univ­montp2.fr/cod6/?q=book/export/html/1812 2/14 chimique (Banerjee (1995)). Malgré l’importance de la thermodynamique comme fondement de la chimie, plusieurs étudiants arrivent à l’université avec des connaissances très limitées à ce sujet (Ochs (1996)). Il est très fréquent d’entendre des étudiants dire « ce n’est pas de la chimie ». En effet, le raisonnement de la thermodynamique repose sur des idées de physique et de mathématiques plutôt que de la chimie ; et encore, sur la physique macroscopique et les mathématiques pures (Wright (1981)) ; Son enseignement suppose ainsi, une connaissance préalable de mathématique générale et de physique. Plusieurs chercheurs ont établi que la chimie est un sujet difficile pour les étudiants à cause du caractère abstrait de plusieurs concepts chimiques (Nakhleh (1992), Carter and Brickhouse (1989), Anderson et al. (1999)), des méthodes d’enseignement et du langage difficile de la chimie. Toutes ces causes poussent les étudiants à développer des conceptions erronées ce qui a attiré l’attention des chercheurs (Villani(1992), Skelly(1993), Ayasand Demirbas, A. (1997)). Notre recherche a pour objectif d’étudier les difficultés d’apprentissage des étudiants en thermochimie et de proposer des axes d’amélioration de l’enseignement apprentissage de la thermochimie au cycle universitaire afin de développer chez l’étudiant la capacité d’utiliser les concepts fondamentaux supposés acquis, pour expliquer quelques phénomènes et prédire d’autres à exploiter ces connaissances dans les autres matières et être apte à faire face aux problèmes de la vie active pour une insertion assurée dans le domaine du travail. I­ Méthodologie de l’étude et caractéristiques de l’échantillon de l’enquête L’étude a visé en premier lieu les enseignants de la thermodynamique chimique de l’université Hassan II Mohammedia, ainsi nous avons effectué des entretiens avec un groupe de 14 enseignants qui ont répondu à huit questions ouvertes réparties en trois catégories: Les difficultés des étudiants en thermodynamique chimique; les causes de ces difficultés et les solutions proposées; un second questionnaire fut distribué auprès de 200 étudiants de la Filière SMC niveau S2 (Semestre 2) de la Faculté des Sciences Ben M’Sik, Ce questionnaire est constitué de 20 questions réparties en quatre catégories: Le bilan personnel de l’étudiant; les difficultés de la thermochimie; la méthode d’enseignement de cette matière et l’amélioration de la compréhension des concepts de la thermochimie chez eux. Un test d’évaluation en thermochimie a été adressé à un groupe d’étudiant de la faculté des sciences Ben M’sik (FSB) et à un autre groupe d’étudiant de la faculté de sciences et technique Mohammedia (FST). 2. Analyse des résultats 2.1. Enquête avec les enseignants 2.1.1Les difficultés des étudiants en thermodynamique chimique; La majorité des enseignants affirment que les objectifs du cours de la thermochimie sont bien définis, 14% d’eux n’ont pas pu les définir et on note que chacun d’eux a ses propres objectifs cependant la moitié se croisent sur l’application des principes de la thermodynamique de plus une confusion du contenu du cours et ses objectifs a été soulevée. Tout en analysant le descriptif de filière SMC, on dégage que les compétences visées de l’élément de la thermochimie sont: 1er Principe de la thermodynamique; 2ème Principe de la thermodynamique et applications aux réactions chimiques. Pour les pré ­ requis pédagogiques relatif à cet élément on trouve le module de chimie générale1 (atomistique et liaison chimique) Cela signifie que les objectifs ainsi que les pré­requis de cette matière ne sont pas bien défini même 23/12/2014 524 ­ L’enseignement de la thermodynamique chimique à l’Université marocaine : obstacles et axes d’amélioration http://www.aref2013.univ­montp2.fr/cod6/?q=book/export/html/1812 3/14 dans le descriptif de filière. La plupart des difficultés qu’ils ont rencontrées lors de l’enseignement de cette matière sont : 1) Difficultés liées aux étudiants: Les difficultés liées à la maîtrise des notions de base: Les lacunes mathématiques ou autres; Le niveau faible en langue française ; L’absentéisme des étudiants qui entraîne l’incapacité à suivre l’enchaînement du cours; le manque d’intérêt des étudiants. 2) Difficultés de type organisationnel : La mauvaise planification des heures des TD. L’insuffisance du volume horaire consacré à la matière thermochimie ce qui entraîne un manque d’initiative et d’intérêt de l’étudiant ; La redondance des exercices; 3) Difficultés d’origine didactique: La considération des quantités thermodynamiques comme des variations (indépendants de la transformation) et n’ont pas des grandeurs absolues; La connaissance superficielle des lois et grandeurs de la thermodynamique. L’absence des travaux pratiques à la faculté des sciences Ben M’sik; L’insuffisante application des concepts de la thermochimie. Le cours de la thermochimie est le même pour toutes les disciplines. Pour les concepts que les étudiants ont du mal à comprendre sont généralement : La séparation des concepts de chaleur et de la température; l’équilibre chimique, l’entropie, l’enthalpie, l’enthalpie libre, la notion d’état standard, l’énergie de liaison, l’énergie de formation, la variance (surtout la pseudo variance), la chaleur à volume constant, la chaleur à pression constante, le potentiel chimique, la réversibilité et l’irréversibilité, la spontanéité, Les facteurs intensifs et extensifs, aussi on note des difficultés de compréhension de certaines notions thermodynamique abstraites. On citera parmi ces dernières: L’évolution des transformations chimiques observées au niveau macroscopique qui est compliquée à décrire; Les grandeurs thermodynamiques sont des variations et non des grandeurs absolues, Les concepts de grandeurs partielles car les étudiants ont l’habitude de traiter souvent des cas de systèmes idéaux ; L’échange de la chaleur (chaleur latente) qui se réalise sans changement de température … 23/12/2014 524 ­ L’enseignement de la thermodynamique chimique à l’Université marocaine : obstacles et axes d’amélioration http://www.aref2013.univ­montp2.fr/cod6/?q=book/export/html/1812 4/14 2.1.2 Les causes de ces difficultés Les enseignants proposent que ces difficultés soient généralement liées aux points suivants: La langue d’enseignement Le manque d’effort des étudiants; La surcharge du programme et la non cohérence entre les matières; La présentation inadéquate du cours ainsi que la difficulté des exercices (exercices compliqués et mal formulés) ; L’absence de problèmes concrets à la fin des chapitres; Les lacunes en mathématique élémentaire chez les étudiants; La non spécialisation des enseignants intervenants en thermodynamique chimique ; Le manque de matériel des travaux pratiques nécessaires à l’observation et l’application des concepts (les principes…). 2.1.3 Les solutions proposées La majorité des enseignants interrogés proposent une programmation des TP dans des conditions convenables (Effectif adéquat, matériel précis, étudiants qui préparent les TP avant de venir…) également des TP cours en séance de cours magistraux. Les expériences proposées sont : La calorimétrie qui pourrait être une expérience intéressante pour débuter le cours de la thermochimie; Une réaction chimique simple et observer le dégagement de chaleur ou l’absorption de chaleur; Une coloration ou décoloration d’un liquide (eau); c’est une réaction qu’on peut étudier en thermochimie. De même pour le changement de la méthode d’enseignement, la plupart de ces enseignants la trouve efficace pour développer l’apprentissage de cette matière et proposent : · Déduire le cours à partir des exemples; · Donner des exemples concrets à chaque étape ou partie du cours; · Réexpliquer certaines parties du uploads/Philosophie/ 524-l-x27-enseignement-de-la-thermodynamique-chimique-a-l-x27-universite-marocaine-obstacles-et-axes-d-x27-amelioration-pdf.pdf

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