Influence of Problem Based Learning on Lower Secondary Students’ Performance in Chemical Reactions in Nyarugenge District Rwanda
Cette étude quasi expérimentale menée dans le district de Nyarugenge, au Rwanda, démontre que l'apprentissage par problèmes améliore significativement les performances académiques des élèves du premier cycle du secondaire en réactions chimiques par rapport à l'enseignement traditionnel basé sur des cours magistraux.
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La chimie est souvent la matière qui donne aux élèves l'impression d'être le plus perdus. Elle demande aux apprenants de jongler simultanément avec trois manières différentes de voir le monde : les choses qu'ils peuvent voir et toucher, les particules invisibles qui composent ces choses, et les symboles abstraits écrits sur un tableau pour décrire comment elles se transforment. Pour de nombreux adolescents, ce saut mental est trop élevé. Ils finissent par mémoriser des règles qu'ils ne comprennent pas, ce qui mène à la confusion et à de mauvaises notes. Cela est particulièrement vrai lorsqu'ils abordent le sujet des réactions chimiques, où les substances se transforment en de nouveaux matériaux. Au Rwanda, comme dans beaucoup d'endroits, la méthode standard pour enseigner cette matière consiste en un enseignant debout devant la classe expliquant des concepts pendant que les élèves écoutent et prennent des notes. Cette méthode, souvent appelée approche magistrale, traite l'apprentissage comme un transfert unidirectionnel d'informations. Mais quand le sujet est aussi complexe, le simple fait d'écouter suffit rarement à construire une compréhension profonde.
Des chercheurs du district de Nyarugenge, au Rwanda, ont décidé de tester si une approche différente pouvait aider les élèves à saisir ces idées difficiles. Ils se sont concentrés sur une méthode appelée Apprentissage Par Problèmes (APP). Au lieu de commencer par un cours magistral, cette méthode présente aux élèves un problème du monde réel ou une énigme à résoudre. Les élèves doivent travailler ensemble en groupes pour déterminer ce qu'ils doivent savoir, rechercher les réponses et appliquer leurs découvertes pour résoudre le problème. L'idée est qu'en cherchant activement la solution, les élèves construisent eux-mêmes le savoir plutôt que de simplement le recevoir. Une équipe de chercheurs de l'Université du Rwanda s'est donné pour mission de voir si ce style d'enseignement actif et dirigé par l'élève améliorerait réellement les scores aux tests par rapport au style de cours magistral traditionnel. Ils ont travaillé avec 227 élèves de deuxième et troisième années du secondaire, en les divisant en deux groupes pour voir quelle méthode fonctionnait le mieux.
L'étude a commencé en faisant passer un test à tous les élèves avant toute instruction particulière. C'était pour s'assurer que les deux groupes partaient sur un pied d'égalité. Les résultats ont montré que les deux groupes en savaient très peu sur les réactions chimiques au départ, avec des scores moyens bien en dessous de la moitié. Un groupe avait une moyenne légèrement plus élevée que l'autre, mais la différence n'était pas assez importante pour compter, confirmant que les deux groupes étaient également mal préparés pour le sujet. C'était une étape cruciale, car cela signifiait que tout changement dans leur performance ultérieure pouvait être attribué à la méthode d'enseignement, et non au fait qu'un groupe soit naturellement plus intelligent que l'autre.
Au cours de quatre semaines, les deux groupes ont appris la même matière mais de manières très différentes. Le premier groupe, appelé groupe expérimental, a été enseigné via l'Apprentissage Par Problèmes. Dans ces classes, les élèves recevaient des défis liés aux réactions chimiques et devaient collaborer pour trouver les réponses. Le second groupe, le groupe témoin, a été enseigné selon la méthode traditionnelle du cours magistral, où l'enseignant explique les concepts et les élèves écoutent. Après les quatre semaines, les deux groupes ont passé le même test pour voir ce qu'ils avaient appris.
Les résultats du test final ont raconté une histoire claire. Les élèves qui avaient appris grâce à l'Apprentissage Par Problèmes ont montré une amélioration significative. Leur score moyen au test est monté à près de 29 points sur 50. En revanche, les élèves qui avaient été enseignés avec la méthode traditionnelle du cours magistral n'ont connu presque aucun changement, leur score moyen restant bloqué à environ 18 points. Lorsque les chercheurs ont analysé les chiffres, ils ont constaté que la différence entre les deux groupes n'était pas un coup de chance ou une question de hasard. Le groupe qui résolvait des problèmes ensemble comprenait beaucoup mieux la matière que le groupe qui se contentait d'écouter un cours.
Cette conclusion suggère que lorsque les élèves sont forcés de s'engager avec la matière en résolvant des problèmes, ils construisent une compréhension plus solide de la manière dont les réactions chimiques fonctionnent. La méthode traditionnelle consistant à écouter un enseignant ne les a pas aidés à surmonter la confusion initiale ou la difficulté du sujet. Les chercheurs ont conclu que la nature active et collaborative de l'Apprentissage Par Problèmes a aidé les élèves à relier les idées abstraites à des situations réelles, menant à une meilleure performance académique. Sur la base de ces résultats, les auteurs recommandent que les enseignants du Rwanda et d'ailleurs envisagent de s'éloigner des cours magistraux purs pour utiliser plutôt des activités de résolution de problèmes afin d'aider les élèves à maîtriser les sujets scientifiques difficiles. Ils suggèrent que les responsables scolaires soutiennent les enseignants dans l'apprentissage de la gestion de ces classes et que les concepteurs de programmes incluent davantage de problèmes du monde réel pour que l'apprentissage soit durable.
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