ENTRÉE PAR LE JEU DANS L’ENSEIGNEMENT DE LA
BIOLOGIE CELLULAIRE (Célula adentro
).
BILAN DE SÉQUENCES ÉVALUÉES À RIO DE JANEIRO
Tânia da SILVEIRA CARDONA*, Jacques DUCOMMUN**, Tânia C. de ARAÚJO-JORGE*
*Instituto Oswaldo Cruz/Fiocruz, Rio de Janeiro, Brésil **Haute École Pédagogique BEJUNE - Neuchâtel, Suisse
MOTS-CLÉS : BIOLOGIE CELLULAIRE – JEU – TRAVAIL DE GROUPE – IMAGES
RÉSUMÉ : Les conceptions des étudiants à propos de la cellule ont montré que le mode traditionnel d’enseignement, basé sur la mémorisation, n’a pas de succès. Dans le but de trouver des solutions à ce problème, nous avons développé un jeu, « Découverte de la Cellule », destiné aux étudiants des écoles supérieures. Par groupes, les élèves doivent trouver la solution d’un problème donné en lisant et en discutant l’information collectée dans les différents compartiments cellulaires. Cet article présente l’impact du jeu dans des classes d’écoles supérieures publiques ou privées de Rio de Janeiro.
ABSTRACT : Students’ideas about the cell have shown that the traditional way of teaching, based on memorization has no success. As an attempt to find solutions to this problem, we developed a game, « Discovering the Cell », focusing on high school students. The students, in pairs, must find the solution of a given problem by reading and discussing information collected in different cell compartments. This paper presents the impact of the game in the classrooms in public and private
1. INTRODUCTION
Le jeu en général permet des entrées originales dans l'enseignement des sciences. Célula Adentro (Découverte de la Cellule), conçu et développé au Brésil, donne des résultats très encourageants lorsqu'il est utilisé dans des classes d'élèves peu ou pas motivés par l'approche traditionnelle de l'enseignement de la biologie cellulaire. Nous avons testé ce jeu avec des professeurs de biologie et des élèves de classes diverses, toutes situées dans l'État de Rio de Janeiro au Brésil. Après une première série d'évaluations, nos résultats ont montré que le jeu Célula Adentro est très éducatif pour les classes du secondaire et dans les cours de formation de professeurs.
Le jeu consiste à résoudre différentes énigmes sur des questions de biologie cellulaire et moléculaire (Spiegel, 2003). Les élèves ont besoin de lire des indices, de discuter et d'interpréter des textes et des images sans le but de les mémoriser afin de répondre à la question posée, leur permettant ainsi une participation active et agréable au sein d'un groupe. Le jeu a donné l'opportunité d'échanges de connaissances entre les joueurs et de moments de détente, simulant le processus d'investigation scientifique.
Les premiers tests avec des professeurs ont montré des résultats positifs concernant certaines caractéristiques comme l'originalité, la motivation, des aspects de la dynamique cellulaire et de la relation avec des situations du quotidien. Néanmoins, les éléments concernant le niveau de compréhension des concepts par rapport aux conditions socio-économiques des élèves ont été considérés comme difficiles.
L’article présente les résultats des évaluations par les élèves de l’aspect pédagogique du jeu autant que le fait de savoir si les énigmes déjà évaluées sont ou non adaptées au niveau d’études pour lequel elles ont été élaborées, c’est-à-dire si leur langage est compréhensible ou lisible par rapport aux conditions socio-économiques d’où proviennent les élèves.
2. ANALYSE DES ASPECTS PÉDAGOGIQUES DU JEU
La notion de jeu dans la plupart des langues européennes modernes peut être définie de la manière suivante : « le jeu est une activité ou occupation volontaire, qui est exercée dans une certaine limite de temps et d’espace, avec des règles librement consenties, mais absolument obligatoires, doté d’un but en soi-même, avec un sentiment de tension et de joie, ainsi que de la conscience d’être différent de la “vie quotidienne” » (Huizinga, 2000). À partir de cette définition, nous avons observé dans des classes que le jeu, guidé par le maître, permet un apprentissage moins passif au cours duquel les
élèves se sentent plus impliqués intellectuellement. Avec cette méthodologie, les étudiants s'approprient l'activité en la conduisant, ce qui favorise la concentration, la confrontation avec les idées des autres, les échanges de conceptions (conceptions alternatives), la recherche et la construction de connaissances. À la fin du jeu, l'intervention du maître est indispensable. L'élève trouve les indices qui confirment ses idées ou renforcent ses convictions. Le maître devrait être attentif aux réponses des étudiants pour faire des observations, des critiques, conduire leur pensée vers des questions et suggérer de nouvelles directions aux prochaines leçons.
La discussion collective à la fin du jeu est l'occasion de reformuler les réponses erronées, de rechercher des solutions alternatives et de les inscrire dans le contexte. Ainsi, Giordan (1998), en parlant des activités de mobilisation, signale que la classe change de statut. Elle n'est plus seulement le lieu de la transformation, elle devient un lieu de production de savoirs. Nous pensons que l'efficacité du jeu dans le processus enseignement-apprentissage dépend de la façon dont il est construit et intégré dans une séquence d'enseignement (voir « développement des intrigues », Cardona, 2003). Les résultats des observations de classes et des évaluations des élèves aux conditions socio-économiques diverses suggèrent que la pratique de l’utilisation du jeu en classe n'est pas sans influence sur l'appropriation de celui-ci par les élèves et aussi par le professeur.
C'est ainsi que nous nous sommes posé la question suivante : Un jeu peut-il aider l’élève à construire des modèles mentaux plus dynamiques qui puissent intégrer la structure et la fonction cellulaire ?
3. MÉTHODOLOGIE
Cette étude est basée sur l'observation directe des élèves en classe pendant le cours et les analyses de leurs réponses et de celles des professeurs. Les observations ont été effectuées au niveau de 7 lycées publics et privés, au sein de classes diverses, toutes situées dans l'État de Rio de Janeiro au Brésil. Après avoir joué chaque énigme, les élèves ont répondu à deux questionnaires. Les professeurs de classe ont répondu à des questionnaires structurés et semi-structurés et à des entretiens. Lors d'une troisième évaluation, la méthode de recherche qualitative, le « groupe foyer », a été appliquée avec des groupes de professeurs (Monteiro & Rebello, 2000). Notre objectif a été de confronter les opinions des professeurs avec les résultats des évaluations des élèves, les enseignants ayant considéré les aspects concernant le niveau de compréhension des concepts, par rapport aux conditions socio-économiques, comme étant difficiles.
d’analyse qualitative, c'est-à-dire, l'analyse des opinions, l'interview, l'observation directe et les documents photographiques.
4. RÉSULTATS
Nous avons fait jouer les différentes énigmes du jeu Célula adentro à plusieurs classes de lycées. Le Tableau 1 présente les noms des écoles brésiliennes, avec les énigmes testées et la quantité d’élèves ayant participé à la recherche. Le choix des écoles qui ont collaboré à l’investigation a été fait avec l'objectif de comparer le comportement des élèves de conditions socio-économiques différentes et aussi les réponses concernant la compréhensibilité ou lisibilité du langage des indices. Le Tableau 2 présente quelques questions et les taux de réponses des élèves. Nous avons observé que les opinions des maîtres dépendent de leurs expériences professionnelles et de leurs formations. Le « groupe foyer » a mis en évidence la nécessité de développer le manuel du professeur.
Après une première série d'évaluations, nos résultats suggèrent que le jeu Célula adentro a été bien accepté dans les diverses écoles, les élèves ayant reconnu que « ce jeu nous oblige à penser ».
École Énigme Nbre d’élèves
Instituto Metodista Bennett Un hôte très bruyant 33
Colégio Aplicação U.F.R.J. Un hôte très bruyant 70
Colégio E. Prof. César Pernetta Un hôte très bruyant 11
Colégio Bahiense Épisode de la membrane plasmique 6
C. E. F. Técnico de Química Surfant dans la cellule ; Un pour tous 56 Colégio E. Pedro Álvares Cabral Surfant dans la cellule ;
La Perle du Nil ; Halte
102 Colégio Hélio Alonso Épisode de la membrane plasmique
Un pour tous ; Surfant dans la cellule ; 138
TOTAL : 6 énigmes testées 416
Tableau 1 : Écoles concernées et quantité d’élèves ayant joué les énigmes.
Questions Oui Non Plus/m
Voudriez-vous avoir des leçons de biologie avec des jeux comme celui-là ?
98 % 2 %
Avez-vous appris quelque chose de nouveau avec le jeu ? 86 % 14 % Pendant le jeu, avez-vous renforcé des connaissances déjà acquises
dans les leçons de biologie ?
85 % 16 %
Avez-vous eu des difficultés à comprendre les indices du jeu ? 3 % 54 % 43 % La compréhension du langage des indices est-elle difficile ? 19 % 61 % 19 %
5. DISCUSSION ET CONCLUSIONS
Au terme de cette analyse, nous avons choisi trois exemples pour les comparer : « École publique de l'État » (formation générale), « École Fédérale de Chimie » (formation professionnelle) et « École publique » dans la favela Vila do João.
Nous avons constaté qu'il y a une différence entre les élèves des écoles qui ont participé à cette enquête en ce qui concerne le lieu d'habitation. L'école qui est représentée par des élèves habitant dans diverses banlieues de la zone sud et de la zone nord de Rio et dans deux favelas, Rocinha et Vidigal, a présenté l'hétérogénéité la plus significative par rapport aux niveaux socio-économiques. Dans ces conditions, l'enseignement frontal est inefficace pour les élèves scolairement handicapés. L'interaction est indispensable pour provoquer des apprentissages qui passent par une forme de coopération ou par un conflit cognitif. L'hétérogénéité peut favoriser les interactions sociales dans ce cas, étant donné que la résolution de l’énigme dépend surtout de la concentration, de l’interprétation des indices et de la confrontation des idées entre les pairs. Le compte rendu écrit et l’expression orale de la solution à la fin du jeu permet l’intervention du professeur et la participation active de chaque élève. À partir des observations directes, des photographies, des réponses aux questionnaires et des interviews, nous avons constaté qu’il y a eu valorisation des résultats par la possibilité de travailler en groupe, la dynamique de l'activité et le défi de pouvoir découvrir la réponse à partir d'une enquête. Néanmoins, le langage des indices a été considéré comme difficile par 33 % des élèves.
Les étudiants de l’École Fédérale de Chimie (formation professionnelle) sont sélectionnés par des examens d'admission avant de commencer leurs études. Ils ont des leçons de travaux pratiques une fois par semaine ; c'est pour cela qu'ils préfèrent le laboratoire aux activités comme le jeu. Les opinions des élèves situent les qualités du jeu au niveau de la capacité à faire penser, à élaborer des hypothèses, à apprendre de nouvelles choses sur la biologie et une autre façon d’aborder un thème. Le langage des indices a été considéré comme difficile par 12 % des adolescents.
Nous avons invité un groupe de 11 élèves de la troisième école dans la favela Vila do João à faire une évaluation du jeu hors de la salle de classe. Le groupe a été divisé en deux. La principale différence a été dans la durée du jeu en comparaison avec les autres écoles. Ils ont eu besoin de plus de temps pour résoudre l’énigme. Nous avons observé et enregistré le comportement lié à la concentration, à l’attention donnée aux indices, à la réflexion, à l’échange des idées avec le partenaire. Néanmoins, à la question : « Qu'avez-vous aimé le plus dans le jeu ? », la moitié des élèves ont répondu que c'était le raisonnement, la curiosité, les échanges d'opinion (tableau 3).
À l’issue de l'analyse des observations, nous avons constaté que la plupart des étudiants ont été sensibilisés au fait que le jeu les aide à penser, à construire des arguments, à formuler des hypothèses, à échanger des idées.
Tableau 3 : Réponses qualitatives des élèves à différentes questions.
Une autre question a attiré notre attention : dans des situations où les élèves doivent travailler en groupe, la dynamique peut favoriser ceux qui savent poser les bonnes questions, formuler des hypothèses, interpréter les images plus rapidement que d’autres. Cependant, les observations réalisées dans des écoles publiques et privées de Rio de Janeiro ont montré un résultat différent. Les élèves scolairement handicapés sont arrivés plus rapidement à la réponse correcte que les élèves ayant les meilleurs résultats dans les disciplines scientifiques. Ces élèves scolairement handicapés ont compris que l'activité ludique leur permet d'être plus libres parce que « l'activité est un jeu
sérieux ». Le jeu est une activité accompagnée d'une conscience d'être différent de la « vie
quotidienne ». Pendant le jeu, ils sont comme les autres. Au contraire, l’enseignement frontal favorise les élèves qui sont capables de répondre plus rapidement aux questions du professeur. Après ces observations, nous avons décidé de faire un test avec deux groupes d’élèves de « rendement scolaire » différent. Nous avons constaté que le groupe d’élèves scolairement handicapés, avec de mauvaises notes dans les disciplines scientifiques, a été plus motivé par le jeu que l’autre groupe. Cela a augmenté le plaisir de jouer, la concentration et a permis d’arriver plus rapidement à la réponse que l'autre groupe. Les élèves ont acquis la confiance de pouvoir gagner la compétition. L’apprenant a son propre rythme, ses propres modes de pensée.
Voudriez-vous avoir des leçons de biologie avec des jeux comme celui-là?
« Nous pouvons apprendre en nous amusant, en échangeant plusieurs idées avec nos collègues ».
« C'est une manière plus dynamique d'apprendre et sans doute, l'élève apprend plus devant ces défis compétitifs et amusants ».
Qu'avez-vous aimé le plus dans le jeu?
« Le jeu nous aide à penser, à faire beaucoup attention aux indices, ... » « Le jeu engendre des discussions qui permettent aux élèves d'apprendre »." « Le jeu exige que les élèves pensent rapidement ».
« Les échanges de connaissances entre les partenaires ». « La dynamique ».
« La manière plus interactive d'étudier la biologie. Facilite l'apprentissage et montre une autre façon d'aborder un thème »
Notre travail a donc, selon nous, montré que le jeu Célula adentro engendre des opportunités d’apprentissages chez les élèves liés à des contextes peu privilégiés.
Cette question est importante parce que nous devons considérer la diversité culturelle des écoles.
BIBLIOGRAPHIE
CARDONA T. da Silveira. Educação em Ciências através da pesquisa : Desenvolvimento e avaliação de material de apoio ao ensino de biologia celular, para ações educativas na interface cientista-sociedade. Rio de Janeiro ; 2003. Mestrado [Dissertação em Biologia Celular e Molecular] - Instituto Oswaldo Cruz.
GIORDAN A. (1998). Apprendre ! Paris : Éditions Belin
HUIZINGA J. (2000) Homo Ludens. O Jogo como Elemento da Cultura. São Paulo. Editora Perspectiva.
SPIEGEL C. N., CARDONA T. da S., ALVES G. A., HENRIQUE-PONS A., ARAÚJO-JORGE T. C. (2003). Apprentissage par le questionnement et la découverte : La Biologie Cellulaire à travers le jeu éducatif “Célula adentro – Découverte de la cellule”. In A. Giordan, J.-L. Martinand et D. Raichvarg (Éds), Actes JIES des XXVes Journées Internationales l’Éducation Scientifique, pp :
