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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies

Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

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Quelle pédagogie pour

l’enseignement des technologies

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• L’université recrute l’enseignant universitaire sur la base d’un diplôme dans la spécialité.

• Aucun critère pédagogique apparent n’est mis en évidence pour ce recrutement

• La maîtrise de la connaissance dans une spécialité, n’implique pas forcément un enseignement et une transmission de l’information de façon perceptible à l’étudiant.

• Cela malgré un l’existence d’un excellent émetteur, de très bon récepteurs et un canal de transmission viable.

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• Les récepteurs n’arrivent pas à comprendre l’information qui leur parvient.

• La conclusion qui peut être tirée est que l’information qui arrive aux récepteurs (étudiants) est codée et que ces récepteurs ne possèdent pas le code.

• La lassitude et la démobilisation de l’étudiant s’installent

• Perte de temps pour des objectifs d’apprentissage nuls.

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• Dans le métier qui est le mien, on cherche toujours lorsqu’on réalise deux circuits qui doivent travailler ensemble à les adapter l’un à l’autre pour assurer un transfert maximum de puissance (connaissance).

• Quand les circuits parlent des langages différents, on réalise un circuit d’interface.

• Comment peut-on utiliser les compétences de l’enseignant pour les adapter pour l’objectif d’un apprentissage efficace.

• C’est ce monde que nous allons essayer de regarder

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Constat

L’enseignement dispensé est basée sur l’enseignant qui dispense son savoir L’étudiant est en général dans une situation de passivité La participation active de l’étudiant ne se retrouve qu’au niveau des TD et des TP. L’enseignant universitaire est recruté sur la base d’un diplôme Le critère pédagogique est occulté

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Constats

Les TD (exercices) ou TP (manipulations) n’offrent à l’étudiant que des applications relatives au savoir acquis pendant le cours

L’étudiant est limité du point de vue initiative. Son coté actif est limité à une restitution d’un acquis sans être certain de sa compréhension

La certitude d’un apprentissage est absente.

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Nécessités

Dans un enseignement de type technologique, l’acquisition de savoir doit être accompagnée de pratiques sous forme de problèmes et non sous formes d’applications

Le laboratoire doit jouer un lieu important ou l’apprenant doit vérifier sa compréhension des choses et développer l’aspect critique et de réflexion.

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Constats – Questionnement incidences

Dans l’environnement relatif à l’université Algérienne et les développements, le cours magistral ne peut être à la portée de tous les apprenants Faut-il alors, revenir dans chaque cours à des niveaux d’adaptation pour que tous les apprenants puissent suivre? Cela entame la charge horaire destiné à l’acquisition de nouvelles connaissances. Doit-on alors se limiter à l’enseignement strict du cours, en estimant que les pré requis ont été correctement assimilés?.

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Conclusions et résultats

Erreur fondamentale de considérer cela, car lors de leur entrée à l’université, les étudiants viennent d’horizons diverse et n’ont pas fondamentalement les mêmes acquis Ceci risque de créer de vrais handicaps et déboucher ainsi des aspects de rejets. Ces handicap vont être traînés d’années en années. Ce qui va induire implicitement l’enseignant à « baisser » le niveau de son cours. Ce réflexe induit nécessairement un nivellement de niveau

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Il y a nécessité à résoudre ces problèmes. Comment ???

L’enseignement supérieur aujourd’hui est tourné vers la professionnalisation

Certains auteurs préconisent qu’une certaine réponse est apportée par la l’utilisation et le développement de la pédagogie active basée sur la notion de problème

La pédagogie qui mobilise la forme du problème s’inscrit à priori dans un contexte de professionnalisation

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Pédagogie active

L’apprentissage par problème qui est rattaché au courant de la pédagogie active, rejette les pédagogies de la transmission classiques. Ce qui incite à la modification du rôle de l’enseignant. Il doit être comme un tuteur ou un accompagnateur. La pratique de ce courant de la pédagogie active a pour objectif la recherche d’un plus grande motivation de l’apprenant. Rendre l’apprenant acteur de son apprentissage, permet le développement du sens de la critique et de la réflexion

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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies

Pédagogie active

• Objectifs de l’Apprentissage Par le Problème.

Savoirs d’action

Socialisation

Développement individuel

Savoirs scientifiques

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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies

L’apprentissage par le problème est une approche qui a pour objectif de susciter la motivation lors du processus d’apprentissage

La question pratique est abordée dès le départ.

L’apprenant se pose la question sur l’emploi des connaissances déjà acquises et sur les connaissances qu’il doit acquérir pour essayer de résoudre le problème posé ou du moins le comprendre.

Page 14: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies

Dans la méthode APP, l’enseignement est partagé en 3 phases:

Phase 1 : travail collectif pour la définition et l’explication du problème ainsi que la formulation des objectifs à atteindre

Phase 2 : travail individuel de recherche de documentation pour atteindre l’objectif d’apprentissage

Phase 3: mise en commun des connaissances et faire un bilan par rapport à l’objectif à atteindre.

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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies

La méthode d’APP parait intéressante à mettre en pratique surtout pour son approche de professionnalisation

Reste quelles sont les moyens qu’elle exige?

Est-on en droit d’essayer sa pratique dans l’environnement qui est le notre surtout avec l’avènement du LMD?

Avant de répondre, essayons de voir les impératifs de cette méthodologie

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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies

Exigences de la méthode APP. Travail en groupe

Groupes restreints

Groupes non figés pour renforcer le phénomène d’environnement variable

La formation du tuteur (enseignant) doit lui permettre de jouer son rôle correctement

Recherche bibliographique individuelle (phase2)

Le choix et la conception du problème

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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies

• L’environnement pour l’application de cette approche n’est pas favorable

• L’enseignant ne maîtrise pas l’approche

• L’étudiant n’accepte pas cette approche

• Malgré son aspect attractif, cette méthode n’a pas que des adeptes

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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies

• La réalité est qu’il n’existe pas de bonnes et de mauvaises méthodes d’enseignement

• Cependant, il est nécessaire d’adopter une méthode d’enseignement. Cela évite l’improvisation, le hasard et les caprices.

• Le choix d’une méthode doit être en cohérence avec

• Les objectifs à atteindre • Les capacités des étudiants, • Les contraintes de l’environnement• Les ressources disponibles

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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies – Nouvelle approche

Avant que l’apprentissage ne s’effectue par une transmission des connaissances (cours magistral)

L’apprentissage s’effectue par une méthode de découverte

Une recherche à lier cette découverte au vécu

Cette découverte est effectué par un aspect interrogatif – recherche de réponses à des questions

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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies – Nouvelle approche

La méthodologie est la résultante de plusieurs méthodes avec un propre apport

Elle a pour objectif D’impliquer les apprenantsDe capter l’attention de l’étudiant et de lui donner le goût d’adhérer à l’apprentissage proposéDe développer le sens de curiosité et de motivation de l’étudiantD’installer l’aspect critique et de réflexion.De confronter l’étudiant à des exemples, des applications, des analogies et des limitations

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Point de vue

• Procéder aussi à des actions• De pratique• D’illustration• De questionnement

• Toutes ces actions doivent intervenir avant– La théorie– Les questions abstraites,

• C’est l’occasion pour les étudiants de réunir d’autres connaissances sur des choses nouvelles pour mieux les aborder, les comprendre et les apprendre

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Le But ???

• Motiver l’étudiant ? Pourquoi ?

Motiver l’étudiant c’est : susciter chez lui un état dynamique qui va l’inciter par lui-même à s’investir, à persévérer et porter un intérêt de plus en plus grand sur l’enseignement ou l’apprentissage qu’il reçoit

• Lorsque la motivation est présente l’étudiant va révéler des capacités à :– Rechercher les informations nécessaires en

consultant les différentes sources qui s’offrent à lui – Vouloir découvrir la suite de son enseignement

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Exemples de pratiques

En technologie

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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies

Nouvelle approche – exemples d’applications

• Premier exemple : les composants passifs

Le condensateur – enseignement classique.

v0

0

C

R

v

vdt

dvRCE

).1( RC

t

eEv

RC

t

eEv

.

Charge du condensateur 

Décharge du condensateur

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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies

Nouvelle approche – exemples d’applications

• Les étudiants attentifs ont compris que le condensateur se charge et se décharge de façon exponentielle. Point.

• Au cours de l’expérimentation, il est constaté que rares sont ceux qui ont compris le fonctionnement de ce composant.

• Son utilisation dans les circuits pose les plus grandes difficultés

• Ce simple composant est devenu un ennemi pour les apprentis électronicien.

• Il fallait trouver un moyen pour bien comprendre le fonctionnement de ce composant et qu’il redevienne ainsi un ami.

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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies

exemples d’applications – le condensateur

• Nous allons oublier les équations

• Le condensateur est un réservoir d’énergie

• Le condensateur prend de l’énergie chez les riches (en énergie)

• Les condensateurs donne de l’énergie aux plus pauvres ( en énergie)

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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies

exemples d’applications – le condensateur

K1 K2 K3

Pile 9V

Voltmètre

Lampe de résistance R

1) K1 Fermé : le condensateur se charge

4) K3 fermé : la lampe (résistance) n’a pas d’énergieLe condensateur va lui donner toute l’énergie qui est à ses bornes.

2) K1 ouvert : le condensateur garde sa charge : le condensateur = réservoir d’énergie

3) K2 fermé : on vérifie que le condensateur a pris toute la tension (9V) de la pile et il la garde à ses bornes

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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies

exemples d’applications – le condensateur

• Effet cumulatif

Le condensateur est soumis à un signal carré

A chaque niveau haut du signal carré, le condensateur va essayer de prendre la valeur max de la tension qui lui est appliquée (charge)

A chaque niveau bas, il va voir quelqu’un qui est moins riche que lui En énergie, il va lui en donner autant qu’il peut (décharge).

Il y a une contrainte de temps de charge et de décharge (constante de temps du condensateur)

La valeur moyenne du signal d’entrée est captée par le condensateur

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Conclusion• Le condensateur est un réservoir d’énergie• Le condensateur cherche toujours à récupérer l’énergie

la ou elle est• Le condensateur alimente en énergie tout dispositif qui

en consomme• Le condensateur quand il cherche à récupérer de

l’énergie, il se charge. Quand il en donne, il se décharge.• La manière dont il se charge ou il se décharge dépend

de lui et de son entourage. On parle alors de constante de temps de charge et de décharge.

• On peut revenir maintenant à l’études des équations de fonctionnement du condensateur.

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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies2ème exemple: L’oscillateur – étude classique

Un oscillateur est un circuit non linéaire. Il est décrit par une équation

différentielle d’ordre supérieur ou égal à 2 du type :

0....... 0011

1

1

BvAdt

dvA

dt

dvA

dt

dvA

n

n

nn

n

n

Pour simplifier, on va faire abstraction de l’aspect non linéaire. On va s’intéresser à un oscillateur simple de type RLC.

r

ivC

L

++ 01

2

2

vLCdt

dv

L

r

dt

dv

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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies2ème exemple: L’oscillateur – étude classique

Les solutions obtenus pour ce type d’équations sont de la forme:

tt eaeav 21

r

ivC

L

++

L’analyse de cette fonction en rapport avec les valeurs de r permetla représentation de la tension v :

vv0

t0

v

t

0

v0

v

tT

0

v0

r : élevée r : faible r = 0

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Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies2ème exemple: L’oscillateur – nouvelle approche

• Aucune équation n’est mise en évidence• Utilisation des connaissances déjà acquises• Le condensateur récupère de l’énergie chez ceux qui en

ont et en donne à ceux qui n’ont pas.• Le condensateur ne peut pas récupérer de l’énergie

consommée• L’étudiant est à l’aise. On ne lui demande pas de

comprendre l’emploi d’équations mais on cherche à capter son attention

• L’attention captée, si le sujet l’intéresse, l’étudiant va aller plus loin. On crée chez lui de la motivation

Page 33: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

Oscillateur LC

Oscillateur LC

Oscillateur RLC

Oscillateur RLC

Page 34: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies

3ème exemple: La Transmission radioélectrique

Page 35: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies

3ème exemple: La Transmission radioélectriqueapproche classique

ampli ampli

O.L

ampli

O.L

microphoneHP

démodulationmodulation

ampli

Antennes

Page 36: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies

3ème exemple: La Transmission radioélectrique

Dans une transmission radioélectrique. Il y a deux opérations

fondamentales : la modulation et démodulation

Sinusoidal Analogique

Sinusoidal NumériqueASK; FSK; PSK

AM; FM; PM.

Types de modulations

Page 37: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

Quelle pédagogie pour l’enseignement des technologies3ème exemple: La Transmission radioélectrique

Exemple de modulation

• Un cours classique en modulation de fréquence se résume comme suit :– On a une porteuse, lorsqu’on procède à la modulation de

fréquence, c’est la fréquence du signal qui varie en fonction de l’amplitude du signal modulant.

– L’expression du signal module en fréquence :

)()cos(. 0 tksdt

davectaVFM

))(cos(.0

0 dttsktaVt

FM

Page 38: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

Exemple de modulation

• Lorsque le signal modulant est sinusoïdal on aura :

)cos(. to

mtto )sin(.

m : indice de modulation

• L’expression du signal modulant est :

)sin(.)cos(cos 0 tmtaVFM

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Exemple de modulation

• Le développement de l’expression du signal modulé en fréquence :

...)2cos()3cos(.

)2cos()2cos(.

)cos()cos(.)cos().(

003

002

00100

ttJ

ttJ

ttJtmJ

aVFM

Jn : sont les fonctions de Bessel.

L’expression de la tension VFM permet de déduire l’étendue de la bande spectrale occupée par l’ondemodulée en fréquence.

Page 40: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

Exemple de modulation

• L’étendue de la bande occupée dépend de l’indice de modulation.

• Après envoi et réception du signal modulé, il faut démoduler le signal à l’arrivée.

• Des circuits (compliqués) sont à cet effet présentés• Leur fonction est de traduire toute variation de fréquence

en variation d’amplitude (opération inverse de la modulation)

• Ces dispositifs ne vont pas être présentés dans ce cadre.

Page 41: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

Pourquoi toutes ces opérations(modulation – démodulation)

• L’étudiant se pose la question pourquoi toutes ces opérations compliquées?

• Pourquoi, on n’envoie pas le signal utile à travers l’atmosphère et le récupérer tel qu’il est à l’arrivée?

• Toutes les équations présentées inquiètent l’étudiant.

• Il ne perçoit pas leur utilité à son stade d’apprentissage.

• L’objectif pédagogique est de répondre à ses interrogations et susciter son intérêt pour le motiver.

Page 42: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

Pourquoi moduler- nouvelle approche(on oublie les équations)

• L’être humain ne peut entendre les fréquences > 20 KHz. Un expérience est effectuée à cet effet.

• La parole est une déformation élastique de l’air. On peut le vérifier en prononçant la lettre A sur la paume des mains.

• Maxwell a découvert le rayonnement électromagnétique en faisant parcourir un courant électrique à travers un fil métallique

• Le rayonnement est perceptible lorsque la longueur du fil est égal à () ou un multiple.

Page 43: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

Pourquoi moduler- nouvelle approche(on oublie les équations)

• La longueur d’onde est reliée à la fréquence par :

• La longueur minimale d’une antenne pour rayonner de l’énergie pour le signal audible

f

c

4

l l > 3,75 Km

Il est insensé et impossible de réaliser et de mettre en œuvre une antenne d’une telle ampleur : solution ?

Effectuer une MODULATION

Page 44: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

Cela consiste en quoi une

opération de modulation

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vp

t

Signal modulant

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vp

t

Signal modulant

Page 47: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

vAM

t

Signal modulant

Page 48: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

Modulation d’amplitude et indice de modulation

Page 49: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

Modulation et indice de modulationmodulation AM

• Indice de modulation : taux de remplissage de l’avion

• Un indice de modulation = 100%, on a taux de remplissage important

• Un taux de modulation > 100% (sur-modulation). Le poids autorisé est dépassé: Problème– Les voyageurs ne peuvent pas arriver à destination– La démodulation classique ne peut récupérer le signal

utile.

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Démodulation AM

Page 51: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

t

Signal modulant

Porteuse

Démodulation AM

Signal modulé

Page 52: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

Conclusion• La méthodologie qui a été présentée est née suite à des

expériences d’enseignement dans des environnements différents et surtout pour des populations qui ne bénéficient pas des mêmes moyens et des mêmes opportunités.

• L’aspect culturel de l’individu a été aussi un facteur pour le développement de ce courant d’enseignement plus spécifiquement pour une matière des filières technologiques.

• La recherche d’un repère ou d’une analogie avec ce qui parait le moins abstrait pour l’apprenant est l’un des moteurs de cette méthodologie.

• Après plusieurs années d’expérimentation, d’analyse et de synthèse, la méthodologie préconisée est très bien perçue en regard des flux d’étudiants de plus en plus important qui se retrouvent à l’aise pour suivre ce type d’enseignement.

Page 53: Quelle pédagogie pour lenseignement des technologies

Conclusion Faut-il cependant conclure qu’il imposer une procédure

pédagogique spécifique d’enseignement dans l’environnement scientifique en Algérie ?

Nous pensons que l’intérêt n’est pas dans la pratique d’une pédagogie ou d’une méthodologie donnée.

L’intérêt est surtout de développer la motivation d’apprendre. De rendre l’étudiant plus actif, l’intéresser à ce qu’il fait pour éviter la démobilisation et par conséquent l’abandon.

La méthodologie qui a été présentée est très bien perçue en regard des flux d’étudiants de plus en plus important qui se retrouvent à l’aise pour suivre ce type d’enseignement

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Merci de votre attention