Formation technique en sciences naturelles

Dans le projet «Contextes de la recherche technique», de futurs enseignants du niveau secondaire 1 analysent des projets de recherche de la Haute école technique de Lucerne, consignent les concepts physiques sur lesquels ils reposent et préparent des environnement pédagogiques en rapport avec le programme d’études pour des élèves du niveau secondaire 1 en se basant dessus. Pour l’aspect technique, ils sont assistés par des collaborateurs scientifiques de la haute école. En matière de thèmes, les contextes se rapportent aux compétences du plan d’études 21, 3. Cycle, spécialité Nature et ingénierie.

Objectif: Des concepts physico-techniques éveillent l’intérêt grâce à des contextes proches du quotidien issus de la recherche.

L'objectif du projet consiste à développer, réaliser et faire des recherches sur un séminaire interdisciplinaire et commun à toutes les hautes écoles pour les étudiants en HEP (primaire) et les étudiants des hautes écoles techniques participantes. La coopération entre étudiants de différentes hautes écoles doit créer un transfert des connaissances et finalement tenir compte du fait que les contenus de la formation technique représentent des éléments indispensables d’une formation généraliste moderne et la base d’une interaction sociale dans un monde de plus en plus empreint par les sciences naturelles et l’ingénierie. Du pont de vue du contenu, ce projet se concentre sur le sujet de l’ingénierie sur l’exemple de la maison. Est thématisé le cycle de vie d'un bâtiment en se focalisant sur la conception et la construction, le déplacement et le transport ainsi que les flux de matières sous l’aspect de l’énergie. La compréhension technique sur laquelle repose le séminaire comprend le processus et le produit et considère les dimensions techniques du développement, de la fabrication et de l’utilisation comme des parties d'un tout. Dans le sens de technikos (mot grec pour artistique, spécialisé), le séminaire amène les participants au-delà de l’observation et de la commande d’artéfacts techniques vers un processus technique participatif de développement et de conception.

Le projet poursuit trois objectifs principaux: D’une part, il renforce le dialogue interdisciplinaire dans la formation technique en faisant un état des lieux et en discutant des besoins des différentes parties prenantes. Cette démarche permet de créer une systématisation des matières à tous les niveaux scolaires du jardin d’enfants au niveau secondaire I. D’autre part, la coopération interdisciplinaire permet de développer des unités d’enseignement et d’apprentissage pour le niveau secondaire I en se focalisant sur les matières Nature et technique, ainsi que Création technique et textile. Des chargés de cours et chercheurs des hautes écoles techniques et pédagogiques amènent des contextes spécifiques et perspectives différentes sur la «technique» et la «formation technique» et les reflètent avec des futurs enseignants et des enseignants en poste. Pour terminer, l’effet des unités d’enseignement et d’apprentissage est recueilli par un test axé sur les compétences et une évaluation d’accompagnement approfondie. Les résultats obtenus sont regroupés et présentés dans le cadre de conférences et dans des publications spécialisées.

Le projet s’est fixé pour objectif d’examiner la nature des tâches dans le domaine de la création technique (CT) sur la base de la motivation des élèves. L’analyse porte principalement sur l’influence de la nature de la tâche sur le concept de soi des élèves dans la matière. Cet examen doit permettre d’obtenir des tâches et des recommandations concrètes sur un enseignement de la CT adapté aux sexes ainsi que sur l’enseignement de la matière. Les connaissances et recommandations doivent être mises à disposition des étudiants de la HEP de Berns, des enseignants en poste et des chargés de cours des hautes écoles HEP de Berne et Haute école spécialisée bernoise (BFH) sous la forme de publications et d’exposés afin d’être transmises au contexte de la formation des deux établissements. Les travaux de recherche sont planifiés et réalisés par la HEP de Berne avec l’accompagnement technique de la BFH.

Dans le projet, on développe des problématiques et des instructions sur l’application de méthodes analytiques comme par exemple la «spectronomie UV» dans les parcours scolaires de la HEP de Berne, ainsi que pour les élèves du niveau secondaire I (et II). L’objectif est d’élaborer un plan pour l’acquisition commune d’instruments d’analyse, ainsi que d’un concept d’utilisation commune. En fait partie la préparation didactique des contenus didactiques associés aussi bien pour l’enseignement à la HEP de Berne (et éventuellement à la BFH) que pour l’école obligatoire (et éventuellement les écoles de maturité). Dans la dernière étape, il faudra vérifier les possibilités d’utilisation de ces appareils dans d’autres domaines thématiques (p. ex. test de vieillissement etc.).

Dans le cadre de ce projet, des collaborateurs de la HEP de Berne et de la Haute école spécialisée bernoise conçoivent les bases, méthodes, outils et matériels autorisant les enseignants à élaborer des problématiques sur les thèmes du «sol» avec leurs élèves. Les résultats partiels suivants sont attendus:

1. Analyse de l’état réel et des besoins auprès des enseignants ainsi que recherche sur les fondements des points de vue technique et didactique;
2. Concepts pour les enseignants, exemples d’accès, essais didactiques (y compris outils/matériels sur le site «sol»);
3. Documentation/Analyse/Evaluation des essais avec les étudiants;
4. Intégration d’offres dans les différents modules de la formation initiale et continue des enseignants auprès de la HEP de Berne, en coopération avec des étudiants et chargés de cours de la Haute école spécialisée bernoise.

La HEP de Berne et la BFH coopèrent en vue de développer une offre d’enseignement pour la formation de base au niveau Sec I sur les concepts physiques fondamentaux de l’électronique. Dans cette perspective, elles développent et testent du matériel pédagogique correspondant. L’objectif consiste également à élaborer une offre de formation continue à destination des enseignements du niveau cible. Le matériel pédagogique est testé, évalué et optimisé dans la formation de base de la HEP de Berne Sec I, dans le programme d’études Technique de courant continu de la BFH, dans la formation continue et au niveau cible Sec I.

L’utilisation durable des ressources naturelles ainsi que la connaissance et l’expérience des contextes écologiques sont d’une grande importance dans la société actuelle. Ce fait est également pris en compte dans le Lehrplan 21 (cf. domaines de compétences NT 1, 8 et 9 ainsi que les idées directrices EDD). En collaboration avec des experts de la BFH, les étudiants de la PHBern développent du matériel pédagogique et des dispositifs de mesure permettant aux élèves de différents sites scolaires de documenter les processus biotiques et abiotiques sur une période de 6 mois à un an sur une surface expérimentale de 20m². Les observations et les données recueillies fournissent une référence pratique pour les contenus MINT. De premières expériences avec un travail scientifique sont acquises. A moyen terme, les offres d’enseignement et d’apprentissage seront plus largement diffusées dans le cadre de cours de formation continue pour les enseignants.