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Séminaire CIPE 2013
Mise en place d’une pédagogie active
L’Apprentissage par Problèmes
Aurélien Maurel-Pantel
1. Introduction
2. Méthodologie & Concepts
3. M2 - Master Energie Nucléaire
4. Module de Résistance Des Matériaux en CMI
5. Conclusions & Perspectives
Séminaire CIPE
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
Création de la maquette du master energie nucléaire (2010-2012)
Motivation vers les pédagogies actives et le pluridisciplinaire (notamment les APPs)
Conférence & Visite de M.Lacroix (L’Université de Sherbrooke)
Création du CIPE
Lancement des Formations APP :
• Master Energie Nucléaire
• le CMI
• la Licence de Biologie
Séminaire CIPE
1
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
Création de la maquette du master energie nucléaire (2010-2012)
Motivation vers les pédagogies actives et le pluridisciplinaire (notamment les APPs)
Conférence & Visite de M.Lacroix (L’Université de Sherbrooke)
Création du CIPE
Lancement des Formations APP :
• Master Energie Nucléaire
• le CMI
• la Licence de Biologie
Formations de FA2L (UcL Louvain) suivies en 2012
• Formation de Sensibilisation : 1,5 jours (janvier 2012)
• Concepteur : 4 jours + 1 jour 3 mois après (mars et juillet 2012)
• Tuteur : 2 jours (juillet 2012)
• Formation tuteur in vivo à Louvain : (1 semaine en septembre 2012)
Séminaire CIPE
1
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
Création de la maquette du master energie nucléaire (2010-2012)
Motivation vers les pédagogies actives et le pluridisciplinaire (notamment les APPs)
Conférence & Visite de M.Lacroix (L’Université de Sherbrooke)
Création du CIPE
Lancement des Formations APP :
• Master Energie Nucléaire
• le CMI
• la Licence de Biologie
Formations de FA2L (UcL Louvain) suivies en 2012
• Formation de Sensibilisation : 1,5 jours (janvier 2012)
• Concepteur : 4 jours + 1 jour 3 mois après (mars et juillet 2012)
• Tuteur : 2 jours (juillet 2012)
• Formation tuteur in vivo à Louvain : (1 semaine en septembre 2012)
Création APP Team CIPE
A.Maurel-Pantel, J.Payan, A.Lamorlette, F.Rychen, P.Martin
Séminaire CIPE
1
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
Concepts des APPs
C’est un type de pédagogie active pour
• Rendre l’étudiant actif dans son apprentissage
• Favoriser son autonomie
• Développer sa capacité à travailler en groupe
• Accroître sa motivation à l’aide de problèmes ludiques et sérieux
• Développer sa capacité à se confronter à de nouvelles problématiques
• Améliorer la rémanence de ces savoirs / savoir-faire
Séminaire CIPE
2
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
Concepts des APPs
C’est un type de pédagogie active pour
• Rendre l’étudiant actif dans son apprentissage
• Favoriser son autonomie
• Développer sa capacité à travailler en groupe
• Accroître sa motivation à l’aide de problèmes ludiques et sérieux
• Développer sa capacité à se confronter à de nouvelles problématiques
• Améliorer la rémanence de ces savoirs / savoir-faire
• Favoriser la coopération au sein des équipes pédagogiques
• Sortir de la position de la posture du professeur
• Regarder les étudiants réfléchir et échanger pour repérer les défauts
d’apprentissage
• Construire une relation de tutorat favorisant une dynamique positive
Séminaire CIPE
2
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
APP Problèmes versus AP Projets
Les objectifs communs :
• Connaissances disciplinaires & transverses
• Mettre l’étudiant face à la complexité afin de le rendre actif
• Intégrer et appliquer des connaissances acquises
• L’enseignant respecte l’autonomie, suit les étudiants, ne les précède pas
Séminaire CIPE
3
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
APP Problèmes versus AP Projets
Les objectifs communs :
• Connaissances disciplinaires & transverses
• Mettre l’étudiant face à la complexité afin de le rendre actif
• Intégrer et appliquer des connaissances acquises
• L’enseignant respecte l’autonomie, suit les étudiants, ne les précède pas
Les différences fondamentales:
L’AP problème :
• Pas de production destinée à un public
• Le résultat est destiné exclusivement au groupe de travail
Travail individuel avec mise en commun en
groupe
Séminaire CIPE
3
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
APP Problèmes versus AP Projets
Les objectifs communs :
• Connaissances disciplinaires & transverses
• Mettre l’étudiant face à la complexité afin de le rendre actif
• Intégrer et appliquer des connaissances acquises
• L’enseignant respecte l’autonomie, suit les étudiants, ne les précède pas
Les différences fondamentales:
L’AP problème :
• Pas de production destinée à un public
• Le résultat est destiné exclusivement au groupe de travail
Travail individuel avec mise en commun en
groupe
L’AP projet :
• Les étudiants choisissent la production à créer
• Le projet répond souvent à un cahier des charges externe
Travail collaboratif avec partage du travail et
planification dans le groupe.
Séminaire CIPE
3
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
Moyens
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Un APP
Un groupe d’objectifs
Identifier (créativité, non limité)
Conclusions & Perspectives
Concepts
Equipe pédagogique
Motivation dans
l’apprentissage
Les concepteurs
formés
Créer le conflit cognitif
Identifier les pré acquis
Situation Problème
Significative et Contextualisée
Appréhender au mieux
le public
Construction de
l’apprentissage avec
prévision des étapes
nécessaire, en assurant
la possibilité de
l’autogestion
Construction d’un
support APP (livret,…
ou tout autre média)
Séminaire CIPE
Utiliser les
connaissances initiales
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19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Moyens
Un emploi du temps
adapté
Conclusions & Perspectives
Concepts
Phasage en groupe et en temps
individuel
1 tuteur pour 4 groupes
de 6
Position socioconstructiviste de
création de savoir
Mise à profit de la
dynamique de groupe
Locaux Matériels
L’apprenant construit
son apprentissage
disciplinaire
Les tuteurs formés à la
matière et à la gestion
de groupe
Ressources
documentaires
adaptées
Cours de restructuration
(optionnel)
Meta-cognition « recul »
de l’élève sur son
apprentissage
Cours magistral centré
sur les questions des
apprenants
Séminaire CIPE
L’apprenant améliore ses
savoir-être lors du travail
en groupe
5
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
Moyens
Concepts
Evaluation du
fonctionnement du
groupe
Diagnostic de l’apprenant
Evaluation des Apprenants
Auto évaluation pour se
situer dans son
apprentissage
Ressources d’autoévaluation
Evaluation par les pairs
Evaluation de formes
variées (oral, rapport,
exercice, jeux de
rôles,…)
Evaluation adaptée aux
objectifs d’apprentissage
Evaluation classique
Partiel de fin de semestre
Partiel classique travail
sur table individuel
Séminaire CIPE
Formatif / Certificatif
Evaluation classique
certificative pour valider
le gain de la
méthodologie
6
19/06/2013
Des premiers pas en APP
M2 Master Energie Nucléaire
Conception initiale en APP
Equipe Pédagogique
A.Maurel-Pantel, P.Maugis, M.Dumont, A.Lamorlette, J.Busto, C.Mattina,
M.Leborgne, P.Fournier, F.Rychen, A.Fabre, L.Barralier, R.Jacquemin, J.M.Gatt,
G.Ricciardi, O.Serot, L.Desgranges, C.Tamponnet, F.Anselmet
Séminaire CIPE
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
Conception du Master ENAM - Quelques chiffres :
7 étudiants rentrée 2012/2013 (4 AMU, 2 ENSAM, 1 CENTRALE)
1 démissionnaire - 5 réussites - 1 échoué
4 stages industriels en cours et 1 stage en laboratoire
Séminaire CIPE
7
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
Conception du Master ENAM - Quelques chiffres :
Equipe Pédagogique Pluridisciplinaire (Concepteur & Tuteur):
9 enseignants AMU
2
1
2
Département de Chimie
Département de Physique
Département de Mécanique
3
1
Département Sociologie
Département Sciences Economiques
5 enseignants UFR Sciences
4 enseignants SHS
5 intervenants CEA/IRSN
1 enseignant ENSAM Aix en Provence
Rappel !!!
« Un APP est composé d’un groupe d’objectifs identifiés (créativité, non limité) »
Forte valeur ajoutée effective des équipes pluridisciplinaires
Séminaire CIPE
7
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
Conception du Master ENAM – Un Canevas :
Une Proposition de Fonctionnement
1 ECTS ~ 24h de travail étudiant
Deux standards proposés pour faciliter la mise au point de l’emploi du temps:
Problème court (~10h étudiant):
Problème long (~20h étudiant):
1 h séance aller
|
8 h travail individuel
|
1h séance retour
|
1h cours restructuration
2 h séance aller
|
8 h travail individuel
|
1 h séance intermédiaire
|
8 h travail individuel
|
2 h séance retour
|
2 h cours de restructuration
Séminaire CIPE
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19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
Conception du Master ENAM – La maquette :
MASTER 2
Modélisation et
expérimentation en
physique nucléaire et
neutronique
Semestre 3 (300h)
Modélisation et
expérimentation en
thermomécanique et
thermohydraulique
Modélisation et
expérimentation des
matériaux pour le
nucléaire
UE3.1 (30h): Physique des cœurs de réacteurs
9 APPs
longs
UE3.2 (30h): Couplages thermiques dans les systèmes nucléaires
UE3.3 (30h): Matériaux et combustibles pour le nucléaire
UE3.4 (60h)
Physique nucléaire et
neutronique
UE3.6 (60h)
Ecoulements multiphasiques
/ structure / thermique
UE3.8 (60h)
Comportement des
matériaux sous irradiation
UE3.5 (30h)
Projet modélisation et
expérimentation
UE3.7 (30h)
Projet modélisation et
expérimentation
UE3.9 (30h)
Projet modélisation et
expérimentation
UE3.10 (30h) : Technologie des systèmes nucléaires, de la source à l’utilisation
UE3.11 (30h) : Sûreté / radioprotection / analyse du risque des systèmes nucléaires
UE3.12 (60h) : Interactions sociales et évaluation des choix en matière énergétique
Séminaire CIPE
9
7 APPs longs
+ cours
classiques
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
Conception du Master ENAM - Objectifs :
Démarche itérative :
à partir des objectifs des différentes UE et de l’objectif chapeau
Objectif chapeau
v1
Objectifs 3.1
v1
Objectifs 3.2
v1
Objectifs 3.3
v1
Problème 1
sous-objectifs
Problème 2
sous-objectifs
Problème 3
sous-objectifs
Problème 4
sous-objectifs
Problème 5
sous-objectifs
Problème 6
sous-objectifs
Problème 7
sous-objectifs
Problème 8
sous-objectifs
Division en problèmes par groupe d’objectifs et choix de problème
transverse ou intégrateur
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19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
Conception du Master ENAM – Dispositifs 2012 / 2013 :
U.Es Sciences & techniques 3.1 - 3.2 - 3.3
• 9 APPs longs (Objectifs Construction d’une cellule de REP)
U.Es SHS / Technologie Nucléaire / Sûreté & Radioprotection
• 4 APPs longs (Sociologie, Impact socio économique, SHS)
• 2 APPs courts (Visites réacteurs expérimentaux, Thermo-optim)
• 10h de cours sur les Technologies Nucléaires
• 10h de Géographie & Géopolitique
• 4h d’Histoire
• 28h de cours Sûreté & Radioprotection
Actions Transverses
1 APP intégrateur (Etudier un sujet technique multi-positionné)
Séminaire CIPE
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19/06/2013
Des premiers pas en APP
Dimensionnement des Mécanismes
Transformation en APP
CMI mécanique
Equipe Pédagogique
A.Maurel-Pantel, J.Payan, N.Lahellec
Séminaire CIPE
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
CMI Cursus Master Ingénierie – Quelques chiffres :
Master Mécanique Physique & Ingénierie M1
Module Dimensionnement de Mécanismes (4 crédits, 2/3 d'une UE)
Les motivations : - Module avancé en RDM un peu complexe
- Les étudiants désengagés
- Des résultats faibles
- Un problème d’alignement objectif – dispositif – évaluation
Séminaire CIPE
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19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
CMI Cursus Master Ingénierie – Quelques chiffres :
Master Mécanique Physique & Ingénierie M1
Module Dimensionnement de Mécanismes (4 crédits, 2/3 d'une UE)
Les motivations : - Module avancé en RDM un peu complexe
- Les étudiants désengagés
- Des résultats faibles
- Un problème d’alignement objectif – dispositif – évaluation
Effectifs : 36 étudiants
3 groupes de 12 étudiants
1 tuteur par groupe encadrant 3 quadrinômes
5 dispositifs APP
+
1 AP projet intégrateur global sur 2 semaines
Séminaire CIPE
12
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
CMI Cursus Master Ingénierie – Le Canevas :
Proposition de Fonctionnement
Semaine 1
lundi
mardi
Travail
Aller 1h
perso 4h
Séminaire CIPE
merc
Semaine 2
jeudi
vend
lundi
mardi
séance
intermédiare
Travail
perso 4h
13
merc
jeudi
vend
Retour
2h
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
CMI Cursus Master Ingénierie – Le Canevas :
Proposition de Fonctionnement
Semaine 1
lundi
mardi
Travail
Aller 1h
perso 4h
merc
Semaine 2
jeudi
vend
lundi
mardi
séance
intermédiare
Travail
perso 4h
merc
jeudi
vend
Retour
2h
Séance Aller :
• Prise de connaissance de la situation-pb
• Analyse, débat
• Identification des objectifs d'apprentissage
• Validation du plan d'action à mener pour la séance retour
Séminaire CIPE
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19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
CMI Cursus Master Ingénierie – Le Canevas :
Proposition de Fonctionnement
Semaine 1
lundi
mardi
Travail
Aller 1h
perso 4h
merc
Semaine 2
jeudi
vend
lundi
mardi
séance
intermédiare
Travail
perso 4h
merc
jeudi
vend
Retour
2h
Séance Aller :
• Prise de connaissance de la situation-pb
• Analyse, débat
• Identification des objectifs d'apprentissage
• Validation du plan d'action à mener pour la séance retour
Séance Retour :
• Mise en commun du travail
• Rédaction commune d'une réponse
(raisonnement, démarche, hypothèses..)
• 1h d'évaluation formative sur l'APP précédent
Séminaire CIPE
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19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
CMI Cursus Master Ingénierie – Le Canevas :
Proposition de Fonctionnement
Semaine 1
lundi
mardi
Travail
Aller 1h
perso 4h
merc
Semaine 2
jeudi
vend
lundi
mardi
séance
intermédiare
Travail
perso 4h
merc
jeudi
vend
Retour
2h
si nécessaire
Séance Aller :
• Prise de connaissance de la situation-pb
• Analyse, débat
• Identification des objectifs d'apprentissage
• Validation du plan d'action à mener pour la séance retour
Séance Retour :
• Mise en commun du travail
• Rédaction commune d'une réponse
(raisonnement, démarche, hypothèses..)
• 1h d'évaluation formative sur l'APP précédent
Séminaire CIPE
13
19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
CMI Cursus Master Ingénierie – Un exemple de situation problème :
Lors de la compétition Eco-marathon Shell, le véhicule présenté par l'association étudiante Eco-
Nida d’Aix Marseille Université dont vous faites partie a été accidenté: une perte de trajectoire a
provoqué un choc contre un mur. Le pilote qui a eu le bras cassé prétend que le véhicule a eu un
problème de direction.
Le pilote et ses parents (via leur assurance) risquent d’assigner l'association au tribunal pour défaut
de conception et blessure involontaire.
Vous devez préparer votre défense et assurer a posteriori l'expertise de la conception réalisée par
vos collègues du bureaux d’études en montrant que les dégâts se sont produits au moment du
choc contre le mur et non avant.
L’inspection du véhicule accidenté a permis d'observer une biellette de direction fléchie.
A l'issue de la semaine de travail individuel, votre tuteur vous interrogera pour vérifier votre
apprentissage ?
Séminaire CIPE
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19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
CMI Cursus Master Ingénierie – Une analyse du dispositif :
Séminaire CIPE
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19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
CMI Cursus Master Ingénierie – Une analyse du dispositif :
Séminaire CIPE
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19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
Conclusions & Perspectives – Master Energie Nucléaire :
• 1 semestre de M2 écoulé
• 1 groupe de 6 étudiants (3 AMU, 1 ECM, 2 ENSAM)
• 20 livrets APPs rédigés (Problèmes, Ateliers, Visites,…)
• 1 tuteur et 1 observateur pour chaque séance
• APPs pluridisciplinaires (Physique, Mécanique, Matériaux, SHS, Sureté,…)
• Implication de 50 % des intervenants du CEA/IRSN
• Processus d’itération lancé
• Evaluation de la formation
• Bilan des dispositifs
• Réévaluation des objectifs d’apprentissage
• Synchronisation et adaptation des évaluations
• Rédaction d’un QCM (entrée & sortie)
• Débriefing avec les formateurs de Louvain
Séminaire CIPE
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19/06/2013
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
Conclusions & Perspectives – Cursus master Ingénierie :
• 1 module réussi
• 9 groupes de 4 étudiants
• Amélioration de la motivation des étudiants
• Appropriation du contenu de la ressource « polycopié de cours »
• Diagnostic constant de l’état d’apprentissage des étudiants « eux et nous »
• Qualité du relationnel améliorée entre enseignants
• et aussi entre apprenants/enseignants & apprenants/apprenants
• Un module APP / semestre au sein du CMI
• Volonté d’intégrer de nouvelles personnes
• Projet de développement d’un FabLab pour créer un
espace de créativité pour les projets pluridisciplinaires
• Coordination nationale des pédagogies APPs au sein
du réseau FIGURE
• Publication Congrès Français de Mécanique 2013
Séminaire CIPE
18
19/06/2013
Place aux
questions !!!
Introduction
Méthodologie & Concepts
M2 – Energie Nucléaire
RDM – CMI
Conclusions & Perspectives
Conception du Master ENAM – Les temps de travail individuel :
Séminaire CIPE
11
19/06/2013