Les questionnaires conceptuels : un outil pour changer les pratiques d’enseignement des circuits électriques ? Expérimentation croisée en France et en Colombie

Concept inventories: a tool to change teaching practices about electric circuits? Cross-experimentation in France and Colombia

¹ Laboratoire de Didactique André Revuz, UR4434, Université Paris Cité, Paris / Université de Perpignan Via Domitia, 52 av. Paul Alduy 66860 Perpignan
² STEM Academia, ACCEFyN, Bogota, Colombie
³ Université El Bosque, Groupo ESyCV, Bogota, Colombie

^* Auteur de correspondance : michael.canu@univ-perp.fr

Résumé

Bien que dans le monde anglophone, par exemple aux États-Unis, les tests conceptuels, appelés «Concept Inventories » soient courants dans l’enseignement secondaire et supérieur, et même inclus dans les directives de l’American Board for Engineering and Technology (ABET), en France comme en Colombie, il n’existe pas d’initiatives précises pour développer ce type d’outil de mesure, ni dans l’enseignement secondaire ni dans l’enseignement supérieur. Or, ce type de test est particulièrement indiqué pour évaluer la connaissance conceptuelle spécifique dans beaucoup de disciplines et en particulier en sciences, comme les lois de l’électrocinétique, de la mécanique classique, etc. à l’université ou en formation d’ingénieur. Il y a eu très peu d’études en France reposant sur ce type de test et son pouvoir de prédiction de la performance des étudiants même si certains aspects ont cependant été examinés dans des travaux de thèse portant sur les étudiants de licences de physique en particulier. Ces outils permettent aussi d’évaluer les méthodes et pratiques courantes dans l’enseignement universitaire ou dans les facultés d’ingénierie et d’entrevoir des pistes pour changer les pratiques. Cet article, version traduite et augmentée de [1], propose une avancée dans cette direction, en montrant une utilisation axée sur l’enseignement de l’électronique, et plus précisément sur les concepts de base des circuits électriques. Basé sur la première version de l’Electric Circuits Concept Inventory d’Engelhard et Beichner modifié, l’outil proposé a permis de mesurer la compréhension conceptuelle d’étudiants en ingénierie électronique d’une université colombienne et d’étudiants en licence SPI en France et d’extraire des informations pertinentes sur de possibles améliorations des programmes d’étude actuel.

Abstract

Although in the English-speaking world, for example in the United States, concept inventories are common in secondary and higher education and even included in the guidelines of the American Board for Engineering and Technology (ABET), in France as in Colombia, there are no specific initiatives to develop this type of measurement tool, neither in secondary education nor in higher education. However, this type of test is particularly suitable for assessing specific conceptual knowledge in many disciplines and in particular in science, such as the laws of electric circuits, classical mechanics, etc. at university or in engineering training. There have been very few studies in France based on this kind of test and its predictive power of student performance, although some aspects have been examined in thesis work on physics students ‘understanding, in particular. These tools also make it possible to evaluate current methods and practices in university teaching or engineering faculties and to see ways to change practices. This article, translated and expanded version of [1], proposes a step in this direction, by showing a use focused on the teaching of electronics, and more specifically on the basic concepts of electrical circuits. Based on the first version of the modified Electric Circuits Concept Inventory by Engelhard and Beichner, the proposed tool made it possible to measure the conceptual understanding of electronic engineering students at a Colombian university and SPI students in France and to extract relevant information on possible improvements to the current curriculum.