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Les exercices sont l’occasion pour les étudiant·es de mettre en pratique ce qui a été appris. Pour les enseignant·es, les séances d’exercices peuvent fournir une information instantanée sur l’état de compréhension de la matière par les étudiant·es.
À l’EPFL, les étudiantes et les étudiants doivent assimiler des concepts scientifiques, mais doivent aussi être en mesure de les appliquer, de les modéliser en termes mathématiques, pour acquérir une certaine aisance dans l’utilisation des algorithmes ou des stratégies, et pour faire des calculs et des dérivations corrects. Les séances d’exercices peuvent répondre à tous ces objectifs.
Les exercices ont généralement lieu après un cours et les étudiant·es ont donc déjà reçu les explications des enseignant·es avant qu’ils ne commencent. Ce dont les étudiant·es ont généralement besoin à ce stade, c’est d’avoir une occasion de s’approprier les concepts, les algorithmes et les compétences en les utilisant. Par conséquent, les séances d’exercices donnent généralement la priorité à la possibilité de travailler et de poser des questions, plutôt qu’à la réexplication.
Voici quelques pistes qui peuvent être utiles pour concevoir des séances exercices efficaces :
- Prévoir des exercices plus faciles au début avant de passer à d’autres plus complexes ou difficiles. Les étudiantes et les étudiants auront plus de facilité à faire face à des problèmes complexes en ayant eu l’occasion d’acquérir au préalable une certaine aisance avec les techniques de résolution. En fait, il existe des preuves qui indiquent que les étudiant·es réussissent les exercices mieux et plus rapidement si leur complexité est progressive, même si cela signifie qu’elles et ils doivent en faire plus (le principe pédagogique présenté ici implique « d’introduire la complexité progressivement » pour éviter que les étudiantes et les étudiants ne soient dépassés).
- Donner des exercices sur la matière couverte dans les cours de la semaine précédente (par exemple, donner la 3e semaine des exercices sur le contenu vu lors de la 2e semaine, et ainsi de suite). Bien que les étudiant·es puissent trouver ardu de revenir à la matière de la semaine précédente, la répétition dans le temps augmente leurs chances de se souvenir du contenu à long terme (le principe pédagogique présenté ici est appelé « apprentissage distribué » : les personnes apprennent mieux lorsqu’elles interagissent avec du contenu de façon répétée sur une longue période).
- Assurez-vous que les étudiant·es aient une possibilité de vérifier leurs réponses, par exemple en obtenant les corrigés. Ceux-ci peuvent être fournis quelques jours après les exercices si vous voulez donner une chance aux étudiant·es d’essayer de faire les exercices avant de regarder la solution (le principe pédagogique présenté ici est celui du « feedback », comportement de l’enseignant·e qui s’est avéré être fortement corrélé à l’apprentissage des étudiant·es).
- Autant que possible, éviter les fautes de frappe ou erreurs dans les exercices ou les corrigés. N’oubliez pas que si l’erreur peut vous paraître évidente, les étudiant·es n’ont pas votre expérience et pourraient donc perdre beaucoup de temps à essayer de « comprendre » d’où vient la « nouvelle » formule (le principe pédagogique présenté ici implique « d’éviter la complexité accidentelle » qui peut être écrasante pour les étudiant·es).
- Les étudiant·es apprécient généralement que les exercices leur donnent l’occasion d’exercer le genre de compétences sur lesquelles elles et ils seront évalués. En d’autres termes, elles et ils apprécieront si certaines questions d’exercice ont le même format et le même niveau de difficulté qu’à l’examen (là encore lié au « feedback »).
Outre la conception efficace des exercices, il convient également de réfléchir à la manière d’enseigner efficacement lors des séances d’exercices.
- Étant donné que l’objectif de ces dernières est de permettre aux étudiant·es de s’approprier les idées, les concepts et les algorithmes en les « travaillant », il est souvent utile que les enseignant·es et les assistant·es s’attachent à poser des questions permettant aux étudiant·es de « travailler » avec les idées avant de donner des explications (voir la section « apprentissage actif » pour plus d’informations sur les stratégies de questionnement).
- Il a été prouvé que les étudiant·es apprennent généralement mieux à résoudre des problèmes si on leur enseigne les méthodes de résolution de façon explicite (Voir les vidéos « Enseigner des méthodes de résolution de problèmes » ci-dessous). Une stratégie commune et généralisable de résolution de problèmes consiste à :
- analyser le problème (ce qui peut vouloir dire clarifier les termes ou vérifier les définitions, identifier les données connues et inconnues, identifier les principes qui peuvent s’appliquer dans une situation donnée),
- élaborer un plan,
- mettre ce plan en application,
- vérifier les solutions et les résultats (ce qui peut supposer de s’assurer que la réponse à la question est posée dans les termes requis, de vérifier les unités, de vérifier que la solution est plausible, etc.).
Les étudiantes et les étudiants assimilent généralement mieux les résolutions de problèmes lorsque les enseignant·es attirent explicitement leur attention sur les 4 étapes du processus de résolution quand ces derniers·ères répondent aux questions des étudiant·es. En effet, il arrive souvent qu’une question surgisse parce qu’une étudiante ou un étudiant n’a pas appliqué efficacement l’une des étapes de la stratégie de résolution de problèmes (en particulier, il semble que les difficultés proviennent souvent du fait qu’elles ou ils essayent directement une solution sans analyser adéquatement le problème au préalable). Il peut donc être utile aux enseignant·es et aux assistant·es de veiller tout particulièrement à informer les étudiant·es de ce phénomène lorsqu’elles et ils répondent aux questions de ces derniers.
- Le fait de donner un feedback bien structuré a été identifié comme étant une pratique pédagogique ayant un fort impact sur l’apprentissage. C’est donc une stratégie d’enseignement cruciale pour les séances d’exercices. Cependant, tous les types de feedback ne se valent pas. Un feedback efficace présente généralement un certain nombre de caractéristiques :
- il clarifie ce à quoi ressemble une excellente performance (« si vous tombez sur une question comme celle-ci à un examen, on s’attend à ce que vous soyez capable de….. »),
- il précise là où les étudiant·es ont répondu ou non aux attentes (« vous avez adopté la bonne méthode ici et ici, par contre…. »),
- il aide à voir comment améliorer ses performances (« la prochaine fois que vous tombez sur une question comme celle-ci, vous pourriez essayer de… »).
En première année, de nombreux exercices en mathématiques et en physique sont organisés en séances de tutorat. Les étudiant·es y travaillent en groupes d’environ 8 personnes sous la houlette d’une tutrice ou d’un tuteur plus expérimenté (généralement une étudiante ou un étudiant en Master) pour orienter leur réflexion. Dans l’idéal, la tutrice ou le tuteur évitera de souligner directement les erreurs des étudiant·es, essayant plutôt de les aider à développer leurs aptitudes dans la résolution de problèmes et la vérification des erreurs, en les guidant par des questions. Lors du tutorat, les étudiantes et les étudiants sont également encouragés à s’entraider, car cet enseignement par les pairs s’est révélé hautement bénéfique à la fois pour le pair enseignant et le pair apprenant (vous trouverez plus d’informations ici).