Pédagogies innovantes, le regard de Carine Robert, Maître de conférence Chimie ParisTech / IRCP

 

Carine Robert - Maître de conférence, Institut de Recherche de Chimie Paris / Equipe Chimie organométallique et catalyse de polymérisation

 

1 – Qu’enseignez-vous à l’institut Villebon Charpak ?

J’enseigne la chimie en tronc commun au niveau L2 sous la forme de cours magistraux en classe entière (15h). La promotion est composée d’un peu plus de 30 étudiants. Le cours se décompose en deux parties.

Je commence par une ouverture sur la chimie moléculaire : l’atomistique (configuration électronique fondamentale, classification périodique des éléments, orbitales atomiques), une introduction aux liaisons chimiques et à la géométrie dans l’espace (théorie de la VSEPR, hybridation des orbitales du carbone), les relations d’isomérie des molécules, l’écriture des réactions chimiques (écriture des flèches mécanistiques) et la réactivité de la substitution nucléophile.

Nous abordons ensuite dans une deuxième partie du cours les douze principes de la chimie verte et les problématiques de conception responsable dans un contexte de développement durable (chimie issue du pétrole, recyclage des plastiques, polymères biodégradables, obsolescence programmée).

 

 

Les notions abordées pendant la première partie sont très variées et indispensables pour continuer en chimie. Le cours est assez classique mais ponctué de petits exercices  pratiques innovants. La deuxième partie se déroule sous forme d’une discussion et fait appel à l’esprit critique des étudiants. Nous échangeons beaucoup : cela leur permet de casser des préjugés et d’assoir les notions abordées pendant la première partie.  

 

2 – Quel type de pédagogies innovantes avez-vous mis en place ? 

Certaines notions de cours sont nécessairement enseigner de façon « classique » : il faut bien énoncer les définitions telles qu’elles sont. Cependant, rien ne nous empêche d’être innovants sur la façon dont on s’exerce tant que ce n’est pas au détriment de la rigueur scientifique.

 

 

La nomenclature IUPAC utilisée pour nommer les molécules est assez difficile à retenir et le seul moyen d’y arriver est de s’exercer à jongler entre les structures et les noms. Il en est de même pour les relations d’isomérie. Faire seul des exercices à répétition est rébarbatif. Afin de rendre l’entrainement plus ludique, deux jeux ont été créés : une bataille navale de la nomenclature et des dés de l’isomérie (photos ci-dessous). Ils se pratiquent seul ou à plusieurs joueurs.

 

Dans la bataille navale, deux joueurs possèdent une version différente d’un tableau à double entrée (entrées A,B,C, D… et entrées 1,2,3, 4…). Le premier joueur énonce un emplacement, par exemple D2, l’autre joueur doit alors soit dessiner la structure (si sa feuille contient le nom) soit donner le nom de la molécule si elle contient le dessin. Et ainsi de suite jusqu’à ce que le joueur se trompe et que l’autre joueur énonce les emplacements. On peut aussi jouer seul comme une feuille d’exercice classique. 

 

Dans les dés de l’isomérie, il existe plusieurs niveaux de difficultés : un dé facile, un moyen et un difficile. Chaque dé est associé à une liste de dessins de molécules et donc à trois niveaux également. Molécule après molécule, on lance le dé et on applique une relation d’isomérie à la structure, par exemple : isomérie de position sur le D-glucose. Les autres joueurs corrigent les éventuelles fautes.

 

 

J’ai également remarqué que les étudiants avaient du mal à se représenter les molécules dans l’espace et parfois même à se souvenir des valences des atomes, ce qui induit beaucoup de fautes bêtes dans les dessins. Pour exercer les deux, une petite vidéo a été montée. C’est une variante d’exercice plus rapide et plus moderne que les fameux modèles moléculaires que les chimistes ont tous connus  https://twitter.com/Robert_Polymer/status/833997078560899072

 

 

Enfin, dans le cadre d’un cours « inversé » sur la fabrication des polymères de commodité, nous sommes en train de créer un site internet. Chaque article contiendra les recherches d’un groupe d’étudiant sur un plastique particulier. C’est une manière de « transférer » la pédagogie, de les faire s’exercer sur la rédaction scientifique, la recherche d’informations, la synthèse d’idées et d’obtenir un support qui sera utile pour les promos suivantes. Ce qui se conçoit bien, s’explique bien, n’est-ce pas ?   

 

3 – Pourquoi avez-vous décidé de vous lancer dans cette aventure et cette forme d’engagement ?

 

Il est très enrichissant d’un point de vue pédagogique d’enseigner à l’institut. Tout d’abord parce que les étudiants sont très curieux et posent énormément de questions. C’est d’ailleurs la chose qui frappe la première fois.

Ils n’hésitent pas à interrompre l’enseignant lorsqu’une notion ne passe pas, voire même à souligner qu’un enchaînement pédagogique n’est pas fluide. En plus de la satisfaction personnelle de s’apercevoir instantanément que le message est passé, je trouve cela très sain que leur motivation principale soit la compréhension.

C’est évidemment le but d’un enseignement, mais dans le supérieur, il est rare que les étudiants interagissent aussi directement et spontanément avec les enseignants. Certes, cette intransigeance de leur part nous met parfois en difficultés. Mais globalement, elle nous pousse à nous dépasser dans notre pédagogie. Par exemple, je réfléchis constamment aux différentes manières d’expliquer une notion quand je monte mon cours. Chose que je ne faisais pas avant. Si la notion ne passe pas du premier coup, j’aurai alors en tête d’autres manières de l’expliquer : de la plus scolaire à la plus farfelue, de la plus abstraite à la plus pratique, pour m’adapter à n’importe qui. 

La deuxième chose qui rend cette expérience enrichissante est le fait de penser ses cours différemment, de façon plus originale, de mêler l’imagination à la science. Je ne me suis jamais autant torturé l’esprit pour concilier vulgarisation et rigueur scientifique. Chaque année est différente, on teste de nouvelles choses et on apprend beaucoup sur la pédagogie et la communication, loin de notre zone de confort et de l’ennui d’un cours que l’on referait de la même façon tous les ans. C’est à la fois très stimulant et à la fois très chronophage en préparation.

Enfin, je trouve que l’équipe pédagogique est tout aussi bienveillante avec les étudiants qu’avec les enseignants. Il y règne constamment une excellente écoute et une ouverture d’esprit, très agréable pour se creuser les méninges sur de nouvelles idées.