Introduction

Dans le contexte économique actuel, les chaînes de développement et de production reposent de plus en plus sur l’expertise des travailleurs exerçant un métier associé au domaine des sciences, des technologies, de l’ingénierie et des mathématiques (STIM), de sorte que le nombre d’opportunités d’emploi liées aux STIM augmente annuellement et plus rapidement que le nombre de travailleurs disponibles pour les saisir (Kotkas et al., 2021; Kwon et al., 2021). De plus, au Québec, l’important vieillissement de la population (Aubé et Souffez, 2016), qui est d’ailleurs la principale cause de l’actuelle pénurie de main-d’œuvre (Venne, 2022), risque de provoquer un accroissement substantiel de la demande en soins de santé dans les années à venir (Horslen et al., 2021). Face à une telle situation, la nécessité de résoudre le problème du trop faible nombre d’élèves du secondaire qui s’intéressent aux sciences, qui sont informés sur les métiers des STIM et qui aspirent à exercer l’un de ces métiers apparaît de plus en plus grande (Horslen et al., 2021; Kang et al., 2021; Kotkas et al., 2021; Kwon et al., 2021). À ce sujet, l’étude de Kwon et al. (2021); celles de Kang et al. (2021) et de Kotkas et al. (2021); et celle de Horslen et al. (2021) présentent respectivement l’apprentissage par projet; les situations d’apprentissage (SA) contextualisées à l’aide de scénarios relatifs aux métiers des STIM; et les interactions avec des travailleurs qui pratiquent ces métiers comme des stratégies pédagogiques efficaces pour aider les enseignants de sciences et technologie à atteindre cet objectif. 

Des stratégies pédagogiques efficaces pour intéresser les élèves aux métiers des STIM

L’apprentissage par projet (Kwon et al., 2021)

Kwon et al. (2021) ont réalisé une étude au cours de laquelle ils ont fait vivre à des élèves du secondaire des SA par projet (c.-à-d. des SA que Kwon et al. (2021) décrivent comme des activités lors desquelles les élèves doivent réaliser une tâche mal définie pour produire un résultat final bien défini) en lien avec les STIM. Avant et après le déroulement des SA, Kwon et al. (2021) ont demandé aux élèves de remplir deux sondages ayant respectivement permis de rendre compte de leur croyance en leur capacité à résoudre des problèmes mathématiques et de leurs perceptions à l’égard des sciences, de l’ingénierie et des mathématiques (SIM) ainsi que des métiers liés aux STIM.

En analysant les données extraites de leurs sondages, Kwon et al. (2021) ont remarqué que leurs SA ont amené les élèves à croire davantage en leur capacité à résoudre des problèmes mathématiques et à améliorer leurs perceptions à l’égard des SIM et des métiers liés aux STIM. Ils suggèrent que, si leurs SA ont fait développer aux élèves de meilleures perceptions relatives aux STIM,  c’est parce qu’en intégrant les quatre disciplines des STIM dans des contextes démontrant leur applicabilité dans la vie réelle, elles ont conduit les élèves à réaliser la pertinence de leurs apprentissages (Kwon et al., 2021). Kwon et al. (2021) soutiennent également que les SA par projet sont plus susceptibles d’intéresser les élèves aux métiers liés aux STIM si elles sont collaboratives, pratiques et ouvertes. En outre, leur étude démontre que le fait, pour un élève, de croire davantage en ses compétences en matière de résolution de problèmes mathématiques peut influencer directement et positivement ses perceptions à l’égard des métiers associés aux STIM et, par conséquent, l’amener à s’intéresser davantage à ces métiers (Kwon et al., 2021). Cela suggère que l’organisation conjointe, par des enseignants de mathématiques et des enseignants de sciences et technologie, de SA interdisciplinaires par projet peut s’avérer utile pour entretenir et développer l’intérêt des élèves pour les professions liées aux STIM.

Les SA contextualisées à l’aide de scénarios relatifs aux métiers des STIM (Kang et al., 2021; Kotkas et al., 2021)

Dans les études de Kang et al. (2021) et de Kotkas et al. (2021), des élèves du secondaire ont participé à des SA dans lesquelles ils faisaient office de travailleurs exerçant un métier relatif aux sciences et devaient faire face à des situations fictives avec lesquelles les véritables travailleurs de ce métier pourraient réellement devoir composer. Lors de chacune de ces deux études, des données ont été collectées auprès des élèves ayant participé aux SA, puis comparées avec des données homologues collectées auprès d’élèves n’y ayant pas participé (Kang et al., 2021; Kotkas et al., 2021).

Dans l’étude de Kang et al. (2021) comme dans celle de Kotkas et al. (2021), les SA ont favorisé la conscientisation des élèves aux métiers à caractère scientifique (c.-à-d. qu’elles ont permis de mieux les informer sur ces métiers). D’un côté, Kotkas et al. (2021) mentionnent que cette meilleure conscientisation correspond à la fois à une vision plus large et inclusive de l’éventail des métiers relatifs aux sciences et à une meilleure connaissance des compétences requises pour exercer l’un de ces métiers. De leur côté, Kang et al. (2021) ont constaté que l’aspiration aux métiers à caractère scientifique était plus importante chez les élèves ayant participé aux SA que chez les élèves n’y ayant pas participé, et ils soulignent que cela est dû au fait que leurs SA ont influencé positivement l’intérêt des élèves pour les sciences ainsi que leur connaissance de ces métiers. Concernant ce dernier aspect, Kang et al. (2021) ont découvert qu’en contexte scolaire, lorsque les élèves sont mieux informés sur les métiers scientifiques, leur intérêt pour les sciences est transposé plus facilement dans leurs aspirations à entreprendre des études et une carrière en lien avec les sciences. Toutefois, pour maximiser la probabilité que ce phénomène se produise, il importe de présenter aux élèves des métiers relatifs aux sciences qui leur sont peu familiers; de leur donner des occasions d’interagir avec des travailleurs qui exercent un métier à caractère scientifique; de déconstruire leurs préconceptions erronées sur les métiers scientifiques qui leur sont plus familiers; de les familiariser avec des métiers scientifiques engageants et appropriés qui sont associés à divers niveaux de scolarité; et d’enseigner les sciences en donnant l’occasion aux élèves de s’engager activement dans des démarches d’investigation convenablement contextualisées (Kang et al., 2021). Bref, ce qu’il faut retenir des études de Kang et al. (2021) et de Kotkas et al. (2021), c’est l’importance de conscientiser les élèves aux métiers relatifs aux sciences pour les y intéresser et les inciter à entreprendre des études qui leur sont associées.

Interagir avec des travailleurs qui pratiquent un métier à caractère scientifique (Horslen et al., 2021)

Horslen et al. (2021) ont créé CHEST Watch, un programme éducatif qui vise à intéresser les élèves du secondaire aux métiers des sciences de la santé et qui leur offre de passer, dans une clinique médicale de soins tertiaires, une demi-journée au cours de laquelle ils sont appelés à rencontrer divers travailleurs de la santé; à les écouter présenter leur choix de carrière, le cheminement personnel qui les a amenés à faire ce choix et leurs responsabilités professionnelles; à interagir librement avec eux; et à visionner une vidéo commentée montrant le déroulement d’une chirurgie utilisée pour traiter un cancer du poumon. Avant et après l’événement, des données ont été collectées à l’aide de sondages menés auprès des élèves (Horslen et al., 2021).

Lorsqu’ils ont fait l’analyse de leurs données, Horslen et al. (2021) ont constaté que le programme CHEST Watch a influencé positivement et significativement l’intérêt que les élèves y ayant participé ont pour les cours de sciences et pour les métiers relatifs aux sciences de la santé. Par conséquent, ils soulignent que leur étude démontre qu’en donnant aux élèves la chance d’interagir face à face avec des professionnels d’un domaine d’expertise lié aux sciences, on peut faire grandir leur intérêt pour les métiers rattachés à ce domaine (Horslen et al., 2021). Cela suggère que le fait, pour un enseignant, d’inviter, à différents moments de l’année scolaire, des travailleurs exerçant un métier associé aux STIM à venir parler de leur profession aux élèves de sa classe pourrait être un bon moyen d’intéresser ces derniers aux métiers des STIM.

Conclusion

En somme, les études de Kwon et al. (2021), de Kang et al. (2021), de Kotkas et al. (2021) et de Horslen et al. (2021) montrent que l’apprentissage par projet; les SA contextualisées à l’aide de scénarios relatifs aux métiers associés aux STIM; et le fait de permettre aux élèves d’interagir avec des travailleurs qui pratiquent un métier à caractère scientifique sont des stratégies pédagogiques efficaces pour intéresser les élèves aux métiers des STIM. Toutefois, pour que ces méthodes aient l’effet escompté, l’enseignant qui les met en œuvre doit notamment garder à l’esprit l’importance de faire en sorte que les élèves s’engagent activement dans leur processus d’apprentissage et qu’ils puissent lui donner un sens (Kang et al., 2021; Kwon et al., 2021).

Médiagraphie

Aubé, D. et Souffez, K. (2016). Le vieillissement au Québec | INSPQ. Institut national de santé publique du Québec. https://www.inspq.qc.ca/le-vieillissement-au-quebec

Bashore, J. (2018, 26 décembre). Five Bold Predictions for Businesses in Japan in 2019 [image]. Flickr. https://www.flickr.com/photos/julian-bashore/32605032918

COD Newsroom. (2017, 23 février). High School Students Discover STEM Careers at College of DuPage 2017 103 [photo]. Flickr. https://www.flickr.com/photos/codnewsroom/33191981595

Defense Visual Information Distribution Service. (2015, 17 août). Medical personnel from the Eisenhower Army Medical Center [photo]. PICRYL. https://picryl.com/media/medical-personnel-from-the-eisenhower-army-medical-center-290cba

G-TAC. (s. d.). [photo]. G-Tac. https://g-tac.ca/training/

Horslen, L. C., Kotova, S., Hankins, V., Sandoz, J., Wang, M., Sade, R. M. & Handy, J. R. (2021). CHEST watch: a high school outreach program. In Seminars in Thoracic and Cardiovascular Surgery (Vol. 34, No. 3, pp. 1134-1139). WB Saunders.

Idaho National Laboratory (INL). (2012, 2 mars). Science education [photo]. Flickr. https://www.flickr.com/photos/inl/9202067275

Kang, J., Salonen, A., Tolppanen, S., Scheersoi, A., Hense, J., Rannikmäe, M., Soobard, R. & Keinonen, T. (2021). Effect of embedded careers education in science lessons on students’ interest, awareness, and aspirations. International Journal of Science and Mathematics Education, 1-21.

Kotkas, T., Holbrook, J., & Rannikmäe, M. (2021). Exploring students’ science-related career awareness changes through concept maps. Education Sciences, 11(4), 157.

Kwon, H., Capraro, R. M. & Capraro, M. M. (2021). When I believe, I can: Success STEMs from my perceptions. Canadian Journal of Science, Mathematics and Technology Education, 21(1), 67-85.

Rebollo, G. O. (2015, 12 novembre). Representación visual de las diferentes áreas de conocimiento involucradas en Educación STEM [image]. Wikimedia Commons. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Educaci%C3%B3n_STEM.jpg

The Central American Group. (s. d.). [photo]. Central American Group. https://www.thecentralamericangroup.com/scientific-and-research-exchanges-in-costa-rica/

The Indian Practitioner. (2022, 8 avril). [photo]. The Indian Practitioner. https://theindianpractitioner.com/medindia-hospital-sets-up-dept-of-metabolic-syndrome-to-mark-world-health-day/

UCL News. (2016, 20 juin). Workshop at the Bartlett School of Architecture [photo]. Flickr. https://www.flickr.com/photos/uclnews/27518209680

Venne, J.F. (25 avril 2022). Pénurie de main-d’œuvre : la catastrophe annoncée. Revue Gestion HEC Montréal | La revue francophone des gens d'affaires. https://www.revuegestion.ca/penurie-de-main-douvre-la-catastrophe-annoncee