Frank Borowski
Les anciens élèves de Frank Borowski ont bénéficié de son enthousiasme pour les sciences, de ses méthodes d'enseignement et de l'intérêt constant qu'il a démontré pour leur avenir. Les diplômés de son cours de chimie 300 de niveau avancé, dispensé à l'école secondaire Grant Park de Winnipeg depuis 1980, n'ont cessé de remporter des prix lors d'expositions scientifiques provinciales et nationales, et ont participé à l'Olympiade canadienne en chimie. Plusieurs sont devenus Boursiers du Canada. Au fil des ans, ses élèves ont décroché des bourses auprès d'universités prestigieuses comme McGill, Harvard et Yale. Certains sont maintenant professeurs de sciences, docteurs en médecine et dentistes, ainsi que défenseurs des sciences dans le cadre d'activités communautaires.
En 1981, Frank Borowski a remporté un prix national, le Prix Domtar décerné par l'Institut de chimie du Canada à des enseignants en chimie du niveau secondaire.
Méthode d'enseignement
« La meilleure façon d'apprendre, c'est de mettre en pratique les concepts inculqués pour résoudre des problèmes. »
Le programme de chimie de niveau avancé nécessite une nouvelle vision des expériences en laboratoire effectuées à l'école secondaire. D'ordinaire, les élèves du secondaire reçoivent une bonne formation théorique, mais n'acquièrent pas assez d'expérience en laboratoire. Il est difficile de changer cette situation car la plupart des budgets des écoles secondaires réservés aux sciences sont tout à fait insuffisants pour répondre aux besoins mentionnés dans la description du programme de reclassement dans les classes supérieures.
Avec l'aide des universités, nous avons pu permettre aux élèves de faire leurs propres expériences et de recueillir les données nécessaires pour faire la démonstration des concepts théoriques appris en classe. Les problèmes que les élèves ont à résoudre peuvent servir à les familiariser avec l'utilisation d'instruments qu'il leur faudra manipuler dans le cadre de leurs études supérieures et de leur carrière en chimie, notamment des pH-mètres, des spectrophotomètres à infrarouges, des refractomètres, des spectrophotomètres aux ultraviolets, des chromatographes de base en phase gazeuse et des spectrophotomètres d'absorption atomique.
Expérience pratique
Le matériel requis pour ce genre de programme pratique est très onéreux. Nous avons fait des démarches auprès de l'University of Manitoba et de l'University of Winnipeg afin de voir si nous pourrions profiter de leurs vastes connaissances en chimie et de leur matériel de laboratoire. Leur réponse très positive a débouché sur une collaboration étroite entre l'école et elles.
Quand nous avons mis sur pied ce programme, nous avons jugé très important de faire participer avant tout la direction. Le premier contact a eu lieu entre mon directeur et les vice-recteurs des universités. Une fois que les administrateurs universitaires ont reconnu qu'il serait avantageux pour leur établissement d'aider les élèves du programme de reclassement, la coopération des professeurs des facultés visées est venue plus facilement. Trois mois se sont écoulés entre la prise de contact et la mise sur pied du programme.
Notre principal objectif était de permettre aux élèves de mener des expériences pour lesquelles nous ne pouvions fournir nous-mêmes l'équipement. J'ai rencontré les professeurs afin de discuter de nos besoins, et ensemble nous avons mis au point ces expériences. Comme leurs ressources et leur expérience sont plus importantes, c'est une bonne idée que de leur laisser prendre l'initiative.
L'enseignant du programme de reclassement présente aux élèves la théorie nécessaire en classe; les expériences en laboratoire leur permettent de mettre cette théorie en pratique. L'enseignant doit s'assurer que les élèves font également ce qu'on leur demande. Par exemple, si on leur demande de manipuler le matériel d'une certaine façon ou de le nettoyer selon certaines normes, c'est à l'enseignant de s'assurer qu'ils se conforment aux instructions.
Les expériences menées dans les laboratoires universitaires durent de une à deux heures. Elles se déroulent sous la direction de l'enseignant du programme de reclassement et du professeur d'accueil. Les élèves assistent également à des cours et à des séminaires universitaires afin de pouvoir mettre en application les mathématiques pour résoudre des problèmes de chimie.
Voici deux exemples du type d'expérience que nous menons. La première est une exception en ce sens qu'elle n'exige pas le matériel spécialisé uniquement disponible à l'université. Ces expériences conviennent uniquement à des élèves de niveau avancé. Les autres pourraient la trouver plus frustrante qu'éducative.
Exemples d'expérience
- Les élèves sont invités à effectuer une expérience afin de prouver que le volume d'un gaz maintenu à une température constante varie inversement à la pression, comme l'énonce la loi de Boyle (PV = k). Pour ce faire, on leur donne une colonne mercurielle insérée dans un tube capillaire fermé à une extrémité, une règle de 6 cm et le relevé de la pression atmosphérique actuelle. On leur demande de générer les données nécessaires et de les représenter graphiquement.
- Dans le cadre d'une autre expérience, les élèves mesurent les niveaux de plomb présent dans des échantillons de sol prélevés dans des lieux comme les rues de la ville, les stations-service, les jardins et les zones industrielles. Les échantillons de sol sont traités en laboratoire à l'aide de 6 mg d'HN03, puis on les laisse reposer pendant une nuit. Tous les échantillons sont dilués 100 fois, puis analysés afin de déterminer leur teneur en plomb à l'aide d'un spectrophotomètre d'absorption atomique. Les élèves établissent des courbes d'étalonnage à l'aide des concentrations connues de solutions de plomb en grammes par mètre cube. Ils déterminent ensuite la quantité de plomb présenté dans leurs échantillons de sol. Après avoir étudié les moyens chimiques de déceler le plomb dans l'environnement, chaque élève présente ses résultats dans le cadre d'un atelier. La classe discute alors de l'effet des polluants plombifères sur l'environnement.
Le grand inconvénient de ce programme est qu'il faut disposer d'importantes ressources pour le mener convenablement. Il faut également attirer suffisamment d'élèves doués pour justifier le temps et les efforts que ce programme requiert. Si l'on réussit, cependant, le résultat en vaut la peine. Le programme permet de faire connaître aux élèves certaines des nouvelles techniques, et ces derniers en apprennent autant à leur professeur que celui-ci leur en apprend.