Bien que l'interdisciplinarité soit une composante essentielle du nouveau programme de Sciences de la nature (200.B1), la nature locale de sa mise en œuvre présente des défis découlant du cloisonnement des compétences et des connaissances disciplinaires. Les distinctions entre les disciplines STIM (la biologie, la chimie, l'informatique, la physique et les mathématiques) sont ancrées dans les cultures disciplinaires qui guident les enseignants dans le choix des contenus et de la pédagogie. Bien que plusieurs initiatives commencent dans le réseau collégial à s'intéresser au problème de l'interdisciplinarité dans le nouveau programme, il existe peu de directives fondées sur des données probantes pour la conception de l'intégration de contenus disciplinaires (ICD), en particulier la cohérence interdisciplinaire et l'alignement curriculaire. La collaboration interdisciplinaire est facilitée par le modèle des communautés d'apprentissage. Notre groupe encadre l'interdisciplinarité par ICD, ainsi que les communautés de pratique par communautés d'apprentissage du corps enseignant (CACE). 
La théorie socio-constructiviste de Vygotsky nous enseigne que les outils jouent un rôle de médiation dans la collaboration. Il existe des plateformes numériques récentes pour soutenir la collaboration et l'alignement curriculaire (e.g. CourseFlow). Cependant, il n'y a pas encore de recherche qui a étudié comment ces outils peuvent soutenir la co-création de contenus et d'apprentissages interdisciplinaires (les ICD) et leur rôle dans la co-conception d'une approche interdisciplinaire de l'apprentissage (via les CACE).
Ce projet vise à étudier les enjeux liés à l'interdisciplinarité en se posant les questions suivantes : comment (a) concevoir l'enseignement et les principes pour atteindre l'objectif ministériel d'intégration des connaissances, (b) soutenir les enseignants dans l'intégration et la modélisation de la pensée interdisciplinaire dans leurs pratiques pédagogiques, (c) évaluer le degré d'interdisciplinarité des différentes unités curriculaires et son impact sur l'apprentissage des sciences ?  
Ce projet utilise deux méthodologies spécifiques pour examiner les processus des systèmes d'activité pendant les phases de co-conception, de mise en œuvre et de révision : la recherche-action (RA) et la recherche orientée par la conception (ROC). La RA fournit des outils méthodologiques pour étudier et documenter le travail de co-conception effectué par les CACE ; elle utilisé des études de cas ethnographiques. Toutes les données ethnographiques seront analysées avec des méthodes d'analyse de données qualitatives, à l'aide d'un cadre théorique basé sur « la théorie de l'activité ». La méthode ROC nous permet de nous concentrer sur des questions de conception spécifiques et sert à répondre à des questions sur l’efficacité des formats et des modèles de ICD, incluant des études quasi expérimentales, pour atteindre des résultats d’apprentissage interdisciplinaire spécifiques. Les méthodes d'analyse comprendront des méthodes quantitatives (par exemple, test t, ANOVA, MANOVA, analyse en classes latentes, analyse de contenu). De plus, nous utiliserons la méthode ROC pour concevoir un instrument de mesure de l’interdisciplinarité, en particulier dans le contexte de l’objectif interdisciplinaire 0NTC du 200.B1. Pour enseigner et évaluer la compréhension interdisciplinaire, les enseignants devront explorer de nouvelles méthodes pour aborder et intégrer les connaissances ICD. À cet égard, notre équipe est exceptionnellement bien placée et préparée par des années d'expérience en matière de partenariats recherche-pratique — par exemple, les communautés d'apprentissage établies à Dawson, SALTISE.  Nous comptons, entre autres, inviter les étudiants assistants de recherche, à se joindre à nos CACE. De plus, le réseau collégial aurait accès à toutes les ressources générées concernant les outils d'alignement des programmes, notamment les plateformes numériques, pour favoriser la collaboration et l'échange d'expertise entre les enseignants. Enfin, notre équipe d'experts en recherche contribuera au développement professionnel continu des enseignants en proposant des ateliers et en animant des présentations lors de journées pédagogiques dans chacun de nos collèges, ainsi qu'à l'occasion de la journée pédagogique intercollégiale, pour partager les résultats de nos recherches et les bonnes pratiques en matière d'enseignement interdisciplinaire.

Ce projet de recherche a pour but d’étudier et renforcer la collaboration entre les cours de calcul différentiel et de mécanique dans le cadre d’un jumelage implémenté au niveau collégial. En particulier, les cours de calcul ont des taux d’échec et d’abandon importants, tant à niveau international (p. ex. Rasmussen et Ellis, 2013)qu’au Québec (p. ex. Tcheuffa Nziatcheu, 2015) Dans ces cours, la notion de dérivée occupe une place centrale et est nécessaire dans les différents parcours en sciences, technologie, ingénierie et mathématiques ; cependant, la recherche en didactique des mathématiques a identifié des difficultés importantes dans l’apprentissage de cette notion (p. ex. Ferrini-Mundy et Graham, 1994; Jones et Watson, 2017; Orton, 1983; Park, 2015), mais aussi des difficultés à l’appliquer dans d’autres contextes nonmathématiques (p. ex. Başkan et al., 2010; Christensen et Thompson, 2012) et, en particulier, en mécanique (p. ex. Basson, 2002)
Pour aider les étudiants à mieux apprivoiser la notion de dérivée, un jumelage avec le cours de mécanique, a été mis en place de sorte que les étudiants puissent mieux apprivoiser cette notion en calcul et d’approfondir certaines notions de mécanique (vitesse et accélération). Un premier cycle de notre recherche-action collaborative a été mené lors de l’implémentation du jumelage au trimestre d’automne 2019, ce qui a mené à la deuxième itération de l’automne 2020. La pandémie a fortement ralenti notre recherche et nous n’avons pu étudier que l’implémentation de l’automne 2021.  Le suivi du jumelage a été effectué par des observations des classes jumelées, des rencontres régulières avec les enseignants et trois questionnaires étudiants distribués à différent moment dans le trimestre.
Les résultats obtenus montrent que les étudiants ayant participé au cours jumelé établissent plus des liens entre les contenus liés à la dérivée dans les deux cours, ainsi que leur capacité à utiliser des approches d’un cours pour résoudre des tâches dans l’autre cours. Les étudiants ont également développé de meilleures compétences pour résoudre certaines tâches présentées dans un contexte graphique. Finalement, nous soulignons aussi des retombées importantes pour la communauté enseignante au collège Dawson et des possibilités réelles de pérenniser cette innovation.

Mots-clés : Calcul différentiel, mécanique, dérivée, jumelage de cours, recherche-action collaborative, transfert de connaissances, enseignement des mathématiques au collégial, enseignement des sciences au collégial, pratiques enseignantes, communautés d’apprentissage