Soutenance mémoire
La notion de concept
Définition Dans le dictionnaire Robert (1990), le concept est défini comme «une représentation mentale abstraite et générale ». Cette définition identifie le concept à une création de l’esprit, à quelque chose d’abstrait. C’est cette idée d’une création de l’esprit qu’on retrouve dans la plupart des définitions. Ainsi, dans le Petit Larousse (1991), on note : « le terme de concept correspond à une représentation intellectuelle d’un objet par l’esprit ». Le mot objet doit être compris au sens large du terme dans cette définition, il peut être matériel ou non. Selon Legendre (1993) dans le dictionnaire actuel de l’éducation, le terme concept est «une représentation mentale et générale des traits stables et communs à une classe d’objets directement observables, et qui sont généralisables à tous les objets présentant les mêmes caractéristiques ». Dans cette définition, nous retrouvons aussi l’idée de création d’un objet par l’esprit. Mais la différence par rapport aux deux autres définitions précédentes se situe au niveau d’une classe d’objets qui présentent les mêmes caractéristiques. Les trois définitions ci-dessus sont unanimes sur la création d’un objet par l’esprit. Le concept est également défini par sa fonction d’après Vergnaud cité par Guyon et All (1993) : « un concept rend intelligible une situation grâce à une sélection de fait, une interprétation de leurs occurrences, une mise en relation qui elles-mêmes génèrent et justifient cette relation ». Guyon et All (1993) défendent l’idée d’organiser, de rendre intelligible par la sélection des faits. Ils identifient le concept à un instrument de pensée, qui sert à mettre en perspective, à articuler les questionnaires, à répondre aux problématiques. Pour eux «le concept fournit un éclairage dans la dualité permanente entre l’abstrait et le concret, l’universel et le particulier. Ainsi un concept peut être défini par une double fonction :
– Produire du sens, organiser le chaos apparent des événements ;
– Produire une forme qui génère d’autres possibilités d’intelligibilité, transformables d’une situation à une autre.
Pour Moniot (1992), le concept est un outil qui permet de passer du particulier au général. Il est nécessaire d’isoler l’identique, l’analogue, le différent, de sélectionner le cognitif et l’intellectuel en le distinguant de l’affectif et de l’image. Selon De Vecchi (1992), un concept peut être défini par un nom, des attributs essentiels et des exemples signifiants. Exemple de concept : « un carré est une figure géométrique délimitée par une portion d’espace plan ; il comprend quatre côtés égaux formant quatre angles droits » (De Vecchi, 1992, p.123). En physique on peut citer le concept de « Force » : représentée par un vecteur avec ces caractéristiques (point d’application, sens, direction et module) ou le concept de transformateur : système qui reçoit, qui donne, mais ne semble rien avoir. Exemple : un moteur qui transforme de l’énergie électrique en une énergie de mouvement (cinétique). De Vecchi insiste aussi sur la fonction : prévision, réinvestissement immédiat. Les autres définitions plus récentes s’accordent sur la caractérisation des concepts par des attributs. Le concept, qui n’est pas un substantif, est défini par des caractéristiques invariantes appelées attributs et est susceptible d’instanciation (Sall, 1997). L’instanciation d’un concept est comparable à la modalité prise par une variable. Exemple de concept avec leurs instanciations : « atome » ; attributs : noyau (protons et neutrons) et cortège (électron) instanciations : atome d’hélium (deux protons et deux électrons). Barth (1997) associe en plus des attributs, une étiquette à tout concept. On distingue les attributs essentiels (attributs se référant aux caractéristiques qui permettent un classement dans une catégorie fondamentale) et les attributs non essentiels (d’autres caractéristiques connues ou inconnues servant à la description). Une étiquette désigne la relation ou le rapport qu’il y a entre les attributs. Cette étiquette nous permet de regrouper tous les exemples qui possèdent la même combinaison d’attributs dans la même catégorie, quelles que soient les différences par ailleurs. Comme exemple en chimie nous pouvons dire : le radium se désintègre spontanément, il est radioactif, par contre l’hélium est stable et caractérisé surtout par son inertie chimique ; tous les deux sont classés parmi les éléments chimiques.
Les apports des didacticiens à la centration sur l’apprenant
De nombreux chercheurs en didactique se reconnaissent volontiers « constructivistes ». Ce terme peut, en fait, recouvrir plusieurs acceptions, selon les angles d’approche qui peuvent être d’ordre épistémologique, psychologique ou didactique. C’est sous l’angle didactique que nous nous plaçons, le point de vue constructiviste s’opposant alors au point de vue transmissif, en plaçant l’étudiant au centre des situations d’apprentissages, en position de se questionner par rapport à un savoir énigmatique. Les travaux des chercheurs en didactique ont produit des savoirs sur les processus d’enseignement/apprentissage au niveau des apprenants, de leur façon d’apprendre. Ils ont plus particulièrement construit des outils conceptuels sur le rapport apprenant-savoir dans l’apprentissage des savoirs scolaires de certaines disciplines. En analysant la construction des savoirs scolaires sur le plan épistémologique, et leur acquisition chez l’apprenant, sur le plan psychologique, les didacticiens ont mis en évidence des composants clefs de l’apprentissage. Certains d’entre eux ont réinvesti ces concepts sur les apprenants et leurs modes d’apprentissage dans des modèles de l’action pédagogique, définissant ainsi de véritables pédagogies de l’apprentissage. Chez Altolfi (1992) cité par Altet (1997,p.98) c’est la notion d’objectif-obstacle (conception crée par J.L. Martinand(1986)) qui permet de construire des situations d’apprentissage à la fois à partir de la matière enseignée et à partir de l’identification des représentations des élèves et de leurs modes de pensée. La caractérisation de l’objectif-obstacle aide à mettre en place un dispositif didactique et des modalités pédagogiques de différenciation pédagogique. Develay (1992) cité par Altet (1997,p.105) quant à lui , propose des situations d’enseignement qui articule dans une » situation-problème ou énigme » la prise en compte de » l’expression des représentations des élèves et l’identification des obstacles à l’apprentissage « . Pour Giordan (1992) cité par Altet (1997,p.94), l’apprentissage s’appuie sur un remodelage des structures cognitives. L’accent est mis sur l’identification des préconceptions, des représentations point de départ de l’apprentissage. La prise en compte ou non de ces conceptions définit ce qu’il nomme une pédagogie de l’erreur ou du refus, s’appuyant sur un modèle d’apprentissage » allostérique « .( Giordan, 1990). Dans ce modèle, il nous faut donc dépasser la traditionnelle question du » niveau » des élèves, beaucoup trop limitante, et soulever les véritables défis de notre époque. La question qui nous intéresse est de chercher à connaître comment les savoirs se transmettent aux élèves. Bachelard. (1980) disait déjà en 1938: « …toute connaissance est une réponse à une question. S’il n’y a pas eu de question, il ne peut y avoir de connaissance scientifique. Rien ne va de soi. Rien n’est donné tout est construit », et un peu plus loin : « … il s’agit alors, non pas d’acquérir une culture expérimentale, mais bien de changer de culture expérimentale, de renverser les obstacles déjà amoncelés par la vie quotidienne » (cité par Pinelli et Lefevre,1993,p.67).
Historique relatif au rôle de l’expérience dans le secondaire
Dans ce paragraphe, nous allons essayer de présenter l’évolution du rôle de l’expérience en sciences-physiques dans le programme du secondaire des lycées de France et du Sénégal. Cette évolution nous permettra de délimiter l’objet de notre étude. Il faudra aussi noter que le programme Français était utilisé avant l’avènement de la commission nationale de sciencesphysiques (C.N.S.P) au Sénégal. Suite à une réflexion du groupe de physique-chimie,examiné le 28/07/2003 sur le site ( http//www.educnet.education.fr/phy/igen/exper 1.htm ), nous allons décrire quelques idées de l’évolution du rôle de l’expérience en sciences-physiques en France. En physique-chimie, les expériences d’élèves prennent place dans l’enseignement général des lycées Français depuis 1902, dans ce qui s’appelle alors les « exercices pratiques », dont la durée hebdomadaire est d’une heure. La légitimité de cet enseignement est mal assurée et le matériel laisse à désirer. Dans l’enseignement technique, jusqu’à l’année 1965, les expériences d’élèves n’existent pas. La plupart des acteurs directs du système éducatif (concepteurs de programmes, inspecteurs, professeurs), ont constamment manifesté au cours des trois dernières décennies le souci d’affirmer le statut de la physique et de la chimie en tant que sciences expérimentales. Pour ce qui se nomme maintenant, aussi bien dans l’enseignement général que dans l’enseignement technique, les » travaux pratiques » ou, plus brièvement, les » TP « , la durée hebdomadaire est de une heure et demie pour chacun des niveaux de seconde, première et terminale de l’enseignement général. Elle varie entre une et trois heures hebdomadaires pour la plupart des sections technologiques. Dans les lycées professionnels, la « formation méthodologique de base », qui représente 20 à 30 % de l’horaire d’enseignement de physiquechimie, doit être dispensée sous forme de TP. Des enseignements particuliers (option informatique et électronique appliquées aux sciences physiques en classe de seconde, option sciences expérimentales en première S, enseignement de spécialité en terminale S) sont donnés sous une forme qui privilégie résolument les manipulations d’élèves. La très récente refonte des programmes des classes préparatoires compte parmi ses objectifs la promotion résolue de l’expérience. Celle-ci semble indispensable à la compréhension profonde des phénomènes étudiés. On met ainsi en perspective les programmes de l’enseignement général des lycées et ceux des classes préparatoires. Le rôle des » TP- cours » et des » TP » y est fortement affirmé : il s’agit de favoriser l’apprentissage d’une autonomie progressive dans la démarche expérimentale, ce qui suppose, entre autres, une maîtrise accrue du matériel de laboratoire. Au collège, par contre, aucun horaire n’est spécifiquement dédié aux travaux pratiques. Mais dans l’esprit des concepteurs des programmes, l’expérimentation des élèves tient une large place dans les différents thèmes rencontrés. Cependant l’impossibilité très fréquente de pratiquer des groupes à effectifs allégés rend difficiles les manipulations individuelles des élèves de collèges. Dans ces conditions, on pourrait s’étonner que ces élèves pensent que c’est en physique – chimie que les expériences sont les plus utiles : une enquête effectuée en septembre 1995 par la direction des lycées et collèges sur la place de l’expérimental dans l’enseignement du second degré montre, toutefois, qu’il en est bien ainsi. Lorsque les apprentissages ne s’appuient sur aucune pratique expérimentale, comme c’est le cas dans certains pays, l’enseignement de la physique-chimie conduit trop souvent au dogmatisme et s’il développe parfois les capacités de déduction de certains élèves, il en laisse beaucoup d’autres en chemin, car il n’apporte rien à la formation pratique ni à la capacité de comprendre le monde, voire d’agir sur lui. En l’absence de support expérimental, les concepts sont, en effet, présentés sous forme abstraite, les exercices d’évaluation ne portent que sur l’aptitude à formaliser et les confrontations avec les situations réelles n’y sont pas assez nombreuses. L’observation d’élèves ou d’étudiants de pays où l’enseignement expérimental est peu pratiqué montre que, comparé aux jeunes français de même âge, leur comportement face à une manipulation est beaucoup plus gauche. Malheureusement, les enquêtes internationales qui se limitent à l’analyse de situations théoriques ne portant jamais sur les savoir-faire expérimentaux, ne peuvent mettre en évidence ces différences. Au Sénégal par contre, les nouveaux programmes de sciences-physiques ont vu le jour en juin 1999. C’est à partir de cette période qu’un poids important est accordé aux activités expérimentales. Le Sénégal comme tous les pays en voie de développement connaît des difficultés dans la mise en œuvre de l’enseignement expérimental. Les établissements scolaires ne sont pas suffisamment dotés de laboratoires, ni de matériels didactiques etc…. Pour continuer notre étude, nous allons essayer de décrire le rôle de l’expérience dans l’apprentissage du savoir scientifique avant d’examiner le rôle de l’expérience de cours.
|
Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE I : PROBLEMATIQUE DE RECHERCHE
I) Contexte et objet de la recherche
I-1) Le visage actuel de l’enseignement des sciences expérimentales
I-2) Questionnement large
I-3) Objet de la recherche
II) Motivations du choix du thème de la recherche
II-1) Justification du choix du thème de la recherche
II-2) Justification du choix de l’expérience de cours
II-3) Exemple d’expérience de cours : la mesure de l’intensité du courant continu en seconde S
CHAPITRE II : CADRE CONCEPTUEL ET REVUE CRITIQUE DE LA LITTERATURE
A) LE CADRE CONCEPTUEL
I) La notion de concept
I-1) Définition
I-2) Catégorisation des concepts
I-2-1) catégorisation selon Bruner
I-2-2) Catégorisation selon l’idée d’abstraction
I-3) Bases théoriques de l’élaboration des concepts
II) L’expérience, l’expérimentation et la démarche expérimentale entre la science qui se construit et la science qui s’enseigne
II-1-) Définition du concept d’expérience
II-1-1) Définition du concept de l’expérimentation
II-1-2) Définition du concept de la démarche expérimentale
III) A propos des conceptions d’élèves et de leur prise en compte pédagogique
III-1) Définition de la notion de conception
III-2) Prise en compte pédagogique des conceptions
B) LES TRAVAUX DE RECHERCHES RELATIFS AU RÔLE DE L’EXPERIENCE EN SCIENCES-PHYSIQUES
I) Historique relatif au rôle de l’expérience dans le secondaire
II) Rôle de l’expérience dans l’apprentissage du savoir scientifique
II-1) Option inductiviste
II-2) Rôles des activités expérimentales
II-2-1) La nature expérimentale de sciences-physiques
II-2-2) Rôles des travaux pratiques en sciences expérimentales
III) Définition et rôle de l’expérience de cours
IV) Nouvelles tendances de l’enseignement expérimental de sciences-physiques
IV-1) De l’enseignement à l’apprentissage
IV-2) Vers un apprentissage authentique
CHAPITRE III : LE CADRE PROBLEMATIQUE
I) Cadre problématique et variables
I-1) Cadre problématique
I-2) Les variables
II) Questions-problèmes et hypothèses de recherche
CHAPITRE IV : METHODOLOGIE DE LA RECHERCHE
I) Population ciblée
II) Echantillonnage
III) Outils de recherche
III-1) La recherche exploratoire ou préexpérimentation
III-1-1) Présentation du premier instrument de recueil. de données
III-1-2) Démarche de collecte des données
III-1-3) Méthodologie de traitement des données issues du questionnaire-élève
III-1-4) Résultats issus du questionnaire-élève
III-1-4-1) EXPERIENCE DE COURS N°1 : La vérification de la relation entre effets du courant et intensité
III-1-4-2) EXPERIENCE DE COURS N°2 : La mesure de l’intensité du courant dans un circuit à l’aide de l’ampèremètre
III-1-4-3) EXPERIENCE DE COURS N°5: La mesure de la tension électrique à l’aide d’un voltmètre
III-1-4-4) Synthèse des trois expériences de cours ci-dessus
III-1-4-5) Traitement des exercices d’application sur les trois expériences de cours ci-dessus
III-1-4-6) Conclusion des résultats issus du questionnaire-élève
III-1-5) Entretien exploratoire
III-1-5-1) Les sujets
III-1-5-2) Le guide d’entretien
III-1-5-3) Procédure d’enregistrement de l’entretien
III-1-5-4) Méthode d’analyse de l’information
III-1-5-5) Résultats issus de l’entretien
III-1-5-5-1) Synthèse des commentaires issus des fiches de réponses
III-1-6) Conclusion de la recherche exploratoire ou préexpérimentation
CHAPITRE V : CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES
ANNEXES
ANNEXE 1 : Questionnaire administré aux élèves
ANNEXE 2 : Tableau de codage des données de l’expérience de cours n°1, n°2 et n°5
ANNEXE 3 : Les différents types de savoirs rencontrés dans six expériences de cours de Seconde S en électrocineque
ANNEXE 4 : Transcription des entretiens
BIBLIOGRAPHIE
Télécharger le rapport complet
