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Conclusion sur notre cadre théorique


Pour bâtir ce cadre théorique, nous avons, dans un premier temps, adopté des hypothèses sur l'apprentissage en nous basant sur les différents courants de la psychologie, sur des éléments concernant le fonctionnement du savoir physique et sur les travaux didactiques sur les raisonnements des élèves. Dans un second temps, nous nous sommes positionnés par rapport aux principaux travaux de la théorie didactique du changement conceptuel et nous avons étudié les différents types de modélisations proposés afin d'adopter le plus adapté pour mener à bien notre étude. Finalement, nous avons élaboré un modèle : les idées, en nous inspirant des modèles de Minstrell (1992) et de Balacheff (1999). Au cours de cette élaboration, nous avons proposé plusieurs types d'évolutions pour les idées. Pour finir, nous avons utilisé la notion de milieu, afin d'étudier les facteurs responsables de l'évolution des idées.

Chapitre 2. Problématique


"Des chercheurs, on en trouve,

mais des trouveurs, on en cherche."

Charle de Gaulle

Introduction


Notre étude s'intéresse au rôle d'une séquence d'enseignement sur l'apprentissage des élèves. Ce questionnement d'ordre général va être spécifié par nos questions de recherche, qui s'appuient sur notre cadre théorique. Nous allons dans un premier temps, préciser les questions traitant de l'évolution des idées des élèves, pour dans un second temps, nous intéresser aux facteurs responsables de cette évolution.

Questions de recherche

1. Comment évoluent les idées des élèves de seconde au cours d'une séquence d'enseignement sur les gaz ?


Cette question sur l'évolution conduit à deux sous questions. La première est relative à la comparaison des idées des élèves avant et après l'enseignement. La seconde porte sur l'évolution tout au long de la séquence d'enseignement.

Parmi les nombreux facteurs susceptibles de jouer un rôle dans cette évolution, nous proposons de nous centrer sur les connaissances préalables des élèves et les différents éléments du milieu.

2. Quels rôles jouent les connaissances préalables dans l'évolution des idées ?


Pour nous, les connaissances préalables jouent un rôle important dans l'apprentissage. Parmi les nombreuses connaissances préalables susceptibles d'intervenir, nous faisons le choix de nous centrer sur :

1. Les connaissances des élèves d'ordre lexical, ce qui nous amène à la question : quelles sont les significations des mots que les élèves sont amenés à utiliser au cours de la séquence d'enseignement ?

2. Les connaissances quotidiennes des élèves sur les gaz, ce qui conduit à poser la question : quelles sont les connaissances quotidiennes qui sont utilisées dans les situations proposées par l'enseignement ?

3. Les connaissances physiques des élèves sur les gaz. Ceci soulève d'une part la question de leurs connaissances sur les objets et événements relatives aux gaz et d'autre part la question des connaissances d'ordre théorique nécessaires pour traiter les questions proposées par l'enseignement.

3. Quels rôles jouent les situations d'enseignement dans l'évolution des idées ?


Nous avons postulé que l'élève apprend en interagissant avec son environnement. Dans le cadre spécifique d'un enseignement sur les gaz, ceci nous conduit à nous interroger sur le rôle des situations proposées par l'enseignement. Pour rendre compte de ces situations, nous utilisons la notion de milieu, qui, comme nous l'avons présenté dans notre cadre théorique est caractérisée à partir d'un certain nombre d'éléments jugés pertinents du point de vue de l'apprentissage (voir figure 2.13 du cadre théorique). Cette approche vise à savoir quel est le rôle des différents éléments du milieu dans l'évolution des idées des élèves ?

Cette question nous conduit à nous interroger sur le rôle spécifique que jouent les individus, les expériences et les supports didactiques sur cette évolution.

3.1 Quels rôles jouent les échanges entre les individus dans l'évolution des idées d'un élève ?


Durant la séquence d'enseignement sur les gaz, les élèves travaillent en petits groupes de deux pour les TP et de quatre pour les cours en classe entière. Le professeur a établi clairement la règle de travail suivante : les élèves doivent se mettre d'accord avant de rédiger leur réponse et au cours de ce travail, ils peuvent demander des explications au professeur, mais aussi aux autres élèves de la classe. Cette manière de fonctionner conduit à s'interroger sur le rôle que jouent les différentes personnes sur l'évolution des idées d'un élève. Nous nous intéressons notamment au rôle de ces personnes sur la signification que l'élève va donner aux mots et à celui des idées émises par les autres personnes que l'élève va réutiliser dans ses explications ou plus largement dans ses activités.

3.2 Quels rôles jouent les expériences dans l'évolution des idées ?


Les élèves sont amenés à réaliser différentes expériences au cours de la séquence d'enseignement sur les gaz et nous nous interrogeons sur le rôle qu'elles peuvent jouer sur l'évolution des idées. De manière plus précise, nous nous demandons d'une part quel rôle jouent les expériences simples (c'est-à-dire n'utilisant pas d'appareil de mesure), notamment l'apport du toucher dans la construction des phénomènes utilisant les gaz et d'autres part quel rôle jouent les expériences utilisant des appareils de mesure, dans le cas d'une approche qualitative ou d'une approche quantitative.

3.3 Quels rôles jouent les supports didactiques (modèles, énoncés, simulateurs...) sur l'évolution des idées  ?


Au cours de l'enseignement sur les gaz, les élèves vont utiliser les énoncés des questions, la correction au tableau, les modèles et un simulateur sur les gaz. Nous nous interrogeons sur le rôle de chacun de ces supports sur l'évolution des idées des élèves. L'utilisation des énoncés par les élèves soulève notamment les questions de leur influence sur la signification que les élèves vont donner aux mots du savoir physique, ainsi que sur les liens entre les registres sémiotiques que les élèves peuvent établir. Nous avons le même type d'interrogations concernant la correction au tableau. Concernant les modèles sur les gaz, nous nous demandons si les élèves vont les utiliser lorsque ce n'est pas demandé dans l'énoncé et dans ce cas-là, quels sont les éléments du modèle utilisés. Nos interrogations sur le simulateur sont du même ordre puisqu'elles portent sur les propriétés du simulateur utilisées par les élèves, notamment dans leurs explications du mécanisme des chocs.
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