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Des mises en histoire aux savoirs scientifiques : le cas de lycéens confrontés à quelques problèmes de tectonique des plaques
Authors: Orange Ravachol Denise
Published: June 2010

Much research on the teaching of the sciences has shown that students instinctively resort to rudimentary stories for a better understanding of a problem, a process which both helps and hinders the building of scientific knowledge. This article takes a closer look at these problems in the field of earth sciences through 2 cases of problem building with 16-17-year-old students specialized in the sciences which obliged them to work with 2 specific geological phenomena. The first concerns sea-floor build-up and the sedimentation process that directly affects it whilst the second looks at explaining volcano distribution and seismic activity. The question being how do students go about inventing stories with related elements ? How do they view time and space ? Under what conditions are they able to do without a basic analogical story ? The research results reveal the importance of the simultaneous tackling of geological problems which do not take place in the same time and space frame.
Élaboration d'un récit de fiction et questionnement scientifique au musée
Authors: Triquet Eric
Published: June 2010

That many museums today put together story and exhibit is growing proof of the importance of narratives in visits. Used as support material it is also a basis for organizing the display objects thereby influencing to the way knowledge is assimilated and structured. Thus, pupils visiting a museum were asked to write a scientificoriented story on and about a natural-sciences museum exhibit. This article analyses the effects of creative writing on how pupils interpret the exhibit and delves into the mediating role played by this creative writing exercise in the building of meaning and the structuring of scientific knowledge into a coherent whole.
Pratiques langagières du maître et construction d'un rapport aux pratiques d'enseignement scientifique
Authors: Delannoy-Courdent Albine , Delcambre Isabelle
Published: June 2010

Notre contribution propose un outil d’analyse des pratiques langagières du maître. Nous interrogeons ce que le maître fait paraître de son propre rapport aux pratiques scolaires d’enseignement scientifique par ses pratiques langagières et l’impact de ces pratiques sur l’image que les élèves se font des sciences à l’école. Nous formulons ainsi notre questionnement : en quoi les pratiques langagières du maître en situation d’enseignement des sciences induisent-elles un certain rapport aux sciences, aux pratiques scientifiques, aux modes de construction des savoirs scientifiques dans le cadre scolaire ? Notre recherche s’appuie sur l’analyse de séances de sciences observées dans trois classes de CM2 pratiquant des pédagogies différentes. Nous mettons à jour des configurations de cours de sciences à partir des pratiques langagières dominantes tout au long des phases de référence telles qu’elles sont défi nies en didactique des sciences.
L'organisation annuelle par les enseignants. Problèmes de temporalités et variations didactiques
Authors: Peterfalvi Brigitte , Szterenbarg Martine , Fillon Pierre
Published: June 2010

Comment les enseignants réussissent-ils à concilier les exigences de travaux correspondant à des situations ouvertes, où l’investigation par les élèves tient une place importante, et les contraintes institutionnelles qui limitent les temps que l’on peut consacrer à telle ou telle activité et définissent ce qu’il y a à apprendre ? Cette tension se traduit par des complémentarités entre modes d’activités différents, par des architectures globales de l’année scolaire qui tentent de donner leur place à la fois aux constructions de connaissances par les élèves sur des temps parfois longs et à l’appropriation des éléments prévus dans le curriculum prescrit. Comment les enseignants donnent-ils forme à leur enseignement sur une année scolaire, en fonction de leur projet d’enseignement, des ressources dont ils disposent et du système de contraintes dans lequel ils se trouvent ?
Connaissances mobilisées pour préparer un cours de sciences physiques
Authors: Becu-Robinault Karine
Published: June 2010

Numerosas investigaciones han permitido entender mejor en qué medida las concepciones sobre la enseñanza y el aprendizaje de los docentes infl uencian su práctica en clase . El trabajo de investigación que presentamos aquí intenta explorar, a partir de un estudio de caso, los conocimientos mobilizados en la actividad de preparación de una clase de ciencias físicas, en relación con los recursos externos disponibles. Con este objetivo, hemos realizado entrevistas de explicitación a 3 docentes con diferentes grados de experiencia. Estas entrevistas han sido analizadas según la base de las categorías de conocimientos puestos en práctica, su origen, en relación con los recursos externos mobilizados, así como los lugares de preparación. Aunque los docentes soliciten conocimientos y recursos externos diferentes, los resultados muestran que mobilizan conocimientos vinculados con saberes institucionales más o menos libremente adaptados, en función de las necesidades vinculadas con las situaciones docentes y de su nivel de experiencia. Por otra parte, los docentes más experimentados mobilizan conocimientos pedagógicos con contenido disciplinario que tienen campos de aplicación diferentes de los mobilizados por una docente principiante.
Construction de la professionnalité en formation initiale. Regards croisés sur l'évolution d'une enseignante-stagiaire en physique chimie
Authors: Perez-Roux Thérèse , Braud Philippe
Published: June 2010

Second year studies at teacher training college in France obliges trainee teachers to constantly compare work experience and what they have learned at university and tackles the diffi culty of acquiring the teaching tools necessary to be a competent teacher. In this study, which was carried out by 2 didactics researchers, a trainee teacher in physics and chemistry was interviewed on 3 different occasions using semi-directive questions and her professional work-experience essay was analysed. The results reveal the development of a type of professional identity through a series of views and values associated with the training year. While it does highlight the way different levels of competence are used and how they interact over the course of the school year, the external and more objective view of the didactics researcher shows that the teaching trainee’s methods were not fully compatible with the social model to which she had in mind. This double point of view associating both researcher and trainee opens promising avenues for teachertraining-college studies as regards the helping of trainees confronted by the diffi culties of their new-found teaching tasks.
Quelle éducation à la citoyenneté dans les expositions sciences et société ? L'exemple du changement climatique
Authors: Soichot Marine
Published: June 2010

Depuis la fi n des années quatre-vingt, le changement climatique est devenu une question environnementale majeure qui suscite débats scientifiques, polémiques médiatiques et affrontements politiques, aussi bien à l’échelle internationale que nationale, locale ou individuelle. Les conséquences du changement climatique conduisent à des considérations sur le plan scientifique, politique, social, juridique ou encore économique, et amènent une relecture du concept de citoyenneté. Traiter le changement climatique peut ainsi être l’occasion de lier éducation aux sciences et à la citoyenneté. Cet article étudie six expositions sur le changement climatique et met en évidence deux visées possibles en termes d’éducation à la citoyenneté : une visée citoyenne pour l’action et une visée citoyenne pour la réflexion.
Éducation aux risques climatiques. Premières analyses d'un dispositif pédagogique interdisciplinaire
Authors: Urgelli Benoît
Published: June 2010

This article raises the question of teaching pupils about the risks associated with climate change, a subject which is often debated and covered in the media. It initially looks at the consequences and challenges facing the education system and society but equally examines the effectiveness of the methods used and views held by secondary school teachers when tackling an interdisciplinary topic such as this. From September 2006 to June 2007 an interdisciplinary project based on samples taken from the media was set up following the latest work by the Intergovernmental Group of Experts on Climate Change (GIEC). The project brought together two groups of secondary school teachers to tackle the problem of educating pupils on the risks of climate change and citizenship in science class. Based upon the analysis of their course preparation and goals targeted, this paper looks at how teachers consider the sciences, the media, the learning process and the interdisciplinary methods and approaches used in the teaching of socioscientific questions.
Comment former des enseignants pour une éducation à l'environnement et au développement durable
Authors: Pomares Brandt Pascale , Aravecchia Liliane , Bally Josiane , Buisson-Fenet Emmanuel , Conio Martine , François Nicole , Mairone Corinne
Published: June 2010

This article deals with the Sustainable Development and Environmental Workshop (SDEW) proposed to secondary school teachers in training at the Aix-Marseille region’s teachers college. It fi rst puts the pilot project into context and then goes on to explain the ideas behind it and lastly illustrates how an SDEW can be implemented in the classroom. At the end of the workshop the trainees were asked if and how they intended to make use of an SDEW in their teaching. Their answers allowed didactics researchers to compare a trainee’s objectives with those generally set out in the SDEW’s as well as to improve later teacher-training initiatives. The study showed that while future teachers in first-year training were in need of support for the implementation of an SDEW, the support provided often proved to be insufficient.
La mesure dans l'enseignement de la chimie. Cas d'une approche des titrages par pH-métrie et conductimétrie
Authors: Le Maréchal Jean-François , Naïja Rym
Published: June 2010

Une approche épistémologique de la mesure est fournie à partir d’exemples qui se rencontrent en chimie. Cette approche met en avant qu’une grandeur, caractérisant l’objet étudié, doit être traitée avant qu’une ou plusieurs mesures soient effectuées. Ces mesures sont ensuite également traitées afin que l’expérimentateur puisse se faire une idée de l’objet. Cette approche permet d’analyser et de comparer deux réalisations de titrages acide base, l’un suivi par pH-métrie et l’autre par conductimétrie. Les données de notre recherche, constituées de comptes rendus de manipulation et de transcriptions, permettent de comprendre les difficultés des élèves dans le cas de la pH-métrie. Il apparait que les traits de surface de la représentation des mesures pH-métriques induit les élèves en erreur, et que la distance entre l’objet et l’idée qu’on s’en fait par l’intermédiaire de mesures ne peut récupérer cette erreur. Ce n’est pas le cas de l’étude conductimétrique pour laquelle la relation entre l’objet et l’idée, bien qu’aussi éloignée que dans l’autre cas, peut partiellement être prise en compte grâce aux traits de surface de la représentation des mesures. Cela s’interprète bien à l’aide de primitives phénoménologiques (p-prims).
Le modèle et son phénoménographe
Authors: Beaufils Daniel
Published: June 2010

Le présent article reprend différents travaux menés pour partie à l’Institut national de recherche pédagogique (INRP) et pour partie à DidaScO (université Paris-Sud) sur l’utilisation de l’ordinateur pour l’enseignement/apprentissage de la physique. La présentation suit l’ordre temporel de la dynamique de développement d’une thématique de recherche. L’objectif est à la fois de resituer dans le temps un certain nombre d’idées et de réalisations, d’expliciter les étapes de théorisation qui y sont associées et de proposer différentes modélisations des systèmes et des activités avec un point de vue sémiotique original : l’ordinateur apparaît comme le phénoménographe des modèles et l’activité de l’élève est vue comme une interaction avec un «monde des signes» . L’article commence donc avec un rappel de premières réalisations informatiques permettant la modélisation expérimentale ; ceci permet d’introduire l’idée de manipulation des modèles puis celle de phénoménographe. Celui-ci est ensuite au centre de questions portant sur la spécificité liée à la médiation informatique, les cadres d’intelligibilité mis implicitement en jeu dans les représentations et sur l’utilisation des registres sémiotiques.
Résolutions graphiques et mécanique : caractérisation en contexte
Authors: Kummer-Hannoun Pascale
Published: June 2010

Nuestras investigaciones se centran en la caracterización y la comparación de la mecánica impartida en dos contextos diferentes : el de las ciencias físicas y el de las ciencias del ingeniero, destinadas a los alumnos de instituto de serie científica, opción ciencias del ingeniero (grados 11 y 12 según la clasificación internacional). En este artículo hemos elegido focalizarnos en el análisis de los métodos de resolución gráfica presentes en ciencias del ingeniero menos frecuentes y bajo una forma simplificada en ciencias físicas. Articulando marcos originarios de la semiología gráfica, de la didáctica, de las matemáticas y de las ciencias físicas, mostramos cómo, a partir de algunos trabajos de alumnos, intentamos construir un nuevo marco de análisis de las trazas graficas producidas que pueda dar también cuenta de los obstáculos encontrados.
Compréhension d’un graphique à double implantation par des élèves de 9 à 10 ans
Authors: Ruda Richard , Maury Sylvette
Published: June 2010

In diesem Artikel untersuchen wir das Verstehen einer zweifach eingesetzten Grafik durch 9-bis 10-jährige Schüler. Wir stützen uns dabei besonders auf die Arbeiten von Bertin (1977) und Duval (1995). Die Untersuchung konzentriert sich auf die Registerkoordinierung zwischen einer Grafik mit Klimadaten aus einem Geografiebuch und der natürlichen Sprache (mehrere Behauptungen, deren Wahrheitswert auf der Grafik nachgewiesen werden soll). Die semantische Abgrenzung zwischen den beiden Darstellungsarten ermöglicht es, durch die falschen Antworten der Schüler verschiedene Formen von Mängeln in der Diskriminierung der Bedeutungseinheiten und in der sematischen Artikulierung zwischen den aufgestellten Behauptungen und der Grafik aufzuzeigen. Die Analyse dieser Mängel ermöglicht es, gewisse Inferenzen und Prozesse zu finden, die mit der Interpretation der Grafik durch die Schüler zusammenhängen.
Le constructivisme ne résout pas tous les problèmes
Authors: Arca Maria , Caravita Silvia
Published: June 2010

Constructivism cannot solve all the problems , Maria Arcà Silvia Caravita

Constructivist theories origin from nineteenth century empirlsm, but the more recent developments derive from genetlcal epistemology and contemporary cognitive science. The underlying model is of a biological type : the organism as an active protagonist constructs and organizes a knowledge which is appropriate for understanding its environment but which does not correspond to the true nature of facts.

What problems do emerge when one tries to apply constructivism to school context ? The dynamic of learning processes may differ from the various cognitive dynamics of pupils, and classroom implicite contracts may impede self construction of knowledge at school.

However the three key phrases of school constructivism (“children are the authors of their own knowledge", “knowledge is always built on the grounds of previous knowledge", “knowledge is built through conflicts") have deeply Influenced teaching practices. Yet a constructivist renewal of the teaching system could only take place within Institutional structures able to sustain teachers training, to organize hierarchically subjects contents and to evaluate teaching and learning processes.
Prévoir et observer le fait expérimental au cours moyen
Authors: Laugier André , Lefèvre Richard
Published: June 2010

Plannning and observation of experiments in elementary school (9-11 years) , André Laugier Richard Lefèvre

Before reaching the stage of doing experiments, the pupil must in a preliminary “observational" phase acquire information from observed facts. Starting from a class situation in which the teacher is involved in different teaching practices, this article shows in what way the pupil performs this stage of work, and how far initial conceptions can explain the difficulties he runs into. The authors then discuss the part that can be played by scientific debate between the pupils before an experiment. They examine the question of which among the existing teaching models would be most appropriate to promote the proposed solutions.
"Etudiants-chercheurs": une proposition en électrocinétique
Authors: Pinelli Philippe , Lefèvre Richard
Published: June 2010

Cet article présente l'élaboration, l'expérimentation, et l’analyse, d’une séquence de Travaux Pratiques d'électrocinétique au 1er cycle universitaire (DEUG), mettant en jeu un certain nombre de "situations-problèmes" destinées à faire jouer aux apprenants le rôle de "chercheurs novices". Cette étude rend compte du comportement des étudiants, non seulement dans la pratique de la démarche expérimentale, mais aussi dans la modélisation des dipôles électriques ainsi que dans l’utilisation de ces modèles. Les résultats obtenus semblent encourageants : en effet, d’une part un certain nombre de phases caractéristiques d’une démarche expérimentale ont pu être repérées et mises en relation, d’autre part, la modélisation effectuée, quoique perfectible, a pu être réinvestie de façon opérationnelle.
Un modèle pour un travail interdisciplinaire
Authors: Fourez Gérard , Mathy Philippe , Englebert-lecomte Véronique
Published: June 2010

Comment éduquer aux pratiques interdisciplinaires indispensables dans notre société scientifico-technlque ? Cet article propose une procédure de travail interdisciplinaire applicable à la fois dans la pratique et dans l’enseignement. Cette structure épistémologique peut servir de modèle à des applications didactiques.

L’article commence par évoquer les difficultés de l’enseignement scientifique disciplinaire ; puis il dénonce le risque de l’enseignement par thèmes ou par amalgame en insistant sur l'enracinement du travail interdisciplinaire. Celui-ci implique une situation, un projet, des producteurs et des destinataires, lesquels fonderont les critères permettant de sélectionner et de “clôturer” les contenus de l’“ïlot de rationalité” qui sera construit.

Les étapes du processus sont présentées à travers deux cas. Le premier, lié à une technique, peut s’étudier dans des contextes soit professionnel, soit scolaire. Le second vise une alimentation permettant de garder “la ligne” ; il est plus directement dirigé vers des élèves.
De la représentation en tuyaux au concept de milieu intérieur
Authors: Sauvageot-Skibine Marie
Published: June 2010

Les résultats de recueil de représentations d'élèves sur la façon dont s'effectue la circulation de l'eau, de l'air et des aliments chez l'homme, le fœtus et la plante verte, mettent en évidence une représentation commune, celle de la communication par tuyaux, qui peut perdurer jusque chez l'adulte, si elle n'est jamais traitée de front. Le constat de la persistance de cette représentation, qui fait obstacle à la construction du concept de surface d'échange avec le milieu intérieur, nous a renvoyé à la construction historique de ce concept. L’analyse de la situation avant Claude Bernard, nous a permis de mieux comprendre l’obstacle rencontré, d’examiner comment il a été franchi au XIXe siècle, les ressemblances et les différences avec la situation actuelle, et d’élaborer une situation-problème, pour les élèves d’aujourd’hui.
Point de vue à propos des équilibres chimiques
Authors: Larcher Claudine
Published: June 2010

À propos des équilibres chimiques, certaines expressions et certains symbolismes consacrés par l’usage sont ici interrogés. Ils sont considérés comme susceptibles d’induire de mauvaises représentations. Quelques propositions de modifications sont faites dans un souci de cohérence des codes symboliques et de rigueur de langage.
Les transformations des substances, enjeu de l'enseignement de la réaction chimique
Authors: Solomonidou Christine , Stavridou Hélène
Published: June 2010

Dans quelle mesure l'enseignement de la chimie réussit-il dans sa tâche de réorganisation et d’enrichissement du domaine conceptuel des élèves ? Les données de notre première recherche décrivent un processus de construction du concept de réaction chimique chez des élèves français du début et jusqu’à la fin de l'enseignement secondaire et elles mettent à jour que la construction et le fonctionnement du concept de réaction chimique dépendent de la construction du concept scientifique de substance. L’étude des conditions qui favorisent une première construction du concept de substance au niveau manipulatoire, ainsi que l'extension catégorielle de la pensée des élèves que cette construction implique, est le sujet de notre deuxième recherche. Nous décrivons les représentations initiales de jeunes élèves du collège à propos d’un certain nombre de substances et de leurs interactions, ainsi que l’évolution de ces représentations au cours d’une séance d’initiation en chimie, dont les éléments constitutifs sont un référent empirique spécialement conçu et des tâches intellectuelles des élèves liées à ce référent empirique.
L'apprentissage de la réaction chimique comme activité de recherche
Authors: Furió Carles J. , Bullejos Juan , Manuel Esteban de
Published: June 2010

El aprendizaje de la reacción química en tanto que actividad de investigación

El modelo de “la enseñanza por investigación” de las ciencias concibe el aprendizaje como el tratamiento científico de problemáticas abiertas a través del cuál se intenta conseguir como objetivo educativo explícito el cambio conceptual y metodológico. Este modelo de enseñanza experimental, como hipótesis didáctica, ha de ser validado por la práctica docente en dominios concretos de las Ciencias. En este caso se ha aplicado en la enseñanza de la hipótesis atómica de la materia de dos grupos de Secundaria, y se ha evaluado el aprendizaje logrado en el concepto de reacción química.
La didactique des sciences et de la technologie et la formation des enseignants
Authors: Martinand Jean-Louis
Published: June 2010

Les conceptions sur la formation des maîtres sont implicites, diverses, contradictoires ; elles oublient trop souvent que les maîtres enseignent des disciplines scolaires. Comment penser aujourd’hui la formation des enseignants à la prise en charge de leur discipline ? Cet article propose un modèle d’analyse qui s’appuie sur deux idées directrices :

1/ l’idée de référence (les activités scolaires sont des images de pratiques extérieures à l’école et prises comme références),

2/ l’idée de professionnalité (les enseignants doivent acquérir une double technicité, dans les pratiques de référence d’une part, et dans le guidage des activités et des apprentissages scolaires d’autre part).

L’article présente enfin quelques réflexions sur les formations actuelles, inspirées par le “modèle rêférence-professionnalitê".
Le dessin d'humour, catalyseur de la réactivation du réseau conceptuel de l'apprenant
Authors: Corten-Gualtieri Pascale , Huynen Anne-Marie
Published: June 2010

La problématique de la figurabilisation de concepts scientifiques, nous a menées à étudier les potentialités de communication des dessins d’humour parus dans des revues de vulgarisation scientifique. Dans une étude antérieure, nous avons mis à découvert, via des outils d’analyse appartenant au champ de la sémiologie, la capacité de deux dessins d’humour se rapportant au génie génétique, de communiquer des concepts scientifiques. Nous avons dès lors, expérimenté leur introduction en classe à travers des entretiens semi-directifs avec des élèves ayant déjà reçu un enseignement de génétique. Nous décrivons les mécanismes de décodage du message iconique mis en œuvre par ceux-ci face aux dessins. Ils mènent à une réactivation certaine du réseau cognitif des élèves autour des concepts de la génétique. Nous proposons alors diverses fonctions didactiques que le dessin d’humour pourrait assurer dans l’enseignement. Il pourrait être exploité tant comme outil de recueil de représentations d’élèves sur des contenus scientifiques que comme outil d’évaluation de connaissances. Plus fondamentalement, son introduction dans la communication des savoirs scientifiques pourrait être une médiation entre les messages linguistiques de l’enseignant et l’élaboration d'images mentales de concepts de biologie par l’apprenant.
Enseigner les fossiles à l'école élémentaire
Authors: Gouanelle Colette , Schneeberger Patricia
Published: June 2010

Enseñar los fósiles en la escuela primaria

En el ciclo 3 de la escuela elemental (niños de 9 a 11 años), los programas preven el estudio de las huellas de la historia de los seres vivos, los fósiles. Las respuestas recogidas interrogando a los alumnos, sobre la naturaleza, la edad y la formación de los fósiles, son a menudo obstáculo a la comprensión de los principios de la paleontología.

La historia de la geología revela similitudes entre las representaciones de los niños y ciertas teorías explicativas en relación a los fósiles. El análisis de los obstáculos que fué necesario sobrepasar para que las ideas sobre los fósiles evolucionen, puede ayudar a circunscribir mejor, las dificultades que encuentran los niños en la construcción del concepto de fósil.

Después de haber definido los objetivos-obstáculos, presentaremos algunas situaciones favorables a la evolución de las representaciones de los alumnos sobre los fósiles y la historia de los seres vivos.

Por otro lado, numerosos docentes, descuidan esta parte del programa y al mismo tiempo los alumnos están muy interesados en esas cuestiones.Para alentar a los maestros a enseñar la historia de los seres vivos, proponemos también en formación inicial como en formación continua, un modulo dedicado a la enseñanza/aprendizaje del concepto de fósil. Presentaremos ese modulo, precisando como es conducido por los formadores y como es percibido por los formados.
Caractériser les figures de la démarche de projet en technologie
Authors: Crindal Alain
Published: June 2010

Caracterizar las figuras de un proyecto en tecnología

En el cuadro de una encuesta sobre las figuras de un proyecto en tecnología, presentamos en este artículo un estrato de las actividades que asocian el Centro Nacional de Montignon y el INRP en una investigación-acción.

En un primer tiempo, hemos identificado el lugar de los pasos de un proyecto en tecnología, en una perspectiva histórica e epistemológica. En un segundo tiempo, hemos construido un esquema de análisis, funcionando como un filtro de observación, capaz de caracterizar cada situación de proyecto estudiada. A título de ejemplo, presentamos para terminar, una de las encuesta de la investigación y su resultado : las diferentes figuras tomadas del proceso de proyecto por una población de alumnos de la clase de “sixième”.

Actualmente este estudio se prolonga en otros trabajos de otras poblaciones de alumnos y docentes, donde las figuras características se están elaborando.
Utilisation raisonnée des instruments micro-informatiques dans les disciplines de l'enseignement secondaire
Authors: Lévy Jean-François
Published: June 2010

Utilización razonada de los instrumentos micro-informáticos en las disciplinas de la enseñanza secundaria

Este artículo presenta las reflexiones sobre los problemas planteados por ]a introducción y la puesta en obra de los instrumentos micro-informáticos en las situaciones de ayuda a las adquisiciones disciplinarias de la enseñanza secundaria. Apoyándonos sobre las observaciones de situaciones escolares y de formación de docentes, intentamos de poner en evidencia, les elementos pudiendo explicitar las dificultades encontradas en la utilización de esas nuevas tecnologías en el cuadro pedagógico.
L'intuition, obstacle à l'acquisition de concepts scientifiques. Propositions pour l'enseignement du concept d'énergie en Première S
Authors: Ballini Pascal , Robardet Guy , Rolando Jean-Michel
Published: June 2010

Intuition as an obstacle to the acquistion of scientific knowledge. Proposals for teaching about energy in the sixth year of secondary school

Because most concepts in the physical sciences (such as energy) are highly abstract and formalised, they cannot be constructed by way of intuitive approaches that rely on us being able to “sense” their characteristics. Our hypothesis is that an important obstacle to science learning occurs as a result of students’ reasoning being guided by intuitions that arise from their perceptions. This presumably is because it is difficult for them to think about matters that are not directly perceptible. We propose an alternative approach to teaching about energy that circumvents this difficulty. What cannot be perceived can nevertheless be constructed if students are required to respect the coherence of the theoretical constructions involved. In this way, the necessity for having concepts such as potential energy or internal energy becomes apparent. Further, these energy concepts prove to be efficient intellectual tools rather than simply being subject matter that students must learn. As a result, learners are given control over their own reasoning in a way that does not rely solely on intuition derived from their direct perceptions of the physical world.
Des objets muséologiques pour aider à traiter des obstacles en sciences et techniques
Authors: Guichard Jack , Guichard Françoise
Published: June 2010

Les objets d’exposition peuvent, par leur impact émotionnel ou les stratégies interactives qu’ils proposent, mettre les enfants et les jeunes en situation de remettre en cause leurs conceptions et en particulier d’ébranler certains des obstacles. Ce type de situation peut être développé si les créateurs d’exposition s'appuient sur une bonne connaissance de ces obstacles.

Des expériences menées dans les expositions pour les jeunes à la “cité des Sciences et de l'Industrie” par l’équipe “cité des enfants”, ainsi qu'au Muséum National d’Histoire Naturelle de Paris lors de la préfiguration de la Grande Galerie de l’Évolution, montrent l’intérêt de rassembler au préalable des informations permettant de connaître les conceptions des enfants, ainsi que de privilégier à chaque fois des solutions muséographiques qui rendent l’enfant actif sans renforcer ou créer de nouveaux obstacles. C’est ainsi qu’un certain nombre d’éléments d’exposition interactifs ont été conçus à partir de l’analyse de ces obstacles dans différents domaines scientifiques et techniques.
Grandir : Oui mais comment ?
Authors: Goix Marcelle
Published: June 2010

Growing : yes, but how ?

Even before pupils are exposed to the concept of growth at school, they have personal explanations for growth that are based upon deep-seated modes of reasoning which allow them to understand the everday world. However, these explanations hinder the construction of a scientifically acceptable concept of growth. A tool for analysing students’ naive conceptions of growth is presented. It is made up of a set of statements that yield insights into the obstacles that the learner may meet both at the level of the immediate domain of the concept being studied and at the level of the required frame of reference. The analysis of a sequence with this tool using the notion of obstacle-as-objective is reported. The results show that, based on the intellectual progress that needs to be achieved, the tool can guide the organisation of learning activities and assist in the monitoring of the evolution of pupils’ conceptions of growth.
L'idée d'obstacle dans la formation des professeurs des écoles
Authors: Schneeberger Patricia
Published: June 2010

The notion of conceptual obstacles in the training of primary school teachers

In France, primary school teachers are recruited through a competitive examination. Most candidates attend a year of preparation for this examination. Successful candidates then undertake a further year of professional teacher training. The recruitment examination demands mastery of a number of key ideas in the field of science education. Among these, the notion of conceptual obstacles, implying an analysis of pupils’ pre-conceptions and errors, has to be taken into account in the preparatory year curriculum. In this paper, we suggest ways in which the notion of conceptual obstacles is embodied in the examination questions related to biology and geology. We examine these questions in terms of the perspectives that are taken on pupils’ mental representations and how they should be dealt with in teaching situations. We also examine teacher training textbooks for biology and geology education on a similar basis. This enables us to draw generalisations with regard to primary teacher training in our country.
Ce que le professeur prévoit, ...ce qui se passe réellement
Authors: Sauvageot-Skibine Marie
Published: June 2010

Si on analyse les productions des élèves correspondant à une séquence de classe, on découvre des parcours différents de celui qui était prévu par l’enseignant. Ce qu’il prévoit n’est pas ce qui se passe réellement. De plus les élèves n’arrivent pas tous là où on souhaiterait les trouver après la leçon. On a alors tendance à conclure à l’échec des élèves et de l'enseignement. Alors que si on regarde plus précisément d’où ils partent et où ils arrivent, si on se donne les moyens d’analyser leurs parcours, on trouve des progrès là où on concluait trop vite à des non-réussites, peut-être parce qu’on ne s’attendait qu'à une seule façon de construire la notion visée et à une seule ligne d’arrivée.
Des élèves dans un labyrinthe d'obstacles
Authors: Fillon Pierre
Published: June 2010

Algunos alumnos en un laberinto de obstáculos

Algunos estudios han demostrado que numerosos alumnos, que han realizado un cursus cientifico completo del primer y segundo ciclo de la enseñanza secundaria, no dominan el concepto de reacción química.

Nos proponemos de mostrar, a través de un estudio de “caso” de la dinámica de los intercambios entre tres alumnos de una clase de tercero, que durante el pasaje del fenómeno de la reacción química a su modelo (ecuación de equilibrio), los alumnos solicitan numerosas representaciones y modos de razonamiento espontáneos que se manifestan como obstáculos al aprendizaje del concepto.

A través de una estrategia pedagógica que se apoya sobre la experimentación, proponemos de guiar los alumnos en situaciones donde tienen la posibilidad de expresar sus ideas y de confrontarse a la ideas de los camaradas y a la experiencia. De esta manera ofrecemos a los alumnos los medios de trabajar los diferentes obstáculos y de sobrepasarlos progresivamente.

Pensamos que por el conocimiento de esos obstáculos al aprendizaje, los profesores deberían estar en medida de construir situaciones de aprendizaje para ayudar a sus alumnos a dilucidarlos y permitirles así de acceder al concepto de reacción química.
La perturbation conceptuelle : Outil pour dépasser les obstacles
Authors: Zimmermann-Asta Marie-Louise
Published: June 2010

Conceptual disturbance : a tool for overcoming obstacles

The “conceptual disturbance” approach is a way of dealing with preconceptions that form conceptual obstacles to learning in science. It is directed at students’ personal construction of knowledge and supports their evolution towards more scientific constructs. Sixteen years of implementation of this approach under actual classroom conditions have been used to test its effectiveness and define how it should be used.
Qu'entendre par “îlot de rationalité” ? et par “îlot interdisciplinaire de rationalité” ?
Authors: Fourez Gérard
Published: June 2010

¿ Qué se comprende por “islote de racionalidad” y por “islote interdisciplinario de racionalidad” ?

Este artículo conceptualiza y define una práctica científica típica de las tecnologías y de las ciencias de terreno, las cuales se dan representaciones de situaciones particulares y únicas. Diferenciamos el “islote de racionalidad” de otros conceptos, particularmente de las representaciones espontáneas. Se define como una representación teórica que responde a la pregunta “¿ De qué se trata ?” en una situación precisa en vista de proyectos contextualizados. Distinguimos los islotes interdisciplinarios de racionalidad de las construcciones teóricas dejando de lado las disciplinas establecidas. Por último, el interés cultural de esas prácticas es puesto en evidencia, lo mismo que su importancia en vista de una educación científica que intenta tener un sentido en la vida de los alumnos.
Repères pour une histoire de la didactique des enseignements technologiques
Authors: Lebeaume Joël
Published: June 2010

L'article propose quelques jalons pour une histoire de la didactique des disciplines technologiques grâce au repérage des travaux et recherches sur et pour ces enseignements. La chronologie reconstruite qui examine aussi l'organisation institutionnelle de la recherche, cherche à identifier les origines de ce questionnement, ses intentions fondatrices et ses caractéristiques.
Vingt années de thèses en didactique de la physique et de la chimie
Authors: Beaufils Daniel
Published: June 2010

Depuis une vingtaine d'années, des dizaines de thèses ont contribué à l'investigation de questions spécifiques à l'enseignement de la physique et de la chimie. Nous rappelons et présentons ici différents travaux francophones que nous avons articulés en fonction de leur contribution. Un premier ensemble concerne ainsi l'explicitation des conceptions et raisonnements des élèves et étudiants. Un autre ensemble a contribué à l’étude des questions de définition des contenus enseignés. Enfin, des travaux ont été consacrés à l'enseignement en situation et à la formation des maîtres.
Au milieu des courants, constitution d'une didactique des sciences de la vie et de la terre
Authors: Rumelhard Guy
Published: June 2010

En el medio de las diferentes corrientes, constitución de una didáctica de las ciencias de la vida y de la Tierra

Las ciencias de la vida se definen en tensión entre un reduccionismo fisico-qui-mico y concepciones filosóficas o metafísicas, tales como los conceptos de vida o de salud mismos. La Didáctica oscila también en tensión entre una preocupación de cientificidad y una militancia al servicio de una preocupación etica y política. Las discusiones entre didácticos se cristalizan alrededor de cuatro nociones que se entrecruzan y que requieren de una gran cultura para ser discutidas : interdisciplinaridad, diferenciación, objetivos y obstáculos.
Conceptions d'étudiants professeurs des écoles sur l'expérimentation et obstacles correlatifs à sa mise en oeuvre à l'école élémentaire
Authors: Flageul Roland , Coquidé-Cantor Maryline
Published: June 2010

Pour contribuer à préciser les conceptions de futurs professeurs des écoles sur les fonctions de l’expérimental, nous avons proposé un questionnaire à 200 étudiants et stagiaires des IUFM de Rouen et de Chartres.

Les souvenirs des pratiques expérimentales, vécues au cours de la scolarité, évoquent plusieurs objets d’étude et activités qui peuvent apparaître comme des paradigmes de l’enseignement de la biologie. Les activités citées, cependant, se rapportent plus à des observations ou à des manipulations qu’à des expérimentations. On constate aussi parfois une confusion des champs disciplinaires. Dans les conceptions sur l’expérimentation, l’approche empiriste est valorisée et les propositions relatives au raisonnement ou à la mise à l’épreuve d’idées sont peu présentes. Si on considère le cadre épistémique de ces sujets, ces conceptions empiristes nous semblent représenter un obstacle important dans le compréhension de ce qu’est une expérimentation. Nous proposons, à titre exploratoire, un tableau précisant les représentations-obstacles relatives au concept d’expérimentation, et une action de remédiation mise en œuvre dans la formation.
"Réel de terrain", "Réel de laboratoire" et construction de problèmes en sciences de la vie et de la terre
Authors: Orange Christian , Harivel Beorchia Françoise , Ducrocq Paulette , Orange Ravachol Denise
Published: June 2010

“Reality in the field”, “reality in the laboratory” and elaborating problems in the Life and Earth Sciences

We present a selection of the results of our research carried out with the INRP. This research attempts to bring together, in a few case studies, the approach of elaborating problems with the particularity which certain branches of the Life and Earth Sciences have of referring to both field and laboratoiy work. This leads us to underline the great variety of relationships between empirical registers and explanations, which cannot be translated by a stereotypical experimental procedure, and the importance of practical experience in the inter¬ pretation of the facts. There follow a number of questions on the role of empirical investigation in the teaching and the learning of biology and geology.
Apprentissage de schèmes d'usage et de schèmes d'action instrumentée ; comparaison de populations d'étudiants et de types de médiation
Authors: Cartonnet Yves
Published: June 2010

Learning schemes of use and schemes of instrumental action: comparison of populations of students and of types of mediation

We present an assessment of laboratoiy work sessions at the “licence” level in mechanical technology in the department of mechanical engineering at the Ecole Normale Supérieure, Cachan. The students, with a background of DEUG (2 years at university) or CPGE (20 year old) had access to the instructions, either by computer and multimedia software, or by a manual containing similar information and including photographs. The assessment, using systematic video surveillance and tests afterwards, was aimed at identifying the contribution and difficulties related to accessing information through the computer medium. The assigned task involved using a measurement instrument prior. Four results were observed : the two populations of students nominally had similar experience of micro-computing ; the performances of student pairs are not influenced by the type of access to the instructions -computer or manual ; conversely, the two populations obtained opposite scores depending on the type of accès ; the multimedia was a handicap for the former DEUG students and put the former CPGE students to an advantage ; finally, the mode of access to the instructions changes the work bench, has an influence on the communication between students and consequently on their learning.
Quatre jeudis à La Villette. Construire en partenariat une pédagogie de la réussite
Authors: Royon Christiane , Hardy Marianne , Chretiennot Claude
Published: June 2010

Cuatro jueves a La Villette. Construir en asociación una pedagogía de éxito

Para esta investigación pedagógica llevada en la Ciudad de los niños de La Villette, hemos estudiado las posibilidades, es decir los recursos contenidos por una asociación entre instituciones educativas, la potencialidad de evolución de los actores, las capacidades a aprender de los niños. El motor de la investigación ha sido de intensa mobilización de las diferentes partes, actores de terreno, investigadores, jerarquías comprometidas con un desafío : hacer que todos los niños se impliquen en las actividades y la reflexión sobre el terrenor y en la clase. El método utilizado consistía en introducir las transformaciones y analizar los resultados, sea en términos de procesos, de dinámica, sea en términos de efectos, de las adquisiciones y de los saberes. Haciéndolo, hemos podido también, cercar ciertos obstáculos epistemológicos encontrados por los adultos en el curso del proceso de transformación de sus prácticas y precisar cuáles son las vías que han premitido sobrepasarlos.
Des ateliers de pratiques scientifiques pour l'insertion scolaire : vers l'élaboration d'un cahier des charges
Authors: Coquidé-Cantor Maryline , Prudor Philippe
Published: June 2010

Cette étude analyse des ateliers de pratiques scientifiques et techniques destinés à des jeunes en difficulté, dans le cadre scolaire, hors temps scolaire, et l’adaptation de la démarche proposée par des associations de culture scientifique et technique. Une attention particulière, dans l’analyse des ateliers, est portée aux démarches suivies par les jeunes, à la place et aux rôles des écrits dans les activités, à l’ouverture à une culture scientifique, et aux fonctions de l’animateur. Des propositions pour optimiser le partenariat sont avancées.
Ruptures et continuités entre physique et mathématique à propos de la caractéristique des dipôles électriques linéaires
Authors: Malafosse Didier , Lerouge Alain
Published: June 2010

Les professeurs de sciences physiques s’étonnent souvent des difficultés rencontrées par leurs élèves dans la mise en œuvre de connaissances mathématiques. Parallèlement, les enseignants de mathématiques sont convaincus que les notions qu’ils enseignent sont spontanément transférables en physique. En nous appuyant sur un exemple, celui de l’étude expérimentale de la loi d 'Ohm, nous montrons que l 'analyse de ces difficultés met en évidence une absence de repères pour penser les continuités et les ruptures entre les deux disciplines et nous proposons un modèle articulé autour des notions de “cadre de rationalité’’ et de “registre sémiotique” qui permet d’analyser les processus de conceptualisation par une approche inter-didactique.
La pluridisciplinarité dans les sciences de la vie : Un nouvel obstacle épistémologique, la non-linéarité
Authors: Guespin-Michel Janine , Ripoll Camille
Published: June 2010

La pluridisciplinarité est d'autant plus nécessaire et d’autant plus difficile à réaliser que l’on est plus “bas” dans l'échelle comtienne des sciences. Mais un nouvel obstacle est apparu il y a quelques années et persiste en biologie, au niveau même de l’utilisation de théories physiques ou de formalismes mathématiques qui pouvaient le plus contribuer à faire avancer les questionnements et les connaissances. Il s’agit de théories (ou de formalismes) non linéaires destinées à traiter de la complexité du vivant. Les difficultés rencontrées par l’introduction de ces conceptions nouvelles chez les chercheurs en biologie sont plus d’origine philosophique que d’origine scientifique, et se présentent comme un obstacle épistémologique lié notamment à la notion de déterminisme.
Les relations biologie/mathématiques interrogent l'enseignement des sciences de la vie
Authors: Lange Jean-Marc
Published: June 2010

L’histoire de l’émergence des biostatistiques montre l’importance de la modélisation probabiliste dans les sciences de la vie. Cette modélisation est à la fois aide et obstacle et participe pleinement à la conceptualisation en biologie comme le montre le cas de la génétique. En permettant l’imputation causale elle est aussi un critère de scientificité comme l’est la validation expérimentale. Par contraste, son absence des programmes des Sciences de la Vie et de la Terre au collège et au lycée en France soulève des interrogations.