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Qui enseignera l'épistémologie des sciences? Conceptions d'enseignants sur la science et conséquences pour l'enseignement des sciences
Authors: Lakin Suzanne , Wellington Jerry 
Published: June 2010

Quelles sont les conceptions et les croyances des professeurs de science concernant l’épistémologie des sciences ? Quels sont leurs besoins et leurs motivations au moment d’aborder cet aspect du programme de science en classe ? Leurs croyances et leurs motivations exerceront-elles une influence importante sur la façon de présenter la science aux élèves ? Telles sont les principales questions abordées dans cet article.
Celui-ci résume les résultats d'une recherche qui a examiné les conceptions d’un certain nombre de professeurs de science selon une méthode dérivée de la théorie du construct personnel de Kelly. Les conséquences pour l’enseignement des sciences sont examinées et des orientations pour la formation professionnelle dans ce domaine sont proposées.
L'élève, un interprète professionnel
Authors: Weisser Marc 
Published: June 2010

Comment la théorie des obstacles épistémologiques de Bachelard se traduit-elle quand on s’intéresse non pas à la création du savoir par le chercheur, mais à sa (re-)découverte par chaque élève ? Nous proposons une lecture des apprentissages en sciences expérimentales à la lumière de la notion d’interprétant, due au sémiologue américain Ch. S. Peirce.
Du décodage des consignes de travail au décodage des phénomènes expérimentaux eux-mêmes, l’apprenant se livre à un intense travail d’interprétation de tous les signes, de tous les messages qu’il perçoit. L’explicitation des systèmes sous-jacents dans lesquels s’originent ces processus sémiosiques conduit à une approche unifiée s’agissant du traitement de l’erreur et, de façon plus générale, à une réflexion d'ensemble sur la modélisation.
La dualité microscopique-macroscopique un obstacle sous-jacent aux difficultés en chimie dans l'enseignement universitaire
Authors: Barlet Roger , Plouin Dominique 
Published: June 2010

Divers obstacles observés lors de l’enseignement à l’université montrent la persistance de conceptions issues du “ sens commun” et l’absence de “conscience microscopique” face aux phénomènes observables à l’échelle macroscopique.
Ces obstacles liés à la dualité microscopique-macroscopique sont développés ici dans quatre champs spécifiques à la chimie :
-les mécanismes réactionnels en chimie organique à entrée dominante microscopique ;
-la stéréoisomérie à entrée à la fois microscopique et macroscopique ;
-le conflit entre stabilité et réactivité des espèces chimiques qui dépend des situations expérimentales ;
-l’antagonisme entre la pression et le volume des gaz qui ne sont pas régis par les mêmes lois d’additivité.
La prise en compte de ces obstacles nécessite un enseignement plus intégré basé sur un réel rapport dialectique entre les aspects microscopiques et phénoménologiques. Diverses proposüions didactiques sont faites en ce sens.
La biologie et sa didactique, dix ans de recherche
Authors: Clément Pierre 
Published: June 2010

Ce texte présente un double bilan sur dix ans de recherches en didactique de la biologie s.l. (biologie, géologie, environnement, santé...).
Dans un premier temps, il catégorise ces recherches (à partir principalement des thèses et mémoires de DEA réalisés à Lyon 1 et en partie à Grenoble 1). Il en présente les méthodes et les nouveaux résultats acquis ces dix dernières années, en les regroupant en trois types : l’identification de conceptions et obstacles ; l’analyse de situations didactiques et des processus d’apprentissage ; l’analyse de la transposition didactique (externe et interne).
Dans un second temps, il explore les spécificités de la biologie pour les mettre en relation avec certaines spécificités des recherches en didactique de la biologie : conséquences du renouvellement rapide des connaissances biologiques ; difficulté de trouver un consensus sur ce qu’est la vie et sa complexité, et essai de la définir comme un système ouvert, auto-organisé, finalisé et ayant la capacité de se reproduire ; diversité des méthodes d’étude du vivant (observation-catégorisation, expérimentation, modélisation) ; discussion de la prise en compte des enjeux économiques, mais aussi éthiques et citoyens.
Chaque fois sont analysés les corrélats éducatifs de ces questions, et sont présentés des travaux de recherche effectués (ou qui restent à effectuer) en didactique de la biologie.
La représentation scientifique de la réalité : expérience et expérimentation à l'école primaire
Authors: Arca Maria 
Published: June 2010

Avant même d’envisager la précision de la réalisation ou des résultats, il est méthodologiquement important de s’interroger sur la signification conceptuelle des expérimentations. Si certaines d’entre elles permettent de recueillir des données sur une réalité qui, au niveau expérimental, est en train de prendre forme, d’autres représentent (de manière déformée, schématique et analogique) des aspects particuliers de la réalité. À l’école, les expérimentations ont généralement une existence autonome et peuvent être exécutées correctement même si elles ne sont pas conceptuellement rapportées à la complexité des phénomènes qu’elles devraient interpréter. Savoir procéder à ces expérimentations est certainement utile mais la connaissance consciente de ce que l’on voudrait montrer ou démontrer ne va pas automatiquement de soi. Il est donc nécessaire de développer, parallèlement, tout un éventail de stratégies cognitives permettant d’établir une relation cohérente entre les faits et leurs explications.
Dès l’école primaire, il est possible de développer des activités de modélisation abstraite à partir d’évidences quotidiennes, en valorisant souvenirs et associations, déductions et inductions issus de l’expérience des enfants. Même les modèles les moins raffinés, dans la mesure ou ils sont élaborés de manière cohérente par les enfants, peuvent constituer une trame de références conceptuelles susceptibles de soutenir et de donner une signification même aux activités expérimentales les plus complexes.
La pluridisciplinarité dans les programmes et dans les actes : Une tentative dans l'enseignement agricole
Authors: Galiana Dominique 
Published: June 2010

L’objet de cet article est de présenter brièvement les réformes entreprises par le Ministère de l’Agriculture pour promouvoir la pluridisciplinarité dans les formations scolaires initiales. Les exemples cités concernent les disciplines de biologie-écologie, physique-chimie, éducation sportive mais aussi zootechnie et phytotechnie. Une approche historique rapide permet de retracer les débuts des réformes entreprises en ce sens (BTA 1984-1985) et le devenir de celles-ci (réforme de certains BTA en bacs technologiques puis des autres en bacs professionnels).
Cependant, nous constatons qu’élaborer des réformes ne suffit pas toujours pour obtenir les résultats escomptés et nous précisons les difficultés que rencontrent les enseignants et les élèves lors de la mise en œuvre de ces réformes.
Fonctions du cahier d'expériences et rôle de la médiation enseignante dans un dispositif "la main à la pâte" en cycle 3.
Authors: Bruguière Catherine , Lacotte Jacqueline 
Published: June 2010

Las funciones del cuaderno de experiencias y el rol de mediación del docente en un dispositivo de “la mano en la pata” en ciclo 3.
El estudio propuesto esta basado sobre los escritos producidos en una clase de ciclo 3 (CM1, alumnos de 9-10 años) durante una secuencia sobre la fosilización inscrita en el dispositivo “La Mano en la Pata”. El objetivo principal del estudio es el “cuaderno de experiencias”, donde cada alumno consigna sus notas personales sobre la gestión adoptada. En el caso estudiado, se trata sobre todo de conservar la huella del camino colectivo (de donde partimos y a donde llegamos) y servir de soporte a la expresión oral individual, durante las discusiones en la clase. El análisis didáctico del contenido de los cuadernos, muestra sin embargo, que los escritos juegan un pequeño rol en la construcción cogni-tiva individual. En este caso, el razonamiento científico se elabora bajo la dirección del maestro, de manera ampliamente colectiva. Las interacciones verbales maestro-alumno anotados en el “cuaderno de ciencias", conducen a la producción de un otro tipo de escrito, respectando las normas del discurso científico, destinado a ser memorizado y publicado en el diario científico de la escuela. El camino constructivista enfocado por “La Mano a la Pata” se ejerce en este caso, mucho más durante el oral colectivo, donde el docente juega un rol importante de mediación, que en la vuelta sistemática de cada alumno sobre su escrito personal...
Une collaboration entre enseignants et artisans en Guinée pour contextualiser la chimie.
Authors: Diallo Alfa Oumar , Larcher Claudine 
Published: June 2010

Collaboration between teachers and craftsmen In Guinea showing chemistry in context.
This work considers collaboration between secondary school teachers and local Guinean craftsmen or technicians whose activity can be considered to pertain to chemistry. The objectives are not professional training to one or other of these activities, but are rather of setting scientific and environmental education within a social context.
Here we pose the problem of the acceptability and feasibility of such a partnership, a problem which would be posed in the same way in the context of professional training. The acceptability is evaluated by questioning the people concerned. By analysing the social practices of the professionals and of the way in which they talk about their practices, it is possible to identify which material can be used as such in a school context, what will need to be revisited in class to improve on the formulation or structuring, and what needs to be rebuilt in order to be more coherent with scientific knowledge.
Some activities, tested in real conditions, are then proposed.
Problématiser à propos des planètes à partir d'une recherche documentaire à l'école élémentaire ?
Authors: Froger Norbert 
Published: June 2010

Problematizar a propósito de los planetas a partir de una investigación documentarla en la escuela elemental , Norbert Froger
La investigación documentaría en astronomía es generalmente presentada como un medio de elaborar conocimientos a partir de informaciones estudiadas. Este enfoque no va solo de si. Para que el alumno se adueñe de las informaciones y construya los conocimientos, no alcanza con poner a dispo¬ sición los datos textuales o numéricos en los libros o internet. Es necesario por un lado un cuadro problemático que dá sentido a la investigación y por el otro tener las competencias de lector, para extraer los múltiples datos que contiene un documento, las informaciones pertinentes en relación a la investigación. Este doble apremio conduce a estudiar el sistema solar en el cuadro de un proyecto pluridisciplinario apuntando a construir el problema de una clasificación de las planetas y a resolverlo por una investigación documentaría. Parece que si los alumnos construiyen los problemas, la dificultad didáctica es identificar el problema científico mejor adaptado para que el mayor número de alumnos se lo apropién.
Mesurer la terre avec un bâton : Sur les pas d'Ératosthène
Authors: Di Folco Emmanuel , Jasmin David 
Published: June 2010

Measuring the size of the Earth using sticks, “following in the footsteps of Eratosthenes” Emmanuel Di Folco David Jasmin
Since September 2000, hundreds of classes from primary and secondary schools have been participating in an international cooperative project organised by “La main à la pâte”. The objective is to enable pupils to measure the size of our planet. Reproducing in this way the historical experiment of the Greek scientist Eratosthenes, they measure the shadow of a vertical stick (also called “gnomon”) at midday in the sun, and exchange their results via the internet with a partner situated at a different latitude but a known distance away. They obtain the circumference of the Earth by using a simple calculation.
De l'objectivation à la simulation des interactions maître-élèves / From objectivation to the simulation of teacher-student interactions
Authors: Morge Ludovic 
Published: June 2010

From objectivation to the simulation of the interactions between teachers and pupils Ludovic Morge
This article synthesises the work we are carrying out on concluding phases, a specific moment of the teacher pupil interaction during which the teacher’s objective is to accept or refuse the pupils’ production. Our research follows two lines which enrich each other mutually : the objectivation of the concluding phases and the training to the management of this moment of interaction. The objectivation involves situating the concluding phases and delimiting a field of application of these concluding phases in a number of teaching situations. In parallel to this work of objectivation, we have designed and implemented two teacher-training courses on interactions. The first scheme develops the skills of interaction in the science class by a posteriori auto-analysis of the interactions in the class. The second scheme is based on the use of software which simulates the management of a session. It enables the finer development of the aptitude to interact during a particular session beforehand. This work on interactions will be completed by a third line of research which aims to improve understanding of how the teacher takes decisions during interactions.
L'accompagnement scientifique en primaire à travers les interactions langagières
Authors: Lafosse-Marin Marie-Odile 
Published: June 2010

Carried out in the framework of the La main à la pâte programme, this study analyses language interaction during a primary-school science class in the presence of a scientific partner and examines the particularities of such a teaching situation. It is also based on interviews conducted with scientific partners (both engineering students and science academics) as well as primaiy school teachers given academic support in sciences.
The verbal exchanges which comprise the sequence were translated into diagrams in an effort to explore their sequence structures as well as the dynamic complexity of the interactions. A language grid was used in order to analyse the different aspects of the lesson’s verbal interactions and as a tool to study the beginning and end of the sequences as well as the teacher’s time-management. It also contributed to our understanding the factors which govern the extent of any mediation opportunities created by this new teaching situation in which teacher and academic play complementary roles. A change in the approach to knowledge and learning became evident by the different positions that the pupils «discovered and chose » in the midst of the various and complex interactions between the interlocutors and actors of the lesson.
Problèmes complexes flous en environnement et pensée réflexive d'élèves du secondaire
Authors: Toussaint Rodolphe , Lavergne Marie-Hélène 
Published: June 2010

„Schlecht strukturierte komplexe Probleme“ in Bezug auf die Umwelt und reflexives Denken bei Schülern der Sekundarstufe
Die Untersuchung wurde mit Schülern der Sekundarstufe durchgeführt, die bei einem Programm für die Aufklärung über die Umwelt eingeschrieben waren. Diese Schüler waren mit „schlecht strukturierten komplexen Problemen“ (ill structured problems) konfrontiert, die im Bereich der Artenvielfalt ausgesucht wurden, die nicht mit Sicherheit festgelegt sind und für die es nicht nur eine einzige Lösung gibt. In einem ähnlichen Fall wird das Problem eher nach Identifizierung einer Lösung, die die Situation vorübergehend abschliesst, als gelöst angesehen. Die Ergebnisse ermöglichen uns, das von Patricia King und Karen Kitchener beschriebene Modell für gültig zu erklären und es mit den Vorschlägen von Gaston Bachelard in Einklang zu bringen.
Organiser des activités de production à l'école primaire. Sélectionner des matériaux avec des élèves de 6 ans
Authors: Chatoney Marjolaine 
Published: June 2010

Les activités de production d’objets figurent aux programmes pour chacun des cycles de l’école primaire. La prescription ne précise ni le type d’objets techniques à produire, ni les fonctions techniques à aborder, ni les matériaux à mettre en forme ou les techniques à mettre en œuvre et encore moins les notions à construire. Elles sont laissées à l’appréciation des enseignants. Ils peuvent agir sur la complexité de l’objet à concevoir et faire varier la manière de distribuer le savoir dans la façon d’organiser l’étude. Ces variations méritent l’attention des didacticiens.
L’objectif de cette étude est de montrer que l’approche par l’interrelation des niveaux fonctionnel, structurel et technique d’un objet et de leur rapport de dépendance permet une organisation des tâches plus riche et plus variée que les préparations plus traditionnelles.
L’étude est faite au cycle 2, avec des élèves de CP (6-7 ans) après une séquence d'enseignement consacrée à l’étude d’un projet de réalisation d’un moulinet de foire pour enfant.
Quel enseignement sur la nutrition des plantes en éducation "de base" ? Proposition didactique
Authors: Cañal de León Pedro 
Published: June 2010

How should plant nutrition be taught in Mbasic”education ? A didactical suggestion , Pedro Cañal de León
In science didactics one of the essential problems is how to choose the most appropriate goals and information content in whatever area of knowledge is going to be taught. This article deals with the case of “basic” instruction about green plant nutrition, and, by providing some elements for a reliable didactic transposition, aims to contribute to improved teaching and learning in this field.
Un modèle d'enseignement génératif de la photosynthèse
Authors: Barker Miles , Carr Malcolm 
Published: June 2010

A generative learning strategy about photosynthesis , Miles Barker, Malcolm Carr
Three strategies for teaching and learning about photosynthesis are described and criticized on the grounds that none of them promotes understanding of photosynthesis as a carbohydrate-producing process in a way which can be related to students’prior knowledge.
A new strategy exploring the material aspects of photosynthesis (carbohydrate production) based on the generative learning model of Osborne and Wittrock (1985) has been developed. A teaching package entitled “Where Does The Wood Come From ?" has been trialled with a class of 26 fouth formers (14-year-olds). Seventy-one per cent of the students acquired a view of photosynthesis as a carbohydrate-producing process. Some novel techniques for implementing constructivist theory in the classroom (investigations, surveys, a self-teach booklet, check-points) are described. Modifications to the generative learning model itself, especially its apparently sequential nature, are suggested.
Élaboration de modèles conceptuels adaptés à l'enseignement professionnel : une application en agrotechnique
Authors: Leclerc Louis-Philippe , Besançon Jacques , Nizet Isabelle 
Published: June 2010

The elaboration of conceptual models adapted to vocational teaching : an exemple in agrotechnics, Louis-Philippe Leclerc, Jacques Besançon, Isabelle Nizet
In vocational teaching, the construction by pupils of diagrams which include the concepts and scientific principles relating to the techniques they are learning may help them to build for themselves mental models relevant to the tasks they will have to perform in their profession. This study sets out the conditions and mode of elaboration of conceptual models which a teacher can use to help his pupils in making techno-scientific diagrams in agricultural technology in secondary education. First, the content is analysed, at the appropriate level. Next, it is organised and given shape by means of a conceptual chart connecting the units in hierarchical order. Finally, conceptual models (expert diagrams) structure the dynamics of the subject, reflecting the underlying processes of the tasks in question. These proceedings, put into practice in a area of agrotechnics, have led to the creation of an integrated series of expert-diagrams, whose teaching potential we discuss.
Quelques problèmes posés par l'évaluation des raisonnements en science chez les élèves
Authors: Dupont Michelle 
Published: June 2010

Some questions raised In evaluating pupils' scientific reasoning , Michelle Dupont
Deductive reasoning, hypothetico-deductive, induction – at what stages do these reasoning processes come into play in the course of scientific activity ? What difficulties do teachers come across when they wish to evaluate in the work of their pupils these logical activities ? What criteria should we choose ? What difficulties confront pupils when they have to make use of these forms of reasoning in order to solve a “problem" ?
In conclusion, these logical processes seem to necessitate an interdisciplinary approach.
Raisonnement à plusieurs variables : tendances de la pensée commune
Authors: Viennot Laurence 
Published: June 2010

Reasoning with several variables : tendencies of common thinking , Laurence Viennot
Starting from the results of enquiries among science students, the article specifies some tendencies frequently observed in treating problems with several variables, or in the understanding of the wording of such problems. Two modes of reduction of the analysis of the functional dependencies in question are described : considering fewer than the necessary variables, or else, treating the right number of variables but in an approximate way, which gives the structure of a story to the explanation provided by the students. These characteristics of “linear causal reasoning" are shown to appear in various contents. This adds to the justification of an approach to the study of learners’ ideas by including the general components of reasoning, and not only specific contents.
Sur la persistance d'une conception : la tuyauterie continue digestion-excrétion
Authors: Clément Pierre 
Published: June 2010

Lorsqu’on leur demande de dessiner les lieux par lesquels transite un litre de bière, entre le moment où elles Vont bu et le moment où elles vont uriner, trois personnes sur quatre dessinent un tuyau continu entre l’intestin et les conduits urinaires. Cette proportion est maintenue chez les étudiants scientifiques ou para-médicaux de première année. Elle n’est plus que d’une personne sur deux en deuxième année d’études universitaires de biologie, après un DEA de biologie, et chez des enseignants de mathématiques ou de physique. Elle disparaît chez des enseignants de biologie.
Les origines de cette conception et de sa persistance sont discutées. Il s’agit d’une construction individuelle originale, quotidiennement renforcée, et qui s'enrichit même de connaissances biologiques qui auraient dû la déstabiliser. Cette conception est souvent juxtaposée à d’autres conceptions plus proches des connaissances scientifiques sur le même phénomène, et qui ne sont mobilisées que dans d’autres situations, scolaires par exemple.
Sont enfin soulignés les enjeux de recherches de ce type pour la didactique de la biologie et l’ensemble des sciences cognitives.