Montpellier, janvier 2013
De nouveaux programmes… Un lycée qui bouge…
Qu’apporte la didactique pour notre enseignement ?
Propositions subjectives…
Jacques Vince Lycée Ampère (Lyon), Groupe SESAMES
enseignant associé à l’Ifé- ENS Lyon [email protected]
http://pegase.inrp.fr
Montpellier– janvier 2013
Situations d'Enseignement Scientifique : Activités de Modélisation, d'Évaluation, et de Simulation
Montpellier, janvier 2013
La didactique, c’est
Une prise de tête coupée de la réalité
Un moyen de quitter les élèves
Un truc qui pourrait être utile si on en tenait
compte dans les programmes
Une discipline sans utilité dans les IUFM
Un mot que les IPR aiment bien dire
Montpellier, janvier 2013
Le chercheur en didactique et ses propositions : A sauver ou à jeter aux lions ?
Montpellier, janvier 2013 4
La didactique peut-elle sauver l’enseignement
des sciences physiques ?
Qu’a-t-elle à dire sur les nouvelles instructions ?
Montpellier, janvier 2013
Qui sommes-nous ?
SESAMES
3 sous groupes
pluridisciplinaire
physique lycée
mathématiques – collège
des enseignants, rémunérés par l’IFé
3 chercheurs (+ doctorants)
Montpellier, janvier 2013
La collaboration entre enseignants et didacticiens peut-elle fonctionner ?
Pratique de
recherche
Pratique
enseignante
Contenu disciplinaire
Outils généraux
Contenu disciplinaire
?
Une des modalités de navigation dans Pegase
La collaboration entre enseignants et chercheurs
Besoin
6
Montpellier, janvier 2013
Les ressources disponibles •Les documents destinés aux élèves
- Partie n (activités) - Exercices de la partie n
•Les documents « prof » (aide à la mise en
place des activités et des exercices) •Pourquoi cette activité ? •Informations sur la préparation de l’activité •Analyse du savoir à enseigner et information sur le contenu •Informations sur le comportement des élèves et sur la façon de prendre en compte leurs difficultés •Corrigé
•Des vidéos d’élèves en classe (sur certaines parties de programme seulement)
•Des textes plus généraux concernant cet enseignement
site PEGASE
http://pegase.inrp.fr
Montpellier, janvier 2013
Vos attentes ?
• Présentation rapide de chacun-e
• Les attentes éventuelles avec lesquelles vous êtes venu-e…
• Les besoins ressentis actuellement
• Ce avec quoi vous aimeriez repartir…
Montpellier, janvier 2013
Au menu, ou à la carte…
• Quelques constats sur notre « état » actuel
• Contexte institutionnel…
• Prendre en charge un programme
De l’analyse du savoir à et pour enseigner à la conception d’activités
– Hypothèses, modélisation, idées initiales…
– Structuration et rédaction des activités
• Structurer son enseignement par activités
Montpellier, janvier 2013
Quelques constats…
Données extraites des dossiers de l’enseignement secondaire
L’image des Sciences Physiques et Chimiques au lycée (LEGT et LP)
Dossier n°181 (DEPP - Mars 2007)
661 LEGT, 528 LP, 6 acteurs par établissement (élèves, professeurs et chef d’établissement)
Enquête effectuée en octobre 2005
12
Quelques constats
Montpellier, janvier 2013
La physique difficile et ennuyeuse…
• En LEGT
– 67 % des élèves trouvent la physique difficile (57% pour les maths..)
– 56 % la trouve ennuyeuse.
• En LP 52% la trouve difficile aussi
• Mais les élèves la trouvent aussi:
– Motivante !
– Passionnante !
• Elle est aussi : concrète (37 %) et intéressante (22%) mais inutile (34 %)
Les matières jugées les plus utiles et intéressantes : français, maths et SVT (en LEGT)
6 %
7 %
13
Quelques constats
Montpellier, janvier 2013
Que font les élèves en classe de physique-chimie?
• 30 % ne sont jamais interrogés au début du cours sur ce qu’ils savent déjà du sujet traité.
• 31 % sont toujours ou souvent en train d’écrire sous la dictée de leur professeur
• Dans 18 % des cas la recherche d’une réponse à un problème ne se fait que dans le cadre expérimental.
• Avez-vous l’impression que ce que vous avez appris en Physique - Chimie vous sert dans votre vie quotidienne ? 60 % répondent NON.
14
Quelques constats
Montpellier, janvier 2013
Quelques données sur ce qui encourage les élèves en science à partir d’une étude menée dans notre
équipe
Échantillon étudié : 552 élèves dont 226 élèves de 3e (108 G et 118F) 205 élèves de 2nde (109 G et 96 F) 121 élèves de 1ère S, STI, STL ou autres (93 G et 28 F)
Quelques constats
Montpellier, janvier 2013
Pas du tout
+ un peu moyennement
Beaucoup +
complètement
Qu’est ce qui vous décourage le plus en classe de sciences ?
Proposition :
« avoir de mauvaises notes » 11% ne se prononcent pas
18%
55%
21%
Quelques constats
16
Montpellier, janvier 2013
Qu’est ce qui vous décourage le plus en classe de sciences?
Proposition
« ne pas savoir utiliser le vocabulaire adapté »
49%
33%
Continuer
les sciences
Arrêter
les sciences
Une différence
significative entre ceux
qui veulent continuer
les sciences et ceux
qui veulent arrêter.
70% des 552 élèves répondent par l’affirmative (moyennement à
beaucoup)
- une différence significative entre ceux qui veulent continuer les
sciences et ceux qui veulent arrêter.
17
Quelques constats
Montpellier, janvier 2013
Qu’est ce qui vous encourage le plus en classe de
sciences?
14%
58%
23%
Pas du tout
+ un peu moyennement Beaucoup +
complètement
Proposition :
« penser que les connaissances
personnelles que vous avez
du sujet sont utiles »
18
Quelques constats
Montpellier, janvier 2013
Ce qui vous permet de comprendre la physique, c’est ?
Proposition « Faire moi-même des expériences »
0
10
20
30
40
50
60
Pas du tout
+ un peu moyennement
Beaucoup +
complètement
17%
19%
56% Pas de différence significative entre ceux qui veulent continuer et ceux qui ne veulent pas
19
Quelques constats
Montpellier, janvier 2013
Ce qui vous permet de comprendre la physique, c’est ?
Proposition
« travailler avec mon voisin ou en petit groupe »
0
10
20
30
40
50
60
70
Pas du tout
+ un peu moyennement
Beaucoup +
complètement
17% 13%
63%
20
Quelques constats
Montpellier, janvier 2013
Ce qui vous permet de comprendre la physique, c’est?
Proposition
« Faire des tâches adaptées à mes capacités »
0
10
20
30
40
50
60
70
Pas du tout
+ un peu moyennement
Beaucoup +
complètement
12%
21%
60%
21
Quelques constats
Montpellier, janvier 2013
Comment ressentez vous l’enseignement des sciences
cette année ? Proposition « Vous vous ennuyez en cours »
0
10
20
30
40
50
60
70
80
30%
60%
Veu
len
t co
nti
nu
er d
es
étu
des
sci
enti
fiq
ues
Ne
veu
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t p
as c
on
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des
é
tud
es s
cien
tifi
qu
es
22
Quelques constats
Montpellier, janvier 2013
Tous groupes confondus ils sont 42% à s’ennuyer en cours
Parmi les raisons interrogées trois raisons présentent un plus fort taux de liaison:
• « les connaissances enseignées en cours me semble très éloignées des connaissances du quotidien » 25%
• « le vocabulaire employé en sciences me déroute » 24%
• « le professeur dicte le cours et donne la bonne solution » 23%
23
Quelques constats
Montpellier, janvier 2013
Actuellement pour l’institution, faire de la physique, c’est…
Observer…
Comprendre…
Agir…
27
Montpellier, janvier 2013
Point d’étape
• La physique telle qu’elle est enseignée est plutôt mal perçue par les élèves et jugée difficile
• Les élèves ressentent de l’arbitraire et un prise en compte insuffisante de leurs idées
• Nous (professeurs) somme très attachés à l’ancrage dans le réel et la vie quotidienne
Montpellier, janvier 2013
Point d’étape 2
• La recherche en didactique dispose de résultats qui pourraient être utiles dans l’enseignement, en particulier lorsque l'institution prescrit de nouveaux contenus ou de nouvelles méthodes
• Un enseignant est plutôt bien armé du point de vue des contenus, moins du point de vue de leur enseignement : devenir autant professeur de physique que physicien
Montpellier, janvier 2013
Mais que peut-on améliorer ? Une marotte du didacticien…
Professeur
Élève Savoir
Relation didactique Relation pédagogique
Relation d’apprentissage
Mon triangle à moi, il a aussi trois côtés : saquer,
surcharger et sanctionner!
30
Didactique ?
Montpellier, janvier 2013
Une « discipline » sous influences multiples
• Sciences de l’éducation
• Épistémologie
• Sociologie de l’éducation
• Psycho
• Psychosociologie
• Neuropsycho
• Linguistes
• …
31
Didactique ?
Montpellier, janvier 2013
Le dilemme du lycée…
32
Aspects institutionnels
Contribuer à la culture
scientifique
Montpellier, janvier 2013
Le contexte de l’introduction des thèmes
• Une urgence après un projet avorté.
• Une volonté réaffirmée d’ancrer
l’enseignement des SPC
« dans le réel ».
Aspects institutionnels
Montpellier, janvier 2013
En 2nde… l’introduction des thèmes
34
Aspects institutionnels
- Des thèmes plaqués sur les anciens contenus
- Trois objectifs explicitement affichés :
Prise en compte de la diversité des élèves : accroissement de la liberté pédagogique
Intérêt des élèves (en donnant sens et cohérence…)
Adapté à la pédagogie de projet, autonomie…
Montpellier, janvier 2013
En 2nde… l’introduction des thèmes
35
Aspects institutionnels
• Un point de vue utilitariste dans la déclinaison des thèmes (santé
surtout)
• Une volonté de redorer l’image de la discipline (physique et chimie au
service du progrès et du bien-être…)
Montpellier, janvier 2013
Santé
Sport Univers
Ondes sonores Ondes électromagn
Lumière propagation
vitesse Atomes, noyaux,
charge Corps purs, mélange
Réflexion totale
Réfraction
Molécules (formules, modèles), isomérie
Tableau périodique
Solution : solvant, soluté, dissolution
Quantité
Concentrations
Ppe actif, excipient, formulation
Naturelle/synthétique
Extraction, séparation, identification
Groupe caractéristique
Synthèse
Relativité du mvt, vitesse, référentiel
trajectoire
Spectres émission et absorption
Action, force, effet de la force
Principe d'inertie Mesure temps/durées
Combustion
Pression dans les liquides, influence de la profondeur
Dissolution gaz dans liquide
Description de l'univers, structure lacunaire
Dispersion
Snell-Descartes
Masse et dimension de l'atome
Gravitation, pesanteur
Observation Terre, planètes
Loi de Boyle-Mariotte, limites
Pression d'un gaz, force pressante
Caractéristiques physiques
CCM
Système/réaction chimique, équation
Signaux périodiques
Année de lumière
Fréq. Période
Tension max min
Éléments, isotopes, ions,
duet-octet
Familles chimiques
Analyses médicales
Dilution
Matériaux
Espèce chimique
36
Montpellier, janvier 2013 37
Santé
Sport Univers
Signaux
périodiques
Ondes sonores
électromagnétiques
Lumière
propagation.
vitesse
Atomes, élément,
etc…
Espèces chimiques,
corps purs, mélange
Réflexion totale
Réfraction
Molécules (formules,
modèles, isomères)
Tableau
périodique Solution aqueuse
Mole
Concentration
Principe actif, excipient
Naturelle/synthétique
Extraction,
séparation,
identification
Groupe
caractéristique
Caractéristiques
physiques
CCM
Synthèse
Transformation
/ réaction
Relativité
mouvement,
référentiel,
trajectoire
Spectres
Action, force,
effet de la force
Principe d'inertie Mesure d’une durée
Combustion Pression d'un gaz,
d’un liquide, force
pressante
Pression et
profondeur
Description
de l'univers
Dispersion
Snell-Descartes Gravitation
pesanteur
Techniques
d'observation
Boyle-Mariotte
Dissolution gaz dans
un liquide
37
Montpellier, janvier 2013
La pratique du sport
38
La physique est une « aide à l’activité sportive »
L’analyse du sport est possible par la science…
Il faut trouver dans la physique ce qui permet cette analyse.
Nouvel habillage
Les situations sportives sont un champ d’illustration possible
pour enseigner certaines parties de physique
(Thème illustratif)
Habillage ancien
Les questions à traiter sont structurées par le sport
Les questions des élèves !
Aspects institutionnels
Montpellier, janvier 2013
Éléments de contexte…
• Un contexte de réduction du temps d’enseignement (30 min en 2nde, un tiers de
l’horaire en 1ère S…)
• Des recommandations sur les méthodes pédagogiques
• Une évaluation nationale préservée
•Des compétences de nature très variées
39
Aspects institutionnels
Montpellier, janvier 2013
Le cycle terminal
40
Aspects institutionnels
• Une tentative pour briser les thèmes classiques de la physique et de la chimie
• Mais le traitement scientifique de questions externes à la science reste marginal
Montpellier, janvier 2013
Le cycle terminal
41
Aspects institutionnels
• Structuration via 3 phases de LA démarche scientifique
• Un triptyque observer, comprendre agir : emballage plutôt qu’outils de structuration des savoirs
• « s’appuient sur des entrées porteuses et modernes »…
Montpellier, janvier 2013
La trilogie des compétences…
Observer… …le programme
Comprendre… …sa ligne directrice
Agir… …devant les élèves…
42
Aspects institutionnels
Montpellier, janvier 2013
Forme des programmes
43
Aspects institutionnels
• Une structure en 2 colonnes
– Notions et contenus
– Compétences attendues
• Mais un pilotage par les compétences ?
• Sous-jacent :
un modèle assez transmissif
Montpellier, janvier 2013
En TS
45
Aspects institutionnels
• 11 compétences sur Mesures et incertitudes
• 118 compétences
92 non expérimentales
26 expérimentales
Ondes et matière
Lois et modèles
Défis
5 +1 17+7 6+2
10+6 17+5 5+1
8+1 14+1 9+3
23+8 48+13 20+6
Montpellier, janvier 2013
De « nouvelles » compétences…
• Extraire et exploiter des informations… Une compétence non expérimentale sur 4 en TS (1/5 en 1ère S)
• Pratiquer une démarche expérimentale (11/26) • Mettre en œuvre une démarche expérimentale (7/26)
• Rédiger une synthèse de documents pouvant porter sur : - l’actualité scientifique et technologique ; - des métiers ou des formations scientifiques et techniques ; - les interactions entre la science et la société.
Aspects institutionnels
Montpellier, janvier 2013
Du côté des enseignants…
Enquête 1ère S
Selon vous, le programme est :
- structurant en termes de connaissances et méthodes
scientifiques
- une suite de "briques" de connaissances et méthodes
séparées les unes des autres
47
Quelques constats
structurant 13%
suite de briques
73%
autre; 14%
N=320
Montpellier, janvier 2013
Du côté des enseignants…
Enquête 1ère S Les contours du programme vous paraissent-ils assez précis ?
48
Quelques constats
N=243
Autre 3,8 % (12)
OUI 30,6 % (97)
NON 65,6% (208)
N=317
Montpellier, janvier 2013
Didactique ?
50
« L’enseignant doit être un accompagnateur de
chaque élève dans l’acquisition de compétences qui
ne peuvent être opérationnelles sans
connaissances, qui sont à la fois la base et l’objectif
de la didactique, notamment scientifique. Formation
des esprits et acquisition de connaissances sont
deux facettes indissociables de l’activité éducative »
BO HS8 13/10/2011
Montpellier, janvier 2013
Analyser des savoirs à enseigner et pour enseigner
• Une analyse « macro » : pour
structurer, trouver les cohérences, mettre en lien
• Une analyse « micro » : pour structure des activités, les rédiger et les mettre en œuvre
51
Montpellier, janvier 2013
S’approprier un programme…
Ce travail se fait sous l’influence :
• des hypothèses d’apprentissage, en particulier pour l’apprentissage de la physique
• des objectifs en termes de méthode (ce qu’est « faire des sciences »)
• de l’analyse conceptuelle des savoirs nécessaires
• de la connaissance des idées initiales sur le sujet
• du temps d’enseignement
• de l’évaluation terminale, très sommative.
…
52
Ouais bah moi je suis payé pour enseigner ce qui est
vrai, pas les idées farfelues des élèves
Montpellier, janvier 2013
Quelques outils…
• Prendre conscience, lorsqu’on enseigne, des hypothèses d’apprentissage qu’on fait fonctionner
● Expliciter le fonctionnement des sciences physiques, et en
particulier l’activité de modélisation pour analyser le savoir à enseigner
● Tenir compte de ce que les élèves savent déjà, en articulant les connaissances de la vie quotidienne et les connaissances de la physique
● Tenir compte de tous ces cadres d’analyse pour concevoir ET enseigner dans un temps contraint !
Ben déjà qu’on a du mal à leur faire apprendre leurs
cours…
.
53
Montpellier, janvier 2013
S’approprier un programme, y mettre du relief…
(travail macro)
• Tenter de formuler un ou deux objectifs principaux par partie…
• Mettre en réseaux les concepts cités, repérer les concepts manquant…
• Hiérarchiser les compétences, les
reformuler éventuellement.
• Repérer le champ expérimental courant et le champ expérimental didactique connu 54
Montpellier, janvier 2013
ROTH et al. (2011) étude sur les effets d’une formation des maîtres appelée Science
Teachers Learning from Lesson Analysis (STeLLA) sur l’analyse des pratiques dans l’enseignement des sciences pour des professeurs de l’école élémentaire
Suggère de :
• SUSCITER, SOUTENIR ET REMETTRE EN QUESTION CE QUE PENSENT LES ÉLÈVES
déjà pris en compte par sesames
• CRÉER UN SCÉNARIO AU CONTENU SCIENTIFIQUE COHÉRENT ce qu’on essaie de faire
Montpellier, janvier 2013
Scénario au contenu scientifique cohérent :
• Identification de quelques objectifs principaux d’apprentissage
• Analyse des liens entre concepts
• Analyse et hiérarchisation des compétences du programme
• Rédaction d’un lexique associé à la séquence
Montpellier, janvier 2013
Objectifs principaux d’apprentissage…
1. Savoir décrire un mouvement et décrire une situation en termes de forces.
2. Savoir faire le lien entre mouvement et forces (lois de Newton) sur les situations suivantes : mouvement dans des champs de pesanteur et électrostatiques uniformes, mouvement circulaire d’un satellite et d’une planète.
Exemple d’analyse : mécanique
Montpellier, janvier 2013
Ces objectifs résultent de :
• l’analyse du savoir en jeu ;
• l’analyse des conceptions et des difficultés des élèves sur le savoir en jeu ;
• de choix faits par le groupe en particulier quand le programme est trop peu précis
61
Exemple d’analyse : mécanique
Montpellier, janvier 2013 62
Modélisation du mouvement Modélisation des actions
Exemple d’analyse : mécanique
Montpellier, janvier 2013
Hiérarchiser les compétences…
*** Compétence structurante indispensable
pour atteindre un des objectifs principaux
** Compétence qui renforce une
compétence structurante, ou utile à la
construction d’une compétence structurante
* Compétence n’ayant pas de lien direct
avec une compétence structurante et avec
les objectifs principaux
Exemple d’analyse : mécanique
Montpellier, janvier 2013
Quelques outils…
• Prendre conscience, lorsqu’on enseigne, des hypothèses d’apprentissage qu’on fait fonctionner
● Expliciter le fonctionnement des sciences physiques, et en particulier l’activité de modélisation pour analyser le savoir à enseigner
● Tenir compte de ce que les élèves savent déjà, en
articulant les connaissances de la vie quotidienne et les connaissances de la physique
● Tenir compte de tous ces cadres d’analyse pour concevoir ET enseigner dans un temps contraint !
.
64
Montpellier, janvier 2013
Qu’est-ce que faire de la physique ?
Analyser et interpréter les objets et les événements du monde matériel (point de vue partagé par les élèves, qui disent davantage expliquer)
Faire des prévisions sur ce monde (peu évoqué par les élèves)
Ceci nécessite • d'utiliser des théories, des modèles, des concepts qui
permettent une certaine objectivation des situations ; • de simplifier, d’idéaliser, de faire des choix, de
confronter aux situations matérielles... bref modéliser...
65
Montpellier, janvier 2013
Approche épistémologique
Activité de modélisation comme tâche centrale du physicien…
Suzanne Bachelard (1979) : « Loin de fonctionner comme copie, le modèle fonctionne
comme opérateur sélectif. » ; […] "Il représente non pas l'ensemble des propriétés du
réel, mais seulement certaines des propriétés[…] ; « le modèle n’est jamais pris en soi.
Il est toujours relationnel »
…mais que nous perdons de vue et qui est difficile
Einstein : «les concepts qui apparaissent dans notre pensée et notre discours
sont tous – du point de vue logique – de libres créations de la pensée qu’on ne
peut tirer inductivement des expériences sensorielles.
Si cela ne se remarque pas facilement, c’est seulement parce que nous avons
l’habitude d’associer si étroitement certains concepts ou chaînes de concepts
(énoncés) à certaines expériences des sens que nous ne sommes plus conscients
de l’abîme – logiquement infranchissable – qui sépare le monde des
expériences sensorielles du monde des concepts et des énoncés. »
66
La nature de la physique et son fonctionnement
Montpellier, janvier 2013
Vers une épistémologie "scolaire"…
MODÈLE
Lois, principes, définitions, théorèmes, paradigmes…
En épistémologie Instrument reliant champs empirique et théorique
Objets, événements…
Apprentissage des élèves:
Relations difficiles et nécessaires
67
La nature de la physique et son fonctionnement
Montpellier, janvier 2013
monde de la théorie et du modèle
Articuler les deux mondes...
monde des objets et des événements
Relations entre concepts
Relations entre événements et/ou objets
Relations entre concepts
et/ou événements/objets
Ce qui crée du sens La difficulté essentielle
68
La nature de la physique et son fonctionnement
Montpellier, janvier 2013 69
Moi je pense que la physique est omniprésente autour de nous, pas question que je sépare ces deux
trucs
La nature de la physique et son fonctionnement
Montpellier, janvier 2013
Cette activité de modélisation nécessite d'étudier des situations
“simples” et/ou très épurées... • pour lesquelles l'explication ou l'interprétation en termes de physique ne présente pas a priori un intérêt immédiat. • éloignées des situations que les élèves pourraient avoir envie de comprendre... • en utilisant un vocabulaire à manipuler avec beaucoup de précautions
Pour l'apprentissage initial...
La nature de la physique et son fonctionnement
Montpellier, janvier 2013
Modélisation de la situation
(Monde des théories et des modèles)
FTerre/livre
FTable/livre
Un exemple classique…
Pourquoi ce livre est il immobile? Parce qu’il est soumis à deux forces qui se compensent !!!
R
P
Séparons la modélisation de la situation matérielle et justifions un minimum notre question
Dans la vie quotidienne, pas d’interprétation en termes de forces
La nature de la physique et son fonctionnement
Montpellier, janvier 2013
Pour l'apprentissage ultérieur...
72 Nantes, mars
2010
La nature de la physique et son fonctionnement
Montpellier, janvier 2013
Quelques conséquences...
- Expliciter l'activité de modélisation pour enseigner la physique de façon moins déroutante, en la rendant moins arbitraire ou en permettant de légitimer le changement de point de vue nécessaire. - distinguer les objets et événements des théories et modèles pour expliciter les liens à établir
(Gaidioz & Tiberghien, 2003 ; Gaidioz, Vince & Tiberghien, 2004)
- Se servir de cette analyse pour anticiper, repérer, analyser les difficultés des élèves, et éventuellement y remédier. Rôle central des modèles et des démarches de modélisation, tendant à expliciter le fonctionnement de la physique et de la chimie Les élèves semblent prêts.
73
La nature de la physique et son fonctionnement
Montpellier, janvier 2013
Exemple de confusion des « deux mondes »
74
La nature de la physique et son fonctionnement
Montpellier, janvier 2013
Premières conséquences
• Analyser le savoir en jeu en terme d'objets-événement et de théorie-modèle permet :
• d'aider l'élève à différencier et à articuler sa description de la situation matérielle et les théories/modèles qui en rendent compte
• d'expliciter (parfois a posteriori) les choix faits au sujet de la situation d'étude proposée
• Envisager des « petits pas » de modélisation (ce qui interroge en partie les situations très ouvertes...)
75
La nature de la physique et son fonctionnement
Montpellier, janvier 2013
Premières conséquences
• Avoir conscience que l'impression d'arbitraire peut augmenter si on n'explicite pas et si on ne justifie pas l'articulation
• De façon générale, expliciter les démarches permet aux élèves de prendre conscience de ce que l’on attend d’eux et de leurs propres apprentissages
76
Enseigner la nature de la physique et son fonctionnement
Montpellier, janvier 2013
Utilité de ce 1er cadre d'analyse
- Expliciter l'activité de modélisation pour enseigner la physique de façon moins déroutante, en la rendant moins arbitraire ou en permettant de légitimer le changement de point de vue nécessaire. - distinguer les objets et événements des théories et modèles pour expliciter les liens à établir
(Gaidioz & Tiberghien, 2003 ; Gaidioz, Vince & Tiberghien, 2004)
Rôle central des modèles et des démarches de modélisation, tendant à expliciter le fonctionnement de la physique et de la chimie Les élèves sont-ils prêts ? Et les enseignants ?
77
À votre avis ?
La nature de la physique et son fonctionnement
Montpellier, janvier 2013
Une potentialité de l'expérience sous-exploitée ?
78
Ce cadre d'analyse permet aussi de mettre en évidence tous les rôles que peut jouer l'expérience dans les mises en lien des deux mondes :
• révéler les idées des élèves (situation-problème), leur en faire prendre conscience et mettre en place des outils pour modéliser
• valider un modèle (vérifier que…)
• susciter le besoin d’un (nouveau) modèle
• donner lieu à prévision à l’aide d’un modèle
• permettre d'explorer le champ de validité d’un modèle
Enseigner la nature de la physique et son fonctionnement
Montpellier, janvier 2013
Pluralité de modèles et concepts associés
80
La nature de la physique et son fonctionnement
Montpellier, janvier 2013
Cas de la perception sonore
81
La nature de la physique et son fonctionnement
SON
Mouvement
d'aller-retour (va vite, va loin, est rapide,
bouge plus)
vibration
modèle
événements
fréquence amplitude
Aigu/grave Fort/faible
Montpellier, janvier 2013
L’expérience des deux micros
82
La nature de la physique et son fonctionnement
GBF A B A
M1 M2
Mvt relatif des micros
Mvt relatif des courbes
Représentation spatiale de
l’état de l’air à t Repérage de l
définition
Actions à mener pour mesurer l
Montpellier, janvier 2013
Autre conséquence sur les ondes
83
La nature de la physique et son fonctionnement
• On ne voit pas une onde.
Montpellier, janvier 2013
Activité
84
La nature de la physique et son fonctionnement
Pointer dans les compétences de chaque partie du programme de TS : • Ce qui est interne au modèle (M)
• Ce qui implique lien entre Modèle et Objet/événement (lien)
• Ce qui est interne aux objets/événements (OE)
Montpellier, janvier 2013
Quelques outils…
• Prendre conscience, lorsqu’on enseigne, des hypothèses d’apprentissage qu’on fait fonctionner
● Expliciter le fonctionnement des sciences
physiques, et en particulier l’activité de modélisation pour analyser le savoir à enseigner
• Tenir compte de ce que les élèves savent déjà, en articulant les connaissances de la vie quotidienne et les connaissances de la physique
● Tenir compte de tous ces cadres d’analyse pour concevoir ET enseigner dans un temps contraint !
.
85
Montpellier, janvier 2013
Connaitre, anticiper et prendre en compte les idées initiales des élèves
« Il fallait être Newton pour apercevoir que la lune tombe, quand tout le monde
voit bien qu’elle ne tombe pas. » P. Valéry, Mélange, 1939
Vie quotidienne / physique
Montpellier, janvier 2013
Idées initiales
(Interférences Vie quotidienne / Physique)
Quelles conséquences pour les activités ?…
● Les tensions entre savoirs « quotidiens » et savoirs « scientifiques », peuvent être des sources d’incompréhension entre le professeur et l’élève.
● Elles peuvent être explicitées à l’élève pour qu’il puisse prendre conscience de ses propres apprentissages et du champ de fonctionnement des connaissances à acquérir.
Des connaissances qui peuvent interférer …
● soit en termes de vocabulaire commun mais à la signification différente.
● soit en termes de raisonnements intuitifs ou d’idées initiales.
Vie quotidienne / physique
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Montpellier, janvier 2013
Idées initiales ?
A- conceptions (recherche)
B- mots utilisés dans la vie courante avec
un sens différent de celui qu'il reçoit en
sciences
C- connaissances des élèves relevant
d’autres disciplines.
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Vie quotidienne / physique
Montpellier, janvier 2013
A- Les conceptions
Etude des conceptions :
– Recherche relativement récente (années 1970) basée sur la récurrence d’idées souvent "fausses" d’élèves les amenant à interpréter ou à effectuer un raisonnement non conforme à la discipline à apprendre.
– Une conception est un ensemble de connaissances ou de procédures que le chercheur attribue à l'élève pour rendre compte de ses réponses.
– Cette "construction" suppose que l'élève est "cohérent"
– Le chercheur postule que cette conception qui est apparue chez un groupe d’élèves va apparaitre aussi chez d’autres élèves d’où la nécessité de les connaitre pour mieux y faire face ou les anticiper.
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Vie quotidienne / physique
Montpellier, janvier 2013
Quelques caractéristiques des
conceptions • Une conception :
- peut être fragmentaire et partielle.
- peut ne pas se manifester toujours chez un même
élève (dépend beaucoup de la situation).
- a un certain domaine de validité.
• Les limites des conceptions:
- ne prend pas en compte le fonctionnement social
de la classe
- ne prend pas en compte les méthodologies mises
en place dans le cadre de la classe.
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Vie quotidienne / physique
Montpellier, janvier 2013
Exemples de conceptions classiques
• En mécanique : il y a une force dans le sens du
mouvement.
• En électricité : le courant s’épuise.
• En optique : l’image se déplace avec les rayons lumineux
donc peut être vue partout
• Sur les gaz : quand un gaz est comprimé, les particules
qui le composent le sont aussi.
• Sur les ondes ?... 91
Vie quotidienne / physique
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B- Connaissances du quotidien
• Connaissances issues de la vie quotidienne: « Pour monter une côte, je dois accélérer » « l’air chaud monte » « Chauffer augmente systématiquement la température »
certaines sont utiles : la cause précède toujours l'effet ; la vitesse est une propriété de mon déplacement, pour allumer une ampoule il faut de l'énergie...
Souvent relié aux mots et/ou aux conceptions
• Mots de la vie courante ayant un sens différents en
Sciences Physiques: poids/masse sens/direction
accélération 92
Vie quotidienne / physique
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C- Connaissances issues des autres enseignements
• Vocabulaire utilisé en mathématiques: – graphe /représentation graphique – dérivée (notation)
• Notion de modèle – littérature, – SVT – Mathématique
• Vocabulaire : – justifier; montrer; analyser...
• Méthodologie de résolution d’un problème • Consignes sur le tracé d’un graphe, sur la rédaction d’une
copie
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Vie quotidienne / physique
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1- Quelle(s) signification(s) a le mot force
dans la vie de tous les jours ? Les
conséquences pour les élèves.
2- Les conceptions sur force et immobilité
3- Les conceptions sur force et mouvement
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Vie quotidienne / physique - Exemples
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Significations de force
(Dictionnaire Trésor de la Langue Française)
A. [Comme propriété des êtres vivants] Énergie, pouvoir d'agir.
1. Énergie musculaire qui permet à un être vivant de réagir face à d'autres êtres, d'agir sur son environnement. Synon. robustesse, vigueur.
Avoir, ne pas avoir de force, avoir une force herculéenne; être, rester sans force; abuser de sa force.
2. Ensemble des ressources physiques, morales ou intellectuelles qui permettent à une personne de s'imposer ou de réagir.
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Vie quotidienne / physique - Exemples
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Significations de force (suite) B. [Comme propriété des choses] 1. DYNAMIQUE. Ce qui modifie l'état de mouvement
ou de repos d'un corps. Parallélogramme de forces; résultante de deux forces; force centrifuge*, centripète*. Synon. énergie (potentielle ou cinétique).
Force acquise. Énergie qui se maintient une fois l'impulsion donnée.
2. Énergie qui est dans quelque chose. • [En parlant d'une chose concr.] La force de l'eau, du
courant. La force du vent, les accidents de terrain avaient empêché Michel d'entendre (R. BAZIN, Blé, 1907, p. 19)
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Vie quotidienne / physique - Exemples
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Et pour les élèves ?... • La force n’est pas vue comme une
grandeur caractérisant une interaction mais caractérise plutôt l’objet
« La force de la masse vers le haut », « la masse a de la force vers le haut, sans ça comment tiendrait-elle en l ’airenhautdelatrajectoire ? » (Viennot, 1989)
• La force sur devient la force de
• La force exercée par X sur Y devient la force de X sur Y, puis éventuellement la force de X.
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Vie quotidienne / physique - Exemples
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Significations de accélération
(Robert)
1. COUR. Augmentation de vitesse. L ’accélération d ’un mouvement. Cette voiture a des accélérations foudroyantes. - FIG. Le fait d ’aller plus vite. L ’accélération du pouls, de la respiration, des travaux, de l ’histoire.
2. PHYS. Variation de la vitesse en fonction du temps. Accélération de la pesanteur. MATH. Vecteur accélération : vecteur dérivé, par rapport au temps, du vecteur vitesse d ’un point sur une trajectoire. Accélération négative.
CONTR. Ralentissement.
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Vie quotidienne / physique - Exemples
Montpellier, janvier 2013
Comment construire des activités en
tenant compte des idées initiales ?
Différents types d’activités:
– Activités permettant à l’élève de prendre conscience de ses idées
initiales
– Activités prenant appui sur les idées initiales pour construire du
savoir en physique
– Activités illustrant la pertinence du modèle du physicien par
rapport aux idées initiales
Toutes ces activités ne sont pas toujours suffisantes :
– changement de situation réapparition de l’idée
– coexistence des deux points de vue
– Idées initiales non prévues
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Vie quotidienne / physique
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Objets actifs et objets passifs
• Objets actifs et passifs
– Un objet ne peut exercer une force que s’il est vivant, animé ou actif mais non passif.
« Mur qui pousse » ?? : c ’est l ’élève qui pousse et non le mur...
– Un objet plus gros plus lourd agit plus.
• Il y a action s'il y a mouvement
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Vie quotidienne / physique - Exemples
Montpellier, janvier 2013
Comment construire des activités en
tenant compte des idées initiales ?
Différents types d’activités:
– Activités permettant à l’élève de prendre
conscience de ses idées initiales
– Activités prenant appui sur les idées
initiales pour construire du savoir en
physique
– Activités illustrant la pertinence du modèle
du physicien par rapport aux idées initiales
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Vie quotidienne / physique
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Force et actions réciproques
• L’action de A sur B ne peut pas être de même intensité que l’action de B sur A si il y a mouvement.
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Vie quotidienne / physique - Exemples
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Force et immobilité
• Pas de force si un objet est immobile (par exemple un objet posé sur une table).
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Vie quotidienne / physique - Exemples
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Force et mouvement
• Si un objet est en mouvement, il existe une force qui agit sur lui (ou il a une force), dans le sens du mouvement.
• À une vitesse constante correspond une force constante (la vitesse est même proportionnelle à la force).
• L ’accélération est due à l’augmentation de la force
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Vie quotidienne / physique - Exemples
Montpellier, janvier 2013
Comment construire des activités en
tenant compte des idées initiales ?
Différents types d’activités:
– Activités permettant à l’élève de prendre
conscience de ses idées initiales
– Activités prenant appui sur les idées
initiales pour construire du savoir en
physique
– Activités illustrant la pertinence du modèle
du physicien par rapport aux idées initiales
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Vie quotidienne / physique
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Force et mouvement (exemple)
Une pièce de monnaie est lancée à partir d'un point A en ligne droite dans l'air et rattrapée à un point E. Sur la ligne de gauche du dessin, tracer une ou plusieurs flèches montrant la direction de chaque force qui agit sur la pièce quand elle est au point B (trace des flèche plus longues pour des forces plus grandes)
J. Clement (cité par L. McDermott ou voir American Journal of Physics (1982, 50, 66 - 71). A E
B
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Vie quotidienne / physique - Exemples
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Force et mouvement (exemple)
Réponse typique des étudiants (première année d'université)
• Quand la pièce monte, la "force de la main" diminue à mesure qu'elle fait déplacer la pièce. Quand la pièce de monnaie monte cette force doit être plus grande que FG , sinon la pièce descendrait.
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Vie quotidienne / physique - Exemples
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A la recherche d’une cause cohérente...
L. Viennot propose une "conception" qui permet d'interpréter les réponses des élèves :
Si dans la question le mouvement est directement accessible, c'est-à-dire observé ou présenté sous forme d'un diagramme (ou se réfère à une situation très fréquemment vécue), deux cas se présentent :
• il y a compatibilité entre force et vitesse (force et vitesse de même sens ou les deux nulles), alors l'étudiant répond correctement (la force agit sur l ’objet);
• il n'y a pas compatibilité, alors l'élève propose une "force de la masse" (et non agissant sur), elle est alors proportionnelle à la vitesse (dans ce cas L. Viennot appelle cette force : le "capital force").
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Vie quotidienne / physique
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L ’hybride « capital force »
Ce capital force est étiqueté de façons
très diverses : force-élan-inertie-
énergie. Il est la cause du mouvement,
stocké dans l’objet en mouvement, et
s’use en même temps que son effet (le
mouvement).
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Vie quotidienne / physique - Exemples
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Le mouvement et les forces
T = t0, lâche la balle T = t0+t la balle touche le sol
D'après Mc Closkey, Pour la science 1983
Étude auprès de lycéens et d’étudiants, filières scientifiques… (Mc Closkey, 1983)
• 45% savaient qu’elle continue d’avancer pendant sa chute
• 49% pensaient qu’elle tombait à la verticale à l’aplomb de l’endroit où on l’a lâchée
• 6% croyaient que la balle reculait en tombant
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Vie quotidienne / physique - Exemples
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Des intuitions tenaces… Un objet a tendance à garder mémoire de son
mouvement antérieur…
30%
50%
20%
On fait tourner une balle au bout
d’un fil. On la lâche. Nantes, mars 2010
Vie quotidienne / physique - Exemples
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Conceptions classiques en électrocinétique
unifilaire Courants antagonistes
Épuisement du courant 113
Vie quotidienne / physique - Exemples
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L’image voyageuse
L’image est émise par l’objet et « voyage » jusqu’à l’écran en étant retournée au passage par la lentille (Viennot, L, 1996, Raisonner en physique, la part du sens commun, De Boeck Editeur).
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Vie quotidienne / physique - Exemples
Un exemple classique en optique
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Conséquence
• Au collège comme au lycée, cette conception suggère également de faire réaliser une série d’expériences consistant: – à déplacer l’objet ou la lentille;
– à enlever ou cacher la lentille
– à former une image pour différentes positions de l’objet ou de la lentille;
– à utiliser plusieurs lentilles.
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Vie quotidienne / physique - Exemples
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Comment construire des activités en
tenant compte des idées initiales ?
Différents types d’activités:
– Activités permettant à l’élève de prendre
conscience de ses idées initiales
– Activités prenant appui sur les idées
initiales pour construire du savoir en
physique
– Activités illustrant la pertinence du modèle
du physicien par rapport aux idées initiales
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Vie quotidienne / physique
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Activité « cache sur la lentille »
• Sur le montage-professeur, on observe l’image du chiffre “ 1 ” sur l’écran, la mise au point étant réalisée.
Question : que pensez-vous observer sur l’écran si on place un cache contre la lentille, ce cache pouvant couvrir une bonne partie de la lentille?
118
Vie quotidienne / physique - Exemples
Montpellier, janvier 2013
Conduite de l’activité
• De préférence, les élèves sont autour de la paillasse du professeur, ils ne doivent pas pouvoir faire l’expérience avant d’avoir fait une prévision.
• Afin que la question soit bien comprise, la lanterne étant éteinte, le professeur masque la lentille
• Chaque élève prend position en annonçant clairement à la classe ce qu’il prévoit concernant ce qui sera observé sur l’écran quand la lentille sera masquée
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Vie quotidienne / physique - Exemples
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L’adhésion à la tâche
• Les élèves sont motivés par cette activité car :
– ils peuvent tous prendre position
– ils savent que la réponse va être donnée immédiatement par l’expérience elle-même
– Ils s’engagent devant la classe
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Vie quotidienne / physique - Exemples
Montpellier, janvier 2013
Un atout supplémentaire pour le professeur
• Le professeur est à peu près certain que plus de deux tiers de la classe ne va pas faire la bonne prévision: pour la majorité des élèves, l’image sera tronquée.
• Ce taux d’erreur est encore de 66% à bac +2 (Viennot, L, 1996, Raisonner en physique, la part du sens commun, De Boeck Editeur)
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Vie quotidienne / physique - Exemples
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L’interprétation par le modèle
L’activité est d’autant plus convaincante pour les élèves et d’autant plus formatrice que le modèle rend parfaitement compte du résultat de l’expérience. Cette activité contribue à donner du sens au modèle, en particulier à la représentation de la marche de la lumière à travers une lentille.
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Vie quotidienne / physique - Exemples
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Activité « on déplace l’écran »
• Montage paillasse professeur : « objet -lentille-écran », la mise au point étant réalisée.
• Question : prévoyez et expliquez ce que vous allez voir lorsque l’écran sera déplacé (un peu puis beaucoup)vers l’avant ou vers l’arrière du banc d’optique.
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Vie quotidienne / physique - Exemples
Montpellier, janvier 2013
Réponses des élèves
• Une bonne partie des élèves pensent qu’ils verront encore quelque chose de net si on déplace l’écran. Ils précisent que ce sera plus net, plus petit ou plus grand, plus ou moins lumineux.
• Certains pensent que lorsque l’écran est très près de la lentille, l’image sera droite (erreur classique qui perdure parfois dans l’enseignement supérieur).
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Vie quotidienne / physique - Exemples
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Intégrer des activités permettant à
l’élève de formuler ses idées
initiales et aider à leur prise en
charge
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Vie quotidienne / physique
Montpellier, janvier 2013
Quelle attitude face aux idées initiales?
• Avoir conscience des idées initiales ne suffit pas.
• Donner les moyens à l'élève d'exprimer ses idées…
• Rendre ces idées initiales explicites aux élèves ne résout pas tout.
• Accepter que le point de vue des élèves soit un point de vue
possible et non absurde.
Notre choix est de les prendre en charge dans notre enseignement en proposant des situations :
• faisant émerger explicitement ces idées avant de fournir l’interprétation du physicien (le modèle) ;
• pour lesquelles l'idée initiale n'apparaît plus pertinente pour l'élève ;
• permettant de surmonter ces idées en les mettant en regard du modèle du physicien, afin de justifier davantage le point de vue du physicien.
Une constante cependant…
Les conceptions sont très résistantes à l'enseignement. 126
Vie quotidienne / physique
Montpellier, janvier 2013
Quelles conséquences pour les activités …
● Distinguer les différents contextes d’usage et les différents sens selon le contexte,
• Éviter l'ambiguïté au sujet du contexte lorsqu'on pose une question à l'élève ou assumer l’ambiguïté pour en faire un sujet de débat dans la classe ;
Interférences Vie quotidienne / Physique
Vie quotidienne / physique
Ces activités peuvent :
● permettre à l’élève de prendre conscience de ses idées initiales ;
● prendre appui sur les idées initiales pour construire du
savoir en physique ;
● illustrer la pertinence du modèle du physicien par rapport
aux idées initiales.
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Montpellier, janvier 2013
Pour aller plus loin…
128
Quelle influence de la vie quotidienne
dans le cadre d'analyse sur la modélisation
Nature de la physique et idées initiales
Montpellier, janvier 2013
Objets - Evénements
Vie quotidienne
Théories - Modèles
Vie quotidienne
Vie quotidienne Théorie-
Modèle
Si un objet bouge, il y a
une cause
Un changement est du à
une cause
« raisonnement causal
linéaire »: à une cause
est associé un effet
Nature de la physique et idées initiales
Montpellier, janvier 2013
13
0
R
P
Vie quotidienne:
la table empêche le livre de
tomber;
la table supporte le livre :
pasd’interprétationentermesde
force
Physique
Pourquoi ce livre est il immobile?
Parce qu’il est soumis à deux
forces qui se compensent !!!
R
P
Nature de la physique et idées initiales
Montpellier, janvier 2013
13
1
Analyse du cheminement possibles de l’élève
Vie quotidienne
Un support empêche de
tomber
Vie quotidienne
Le livre est posé sur la table
Objets - Evénements
Physique
Le livre est immobile
Physique
Sys soumis à deux forces
qui se compensent
Théories - Modèles
Nature de la physique et idées initiales
Montpellier, janvier 2013
Connaissances de physique / connaissances de la vie quotidienne
132
Chaque domaine de connaissance met en jeu objets/événements et théorie/modèle
monde de la théorie et du modèle
monde des objets et des événements
en physique
en physique
dans la vie
quotidienne
dans la vie
quotidienne
c
a b
d
Nature de la physique et idées initiales
Montpellier, janvier 2013
Un autre exemple : Début de 2nde ; le but de l’activité est de donner du sens aux
mots objets et action en physique (dans la vie quotidienne, la Terre par
exemple n’est pas vue comme un objet et le mot action est associé à un
événement qui met en jeu du mouvement, éventuellement brusque…), pour préparer la construction du concept de force.
Texte de l’activité : Vous disposez du matériel :
support, élastique, pierre. Une pierre est suspendue à un fil élastique. Elle est immobile.
Questions
a) Quels sont les objets qui agissent sur la pierre ?
b) Sur quels objets agit la pierre ?
Nature de la physique et idées initiales
Montpellier, janvier 2013 134
Les concepts d’objet et d’action
Vie quotidienne L’élastique retient la pierre, pas d’action
Objets - Evénements
Physique Élastique tient,
Terre attire
Physique Concepts d’objets en
physique, actions mutuelles
Composante théorique pour l’élève
Vie quotidienne Notions d’objets et de supports
Nature de la physique et idées initiales
Montpellier, janvier 2013
Conséquence
• Avoir une vigilance constante quant au vocabulaire utilisé :
• Expliciter les différences de sens selon le contexte d'usage (force par exemple)
• Veiller à la nature du savoir à partir duquel l'élève doit justifier...
• Cette vigilance peut être relâchée lorsque le savoir est construit...
137
Nature de la physique et idées initiales
Montpellier, janvier 2013
Objectifs principaux… Pour comparer : cas des ondes en TS
- Savoir ce qu’est une onde et comment on la caractérise (donner du sens aux grandeurs associées)
- Savoir reconnaitre expérimentalement les phénomènes associés (propriétés)
-Diffraction
-Interférence
-Effet Doppler
…
Exemple d’analyse : les ondes
Montpellier, janvier 2013
Finalement, avant de rédiger des activités…
Grille Objectifs principaux
Carte d’analyse du savoir et des difficultés
Hiérarchisation des compétences * ** ***
142
Montpellier, janvier 2013
Quelques outils…
• Prendre conscience, lorsqu’on enseigne, des hypothèses d’apprentissage qu’on fait fonctionner
● Expliciter le fonctionnement des sciences
physiques, et en particulier l’activité de modélisation pour analyser le savoir à enseigner
● Tenir compte de ce que les élèves savent déjà, en
articulant les connaissances de la vie quotidienne et les connaissances de la physique
● Tenir compte de tous ces cadres d’analyse pour concevoir ET enseigner dans un temps contraint !
143
Montpellier, janvier 2013 145
Ouais, reste encore à concevoir ces activités et à savoir comment les
mettre en œuvre …
Cahier des charges pour la rédaction
d’activité • Ce que nous entendons par activité
▫ L’activité permet à l’élève de découvrir un nouveau savoir ou savoir-faire, cela la différencie d’un exercice qui est un outil d’entrainement, de répétition
▫ L’activité doit permettre à l’élève une grande autonomie : il doit pouvoir comprendre l’énoncé sans aide et doit pouvoir fournir des réponses aux questions posées. Ces réponses peuvent être incorrectes du point de vue de la physique
• Place de l’activité dans l’organisation des connaissances ▫ L’activité doit s’insérer dans une progression, il
est donc important d'évaluer avant sa rédaction ce qui a été introduit avant et sur quelles connaissances l’élève peut s’appuyer lorsqu'il l'aborde
▫ Les objectifs de l’activité doivent être inclus dans les objectifs principaux de la progression, définis à partir du programme
• Critères qui nous paraissent essentiels
▫ L’activité doit permettre à l’élève de s’approprier de nouvelles connaissances
▫ L'objectif de l’activité doit être identifié et doit être cohérent avec la progression globale
▫ Chaque question implique un nombre restreint de tâches
▫ L'activité est construite de façon à réduire les difficultés qui ne font pas partie des objectifs de l'activité (conversions, changements d'unités, calculs compliqués … ).
Les hypothèses d’apprentissage
• Comment mettre en œuvre un enseignement
favorisant la compréhension de l’élève et son
implication dans la construction de son savoir ?
Hypothèses d’apprentissage
• On apprend à partir de ce qu’on sait déjà
▫ Cela concerne aussi bien les connaissances quotidiennes que scientifiques
• On acquiert énormément de connaissances quotidiennes sur le monde matériel qui nous entoure et ces connaissances sont le plus souvent opérationnelles
Tenir compte de ces connaissances quand on rédige une activité pour favoriser (ou non) leur mobilisation par les élèves
Hypothèses d’apprentissage
• On s’approprie le savoir par petits
éléments dans un ordre qui, en général, n’est pas l’ordre rationnel d’exposition du
savoir officiel
▫ Il y a donc une différence entre chronologie d’apprentissage et chronologie d’enseignement
Tenir compte quand on rédige une activité que ce qui a été enseigné au préalable n’est pas forcément compris par les élèves
Hypothèses d’apprentissage
• On apprend en communiquant avec les autres
▫ Quand il y a collaboration et confrontation (langage oral, écrit, gestuel, …)
Formuler l’activité de façon à ce que les élèves puissent discuter entre eux sur le savoir en jeu dans l’activité et non pas essentiellement sur la compréhension de ce qu’on leur demande
Hypothèses d’apprentissage
• On apprend quand on a un regard réflexif sur l’activité qu’on vient de faire
▫ Comment susciter cette attitude réflexive ?
Différentes solutions: introduire des questions demandant cette attitude, l’introduire dans la discussion en classe entière, ….
Hypothèses d’apprentissages :
4 points à retenir
• On apprend à partir de ce qu’on sait déjà
• On s’approprie le savoir par petits éléments
• On apprend en communiquant avec les autres
• On apprend quand on a un regard réflexif sur
l’activité qu’on vient de faire
Montpellier, janvier 2013
Quelques conséquences pour la gestion de la classe
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• Le point de vue de la physique comme le
résultat d'une négociation et d'une évolution...
• Le recours au texte du modèle.
• Laisser du temps aux élèves...
• Apprendre à gérer les différents niveaux
d'écriture
• L'importance de l'enjeu d'une activité
(motivation à court terme), différent du but
pédagogique de l'activité