2. Chapitre 2 : Une formation pour favoriser le « dialogue » entre les textes prescripteurs et les
2.3. Méthodologie de recueil et d’analyse des données
2.4.1.2. Savoir-faire
2.4.1.2.2. La caractérisation de problèmes
Le questionnaire « problèmes et démarches », distribué après les apports théoriques sur la variété des problèmes et des démarches en sciences, permet de connaître la façon dont les enseignants caractérisent sept problèmes issus de notre corpus de fiches de préparation.
Résultats par problème
F5.3 – Loi d’Ohm
D’après la fiche, on présente aux élèves la situation de départ suivante : deux élèves expriment leur désaccord sur la façon dont varie l’intensité dans un circuit série, en fonction de la tension aux bornes du générateur, pour un conducteur ohmique de résistance donnée. Les élèves doivent départager les deux personnages.
Quinze enseignants ont reconnu dans cette fiche un problème visant l’élaboration d’une loi. P’2 caractérise le problème comme une mise en œuvre d’un test. Il se pourrait que P’2 ait focalisé son attention sur le fait que les élèves doivent tester l’hypothèse formulée par l’un des deux personnages. Il aurait ainsi confondu la mise en œuvre d’un test, problème appartenant à la catégorie « intervention » selon les critères de Hacking, avec le test d’hypothèses, appartenant plutôt au domaine de la « représentation ».
P’18 caractérise ce problème comme la mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait. L’attention de P’18 semble s’être plutôt portée sur l’élaboration d’un protocole pour tester l’hypothèse du personnage de Bill. La situation de départ suggère, en effet, de refaire le circuit en remplaçant la pile de 4,5V par une pile de 9V.
Deux enseignants (P’8, P’13) donnent deux qualifications au problème de la fiche : « mise en œuvre d’un test » et « élaboration d’une loi », soit des problèmes appartenant réciproquement aux catégories « intervention » et « représentation » de Hacking. Il semblerait que ces deux enseignants, comme P’2 (voir plus haut), se soient attachés au test de l’hypothèse formulée par l’un des deux personnages. La part de leur réponse portant sur l’élaboration d’une loi semble indiquer la finalité de ce test d’hypothèse.
F2.4 – Lumière et vision
Il était demandé aux élèves d’interpréter le fait que deux personnes de tailles différentes devaient changer la position de leur rétroviseur.
Douze enseignants ont caractérisé le problème de cette fiche comme une interprétation de phénomène.
Deux enseignants (P’15, P’16) le qualifient d’« étude d’un phénomène ». P’9 le considère comme un problème visant l’élaboration d’une loi.
F2.1 – Lumière et vision
Dans le cadre de cette séquence, les élèves doivent formuler des prévisions sur ce que l’on peut observer si on éclaire le plafond de la salle de classe avec un laser.
Le problème posé dans cette fiche a été vu par quatorze enseignants, comme une étude de phénomène.
Trois enseignants (P’5, P’12, P’15) ont répondu qu’il s’agissait d’une interprétation de phénomène, dépassant les intentions de l’énoncé.
F3.2 – Ombres
Un directeur artistique souhaite créer des jeux d’ombres et de lumière pour un spectacle. Il se demande ce qui peut faire varier la position, la forme et la couleur des ombres. Les élèves doivent l’aider.
Quatre enseignants (P’1, P’2, P’9, P’10) ont considéré que le problème posé dans cette fiche avait pour finalité l’étude d’un phénomène.
Dix enseignants y ont vu une mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait. Cela peut être dû à la formulation de la situation-problème, dans laquelle le directeur artistique en question souhaite utiliser des jeux d’ombres et de lumière pour un concert. L’attention de ces enseignants semble s’être focalisée sur le « problème » pratique du directeur artistique dans la situation de départ, soit la mise au point d’un dispositif d’éclairage pour un concert. Cela a finalement masqué le problème portant sur les facteurs dont dépendent la position, la forme et la couleur des ombres.
Un enseignant (P’16) l’a caractérisé comme une mise en œuvre d’un test, soit un problème de type « intervention ». Il se pourrait que P’16 ait confondu le test d’hypothèses, portant sur les paramètres dont dépendent la position, la forme et la couleur des ombres, avec un problème consistant en la mise en œuvre d’un test, de type « intervention », selon Hacking.
F3.3 – Ombres
Dans la fiche, il est demandé aux élèves de placer une maison sur un terrain, en répondant à certaines conditions, et de justifier la position choisie.
Le problème de cette fiche a été caractérisé par quinze enseignants, comme une mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait.
Un enseignant (P’18) y a vu une étude de phénomène. Les élèves peuvent, en effet, passer par une phase de description de la formation des ombres sur le terrain, afin de positionner correctement la maison, selon les critères qui leur sont imposés.
F1.3 – Test de l’eau
Les élèves étaient chargés de retrouver un flacon de sulfate de cuivre anhydre égaré parmi d’autres flacons contenant des poudres blanches, sachant que cette substance est capable de détecter la présence d’eau.
Dix-neuf enseignants ont vu dans cette fiche, un problème qui consistait en la mise en œuvre d’un test.
F6.2 – Changements d’état
Il s’agissait, pour les élèves, d’étudier, voire d’interpréter un phénomène : une bouteille en verre remplie d’eau se casse après quelques heures passées au congélateur.
Quinze enseignants ont vu dans cette fiche, un problème visant l’interprétation d’un phénomène.
Trois autres (P’5, P’11, P’16) y ont plutôt vu une étude de phénomène.
P’12 semble confondre les caractéristiques des problèmes de type « représentation » et « intervention », puisqu’il écrit, pour caractériser le problème posé dans cette fiche, « Intervention : interprétation ».
Tableau 18 : caractérisation des sept problèmes proposés par les enseignants Item des
programmes Fiches
Type de
problèmes Réponses des enseignants
Loi d’Ohm F5.3
Elaboration d’une loi (Représentation)
Elaboration d’une loi : n = 15 Mise en œuvre d’un test : n = 1
Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait : n = 1 Mise en œuvre d’un test et élaboration d’une loi : n = 2 Sans réponse : n = 1 Lumière et vision F2.4 Interprétation d’un phénomène (Représentation)
Interprétation d’un phénomène : n = 12 Etude d’un phénomène : n = 2
Elaboration d’une loi : n = 1 Sans réponse : n = 4 F2.1
Etude d’un phénomène (Représentation)
Etude d’un phénomène : n = 14 Interprétation d’un phénomène : n = 3 Sans réponse : n = 3
Ombres
F3.2
Etude d’un phénomène (Représentation)
Etude d’un phénomène : n = 4
Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait : n = 10 Mise en œuvre d’un test : n = 1
Sans réponse : n = 5 F3.3 Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait (Intervention)
Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait : n = 15 Etude d’un phénomène : n = 1
Sans réponse : n = 1
Test de l’eau F1.3
Mise en œuvre d’un test (Intervention)
Mise en œuvre d’un test : n = 19 Sans réponse : n = 1 Changements d’état F6.2 Etude, voire interprétation d’un phénomène (Représentation)
Interprétation d’un phénomène : n = 15 Etude d’un phénomène : n = 3
« Intervention : interprétation » : n = 1 Sans réponse : n = 1
Résultats par enseignant
Deux enseignants semblent faire quelques confusions dans leur caractérisation de problèmes. En effet, P’8, en tentant de caractériser le problème de la fiche F5.3, parle à la fois d’élaboration d’une loi et de mise en œuvre d’un test, alors qu’il s’agit de problèmes de types différents : l’élaboration d’une loi est un problème de type « représentation » et la mise en œuvre d’un test, un problème de type « intervention ». Quant à P’12, dans sa tentative de caractérisation du problème de la fiche F6.2, il écrit « Intervention : interprétation », alors que l’interprétation d’un phénomène correspond à la catégorie « Représentation », selon les critères de Hacking.
Questionnaire « problèmes et démarches »
Consigne : « Voici sept problèmes proposés par des collègues dans des fiches mises à disposition sur différents sites académiques sous l’appellation
« démarche d’investigation ». En vous référant au classement qui vous a été présenté, pouvez-vous identifier de quel type de problème il s’agit ? »
Tableau 19 : réponses des enseignants à la première question du questionnaire « problèmes et démarches »
Loi d’Ohm Lumière et vision Ombres Test de l’eau Changements d’état
F5.3 F2.4 F2.1 F3.2 F3.3 F1.3 F6.2
Elaboration d’une loi (Représentation) Interprétation d’un phénomène (Représentation) Etude d’un phénomène (Représentation) Etude d’un phénomène (Représentation)
Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait (Intervention) + Etude d’un phénomène (Représentation)
Mise en œuvre d’un test (Intervention) Etude, voire interprétation d’un phénomène (Représentation) P’1 Représentation →
élaboration d’une loi
Représentation → étude/ interprétation ? d’un phénomène Représentation – étude d’un phénomène Représentation → étude d’un phénomène Intervention : mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait
Intervention
→ mise en œuvre d’un test
Représentation → interprétation d’un phénomène (étude)
P’2 Problème : mise en
œuvre d’un test.
Problème : interprétation d’un phénomène Problème : étude d’un phénomène Problème : étude d’un phénomène … Problème : mise en œuvre d’un test
Problème : interprétation d’un phénomène
P’3 Représentation :
élaboration d’une loi.
Interprétation d’un phénomène. Etude d’un phénomène. Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait
Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait
Mise en œuvre d’un test
Interprétation d’un phénomène
P’4 Elaboration d’une loi. Interprétation d’un
phénomène. Etude d’un phénomène Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait.
Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait.
Mise en œuvre d’un test
Interprétation d’un phénomène
P’5 Elaboration d’une loi … Interprétation d’un
phénomène
Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait
Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait
Mise en œuvre d’un test
Etude d’un phénomène
(car le but : U=RI) phénomène (l’observation a été faite, on cherche à savoir pourquoi)
phénomène (on désire faire une expérience, et on fait une prévision sur ce qu’on va observer) d’un dispositif en vue de produire un fait dispositif en vue de produire un fait (car le but est de fournir un plan du terrain avec la maison)
test (l’élève doit mettre en place un test pour retrouver le sulfate de cuivre anhydre)
phénomène.
P’7 Oui, élaboration d’une
loi. … …
(Entoure « la forme » dans le problème posé, sans commenter)
Production d’un fait … …
P’8
− Elaboration d’une loi
− Mise en œuvre d’un test
Interprétation d’un phénomène
Etude d’un
phénomène ? … …
Mise en œuvre d’un test
Interprétation d’un phénomène
P’9 Elaboration d’une loi Mise au point d’un
dispositif
Etude d’un phénomène
Etude d’un phénomène
Mise au point d’un dispositif
Mise en œuvre d’un test
Interpréter un phénomène
P’10 Elaboration d’une loi Interprétation d’un
phénomène
Etude d’un phénomène
Etude d’un phénomène.
Mise au point d’un dispositif
Mise en œuvre d’un test
Interprétation d’un phénomène
P’11 Elaboration d’une loi Elaboration d’une loi …
Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait
Mise au point d’un dispositif
Mise en œuvre d’un test Etude d’un phénomène P’12 … … Représentation : interprétation … Intervention : mise en œuvre Intervention : mise en œuvre d’un test
Intervention : interprétation
P’13
Intervention : mise en œuvre d’un test (puis en rouge) : Elaboration d’une loi
Représentation : interprétation d’un phénomène Représentation : étude d’un phénomène Mise au point d’un dispositif
Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait
Intervention : mise en œuvre d’un test
Représentation : Interprétation d’un phénomène
P’14 Elaboration d’une loi Interprétation d’un
phénomène Etude d’un phénomène Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait
Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait
Mise en œuvre d’un test
Interprétation d’un phénomène
P’15
Elaboration d’une loi :
− Réalisation d’un protocole − Réalisation de mesures Etude d’un phénomène Interprétation d’un phénomène (observation – interprétation) Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait (par élimination ?)
Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait
Mise en œuvre d’un test
Interprétation d’un phénomène.
− Trouver la relation de proportionnalité
P’16 Elaboration d’une loi Etude d’un
phénomène
Prévision, étude d’un phénomène
Mise en œuvre d’un test
Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait.
Mise en œuvre d’un test.
Etude d’un phénomène
P’17 Représentation :
élaboration d’une loi … Prévision … …
Mise en œuvre d’un test
Interprétation d’un phénomène
P’18
Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait Interprétation d’un phénomène Etude d’un phénomène Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait Etude d’un phénomène
Mise en œuvre d’un test
Interprétation d’un phénomène
P’19 → Elaboration d’une loi Interprétation d’un phénomène Etude d’un phénomène …
Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait
Mise en œuvre d’un test Interprétation d’un phénomène P’20 « Elaboration d’une loi » « Interprétation d’un phénomène » « Etude d’un phénomène » « Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait »
« Mise au point d’un dispositif en vue de produire un fait »
« Mise en œuvre d’un test »
« Interprétation d’un phénomène »
2.4.1.2.3. La prise en compte des conceptions pour l’élaboration d’une