Dans le second degré. Cas de Florence

Florence souhaite faire émerger les conceptions initiales des élèves et les classer dans un tableau. Elle convoque deux schèmes : le schème A « Classification des propositions des élèves en relation avec le poids et la masse » et le schème B « Connaissance des conceptions initiales des élèves sur le poids et la masse » (§ 4.3.4.).

Dans les invariants opératoires des deux schèmes (Tableau 10, p. 109 et Tableau 11, p. 109) nous identifions une connaissance scientifique, de type SMK, sur les concepts de poids et de masse. Analysons alors les propositions correspondant aux théorèmes-en-acte.

a. Invariants opératoires du schème A

Schème A : Classification des propositions des élèves en relation avec le poids et la masse

Invariants opératoires

Je sais que tous les élèves ne seront pas d’accord Je sais que kilogramme sera dans le poids

Je sais que le mot balance n’ira pas forcément avec masse Je sais que certains mots ne sortiront pas au bon endroit

Je sais que classer les propositions en tableau, avec une colonne masse et une colonne poids, permet de mettre en évidence les erreurs et les doutes des élèves

Tableau 10 : Année 1. Invariants opératoires. Schème A « Classification des propositions des élèves » . Cas de Florence

Nous observons, dans ces théorèmes-en-acte, deux types de connaissances propres

à l’enseignement du poids et de la masse: d’une part des connaissances sur les élèves que

nous notons PCK/é et, d’autre part, une connaissance sur les stratégies, PCK/stratégie. Cette dernière connaissance est présente dans la proposition « Je sais que classer les propositions en tableau, avec une colonne masse et une colonne poids, permet de mettre en évidence les erreurs et les doutes des élèves ». C’est une stratégie car c’est bien par le

classement que les problèmes se posent et que les conceptions initiales peuvent être discutées. C’est une PCK/stratégie qui entre dans la sous-catégorie « Connaissances des

stratégies dans l’enseignement des sciences». Nous pensons qu’elle peut se retrouver dans l’enseignement d’une autre notion scientifique. Les quatre autres propositions s’appuient sur des connaissances que Florence a des élèves à propos de l’enseignement de

poids et masse. Elle sait les confusions qui sont faites généralement entre le poids et la

masse et tout ce qui s’y rapporte.

b. Invariants opératoires du schème B

Schème B : Connaissance des conceptions initiales des élèves sur le poids et la masse Invariants

opératoires

Je sais qu’il y a des choses à casser !

J’attends lourd/léger car je l’ai eu dans une autre classe Je sais que j’aurai le kilogramme et la balance

Je sais qu’il faut faire émerger les conceptions initiales des élèves au début de la séquence pour pouvoir construire des apprentissages par la suite Je débute la séquence en posant une question à toute la classe

Tableau 11 : Année 1. Invariants opératoires. Schème B « Connaissance des C.I. des élèves… ». Cas de Florence

Nous retrouvons les deux types de connaissances observées dans le paragraphe précédent : des PCK/é et des PCK/stratégie. La stratégie de Florence est de débuter par

110 Chapitre 5 : Les connaissances professionnelles dans l’organisation de l’activité

une question de type « que savez-vous sur.. » pour faire émerger les conceptions initiales des élèves. Pour nous, cette PCK/stratégie appartient au sous-groupe « connaissances des

stratégies dans l’enseignement des sciences» car elle n’est pas spécifique à l’enseignement de l’électricité. Puis elle expose ses connaissances de certaines conceptions des élèves à propos du poids et de la masse. Il apparaît cependant une autre

catégorie de PCK dans la proposition « Je sais qu’il faut faire émerger les conceptions

initiales des élèves au début de la séquence pour pouvoir construire des apprentissages par la suite ». Florence fait référence aux programmes et, plus précisément, à la démarche

d’investigation. En effet, nous avons souligné dans le chapitre précédent que ce moment de la séance correspond à la situation-problème qui vise, notamment, à « identifier les conceptions ou les représentations des élèves, ainsi que les difficultés persistantes

(analyse d'obstacles cognitifs et d’erreurs)¹⁵ ». Cette démarche permet aux élèves de réaliser des investigations dont « la recherche d’explications ou de justifications débouchent sur l’acquisition de connaissances, de compétences méthodologiques et sur la

mise au point de savoir-faire techniques » (Ibid.).

D’après le modèle de Magnusson et al. (1999), cette connaissance est une « PCK programme ». Elle correspond aux connaissances des buts et des objectifs dans les programmes officiels. Notons cette catégorie PCK/pgrm.

5.2.1.2. Dans le premier degré. Cas d’André

André souhaite que les élèves décrivent avec un vocabulaire scientifique

l’expérience nécessaire pour allumer une lampe à l’aide de la pile. Il convoque un schème A « Identification des points de contact entre la pile et la lampe » (§ 4.4.2.) dont le but se décline en deux sous-buts. Analysons les invariants opératoires du schème A (Tableau 12, p. 111).

Schème A : Identification des points de contact entre la pile et la lampe Invariants

opératoires

Je sais qu’une pile est composée de deux lames de longueurs différentes Je sais que le plot doit toucher une lame et le culot l’autre lame

Je sais que la lampe est un dipôle non polarisé

Je sais qu’il n’y a pas de risque d’électrocution si les élèves touchent des

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parties métalliques du montage électrique

Je sais que la lumière est produite par le filament car il chauffe pendant le passage du courant électrique

Je sais que les élèves l’ont déjà appris l’année dernière

J’expérimente en même temps que les élèves me décrivent leur action passée. Le résultat observé constitue une preuve

Je schématise le montage pile/lampe au tableau avant que les élèves ne répondent pour mieux conceptualiser l’action décrite

Je construis le schéma légendé de la lampe au tableau au fur et à mesure que le vocabulaire scientifique est identifié

Je prends l’exemple d’un élève absent à qui l’on va devoir expliquer où brancher la lampe avec la pile quand il reviendra

Tableau 12 : Invariants opératoires. Schème A « Identification des points de contact… ». Cas

d’André

Nous retenons une première catégorie qui concerne les connaissances scientifiques du professeur (SMK). André mobilise les concepts de dipôle polarisé et non polarisé ainsi que celui de courant électrique. Il a aussi des connaissances scientifiques concernant les risques électriques.

Ensuite, nous trouvons des connaissances qui sont propres à l’enseignement du

circuit électrique. André sait que les élèves ont déjà appris à réaliser ce montage l’année précédente : c’est une PCK/é. C’est aussi le cas lorsqu’il expérimente en même temps que les élèves décrivent l’expérience à faire ou lorsqu’il schématise le montage. André dit que « les élèves ont besoin de voir / certains élèves comprennent mieux avec un schéma ». Il ajoute que« l’expérience c’est du concret je mets l’ampoule je mets la pile pof ça s’allume ». Il sait que des propos trop abstraits mettent les élèves en difficulté. Donc il schématise, il reproduit des expériences.

André mobilise aussi une PCK/pgrm à propos du matériel pédagogique et de son fonctionnement. C’est une sous-catégorie issue du modèle de Magnusson, Krajcik, et Borko (1999) (§ 2.7.5.).

Enfin, nous classons la dernière proposition concernant l’exemple que prend l’enseignant dans les stratégies. C’est une stratégie que nous avons retrouvée à d’autres moments de la séquence. Elle consiste, pour l’enseignant, à montrer concrètement aux

élèves que leur réponse ou leur proposition n’est pas assez précise. Nous ne la classons pas dans les PCK car nous pensons qu’André s’en sert dans la plupart des matières scolaires qu’il enseigne. Ce serait une connaissance de type pédagogique (PK).

112 Chapitre 5 : Les connaissances professionnelles dans l’organisation de l’activité

b. Lancement d’une activité expérimentale

Les élèves ont effectué la synthèse du montage pile/lampe et doivent maintenant réaliser un circuit électrique simple. André présente et décrit le matériel à utiliser pour effectuer ce montage. Puis il donne une consigne qui comporte à la fois l’aspect

manipulatoire et la trace écrite à produire. Nous étudions plus en détail cette particularité au paragraphe 6.3.3.2. (p. 162).

Nous analysons les invariant opératoires (Tableau 13 p. 112) du schème A « Réalisation d’un circuit élémentaire » (Annexe 36) convoqué par André. Nous inférons une connaissance de type SMK sur les circuits électriques à partir de la première proposition. Nous identifions des PCK/stratégie concernant la distribution du matériel et la consigne double ; des PCK/é sur les difficultés à utiliser certains matériels spécifiques comme les pinces crocodiles et le support de lampe.

Schème A : Réalisation d’un circuit élémentaire Invariants

opératoires

Je sais qu’il faut fermer le circuit avec les fils pour que la lampe s’allume Je sais que la présentation du matériel avant de donner la consigne permet aux élèves de suivre sa description et de se projeter dans le travail à faire

Je sais que les élèves peuvent ne pas savoir le fonctionnement d’une pince crocodile et comment utiliser le support de lampe

Je sais que donner les deux consignes (manipulatoire et trace écrite) en même temps évite de couper les élèves pendant leur manipulation et permet de réguler les plus rapides

La feuille blanche permet de mettre les travaux des élèves en valeur et d’observer le travail accompli par chacun des groupes en lien avec la consigne de travail.

Je sais que l’affichage des feuilles blanches au tableau permet un travail pluridisciplinaire de lecture et de compréhension

Le dessin sur la feuille de synthèse préformée permet aux élèves de garder une trace de ce qu’ils ont réalisé avec leurs erreurs. Il me permet d’analyser les productions et de revenir sur certaines.

Je donne la durée de l’activité en montrant l’horloge

Tableau 13 : Invariants opératoires. Schème A « Réalisation d’un circuit élémentaire ». Cas d’André

La trace écrite individuelle (feuille blanche) est affichée au tableau car, nous dit Francis, « elle permet de construire la trace écrite collective qui constituera la synthèse ». Nous pensons que cette orientation pour l’enseignement n’est pas spécifique à l’enseignement des sciences (§ 5.3.1.3., p. 125). Les enseignants

fonctionnent de la même manière dans d’autres domaines d’enseignement, dès qu’il s’agit de construire un écrit de synthèse à partir d’une production de recherche individuelle ou

de groupe. Pour Alain, c’est un dispositif qui « comporte un caractère pluridisciplinaire dans le sens où (… ?) on va pas simplement se contenter de produire quelque chose on va être capable aussi d'analyser quelque chose de voir un peu ce que les autres ont fait si on le garde ou si on le garde pas donc (… ?)capacité d'analyse des enfants capacité de lecture etc. ».

Nous relevons ici un élément qui nous paraît spécifique au premier degré (dans notre étude) : le rôle des traces écrites dans les apprentissages et plus spécifiquement la

construction d’une trace collective pour apprendre des notions en sciences. Pour nous, il y

a des connaissances professionnelles en jeu pour lesquelles le cadre d’analyse des PCK n’offre pas de catégorie.

Dans notre exemple, André demande aux élèves de dessiner leur montage sur une feuille blanche qui sera ensuite exposée au tableau. La synthèse sera construite à partir de ces traces. Les enseignants se situent dans l’nterdisciplinarité au service de la construction de connaissances en sciences. André décrit dans l’entretien un exemple filmé en classe concernant l’écriture. Un élève prononce [pil] le mot qu’il a écrit /pille/. Dans l’action,

l’enseignant fait une correspondance entre la phonie et la graphie des sons [il] et [ij] par rapport à un mot connu : bille.

Lorsqu’il corrige l’élève, l’enseignant mobilise, entre autres, des connaissances de

type PCK concernant l’apprentissage de l’écriture et de la lecture. Notre cadre d’analyse ne nous permet pas d’identifier ces connaissances qui sont d’un autre domaine que les sciences. Nous pensons qu’elles sont des PCK/é concernant l’apprentissage du français.

L’erreur d’orthographe et de prononciation de cet élève constitue un incident critique. André sait que l’affichage des productions individuelles au tableau permet un

travail interdisciplinaire mais il ne peut pas anticiper sa nature. Pour nous, c’est dans le traitement d’un l’incident critique qu’un enseignant peut mobiliser des connaissances de type PCK d’un autre domaine d’enseignement. Il semblerait que ce soit une spécificité des enseignants de l’école primaire car, d’une part, ils enseignent différents domaines aux

mêmes élèves et, d’autre part, les apprentissages « fondamentaux » comme la lecture sont

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