LES MANUELS SCOLAIRES DE SCIENCES PHYSIQUES
DE BEP : UNE AIDE POUR ARTICULER
SCIENCES PHYSIQUES ET TECHNOLOGIE ?
Nathalie MAGNERON
IUFM Orléans-Tours / LIREST-ENS Cachan
MOTS-CLÉS : MANUELS - SCIENCES PHYSIQUES - DISPOSITIF D’ENSEIGNEMENT
RÉSUMÉ : Cette étude comparative des manuels scolaires de sciences physiques de BEP est ciblée sur une comparaison de contenu et sur une analyse des différents types de dispositifs d’enseignement. Elle met en question la spécificité « champ professionnel » attribuée à certains manuels ainsi que la place de documents à « caractère technologique » dans les dispositifs préconisés.
ABSTRACT : This comparative study of physical science school-books is focused on a content comparison and an analysis of different sorts of teaching systems. That puts into question the “professional” specificity allocated to some school-books and thus the place of “technological” documents in the implicit teaching systems.
1. INTRODUCTION
Cette étude se situe dans le cadre d’une recherche visant à caractériser les relations qu’établissent les enseignants de maths-sciences intervenant dans différents BEP du secteur industriel, entre l’enseignement des sciences physiques et l’enseignement technologique. D. Scache (1993) et B. Jouin (2000) ont mis en évidence les besoins, la pertinence et la faisabilité d’envisager l’enseignement des sciences physiques au service de l’enseignement technologique en lycée professionnel. Cependant, ils avancent que les liens entre sciences physiques et technologie ne sont pas toujours faciles à déceler et à mettre en œuvre par les enseignants de maths-sciences en raison de leur apparente méconnaissance des contenus de l’enseignement technologique et faute de leur formation dans ce domaine. Ces travaux révèlent donc le clivage dans les pratiques des professeurs de sciences physiques qui peut être inféré à leur formation, mais aussi à leur identité professionnelle qui marque les pratiques d’enseignement. Par cette étude, nous souhaitons examiner les manuels scolaires de l’élève, sources d’informations privilégiées pour les enseignants sur les contenus à enseigner et sur l’organisation du cours. Nous pensons que ces outils pédagogiques et didactiques participent à induire ce clivage et ne contribuent pas à l’établissement de liens entre les sciences physiques et la technologie.
2. DESCRIPTION DES MANUELS DE SCIENCES PHYSIQUES DE BEP
2.1 Présentation du corpus étudié
Le corpus étudié pour cette étude est constitué de six manuels scolaires de l’élève dont certains comportent plusieurs tomes (voir tableau 1). Ces manuels ont été sélectionnés parce que ce sont ceux utilisés par les enseignants soit dans la préparation de leurs cours soit en classe.
2.2 Comparaison du point de vue contenu des manuels suivant les éditeurs
Les éditions Nathan : Le tome 1 (NATH1) qui comprend huit thèmes d’étude (présentés dans le
tableau 2) couvre une partie commune à tous les champs professionnels alors que les tomes 2
(NATH2 et NATH3) qui comprennent cinq et huit thèmes sont spécifiques respectivement au champ de la productique, de la maintenance et du bâtiment et au champ de l’électricité et de l’électronique.
Le tableau 2 montre que quatre thèmes d’étude sont communs aux deux tomes 2 de 1993, NATH2 et NATH3 (distribution et sécurité en électricité, électrochimie, phénomène de surface et composés organiques). Une comparaison du contenu (illustrations, textes, exercices, activités proposées,
organisation des chapitres) permet de mettre en évidence la similitude des chapitres présents relatifs au thème concerné.
Éditeurs Années
d’édition Nombre de tomes Auteurs codes
1992-1993 3
Tome 1 : D. et L. Trouillet Tome 2 : D. et L. Trouillet
Tome 2’: D. et L. Trouillet, P. Fromager et P. Petiot
NATH1 NATH2 NATH3 NATHAN
2000 1 H. Grau, P. Guinel et L. Jouhanneau NATH4
1996-1997 2 J.-P. Durandeau, J.-P. Berducou, C. Raynal et J.-C. Trillaud HACH1 HACH2 HACHETTE
2001 1 J.-P. Durandeau, J.-P. Berducou, R. Gomez et C. Raynal HACH3 FOUCHER 1996-1997 2 B. Dehaeze, J. Delpierre, G. Grare et R. Lewandowski FOUC1 FOUC2 DELAGRAVE 4 P. Salette DELA1 DELA2 DELA3 DELA4 Tableau 1 : Les manuels de l’élève exploités
Réaction chimique Électrochimie Équilibre des solides Les fluides au repos
Mouvement Matériaux
Énergie électrique
Distribution et sécurité en
électricité
Magnétisme
Chaînes énergétiques Énergie thermique Énergie mécanique
Image
Acoustique
Phénomènes de surface Les solutions aqueuses Composés organiques
NATH1 1 3 4 8 5 6 7 2 NATH2 2 5 1 3 4 NATH2’ 2 1 4 3 8 6 7 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 NATH3 Structure de la matière Oxydo-réduction
Mécanique Électricité Énergétique Optique Acoustique
Phénomènes de
surface
Solutions aqueuses Chimie organique
Tableau 2 : Thèmes et parties respectivement abordés dans les manuels Nathan (1992-1993, 2001) - Les numéros présentent l’ordre d’apparition dans les manuels
-Ces trois tomes ont été remplacés en 2000 par un seul tome sans spécificité « champs professionnels » avancée. Ce manuel contrairement à l’édition précédente, n’est pas structuré en thèmes mais en parties. Il comprend neuf parties qui englobent à travers les chapitres les différents thèmes développés dans le manuel de 1992-1993 (voir tableau 2). Ce manuel NATH4 rédigé par des auteurs différents aborde les mêmes connaissances scientifiques mais la rédaction, l’organisation des chapitres, les illustrations et les exercices sont différents.
Les éditions Hachette : Le manuel de l’élève édité par Hachette composé initialement de deux tomes (HACH1 et HACH2), a été re-structuré en un seul tome en 2001 (HACH3). Ces deux tomes ne sont pas spécifiques à un champ professionnel, ils se différencient uniquement par les connaissances abordées (voir tableau 3). Chaque manuel est structuré en plusieurs parties : électricité, mécanique, chimie, énergétique et optique .
électricité mécanique chimie optique énergétique
HACH1 1 2 3 4
HACH2 1 2 4 3
HACH3 1 2 4 5 3
Chapitres de la partie
électricité
Tension électrique Intensité du courant
électrique
Conducteurs ohmiques Puissance et énergie électriques en courant
continu
Le champ magnétique
Forces
électromagnétiques
L’induction
électromagnétique Le courant alternatif
monophasé
Le courant alternatif
triphasé
Le transformateur
Production et transport de l’énergie électrique La sécurité électrique
HACH1 1 2 3 4
HACH2 1 2 3 4 5 6 7 8
HACH3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tableau 3 : Les différentes parties des manuels Hachette et comparaison de la partie électricité
Le tableau 3 fait ressortir sur le thème de l’électricité, d’une part que les connaissances scientifiques traitées dans HACH1,2 sont identiques à celles traitées dans HACH3 et d’autre part que la progression suggérée par les deux manuels est semblable. Nous retrouvons ceci pour les cinq parties présentes dans ces manuels. Cependant, comme le montre le tableau 5, l’organisation des chapitres est différente mais les illustrations et les documents « technologiques » à caractère méthodologique (utilisation d’un appareil) et à caractère explicatif (comment ça marche ?) sont toujours présents. Nous retrouvons également dans HACH3 les mêmes exercices additionnés à des nouveaux ciblés sur les savoir-faire.
Les éditions Foucher :Le manuel de l’élève de chez Foucher est constitué de deux tomes, un tome relatif au champ de l’électronique et de l’électrotechnique structuré en six parties (électricité, repos et mouvement, énergétique, optique, acoustique et matériaux-structure de la matière) et un autre tome spécifique aux secteurs de la productique et de la maintenance constitué de trois parties (matériaux-structure de la matière, énergétique-électricité et repos-mouvement). Comme les manuels Nathan les chapitres constitutifs des différentes parties, communs aux deux tomes sont identiques du point de vue contenu.
Les éditions Delagrave : Les éditions Delagrave ont publié un seul manuel de l’élève divisé en quatre tomes suivant le champ professionnel auquel il s’adresse : métiers de l’électricité (DELA1), métiers de l’électronique et de l’audiovisuel (DELA2), métiers de la productique et de la
maintenance (DELA3) et métiers de la santé, de l’hygiène et de l’habillement (DELA4). Chacun de ces tomes est structuré en parties (voir tableau 4).
Mouvement Statique des solides Statique des fluides Énergie Chaleur Constitution de la matière Réaction chimique Électrochimie Électricité Électromagnétisme Sons et bruits Lumière et image Chimie organique
DELA1 1 2 3 4* 5** 6 7 8 9*** 10
DELA2 1 2 3 4 5** 6 7 8 9*** 10 11 12
DELA3 1 2 3 4 5 6 7 8 9
DELA4 1 2 3 4 5 6 7 8 10 9
Tableau 4 : Comparaison des quatre tomes constitutifs du manuel de l’élève DELAGRAVE. - Les cases blanches sont les parties qui ne sont pas abordées, *partie beaucoup plus développée ; **contient un chapitre en plus : la propagation de la chaleur ; *** contient un chapitre en plus : sécurité électrique. Les parties communes à tous les tomes sont identiques par leur contenu (illustrations, textes, exercices, documents, organisation) -2.3 Comparaison du point de vue organisation
L’organisation des parties ou des thèmes diffère non seulement entre éditeur, mais également suivant la version de l’édition.
Organisation des thèmes, des parties dispositif
NATH1,2,3 Introduction, objectifs - (introduction, objectifs-expériences-interprétation-bilan (savoirs,
savoir-faire)-exercices (TP, exercices))
1
NATH4 Présentation du thème, mini sommaire- (cours-l’essentiel-exercices et
problèmes-TPdécouverte)
2
HACH1,2 Introduction- (objectifs-cours-l’essentiel-pour aller plus loin ou/etinfo
techno-méthode-exercices)
3
HACH3 (question, objectifs-activités-cours-l’essentiel-infodoc-méthode-exercices) 4
FOUC1,2 (introduction-test-activités-l’essentiel-exercices-applications industrielles) 4
DELA1,2,3,4 Introduction, objectifs - (cours – tests de compréhension)-applications technologiques –
exercices-soutien, approfondissement
3
Tableau 5 : Organisation des chapitres de chaque manuel et type d’enseignement explicité
3. ANALYSE DES MANUELS
3.1 La spécificité « champs professionnels »
La description des six manuels, a permis de déceler que la spécificité « champs professionnels » annoncée via le titre ou les avant-propos du manuel (Nathan, Foucher, Delagrave), est artificielle dans la mesure où elle n’est pas mise en évidence à travers le contenu des chapitres constitutifs des thèmes ou des parties (illustrations, textes, exercices, applications technologiques) mais uniquement par la présence ou l’absence de thèmes ou de chapitres. Ces manuels qui ne diversifient pas les cours suivant les champs professionnels ne peuvent donc pas constituer une aide pour l’enseignant quant à l’articulation qu’il doit faire entre l’enseignement des sciences physiques et l’enseignement de la technologie spécifique à différents BEP.
3.2 Dispositifs d’enseignement implicites
L’organisation des chapitres présentée dans le tableau 5 peut être analysée à partir de la typologie établie par B. Rey (1998) sur les dispositifs didactiques pouvant être mis en place dans une classe de l’enseignement primaire. Cette typologie qui met en avant trois types de dispositifs : « explication application », « observation compréhension application » et « problème -compréhension - application » doit être repensée. Dans le cadre de notre étude sont à considérer d’une part la suggestion d’activités et d’autre part la présence de documents du type : fiches méthodes, info-techno (HACH1,2,3), applications technologiques (DELA) ; applications industrielles (FOUC). Pour cette raison, nous privilégions plutôt la typologie suivante : « Observation - compréhension - exercisation » (type de dispositif 1) lorsque des activités sont suggérées en opposition au dispositif « explication - exercisation » (type de dispositif 2), le dispositif d’enseignement « explication - contextualisation - exercisation » (type de dispositif 3) ou « observation - compréhension - exercisation - contextualisation » (type de dispositif 4) lorsqu’il y a des documents « à caractère technologique » exploitant les connaissances scientifiques à travers des applications technologiques.
Ces types de dispositif d’enseignement préconisés par les manuels (Hachette, Foucher, Delagrave) montrent que les auteurs ont essayé d’allier les sciences physiques et la technologie à travers des documents à « caractère technologique ». Cependant, ces documents qui sont les mêmes quel que soit le champ professionnel concerné, se situent toujours à la fin du chapitre et par conséquent constituent uniquement une illustration d’application des connaissances scientifiques abordées pour expliciter le fonctionnement d’un objet technique issu « d’un monde professionnel ». Ces documents peuvent donc aider les enseignants à illustrer leurs cours mais ne permettent pas de mettre en œuvre la classe laboratoire de Scache (1993) ou les séances décrites par B. Jouin (2000).
BIBLIOGRAPHIE
SCACHE D., Référence technique et classe laboratoire de sciences physiques en lycée
professionnel, thèse de l’Université de Lille, 1993.
JOUIN B., Problème de l’enseignement des sciences physiques en lycée professionnel dans leur
fonction de « discipline de service » par rapport à la technologie, thèse de l’ENS de Cachan, 2000.
