ARTheque - STEF - ENS Cachan | JIES V - Quels types de recherches pour rénover l'éducation en sciences expérimentales

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QUELS TYPES DE RECHERCHE

POUR RÉNOVER L'ÉDUCATION

EN SCIENCES EXPÉRIMENTALES?

CINQUIÈMES JOURNÉES

INTERNATIONALES

SUR L'ÉDUCATION

SCIENTIFIQUE

Centre Jean Franco - Chamonix

31 janvier, 1 et 2 février 1983

A. GIORDAN.

J.L

MARTINAND . Éditeurs

(pour le Comité d'Organisation JES 5)

(5)

Edité avec le concours de la Direction des Sciences de l'Homme (Ministère de la Recherche), de la direction de la Recherche (Ministère de l'Education Nationale), de l'Université Paris VII et de l'Association pour le développement de la Recherche en Didactique des Sciences.

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ORGANISEES PAR L'UNIVERSITE DE PARIS VII (U.E.R. DE DIDACTIQUE) ET L'UNIVERSITE DE GENEVE (FACULTE DES SCIENCES, F.P.S.E., SECTION SCIENCES DE L'EDUCATION, LABORATOIRE DE DIDACTIQUE ET EPISTEMOLOGIE DES SCIENCES) avec le concours des Universités de Rouen, de Paris VI, de Paris VIII, de Poitiers, de Rome, du C.N.R.S., du Musée de la Villette, du Palais de la Découverte.

Coordination des journées des actes

et

André GIORDAN Université de Genève F.P.S.E. Section Sciences Laboratoire de Didactique et Epistémologie des Sciences Jean-Louis MARTINAND Ecole Normale Supérieure de Fontenay

Secrétariat U.E.R. de Didactique des Disciplines lA. GIORDAN et J.L. MARTINAND) Tour 45 - Couloir 45-46 - 1er étage UNIVERSITE PARIS VII

2 Place Jussieu 75005 PARIS Téléphone : 336-25-25 poste 56-33

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COMITE D'ORGANISATION Marcel BENARROCHE Yves BERTRAND Evelyne CAUZINILLE Cécile DE BUEGER Jasée DE FELICE André GIORDAN Gérald GOY Jeanine GUYON Françis HALBWACHS Victor HOST Michel HULIN Annette KRAKOWSKI Arlette MALOISEL Jean-Louis MARTINAND Giuseppe MARUCCI Jacques MATHIEU Jean PENEL André REVUZ Maïtena RONCIN Andrée TIBERGHIEN Jacques TOUSSAINT Gérard VERGNAUD VINH BANG Roger VIOVY Annick WEIL-BARAIS Université de Provence Télé-Université - Québec Université Paris 8 Université de Louvain Université Paris 7

L.O.E.S. Université de Genève

Observatoire et L.O.E.S. Univ. de Genève Lycée Saint-Quentin

Université d'Aix-Marseille Président A.P.D.R.D.S. Université P. et M. Curie Lycée Claude Monet Lycée Vincennes ENS Fontenay Université de Rome Université de Rouen Palais de la Découverte Université Paris 7 Lycée François Villon LIRESPT. Université Paris 7 INRP Section Sciences

Maison des Sciences de l'Homme Université de Genève

ENS Saint-Cloud Université Paris

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1 j

j

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COORDINi=',TI011,]

ORG.Z\NISi\TION

I\ndré GIOHOAN et Jean-Louis MARTINAND U.E.R. de Didactique des Disciplines Tour 45 - Couloir 45-46 - 1er étage

UNIVERSITS ?ARIS 7 - 2 Place Jussieu 75005 PARIS T~l. : 336-25-25 poste 56-33

Charles DE CARLINI

COMITE D'ACCUETI. Alénn PILOT Jeanine GUYON Gérard DE VECCHI

~icole CHOMILLIER Briqitte Cp.SSAN François BERTRAND

HEl,ATlON AVEC LA PRESSE i'larie-Louise ZIHfl.1ERJ'.'lAN et Mad'2-1ei~1eLAVERGNE

RELATION .~VEC LES EDITEURS Maïténa RONCIN

ORGhNISATION DES EXPOSITIONS Christian NIDEGGER

DRC.ANISATION DES PRESFN'Ti\TIONS INFORMATIQUES Frédéric REVERDUN

ORGANISATION DE L'AUDIOVISUEL Paolo FRIGNANI et l'équipe de l'AUVI

SECRETARIAT Nicole GILLET Jacqueline GOY

REALISATION DES ACTES

CENTRE JEAN FRANCO

Lydie SIMON. Marie-Ange CHEMA}~et Rolande LEFEIVRE

)irecteur Accueil et gestlon Intendant Animation et matériel: Audiovisuel et sport : Raymond JOLY Françoise SCHUH Marc PETILLOT Philippe DUPUY Freddy SCHUH et l'équipe des animateurs et de l'hébergement

Cuisine Service Moniteurs

Jean-Claude ROQUES et son équipe Simone SIMOND eL son équipe Pierre BOURGE et François IMBERT

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nRGANIS~1ES REPRESENTES

- Cahi~rs p~dagugiqu2s - C.N.D.P. Montrouge

- Centre Je form3tiùIl des I.D.E:.N. et P.E.N.

- C.E.P.E.C. l,yon - C.E.R.E.M.O, Angers

- Centre T'Jaudc'l.s de Pecherchcs Pédagogiques

- Centre Mondi~ll dilnformatiwuc - C~Iltre Européen d~ Didactique, Rome - C.N.R. Italie

- C.N.R.S. FrancE - C.R.D.P. Grenoble - C.R.P.F. Genève - C.R.E.F . . D.

- C.E.G.E.P. St Félicien, Québec

- C . . A.M. i'aris

- C.E.P.E.~. St Savine

- C.G.T. - C. . O.T. - C(11T'lTli.s~~i()n Li.N.S.S.C.O.

- Ecolo ~at. des Illdustries rninéralesj Rabat

- Eco]e~ Normales de 50nneuil., Bourg-err-Bresse, Hambourg, Blois, Cèrg}-Po~toisc) F0nt~ndY, Livry-Gargau,

Lons-le-Saunier) Lllcarno, Lugano, Lyon, Quimper, St André,

\/esolll.

- E.N.S. de St C10lld, FonteIla:' - E.N . . A.A. Dijon

- Editions Belin, Flammarion, Hacllette) ~atier, N3than, Lang.

- E.N.A. Paris-~ard

- EtLJdes P~dagogiques de Cenève F.P.I. - F.S.R.S. SlJisse - (;. F. E

.\r.

- I.N.R,P. Paris I.R.D.P. Neuchâtel - I.N.R.A.P. Dijon - I.R.e.~. Paris-Sud - I.R.E.X. Poitiers - I.N.S.S.A. Rabat

- Laboratoire des Physiques et Solides, Toulouse - L.n.E.S. Genève

- L.E.P. Cluses - L.I.R.E.S.P.T. Paris

- Lyc~es ~t Coll~ges de Mont~vid~o (Uruguay), d'Oyonnax, Montova, De Sta~l, N.D. Bonnes-Nouvelles, Grenoble, Vuil1onex, Laxou, Nevers, Cluses, Corbeil, C. F2ur~, St Gaudens, St Louis) Coyevox,

Lf"S Ulis, St Quentin, J. Rostand, St Charles, F. Villon) Orsay, Calvin, Villeneuve, Lonchamps, Cl. Monet, A. France) G. de la Totlr,

Cal~n, ?-1et2, Berlioz, St Harcellin, Charlemagne, Villeneuve de Grenoble, A. Billaut~ Mantova (Italie).

- ~1:ini.<::tères Education: France, Algérie, Maroc) Québec~ Ontario (Canada), Belgique.

- Musée National de la VillettE:'

-

Mus~e

d'Histnire de Marseille

- Palais de la Découverte - S.N.E.S., S.N.P.E.N., S.N.C.S. - S.N.E.S. Sup.

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- r01~-Universit~ Qu~bec

- SOCi~l~ Sllisse de Recherche en Education - Union des Ptlysiciens de Suisse

- Universités: Alx-en-ProvP!1ct:-', Barcelone, Bnrdedl.1X, Besançon,

BruxelJ_cs, Gen~ve, Cend, Grenoble, Cagliari, Lyon l, Pavie, Fribourg, Nant~rre, Nice, Nimège, Rome, Pari~ III, Paris VII, Paris VIII, raIls XI, Paris VI (Pierre et Marie Curie), Turin. - Universit~ des Sciences et Techniques du Languedoc.

QUELQUES CHIFFRES

234 participants inscrits le 24 janvier 1983 Dont : Algérie All emagne Angleterre Belgique Canada Espagne France Ho [lande 4 1 1 3fJ 5 146 1 Italie HarDe Ma uric e( Il e) Suisse Uruguay U.S.A. Zaïre 21 2 1 30 1 3 1 C'est-à-dire: Administratellrs 11 Animateurs culturels 8 Editeurs scientifiqlles 5 Enseignants dans le

Supérieur en sciences (physique, biologie, chimie) ... 53

Enseignants dans le secondaire et enseignants chercheurs ..52 Enseignants dans le primaire . . . 8

Chercheurs (Sciences de l'Homme et de 13 Sociét.é) .... 24

Formateurs enseignants 23 Formateurs extra-scolaires 13 Forrnàteurs d'ingénieurs ,. 5 Inspecteurs 12 Journalistes 5 10

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AGABRA Jacqueline

ALtEAlJME

~8.rc ANTOINE Harc AR.NAUD Paul ARTIGUE MichÈ:le ASTDLFI Jean-Pierré BALLINI Pascal Bi\NG Vinh BA-RBICHüN No ël BAUDE Jacques BAUMARD Jean-Harie BAZNJ Mirtha BENARRüCHE Marcel BENHALI,~Ali Cherif BERNARDINI MOSCONI Paola BERT~~DFrançois BERTRAND Yve s BEULZE Marie-Louise BODER A"dr~ BOISSOU Françoise BONHOMME Alain BOROWCZYK Jacques

BOUILLON

Fra~çcis BOUHENDIL ;\11iette EOURGEOIS Jean-Pierre BOUYSSET Claude BRACHET .IosiélH(-;' BRIANTAIS ,liche l BROTEL Françoise CAILLOT Biche.l CAMUS Claude CF~~S Marie-Thérèse CA!~IATOJoce.lyne CARAVITA Silvia CAFRE Andr~e CASSA" Brigitte CAUSSE Annie CAUTY André CAUZINILLE Evelyne. CESAR.ANO Serge CHASTRt:TTE Maurice CHATAIGNER Yvonne CHOMAT Alain CHOMILIER Nicole CLEMENT Pi erre CLOSSET Jean-Louis CODONI Antonia COUTANT Pierre CROS Danie1l€ DARCISSAC Marc DAUVISSIS Marie-Claire lJEBART Patrice DE BUERGER Cécile DE CARLINI Charles DELATTRE Jean-Paul

Ecole Normale Bonneuil,.F Université de Bordeaux l, F Ecole Normalet Cergy Pontoise, F Professeur, Grenoble l, F Université Paris VII, (IREM), F

Charg€ de R~cherches Section Scicncc~ INRP, F Lycée d'Oyonnax, F

Université de Genève, CH

Formation des chercheurs, CNRS, F Secrétaire Kational,

E.P.I, F

Lycée N.D. Bonnes Nouvelles, F Lycée de Montévidéo, Uruguay Université de Provence, F

Inspecteur C.E.M.P., Oran, Algérie Université de Pavia, Italie

Collège de Vuillonnex,LDES Université. de Genève, CH T~lé Uni versité, Québe c

Ecole Normale, Quimper, F' Centre ~rondial Informdtique, F S.N.E.S. de Paris, F

COmTIissicn Confédérale de l'Enseignement C.G.T. F IRE~ de Poitiers, F

Secrétaire Pédagogique, SNPEN, Paris, F Université Paris III, F

Centre National de Fonnation IDEN, F

Laboratoire de3 Physiques et des Solides, Toulouse, F Université Paris XI, Orsay, F

Palais de la Decouverte, F Lycée Grenoble, F

LIRESPT Université Paris VII, F Ecole Normale Lons-le-Saunier, F Lycée Gabriel Faurê, Paris, F' Ecole St Louis, Lyon, F

Institut de Psychologie, Rome, Italie LIRESPT, Université Paris VII, F LDES, Université de Genève, CH Lycée de St Gaudens, F C.E.R.E.H.O. Angers, F Charg§e de recherche, CNRS, F ENNA, Paris-Nord, F

Lniversité de Lyon, F

Quaternaire Education, Paris, F LIRESPT, Université Paris VII, F

Collège Corbeil,_ F

Universit§ Lyon l, F

Facul té des Sciences AgrononÜques, B Ecole Normale de Lugano, CH

Collège de Coyevox, Paris, F

Université des Scienc~s et Techniques du Languedoc, F CRDP, Grenoble, F

INRAP. Dijon, F

Lycée J. Rostand, Caen, F Vniversitê de Louvain, B

Co~lège Ge Stael - LDES Université de Genève, CH CEntre National Ge FC~~lation IDEN, F

(15)

lJELRlIi-: Nadine DENIER Jean-Paul DEROUSSY Marie-Jeanne DESAlITELS Jacques DESCHA~IPS Claudine DE VECCHI Gérard DEVELAY Niche l D02IO Edo DUBOIS Nicole DUCA,CEL Gilbert DUGAST Jean-Maurice DUPARC Germaine Dur IN Jean-j acques

DUPO~T Mi chèle DUREY Alain DUVERGER Jean EDELlST Claire FAY Maurice FIEDLER Ul ri ch FO URIiY Jean FRIEMEL Edouard FROSSARD Gérard FURIOS MAS Car los GAGL lA RI Raul GA UT HE RON Véronig ue GENIl'; Christiane GIL PEREZ Daniel GINSBURGER-VOGEL Thomas GINSBURGER-VOGEL Yvette GIORDAN André GIlILIANI Giuliana GO TT RE T Gus tavo GOUDET Pierre GOY J acg uel ine GOY Gérard GUERH Pierre GUISLAIN Georges GUILLE Maryse GUYON Jeanine HAMROUCHE Brahim HALBWACHS Françis HEBENSTREIT Rachel HEBERT Alain HOST Victor HULIN Michel HUSSON-CHARLET J. Claude HUYNEN Anne- Marie JACOB Henriette JACOBI Daniel JARAY Brigitte JOHS UA Samue l JOUMARD Danielle KARSENTY Anni ck KERLAN Alain KRAEMER Raymond KRAKOWSKI Annette Université de Louvain, B E:-iSEA, Rabat, Maroc

Professeur et chargé de mission à la DAFCO, F

Université Laval, Québec

Palais de la Découverte, Paris, F

Ecole Normale Ethiolle, F

Ecole Normale, BU~lrg-en-Brcsse~F Ecole Normale de Lugano, CH Coll~ge Condorcet, Paris, F Ecole Normale - INRP, F

Lycée St Charles, Angers, F

Université de Genève, CH

Faculté des Sciences~ Marseille~F Lycée François Villon, F

E.N.S. St Cloud, F

Inspecteur Professeur Centre de Formation IDE~, F Université Paris XI, Orsay, F

C.N.D.P. Montrouge, F

Professeur Hambourg, Allemagne Universi té Aix-eu-Provence, F

Université Paris VIII, F

I.N.R.A.P., Dijon, F

Université de Valence, Espagne LDES, Université de Genève, CH

IREM, Université Paris VII, F

Université de Provence, F Université de Barcelone, Espagne

Ecole Normale de St Cloud, F Collège Orsay-les-Ulis, F

LDES, Université de Genève, CH (F)

Institut de Psychologie, Rome, l

Institut de Psychologie, Fribourg, CH (Colombien)

Animateur pédagogique, Dij on, F

Observatoire de Genève, CH Observatoire de Genève, CH

C.P.E.N. St Savine, F

Université Libre de Bruxelles, B

Ecole Normale du Val d'Oise, F

Lycée H.Martin, St Quentin~ F

Inspecteur Général, Alger, Algérie Université de Provence, F

IREM, Université Paris VII, F

Inspecteur, Recturat de Créteil, F Président APDRS, Consultant UNESCO,

CNRS, Université Paris

VI,

F L.E.P., Cluses, F

Université de Louvain, B

Collège Calvin, Genève, CH INPSA, Dijon, F

Collège, Laxou, F

Université de Marseille, F CES Villeneuve, Grenoble, F

Lycée Lonchamps, Marseille, F

Ecole Normale, Vesoul, F

Lycée Claude Monet, Paris, F

(16)

L\;'''IME A laiil L.:-'.;.\;CIANO ~ic()ll.,t l~i

LARE ILLE Henri LAURENT SaDi ne

LAVOISIER Evelyne LEFEVRE Richard

LE:-.iA Pierre LEVY Ginette

L[C YEW FAI ~arguerie LOMBARD Chantal MAC ALEE5E Jacquel ine MAGISTRELLI Alessandra ~1AILLEUX Phi 1i ppe MAITTE Bernard MALOISEL Arlet te ~.ALUKISA Hbuango 'IANDRICK Jeanine ,,1A'lZOTTI HARASTon Giuseppina ~1.ARCORELLESFior ence MA.RIEt-.; h~alther

&I\RT HELE R i"J\THIEU Jacques HATHOT Léon i1;'~RTI Eduardo ~L.A.RTI0iA..\DJean-Louis HARTY Bernard M_A.~,-TY >1ichel Mf.RUCCI Giuseppe MARZER Josiane MAYER Hichela MP-.2Z0TI Romano

,ŒNDES DA COSTA Yolande MERKER Jean H.ICEAUD-BOl~t~ETJacques HICHELET Cleuèe ~ICHIELS Marie-Paule t10GE:TIER Jean-Paul :-rOSCA Si l\'all.éi r'-IliRRA'{ 'JOOD ~leRO de '-lita Ii)~GGER Christian i'~I\';\l_: Régis N'DEL Dominique PAl'PART Daniel ~L,ris~' PELL~T i~nJré FE:'~EL Ci-jarles Jean-Pat; PERRET Jean-François PERRE'f-Clermont Anne-Nelly PETILLOI

Michel

PETIT Bernard ]lIERRARD Marie-Anne ~IESSEVAUX-SORGELOSRasane PILOT Alain Lyc6e de St Gaudens. f

L:niversité Libr~ de Bruxell~s, Universitê de Rome, l

INSA de Lyon, F Collège Anatole France,

Lyci2e G. de la Tour, }'letz, F Université P. Sabatier, roulouse, F

Universit~ Paris VII et ~injstêre Education, F Université de ~anterre, F

LDES, Université de Genève, CH (Ile Maurice) Musée d'Histoire de Marseille, F

Université Paris 7, IREM, F Université de Rome, l

Université Libre de Bruxelles, B Université de Lille 1, F Lycée Berlioz, F

CREFED - EKS St Cloud, (ZaIre) GFEN, F

Collège St marcellin, F Ecole de Mantova, 1: Lycée Charlemagne, F Université de Gend, B.

Ecole Ingénieur - Bienne et I"DES Universit§ GenèvE, Ch Universi té de Rouen, F

Inspecteur des Sciences,

B

Centre'!"londial Informatique, F

Ecole Normale de Fontenay, LIRESPT, F Collège des Chalets, Toulouse, F Centre National Formation IDE~, F Universitê de Rome, !

Co-Présidente, Cycle d'orientation Genève, CH Centre Européen de l'Education, l

Institut de Psychologie, Rome, l

Professeur déléguée au stageJ Br~xel1es1 B Faculté des Sciences de Besançon, F Université de Provence, F

Centre National Formation EDEN, F

Centre de Recherches Peédagogiques, Lausanne, CH CEPEe, Lyon, F

Directrice-Didactique, Turin, l ~inistère de l'Education, Onttlrio Professeur de Mathématiques, l

LUES, UniVersité de Cenè\7121 G-I

ccc,1'.: de:' Culture Générale, Genèvel Ch Instituteur, ct LDES L;ni'·:ersité de Gt::nève, CH Instituteur, Coutras, F

Centre Vaudois de Recherctles ll&dagogiqlles, Université de Provence, ~L3.rsêille, F

Palais de la Découverte, Paris, F

Ecole Nationale de l'Industrie ~Iin~ralet Maroc Chargé de Recherches, IRDP, Neuctl~tel, t:H

Universitê de Genêve, CH Collège A. Billaut, Ne'lers,

Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques~

r

Ecole Normale, Blois, F

Ecole Normale Saint-André, B Lycée Claude Monet, l'axis,

(17)

POCHON Jacqueline PREVIT Jean-pierre PROVERBIO Edoardo PROVOST Jean-Pierre RAICHVAG Daniel RAIN-GUYON Harie-Christine RAY NA ND Jeanne-Marie RESNICK Lauren RETSCHITZKI Jean REVERDIN Frédéric REYNAUD Claude RICHE Nicoie RINALDO Rizzi RISSET Claude-Alain ROGALSKI Janine ROLETTO Ezio RONA :-10f1ique

RONC IN 'laïtena ROeSSEL Jean ROZMCSKI Jan

RU:ŒLHARD Cuy

SAADA El hadi

St-\ADA M.

SCHAER Jean-I' ie rte SCHERRER Pierre SCHWOG Honique SCIARINI Silvano SERE ~arie-Geneviève SERRI Jean-Pierre SOlRDILLAT frêdêric SO[SSA~~ Georges STERK Genevii?ve THOLLON POHMEROL IIDiRGhIEN Anar~e 10.\njCLI Francesco 10l1 l ...hARD Jean-jjaptiste 10LSSAl~TJacques ISlhOUMY Jacques L:Ct.h1:.T10 Lucien VALLET DOllliniquc VERUETl1 Fr~;lçuisc Vt:RDETTI Jean VE SLIN Jedn VIE~~OlLaurence, VILLENEUVE Claude VIEULES Claudette VIOVY Roger VIVIER Yves WEIL-BARAIS Annick WL I,;MAN MdX \;ER.'1US Henri h'ER1\El'TE André

ZIHMERMANN Marie- Loui se ZHIMERMANN Jean-Luc ZUST Brigitta

Université Pierre et Marie Curie, F Secrétaire adjoint, E.P.l., F

Institut Astronomique, cagliari, 1

Laboratoire de Pbysique théorique,

r

Ecole Normale, Livry-Gargan, F Université Paris VII, Paris, F Collège Paul Klee, Thiais, F

Université de Pittsbllrgh, USA

Institut de Psychologie, Université de Fribourg Université de Genêve, CH

Collège expérimental, Grenoble, F

Laboratoire O.P.E., Université Paris VII, F Institut de Didactique, Pieris, l

Faculté des Sciences, Besançon, F Chercheur C~RS, Paris, F

Université de Turin, l

Collège Victor Duruy, Fontenay-sous-Bois, F Lycée François Villon, Paris, F

Université Paris XI, Orsay, F

Chaire de Pédagogie et Didactique, EPfL, Lausanne, CH

INRP, UER de Didactique des DisciDlines, Paris VII, f

Université de Genève, CH (Algérie)

Cabinet du Ministre, ~inistêreEducation, F Enseignant, ~onniaz, CH

université de ~imège, ND Lycée G. de la Tour, ~etz, Ecole ~ormale, Lucarno, CE LIRESPT, Université Paris VII, F

Centre ~ational de FormatiorJ des 1 . .f~.N. et P.E.N., C:JA~·1, Paris, F

Laboratoire Recherche Didactique, Paris-Sud, F Ecole Normale Supérieure, Labo. zoologie, Paris, F

FPSE Universitê de Genêve, CH

CF)

LIRESPT, Gniversitê Paris VII, Paris, t

Institut de Psychologie, Rome, l IREM Paris-sucl, liniversit~;laris VII, F

INRP, Paris, F

Institut de Recherches RurnélIid, ~~eljchâlel, CH

Sociêtê TETACOR, F

Collège St Michel, St Etienne, CES Villeneuve, F

Université de Grelluble, F Collège Villeneuve, Crenoble, F Lniv~rsitê Paris VII, F CEGEP, St Félicien, ~uébec

Centre de Formation Informatique, Toulouse, F

Ecole Normale Supérieure,St Cloud, F Centre ~ational de Formation des IDEN, F Université de Paris VIII, St Denis, F Ecole de formation professionnelle, Ch Lniversité de GeIlêve, CH

Lycée fabert, Metz, F

LDES, Université de Genève, CH LDES, Université de Genève, CH

Laboratoire de Différentiation cellulaire, Genève, CH

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TABLE DES MATIERES

PRESENTATION DES CINQUIEMES JOURNEES SUR L'EDUCATION SCIENTIFIQUE Quelles recherches didactiques pour développer l'éducation

scientifique - A. GIORDAN . . . • • . . • . . • . . . • . . . • . . . • . . . • . . • • 23

PARTIE 1 SEANCES PLENIERES

SEANCE PLENIERE 1 TENDANCES DES RECHERCHES EN DIDACTIQUE DES SCIENCES

A. GIORDAN • . . . • . • . • . • . • . • . . • . • . • . • . • . • . • . • . • . . . . • . . • . . . 35

Etat de la recherche française en didactique des sciences

physiques - J.-L,. MARTINAND . . . • . . . 39

Recherches françaises en didactique de la biologie

Victor HOST 53

Les centres de recherche en didactique des sciences en Italie

G. fV'l..P.RUCCI, M. iVl..AYER . . . . • . . • • • . . . • • • • . • . • . • . • . • . • . . . • . . . • • • 61 La didactique des sciences en Belgique : quelques tendances

C. de BUEGER - VAN DER BORGHT, L. !'1ATHOT 67

Innovation et recherches pédagogiques en Suisse Romande

G. GOY 75

SEANCE PLENIERE 2 QUELQUES RECHERCHES : METHODES ET RESULTATS

~1. CHASTRETTE, J. MATHIEU 81

Modèles fondamentaux des étudiants entrant

à

l'Université dans

le domaine de la chimie - D. CROS . . . • . . . 85 L'implici te en

étudiants - L.

physique VIENNOT

le raisonnement fonctionnel chez les

91

P~oblèmes posés par la construction des concepts en biologie

J.-P. ASTOLFI . . 99

Di:ficultés de 11acquisitio~de la notion de température par

les él'~v2s d~ 6Ème -

:A..

TIBERGHIE~, l'-1. B!lFBCUX 113

Scienc~ cogniti et didactiqG2 M. C/\ILLO'I' . . . • . . . . _

15

(19)

~ogn de la didactLque Vr:':r-s une. théori.J,'

cl. EESN ICK .

ln

SEANCE PLENIERE 3 INNOVATIONS DIDACTIQUES ET QUESTIONS DE RECIJERCëES

J.-L. M;\RTI;"JAGlD . . . • . . . • . . . • . • . • . • . 151

Enqu~te, exp~rimeI1tation,ITlise au point sur la classification dans un proj2t pour l'école primaire - P. MOSCONI BERNARDINI,

1'1. -T. BOCCf! IOLA 15J

Un lieu de rencontre entre les recherches et la pratique

p~dagogique : l'I.N.R.A.? (Institut National de recherches et d'Applications p~dagogiques) - M.-C. DAUVISIS, G. FROSSARD,

P. GOUDET, M. h'EISS . . . • . . . • . . • . . . • . . . • . • . . . 163

Une ,c:xpériE-'nce d'enseignement par th~2:mes - J. ROUSSEL 1 -)

manipuler - C. DESCHA1--1PS .

Salle de d~COUvertes monde vivant" Observer, toucher,

185

PIIRTIE I I ATELIERS

~echercheset formatlon des enseignants

!V!. DEVEL;\Y, J. TOLiSSAH)'l', G saUSSAN, P. BER!';ARDINI .

il-~nüvatio~s sur ]2 dcive~oppementd'atticudes

et d~ démarches scientifiques - J.-P. ASTOLfI,

r de BUEGER, E. PROVEI<BTO , .. , .

t\TELI:~~( con"t'·ucticn

M. 8EN!~AROCHE, G. RlJMELHARD, J. ~A?ZER, M.-G. SERE,._ Îï

J\':TLIEh 4 TC'chno~o(jl.e à,:' 1'~_:::ducat

'r". C INSI3UHGER·-VOGEL, A,.

1. TCNI._~CCLr P. GL1Er-Hr, J. ;\-1. GLILLE, IV], FtYl:' , ..

(dl: tablealJ noir à l'ordinat~l11

j'.. c~cr\lhT, :;. RODER, , M.-L. BEULIE, ~.

J'1TE!., lEF ~) Ps)'cholo~iE cOgllitivc ?t didactique des sci8nces V. Bl-'.::-JC, r;'

16

(20)

PARTIE III

RECHERCHES ET nJNOVATIONS

TRAVAUX DE COMMISSIONS

La recherche en didactique - rectlerche, oui mais laquelle?

V. BANG . . • . . . • . • . • . . . • . • . • . . • • • . • . . . • . • . • . • . . . • . . • • • .

Problèmes posés par l'éducation en chimie dans le monde

d'aujourd'hui - P. VIOVY . . . - . . . • . • . . . - . . . . .

Recherche en didactique et l'ingénierie didactique". Exemple de l'électrocinétique au collège - S. JOHSUA

255

261

267

Détermination de la valçur énergétique des aliments

J. NUTTIN. E. GOSSELIN, P. HAUTIER . . • . • . . . • . . • . . . • . • . • . • . • . . • . • . • . 273

La manipulation de (laI physique en premier cycle universitaire

C.-A. R I S S E T . . . 293 Expérience de formation d'étudiants en sciences par la pédagogie

du projet - C. VILLENEI,:VE . . . • . . . . • . . . 299

Une exp~rienced'enseignement pluridisciplinaire en

tlni\'ersit~ - C. EDELI5':-'-t'-'lARTINET • . • • . . • . . • . • • • . • . • . • • • . . . . • • • . • . • . 305

exemple de recherche~action: relations

université-enselgnement secondaHE - te. DELRUE . • . . . • . . • . • . • . • . • . • . . • • • . . . 311

La recherche dans laboratoire de didactique des sciences dt:' 11Université de Rome - N. LANCLl'I.Nü, A. r-1..AGISTRELLI ,

G. ~1ARUCCI . . . • . • . . . _ . . . 317

Le5 cours des sciences dans les premières six années de

l'école - t·1. ;;000 325

Elaboration dlun cnseiun~mcntpratique modulaire utilisant

p.i-dagogie par objecr-.ifs - R. LEFEVRE

oc...

329 A~alys0 des besolns ct relance de la recherche p~dagogique

~r: :>:I,1nç31:3 - G. DUC/\NCEL . . . • . . . • • . . . . • • . . . • . • . • . • . • • . • . . . • . • . . . 339

:K~~Chi.:'cchei::'t prüj~ts ~dücatifs pour l'école élémentaire E. PROVERBIO

Les cours de sciences de llenvironnement au niveau

seconda1.rç~ - M. v,'OUD • . • . • . . . • . . . • . . . • . . • . • . . . • . • . • . • • • • . • . . . • . • . • . 355

Interactions entrE' les processus cognitifs et les processus

d'ldentification corporelle - N.-F. B;;i\BICHON • . • • • . • . • • • • . • . . . • • • . 361

Co;nparaison de deux systèmes éducatifs comme révélateur de

recherche et d'lnnovation - C.FIEDLER, M.GUILLE 365

(21)

F'ECHERCHES ET FORMATI():~

Enseignelnent de l'én~rgic

formation des enseIgnants

quelle recherche et quelle

- M. r'1f\ yER . . . • . . . • . . . • . . . • . . • • . . . • . 37i Strat~gles de formation d'~lèves-instituteursà l'enseignement

dlë's activités d'éveil scientifiques - M. DEVELi\Y J79

I,a fo!"mation continue des maîtres ~ trav9rs leur participation

à une exp~rimentation d'~n nouveau projet en électronique

A. DUPlêY . • . . . • . . . • . . . • . . . • . • . • . • . . . • . . . • . • . • . • 385 Les pratiques des chercheurs dans les situations de formation

d'échange - N. -F. BARBICHON _ . . . .. .. .. .. . . . 389 Etude de l'argumentation pcidagogique et de l'~pistémologie

:scolaire - G. GUISLAIN . 39S

Ra9Port entre enseignants et chercheurs dans expériences de

construction des unités curriculaires - S. CARAVITA . . . " . . . , . . . . 401

Strat~glepour mettre en liaison formation des enseignants

,"t r~chercheéducative - C. FURIO-i"AS, D. GIL-PEREZ 409 Les apports de l'informatiqJ2 à l'enseignement - importance

de la recherche p~dagogiqueet de la formation des enseignants

J. BAUDE . . . • . . . 417

Liaison entre recherche et pratique, le raIe des praticiens

A. tvlALüISEI, . . . • • • . • . • . • . • .

0...

425

RSCHERCHES SUR LES ELEVES

Qu-: lques obstacles à la conceptualisation - B. V~ILLEL:tvlIER 433

Le raisonnement séquentiel en électrocinétique - J.-L. CLOSSET . . . . 441 Analyse de l'influence d'activités de classe sur les

représentations des élèves. Exemple: l'enseignement de la

?reSSiOh atmosphérique en 6ème - À. CHO.~T, M.-G. SERE 447

Les repr~sentationsen biologie et les objectifs de la

pédagogie: digérer ou regurgiter? - P. CLEMENT, A.-L. SERVCRIN,

A.LUCII\Nl 453

Repr6sentations des enfants de 9-10 ans - M. LIU YEW FAI 461

Repr~s2ntationsgraphiques de fonctions en math~matiques

ct en physique -

"1.

i\RTIGUE 471

Observer la progression dans l'acquisition dans la démarche

scientifique - À.-M. !-JUYNEN 479

(22)

Etude des obstacles

à

l'apprentissage du concept de chaleur

M.-L. ZIMMERMANN, C. DE CARLINI 487

Acquisition du concept d'information génétique par les

étudiants de biologie - R.-P. GAGLIARDI 493

Raisonnement et discours scientifique dans les discussions

en classe - C. PONTECORVO, C. ZUCCHERMAGLIO, D. CASTIGLIA 499 Opinions des élèves sur l'enseignement des sciences naturelles

dans le second degré (collèges-lycées) - A. KRAKOWSKI 507 Le rôle d'explicitation des connaissances intuitives joué

par le langage logo - A. BODER, E. HARTI 515

La construction du concept de respiration au niveau des élèves de l'enseignement secondaire en France - M. BAZAN

RECHERCHES SUR L'EPISTEMOLOGIE DES SCIENCES

523

L'importance d'une analyse historique critique dans les sciences expérimentales : de la vitesse comme vecteur tangent

P. SCHEURER 531

Le concept de fécondation au XIXèrne siècle, histoire des sciences et formation des enseignants - A. GIORDAN, J. POCHON,

V. H O S T . . . 539 Les concepts structurants en biologie - R.P. GAGLIARDI 545 Quelques aspects du rapport entre la pensée théorique et

la pensée naturelle - H. WERMUS 553

Des conditions psychosociales d'émergence des connaissances scientifiques (du chercheur adulte à l'élève)

A.-N. PERRET-CLERMONT... 559

RECHERCHES SUR LES AIDES DIDACTIQUES ET L'EDUCATION NON FORMELLE

"Problèmes de la socialisation des productions scientifiques : les boutiques de sciences" - Groupe de recherche en didactique

de la physique de Marseille - M. BENARROCHE, J.-J. DUPIN 569 Comment l'information scientifique est-elle reçue?

(Présentation d'un montage audiovisuel sur le transfert de

l'information scientifique) - L. MAURY, M. HULIN. 573

Utilisation de l'ordinateur dans l'enseignement expérimental

pratique - F. SOURDILLAT, S. CE5ARANO 577

(23)

Avec des microordinateurs faire des sciences physiques

d'abord - A. DUREY 58J

Expérience de relation enseignement supérieur/milieu

professionel dans le domaine de l'informatique - J.-P. DENIER 589 L'informatique et éducation, l'urgence d'un large débat

démocratique national - J. BAGDE S97

Les rapports historiques de la pédagogie audio~visuelle

et de l'enseignement des sciences: une lecture actuelle

C. THOLLON-POMMEROL... 601

L'enfant et son corps - un ensemble multimedia pour les

enfants de 9-12 ans - M. FAy . 601'

La dÉcouverte de la science dans 185 musÉes d'enfants américains

C. LO!-lBARO 6 1J

PossibilitÉs et limites du 'lposter'l scientifique

~1. ALLEAU~IE . • . . . 621

L'École dans les zoos et les musées scientifiques: est-ce qu'on va vers la construction d'un modèle d'Éducation

informelle? - G. GIULIANI, R. MAZZOTTI . . . • . . . . 625

PARTIE IV TABLE RONDE

Enjeux et politiques de la recherche dans les diffÉrents

domaines de l'éducation scientifique - R. VIOVY, A. KRAKOWSKI

Enseignement des sciences expérimentales et recherche en éducation: une opinion de la C.G.T. - A. BONHOMME

63J

637

Enjeux et politique de la recherche, le point de vue du

SNPDES - M. PETILLOT 641

Enjeux et politique de la recherche dans les différents

domaines de l'éducation scientifique - F. BOISSOU 645

(24)

PRESENTATION DES CINQUIEMES JOURNEES

SUR L'EDUCATION SCIENTIFIQUE

(25)

(26)

QUELLES RECHERCHES DIDACTIQUES POUR DEVELOPPER L'EDUCATION SCI~~IFIQUE

André GIORDAN

Laboratoire de Didactique et Epistémologie des Sciences Université de Genève 24 rue du Général Dufour

1211 Genève 4

(27)

L'objet de mon expos~ i~troductif est de \"CUS presenter quelques éléments pour une conccptlc~d'ensemble ècs Sèmes Journées sur l'Education

Scientifi-~~e (1). I~ s'agit, en quelque sorte, d'une toil~

ce

fond sûr laquelle viendront se placer les multiples présentations et activités qui vont sJivre (93 con~u~ications).

AlnSl la tâche que je m'assigne cette année encore n'est pas de faire un vas:e panorarra, mais de mettre l'accent sur quelques points qu'il me semble important de ne pas perdre de vue.

Je les schématiserais sous forme de questions, car dans cette brève introduction mes propos ne peuvent être que simplificateurs.

Pourquoi brusquement parler de recherches dans ce domaine? Quelle nécessité en la matière ?

Si ces recherches ont un intérêt quelconque, sur quels contenus doivent-elles porter? En particulier quelles sont les préoccupations prioritaires? La place des contenus, les processus d'apprentissage, les conditions didactiques pour créer la suite des événements à rassembler afin d'assurer l'appropriation du savoir, etc . ..? Autant de questions qui ne sont pas nouvelles, mais pour

lesq~ellesnous n1avons pas de réponses satisfaisantes.

Quelles sont les rr,éthodes utilisables? Et notarnmenL, qJels outils spécifiques raut-il mettre aJ point, quels outils des discipiines fondamentales pouvons-nous "récupérer".

Enfin un ensemble de questions institJtionnelles dJ type quelles structures sont facilitantes? et même éthiques: doit-on mettre en place des pri~cipes

d'actions ou encore une déontologie?

1. NECESSITE D'CNE RECHERCHE EN EDUCATIO~

~ous revi2nàrons sur les J derniers points qui sont constitutifs de notre démarche, mais nous souhaiterions tout d'abord insis~cr sur le premier peint

(1) Tout d'abord nous avons souhaité la bienvenue acx 245 participants ~ ces Sèmes Journées, et plus particulièr0ment à ce~x gei venaient de lein; qui avaient traversé mers et montagnes pour ~o~s rejoindre, depuis + 30D

C jusqu'à - 35°C (voir détails des participants).

(28)

nécessité de recherches en éducation. Cela représente bien sûr une évidence pour la plupart des participants de notre colloque. Cependant cet aspect ne doit pas être éludé, si nous désirons que nos travaux aient un intérêt extérieur, car cette évidence nlest pas partagée à différents niveaux et pour diverses raisons.

D'abord pour le grand public: lItout le monde a son idée" en matière d'éducation, alors "à quoi bon des recherches?" ~ ou encore l'éducation consiste ~ reproduire "ce qu'on a connu". De plus l'opinion est échaudée par les multiples réformes qui se sont superposées, ou par les propos peu réalistes de pédagogues de "tapis vert". De même l'éducation est encore considérée comme un "art" ou

un "don", il faut ajouter que ces opinions sont partagées par certains enseIgnants.

Ensuite pour les décideurs et pour les groupes de pression dominants : "la recherche risque de faire surgir des éléments qui ont intérêt à rester masqués", elle peut mettre en avant des paramètres, ou tout simplement suggérer d'autr8s voies pédagogiques, d'autres idÉes de prograrrunes qui par là, "peuvent les déposséder d'une partie de leur autoritÉ".

Il s'agit bien sfir ici de "raccourcis", mais ces propos sont sans doute signi-ficatifs des rÉticences graves et persistantes quand il s'agit d'admettre

la recherche dans le secteur des activités éducatives. Sans doute un des préalables de nos travaux serait de les dÉmonter car elles sont tenaces. Pourtant elles ne sont pas les seules, il serait également révélateur de s'interroger sur celles qui émanent des scientifiques eux-mêmes.

Heureusement, un timide mouvement commence à se dessiner, et llidée qu'il ne suffit pas de changer d'en haut un texte de programme, une méthode pédagogique ou l'organisation des études fait modestement son chemin.

Praticiens, parents et même administrateurs deviennent un peu plus conscients qu'il faut par exemple

évaluer d'abord l'impact, les moyens nécessaires et les retombées possibles d'un projet d'innovation ou encore,

- identifier ce qu'il est possible (ou souhaitable) de faire en fonction d'orien-tations générales, elles-mêmes

à

soumettre

à

un large consensus, qui dépasse

(29)

l~ milieu ~ducati a~ sens strict,

- et même connaître les proc~duresct les diffic~lt~sdes él~-es da~s l'appr· n-Lissage ou llincompr~hensiondu public face à JI' type d'lnfor~ation.

Il S CO;r'Lrnencent en out!:"2 à prend:r.-e conscier.c,= que cc tra'."ail nécessi'ë.e des

moyens intellectuels et matériels q0i relè\'ent de la recher~~2.

Un mouvement se dessine, certes. Mais peut-être faudrait-il i'Rmplificr? Une

approche plus rationllelle des problèmes ~'a Ja~als ~t~ un mc~vement naturel,

historiquement, ce fut m~me line conqugte.

Encore faudrait-il cigalement 1~~ ce type de recherche fasse

popularise ses possiL)ll~tés. L'oÙ l'in:'~2.-êt de réflé,~=! Ir El": ~r;:~-_~lrl sur 1"'-5

orlcntatlons à ~rendrE, et qu!un cel-tain consensus expllcl~~

de légitimer ce tYE='c de recherche et construire ainsi à ,:ê>t'i c>::::::.:::, SC1E:1CeS de l'~ducationet des sciences fondamentales et en liaison, 'o!": !=,o'lrrait appeler les "sciences pm..lr l!éducation", vlus précisément daLS le dornail'lË'

qui nous concerne "les scien2es pour la diffusio~ ou l'apFrop~i3~iondes sciences".

Martinand propose de les d~fi1irde façon pragmatique par a~a~ogi~ avec "les

sciences de l'ingénieur" (1 \. Elles ont pour but non pas de produire des rec~ttes

pédagogiques, mais de développer ~nc palette d'o~tils diversi:iés, nécessaires aux praticiens, mais aussi aux décideurs afi~ de permettre des décisions justiflées, pes~es aux divers pla~s.

Cependant, une telle d~fi~itionne sa~rait suftir, et il fa~t s'interroger

au cours de ces Journ~es SLlf des critères obJectifs gui permettraient de fon~0 dans son originalité ce type de recherchE::. CE::- qui :mpliq·.Je e:: f,art~iculiet que nous pr~cisions les contenus, les problématiques, les m~thodologie~et

les retombées probables.

2. QliELLE~; PHEOCCUPfl.TIONS PRIORITAlf-{]::'S?

Un cG'rtain nomb:c-:: de qUEstions semble aujourd1hui être par-r.agé. TJn premier

ensemble de préoccJpaticns concerne les directions à prendr~ ~n matière de

(1) A. Giordan, J.L. l-'lartinand, Let~re j!in'Jitation a,JX Sè!nc:::.3 Joul~né","" mai 1983.

(30)

:cntenu ~ducatif. Devant l'inflation des savoirs et des informations, il y a aujourd ' 11ui des choix à faire, d'autant plus que tous les savoirs nlont pas ;a m~rne ~rnportance, la m~me puissance investigatrice. Si lIon veut éviter,

pal- excm21e, que les ~lèves ou le grand public ne se perdent dans la masse des lnEcrmations, il serait ~tile de r~fl~chiraux outils de compr~hension

·'écessaires, c'est-à-dire aux quelques concepts structurants et interdisciplinaires,

l~i permettent au mieux de maitriser l'environnement sociu-culturel et pllysjque actuel. e~ d'agir dans celui-ci.

Ce:.a amÈne bien sûr à reconsidérer le problème des connaissances ou des programITleS,

~ouJaurs trop centrés sur une juxtaposition d'informations anecdotiques. Plus concrètement on devrait fréquemment se poser la questlon : "quel sens, de faire apprendre tel chapitre à tel élève"? Mais également repenser le découpage i l n'est pas raisonnable de continuer à faire étudier de façon séparée l'acqui-sition de concepts qui sont difficilement dissociables dans les situations

~encontrées par l'élève, dans ses questions, ses représentations.

Cela suppose en outre ~ne autre approche des savoirs, notamment on est conduit

~ se préoccuper des transformations que subissent :es savoirs quand ils deviennent obJet d'enseignement, voire des distorsions et des falsifications que supportent certains d'entre eux quand i.ls sont transmis comme des produits finis, atemporels.

En d'autres termes, un programme ne peut être défini de façon réductrice ou

simplificatr~ccà partir des objets de la recherche scientifique par une commission ad hoc, même si on se soucie de suivre la scier.ce d'aujourd'hui. Sa conception demande des recherches spécifiques, surtout sur les conditions

son appropriation à mettre en jeu: attitudes, démarche scientifique,

niveau de formulation, sont autant de préalables.

A çc ;;renn~r groupE' àe questions complexes est l.ié iJD deuxième ensemble qui a tralt aex procédures d'apprentissage des élèves:

Cornment des élèves - an sens large de celui qui apprend - à l'école, hors de l'école, et en intcigrant les deux, enfant ou adulte, s'approprie-t-i!, se construit-il le savoir"? Cela semble également évident. mais c'est un asp>::':ct

jours oublii dans la pratique! qui explique ].e nombre de d~calagesentre ce que le maître enseigne et cc q~e comprend l'élève.

Jusqu'à pr6sent, il faut reco!lnai~re que seuls ~es psychologues s'y sont

Intéress~s; cependant les ps}chologies fondamentales ont davantage cherch0

(31)

log

operatoires ou les structLlrc~ m]nl~11santou en ~cartallt les m~c~nismcsd'apprentissage, les

0rOC2SSUS de savoir ct les 20ntenus sur lesquels ils [onctionn81ent.

Autant d'~lcimentsdOIlt nOGS avons besoin. Ces consid~rationset l'insatisfaction que nous laissent la plupart des travaux de psychologie de ce style - ils abordent rarement les conditions de passage d'un niveau à l'autre - devraient nous conduire à envisager une nouvelle problématique ainsi que de nouveaux objets thématiques pour les aborder. Des th~ories "du changement" en relation avec une sltuatlon d'apprentissage [ormel ou non formel sont à construire, si l'on ne craint pas d'~tre. . . un peu ambitieux en la matière.

A ces questions: quoi enseigner? et comment apprend-on'? àoit être mis en relation un troisième ensemble d'interrogations encore plus spécifiques q~i

a trait aux conditions didactiques à rassembler afin de créer le systàme d'év~

nements qUI permet une appropriation du sa"oir à l'école, hors de l'cicole. Cela repose d'abord le probl~mede l'apport direct du rnaitre, par ce qu'il dit, mais surtout par cc qu'il suscite: notamment quelles sont les situations significatives, c'est-à-dire porteuses d'effets didactiques? On peut ajouter en outre dans cette perspective, les questions liées aux moyens dont il peut disposer: que ce soient les m~dias informatiques, OJ encore"le tableau nOlr ou le rétroprojecteur.

La recherche peu~ dégager - elle semble le montrer - dans ce domaine, des outils grille d1

analyse de pr~sentation, tableau indicateur dtobstaclcs,

l~tC. .. - ou du moins une certaine attitude. Surtout elle peut proposer une palette de possibilit4s éducatives, là o~ chaque enseignant tend ~ en'isager une voie unique, un cheminement oblig~dans le seul style reconnu, cel~i de ltenseignant de la fin du XIXème siècle: un maitre + des él~ves + un cours frontal (ou dans ses variantes toutes aussi dogmatiques : la classe dialogJ~e

ou le T. P. ) .

A cela, n0US pourrions ajouter que ce que nous mettons ici en évidence pour le syst~mc ~ducati[ formel, est également valable pour les autres syst6mes d'apprentissage: les didacticiels qui existent aujourd'hui sont souvent pires que les pédagogies dogmatiques.

~tudes similaires devraient ~tre envisag~esau niveau des mus~cs, de l'infor-matique ou de la v~J1garisation,et notamment en cc qui concer-ne la relation

(32)

entre les deux systèmes. L'apprentissage d'un enfant ne peut se faire aujourd'hui que par l'apport complémentaire des deux, or école et média continuent à s'ignorer

superbe~ent.

Cependant ces 3 types de questions ne sont pas exhaustives, car la relation éducative ne se limite pas à la relation élève-maître, ou élève-savoir. Des questions institutionnelles ou psycho-sociologiques s'y adjoignent forcément, qu'on ne peut éluder, car elles sont l'objet de malentendus.

Sur ce plan, la recherche peut élucider également un certain nombre de systèmes de contraintes correspondant aux divers moments de l'appropriation et à l'ins-titution dans laquelle elle se situe. Les sujets dans ce domaine ne manquent pas, et bien d'autres surgissent dès que l'on aura un peu gratté sous la carapace

actuelle.

3. PROBLEMES POSES PAR LA METHODOLOGIE DE LA RECHERCHE

Les questions méthodologiques pourraient à elles seules constituer un long discours. Mais je ne souhaiterais pas dans cet exposé introductif me polariser sur ma conception. Je m'en tiendrai à quelques idées principales qui pourraient être mises en avant afin d'établir un consensus ou du moins des règles du jeu. Elles sont, me semble-t-il, au nombre de

1. Spécificité de la recherche en didactique 2. Diversité et complémentarité des méthodes 3. Interdisciplinarité

4. Liaison praticien-théoricien (et si possible utilisateur).

En effet, la recherche en éducation ne peut être un sous-produit des autres recherches (psychologie, sociologie, par exemple) elle a des objets propres, ses divers paramètres ne sont pas réductibles, au contraire sa spécificité résulte de leurs interactions par exemple l'élève n'est pas seulement l'enfant tel que l'étudie la psychologie génétique, il est confronté à un projet éducatif

qUI dépend du système éducatif, il dispose a'un certain nombre d'aides didactiques,

à corrmencer par le maître. A cela s'ajoute pour schématiser l'idée que l'appro-priation des connaissances et la diffusion de celles-ci constituent un objet d'étude trop complexe pour que l'on puisse espérer les comprendre par une seule approche méthodologique.

(33)

Si lion soutlai~e ~tablir "~aits éducatifs", et tel est notrE. propos, 11 est donc n~cessaired'utiliser une diversit~ méthodes qui \'ont de l.'observat_ion clinique ou ethnologiq~eà 1'expérimentatio~ sur le terrain (expérimentation dans If"':s classes notamment), car les finalités de chacune des méthodes l~e

sont pas identiques. Mais j'ai mis l'accent ici, sur un problème méthodologique majeur gui mérite quelques débats.

Qu'est-ce qu'un "fait didactique"? Comment le mettre en évidence? L'enjeu scientifique est ici important, car se pose le problème de la rigueur et de la validité de nos travaux. Est-il possible, au moment de la période d'apprentis-sage de mettre en évidence des indicateurs, c'est-à-dire d'observer des éléments caractéristiques du comportement de l'élève, des repères interprétables, clest-à-dire pouvant @tre mis en relation avec les paramètres de la situation qui les a provoqués?

En d'autres termes, peut-on décrire des façons d'apprendre, peut-on découvrir dans la situation éducative dans laquelle est plongé celui qui apprend les éléments pertinents qui lui facilitent son apprentissage, ou lien empêche? Comment éviter de passer

à

côté de llessentiel et surtout comment imaginer et corroborer les actions éducatives facilitantes pour l'appropriation du savoir? Certes, quand on plonge dans des situations éducatives identiques, on cons~ate intuitivement des régularités, on retrouve (lorsqu Ion y est sensible) les mêmes catégories de représentations, les mêmes types de procédures utilisées par les élèves . . . mais de là à tirer des lois et proposer des modèles éducatifs fondés, i l Ya un pas.

G. Vergnaud( 1) a bien vu ce problème quand il di"t "l e critÈre de répétabili té est un critère exigeant", et je pense qu'un certain nombre de précautions sont à prendre: d'abord, il faut noter l'~ntérêtde posséder des sources d'informations et des cadres d'analyse divers. Ensuite, il faut souligner llintérêt d'avoir une problématique claire lien tête", notamment si l'on souhaite faire des observations sur le terrain et Je ne vois pas cowment il est possible de faire l'économie d'une telle méthode. En effet ces observations ne me semblent fiables que si l'on a cherché à expliciter au préalable les objectifs recherchés, les hypothèses qu'on se fait sur ce qui va se passer, etc . . .

(l) G. Vergnaud, Conférence Didactique des Mathématiques, séminaire J. Brun, Université de Genève, Genève, 1982.

(34)

CRr les ia~ts ~dJcatiis s'imposent jamais d'eux-m6mes, au mieux ils peuvent

jnf~r~sl au travers des ~odèles interpr{tatifs qu'on se donne, müd~les

que l ' ~la ~enterde corroborer erl5uite. Quoique cela sej.t maintenant cnE idence de ll~pistemologiescientifique à laquelle nous avons contribu~,

il ~st important, dans ce domaine encorE' jeune, d'y revenir. Bachelard aVêlt

'ailleurs une formule qu'on pourrait reprendre pour nos travaux: 'lIa SCIence

ne se montre pas il faut la d~montrer".

Bien sGr, rien nlest spontan~en la matière, et seule la confront~tiondes points de vue ou plutôt des hypothèses permet àe progresser d'où la nécessité d'introduire une rIgueur méthodologique pour faire reculer les interprétations incontrôlables, d'où l'intérêt de faire travailler ensemble des spécialistes divers.

Par exemple sur le problème de la constitution des concepts, il est important de faire collaborer réellement des historiens des sciences, des scientifiques et des épistémologues - entre autres - pour définir un contenu, des psychologues pour observer les difficultés diapprentissage face à ce même contenu, mais également des historiens des sciences qui peuvent fournir une grille d'analyse afin de repérer des obstacles, et bien sûr des praticiens pour trouver des situations favorables à ces enseignements.

Ce genre de collaboration est habituel en sciences, comment l'instaurer en didactique des sciences?

De même, il est nécessaire de réfléchir aux possibilités réelles d'intéraction entre praticiens et théoriciens car si la recherche se veut réaliste, elle doit associer les praticiens

à

toutes ses étapes. Une telle collaboration est indispensable pour que la recherche ne slenferme pas dans ses propres questions mais prenne sa source dans l'innovation et puisse la féconder.

Mais, de nouveau, se repose le problème de la rigueur ou du moins de son niveau d'exigence, car à vouloir mettre en avant trop de rigueur, ne passe-t-on pas

à

côté des besoins dans la classe ou de la formation. Il y a là matiÈre à

réflexion sur les relations structurelles à établir entre la recherche, l'innovation, la formation et la voie Sur laquelle V. Host (1) nous porte à réfléchir

la recherche-innovation.

(1) V. Host, Document interne, INRP, 1982.

(35)

4. DEVELOPPER UN COURANT DE REFLfèXION LA DIDIKTIQUE DES SCIENCES

Nous avons été conduits de façon implicite, à aborder le problème des structures facilitantes destin~es à promo~voir ce type de r~flexion, je ne d~velopperai

pas ce pOInt dans ce texte introductif aux présentations qui vont suivre. Je dirai seulement pour le moment que les structures ne sont rien sans le courant qui les porte, je crois que c'est à développer ce courant que nous avons à oeuvrer.

La lecture de la littérature du domaine et nos travaux le confirmeront sans doute, nous sommes en train de sortir de l'âge préhistorique, ou plutôt, ?ré-scientifique, c'est-à-dire à la fois de l'ère des grandes doctrines ou des voeux pieux, et de la période des "innovations" pour le "plaisir", purement empiriques.

I l est certes important de continuer à se "faire plaisir" quand on est ensei-gnant, chercheur ou décideur, mais il est également nécessaire de voir Sl

les innovations entrepris~sse donnent toujours les moyens d'at:eindre les objectifs visés. Faute de quoi les désillusions s'avèrent pires que le système qu'elles prétendent dépasser.

Aussi, si no~s souhaitons aller plus avant, il devient urgent de pouvoir en débattre et pour cela que nous clarifions nos hypothèses, que nous

nous mettions d'accord sur un capital commun d'acquis, et sur un système cohérent de concepts et de méthodes de validation.

Or, aujourd'hui nous l'écrivions déjà dans notre lettre d'invitation, personne ne dispose a priori de modèle pour orienter les recherches dont nous ressentons le besoin, c'est donc avec le souhait que ces journées servent à faire le point et à stimuler dans ce sens la réflexion, que nous avons cuvert ces travaux (1).

(1) Ces travaux se sont déroulés sur 3 journées dans 3 séances plénières, 1 table ronde, 5 commissions, 20 ateliers de communication, 7 séances de présentations d'audiovisuel ou d'informatique soit 93 interventions. Les textes ci-après donnent une large idée des travaux présentés et des discussions.

(36)

PAR T 1 E 1

SEANCES PLENIERES

(37)

(38)

SEANCE PL~~IEP~ 1

TENDANCES DES RECHERCHES EN DIDACrIQUE DES SCIENCES

Coordination

35

André GlORDAN

Laboratoire de Didactique et épistémologie des Sciences Université de Genève

(39)

(40)

Depuis la ans se développent dans les diff~rentspays un ensemble de recherches plus ou moins ~laborées, dans ce qu'on peut aujourd'hui appelée la "Didactique des Sciences". (1)

Certes depuis 4 ans, ces journées internationales sur l'Education Scientifi-que tentent de faire connaître ces travaux . . . D'où leur relatif succès, mais, et cela est le problème des domaines jeunes, i l est toujours difficile de recenser ce qu'il se fait et se refait - par méconnaissance -sur tous les problèmes principaux de la didactique

- recherches sur les objectifs éducatifs - recherches sur les stratégies éducatives

- recherches sur les aides éducatives (du tableau noir à l'ordinateur) - recherches sur les systèmes éducatifs non formels et liaison

avec les systèmes formels, etc . . .

ou a propos de disciplines "utiles" pour la didactique - histoire et épistémoloqie des sciences - sociologie des sciences

- psycho-sociologie des connaissances, etc . . . - processus d'apprentissage

ou encore à propos d'outils didactiques

- grille d1analyse d'indicateurs, d'obstacles - grille d'observation de classe

- grille de lisibilité d'un livre ou d'un logiciel, etc . . .

Il nous a donc semblé intéressant de faire le point, de la manière la plus simple: par pays, sur tout ce qui pouvait se faire dans le domaine des innovations ou de la recherche scolaires, parascolaires et extrascolaires. Pour cela un certain nombre de participants s'était engagé

à

faire cette étude sur un certain nombre d~ pays significatifs

en Europe: France, Suisse, Belgique, Italie.

et en Amérique: Canada francophone, Etats-Unis et Canada anglophone.

(1) Il est peut-&tre nÉcessaire de pr~ciser pour les non-initi~sque _ d1ailleurs corr~e souvent en sciences - le terme Didactique ne doit pas être pris dans son sens habi tuel de "recette pédagogique" / il s'agit ici d'une r~flexion- et d'une r~flexion-action- sur les paradigmes li~s à la transmISSion et/nu ~ l'appropriation des savoirs scientl.fiques.

(41)

C'est sur cette recension et cette catégorisation présentées de façon diverse par leurs auteurs qJe sc déroula la première matinée. Ce sont leurs textes revus, après discussion et complément par les participants qui se trouvent ci-après. (1)

(1) Les textes américains ne nous sont pas encore parvenus. Ils ne figurent donc pas dans cette édition.

(42)

ETAT DE LA RECHERCHE FRANCAISE EN DIDACTIQUE DES SCIENCES PHYSIQUES

Jean-Louis MARTINAND ENS Fontenay, LIRESPT.

(43)

En guise d'introduction au

thème des Vèmes Journèes de Chamonix, deux rapports

vont prèsenter l 'ètat des recherches françaises en didactique. Il s se partagent

se-lon les disciplines: sciences physiques d'un côté, biologiques de l'autre: ils ont

pour but de donner un cadre d'analyse et des termes de comparaison; des compléments

par pays francophone leur font suite.

Avant de dresser le panorama, .troisremarques préalables s'imposent:

1) Le caractère d'esquisse du rapport. Il s'agit de proposer un cadre pour

or-donner les problèmes et choisir l'essentiel. Mais c'est une esquisse imparfaite,

incomplète, et surtout personnelle, malgré l'aide apportée lors de la

prépa-ration par Messieurs Delacote, Hulin.et Viovy, et de nombreux autres chercheurs.

2) Le point de vue didactique adopté. A la différence des points de vue

fondamen-talistes (psychologie, sociologie, épistémologie) ou des sciences de

l'éduca-tion; nous assumons d'abord les responsabilités du spécialiste d'une

discipli-ne d'enseigdiscipli-nement par rapport

aux contenus.A ce sujet,nous avons dû rejeter

aux marges de l'exposé la technologie, particulièrement dans l'éducation

pro-fessionnelle.

3) Le plan suivi retrace d'abord les "voies du décollage", vers 1970, pour décrire

ensuite les équipes et les grandes orientations de la recherche, et présenter

enfin quelques problèmes qui nous semblent importants et actuels. Le style

res-te celui de l'exposé oral présenté lors des Journées.

1. LES VOIES DU DECOLLAGE

1.1.1 Les années 69-70 ont marqué un tournant incontestable.

IL

ne faudrait pas

croire qu'il n'y ait rien eu avant. Sans reprendre l'action multiforme d'un

Lan-gevin depuis le début du siècle, il faut noter les éléments suivants:

- des évolutions: l'enseignement de la chimie dans les lycées après 1945

qui passe de l'étude des monographies

à

celle des structures et

des foncti on s,

l'introduction des travaux pratiques-cours,

l'introduction de la technologie comme discipline

fonda-mentale du cycle d'orientation des collèges.

-des réflexions liées

à

la rénovation pédagogique et aux mouvements pédagogiques:

Ch. Brunold et sa "méthode de redécouverte" adossée

à

une

culture historique,

.G.Zadounaïsky prolongeant les efforts d'innovation par des

références aux théories épistémologiques et psychologiques,

. C. Freinet et son idée de tâtonnement expérimental.

(44)

- 0es essais de développement des méthodes actives, dans les écoles, les clubs,

les centres de vacances (par exemple: les Centres

d'~ntrajnement

aux

~èthodes

J'Education Actives).

- d?S

tentatives aux suites diverses dans les années 60

. les Travaux Scientifiques Expérimentaux en 6é et 5è; riches,

mais sans évaluations,cornparaisons, synthèses,

, l'Ordinateur Pour Etudiant uui dèbute vers 1967

à

l'Université

Parois VII et servira de base pour des travaux sur l'enseignement

programmé, la pédagogie par objectifs et l'étude du raisonnement des

étudiants(Y. Le Corre) .

. la Formation des Adultes autour de B. Schwartz

à

Nancy,

00,

malgré des vicissitudes, des voies de recherches se développent sur

la pédagogie des adultes, les représentations et le raisonnement

lo-gique,

1.1.2 Autour de I968 quatre facteurs importants modifient le contexte

immé-diat. Ce sont :

- Les réformes du système éducatif qui se succèdent

à

partir de 1959

(réfor-me Berthoin) pour les collèges, les lycées, les universités, et prolongent la

scolarité jusqu'à 16 ans. Elles modifient les populations scolarisées et les

disciplines (introduction de la technologie),

- L'introduction et le débat sur les mathématiques "modernes" avec la

Commis-sion Lichnérowicz et la création des Instituts de Recherches sur

l'Enseignement des Matnématiques qui posent le problème des rapports mathématiques

-physique

et stimulent les demandes des physiciens pour une commission et des

instituts analogues.

- La diffusion et la connaissance des projets de rénovation étrangers pour

l'éducation scientifique comme celui du Physical Science Study Committee

tra-duit en 1964, ceux de la Fondation Nuffield, ou le Harward Project Physics.

- Enfin, et ce n'est pas le moindre, le bouillonnement politique et

idéolo-gique de 1968 qui débouche rapidement en 1969 sur la loi d'Orientation des

Universités et la Commission de Rénovation de l'école élémentaire avec le

Tiers Temps Pédagogique.

1.2.

!QQQ~2!iQQ_~!_r~çbgrçbg

On peut regrouper en trois rubriques les grands foyers d'innovation et de recherche.

(45)

1.2.1 .

ÇQIll~li~~iQ~_~~g~rrig~~

Avec l a Commission de Rénovation de l'Enseignement des Sciences Physiques et de

la technologie, la discussion des programmes se fait pour la première fois de manière

plus ouverte et plus approfondie, associant Inspection Générale, Universitaires et des

professeurs de lycées et collèges. Trois préoccupations se manifestr.nt

alors

forte-ment: s'inspirer de l'exemple anglo-saxon, former des scientifiques et développer la

culture scientifique, "équilibrer" les mathématiques et l "'abstraction".

Pour les lycées, un compromis entre Inspection Générale et Universitaires aboutit

des discussions de programmes assez traditionnelles, mais avec un investissement

important de professeurs du secondaire et du supérieur pour des essais dans les classes

et la formation continue. Cependant, aucune évaluation objective n'ayant été mise en

oeuvre, aucun démarrage irréversible vers la recherche ne s'est produit. Au delà de

nouveaux programmes, les deux seuls résultats importants sont donc la production de

manuels par les équipes expérimentatrices, de matériels (par exemple: mesure du pH),

de films par le Centre National de Documentation Pédagogique, et la multiplication

de lieux de "recyclage" avec l'apparition de quelques Instituts de Recherches pour

l'Enseignement des Sciences Physiques.

Pour les collèges, un groupe de Travail de la Commission, associant

Universi-taires et professeurs est constitué pour la conception, les essais et l'évaluation.

La part et le rôle de la recherche iront croissant dans ses activités. Le départ est

pris avec l'expérimentation des "modules" d'initiation aux sciences et techniques en

4ème et 3ème, qui sont

à

la fois des domaines empiriques et conceptuels de la physique

et de la technologie, largES et cohérenls, et aussi des unités d'essai systématique

(objectifs, contenus, démarches, matériels, contrôles, aides aux maïtres). Pour la

première fois en France des évaluations donnent des informations sur l

'impact~ans

les

clas-ses, les coûts, les formations nécessaires,collectées grâce aux 25 maîtres engagés

dans chaque des 7 modules et aux correspondants universitaires. L'orientation vers la

recherche est marquée par l'insertion de l'évaluation dans une Action Thématique

Pro-grammée sur les conditions de travail des élèves, puis la tranformation du Groupe de

Travail en Laboratoire Interuniversitaire de Recherches sur l'Enseignement des

Scien-ces Physiques et de la Technologie, sa reconnaissance comme équipe de Recherche

Asso-ciée an Centre National de la Recherche Scientifique et la création d'un Diplôme

d'E-tudes Approfondies de Didactique des Sciences Physiques en 1975 sous la responsabilité

du laboratoire(G. Delacote).

Il faut

cite~

parallèlement, les travaux pionniers pour la 6è et la 5è des Groupes

de Grenoble (A. Kahane) et de Rennes.

(46)

Il s'agit ici, "ails le cadre du Tiers Temps Pédagogique, d'apporter la

contrib'j-tien des activités scientifiques au développement général des enfants, sur les deux

plans des conraissances et de la personnalité. La perspective est donc nouvelle, très

ifférente des ancienne! leçons de choses, ou d'une physique de lycée en réduction,

':t

cOr,SistE

ir'v'entcr

et mettre en

oeuvre des

ccntenlJs~

des

objectifs~

des démarches

péc.agog"iques bien ac.aptés

à

une

preITi~ère

init-jatioii. Ce

t)~avail

a été impulsé et

cocr~

,'onné

r'M'

une

PCcl ".e

éC01[,e de cont"ôîe à l'Institut fiational de Recherches

Pédago-l~lques~

mais

s'à8puye

sur une vaste innovation

locale impulsée

par

des

professeurs

d'Ecoles

"Ioma],""

ces inspecteurs Départementaux, des Conseiliers Pêdagogiques, des

~nstituteurs

sta.giaiy"es de

f:lrmation

initia"le ou continue.

,~u

delà de la poufsuite d'opérations déjà engagées de l'Ordinateur Pour Etudiant,

Dar exemples avec des groupes de travail sur les objectifs pédagogiques, ou des groupes

mathématiciens-physiciens dans les Instituts de Rechet'ches pour l'Enseignement des

Ma-thématiques, on peut noter les éléments suivants:

- Des recherches de didactique apparaissent. Deux exemples caractéristiques :

les travaux

d~

F. Halbwachs, en relation avec le Centre d'Epistémologie Génétique de

Genève, sur la mécanique, la chaleur au niveau du collège; le groupe J.L. Malgrange,

qui s'intéresse

à

l'enseignement de 1er cycle universitaire en mécanique et débouche

suries Thèses de L, Viennot et E. Saltie1. Ces recherches diffusent dans les

nom-breüses opérations de recyclage, se couplent à des opérations d'innovation:

ensei-gnement Dar projet, mise

à

niveau d'étudiants sans baccalauréat, etc.

- Des mouvements analogues existent en chimie (G. Gomel, etc .. ) et portent sur

î 'amélioration de la fonnation des maîtres, avec introduction des sciences de

l'éduca-tion, de premières productions audiovisuelles, des essais d'évaluation du niveau des

étudiants.

Enfin la création déjà signalée d'un Diplôme d'Etudes Approfondies pour la

for-mation

à

1a recherche brise un peu l'isolement de ces activités dans l'institution

universitaire.

2. EQUIPES ET ORIENTATIONS

Où en est-on actuellement du double point de vue des équipes et des thémes de

recherche

?

(47)

On peut évaluer

à

30-40 chercheurs, de l'Université, du Centre National de la

Recherche Scientifique, de l'enseignement secondaire avec des décharges de service

entières ou partielles.

~lais

il est impossible d'évaluer le nombre de toutes les

per-sonnes concernées en réalité, dans les différents ordres d'enseignement et la

forma-tion des maîtres, comme il est impossible d'avoir une vue d'ensemble du réseau très

complexe des relations entre équipes: l'espoir suscité par ces Journées est d'en

per-mettre une appréhension intuitive meilleure.

2.1.1.1 Une seule équipe de recherche peut être considérée comme un vrai

labora-toire scientifique, par ses orientations, le nombre de chercheurs, de thèses, son

sé-minaire ouvert

à

l'extérieur, le Diplôme d'Etudes Approfondies

à

qui il fournit la

base : le Labora toi re 1nterunivers i ta i re de Recherche

sur l 'Ensei gnement des Sci ences

Physiques et de la Technologie fondé par G. Delacote. En tant qu'Equipe de Recherche

Associée au Centre National de la Recherche Scientifique, il est le seul

à

rédiger

un rapport d'activité qui donne une image des tendances de la recherche.

Trois grandes orientations de recherche sont présentes

actuellement,

à