ARTheque - STEF - ENS Cachan | Les représentations constituent-elles un obstacle à la mise en oeuvre d'un raisonnement expérimental ?

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-LES REPRESENTATIONS CONSTITUENT-EL-LES UN OBSTACLE A LA MISE EN OEUVRE D'UN RAISONNEMENT EXPERIMENTAL ETUDE REALISEE AUPRES D'ELEVES DE 6e, Se.

E; Cauzinille-Marmèche E. Friemel

J. Mathieu A. Weil-Barais.

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LA MISE Ul OEUVRE IJ 'UN RI\ISUrJrj[MENT EXPERIMENTAL ?

Le terme de "d~nlnrche8xp6rimBntale" peut r-ecouvrir un ensAmble d'actl-\/1tés trÔs diverses. [JnflS l'étude que nOU9 avons réeJ11sée. aupr'ès d'41pvJ-19 de 6g, Se, il q':3gi.t unir~u8n'o::~ntde la démarche mtse en oeuvre pour d8termfn8r Jes

fr~~Ct8urs qui rnodlfir:!nt 1'6tat du prlénorrlène !Sturlté. r1êr.18 alngi I1mJtée. cette

dérnarche implique l'élabCJrê'Jtion d'hypothèses relatives aux facteur9 qui pe'J-'i>.?rd: rlvn1r un e{-fet • .12 r-ec:uEd.l d'Informations dfi.n de mettre à l'épreuve r.es il,ï;:-Jthè:;ps. }8 tL-I~_L~fIH:;:!lt[jes données obtenu8S en VU!? de fonnuler de9

CQllclu-Sl'.:r!3 SUI' Ins factJh)rS pris 8n compte. Un certain nl.lmhrs d'activités

1nte1-18ctJ?11es de type logiqLJ8 irlterviennent dans cette démarche et ont fait

l'c\b-jet 1e plusieurs recherches (cf. Inhelder et Piaget, 1';58 1 Huhn, 1980 :

/\toramovitch et al, 1974 ; Cauzinil1e et al, 1979). eslles-ci ont le plus s~u -lent négligé le rôle des connaissances initiales dont disposent les sujets sur If' phénomène étudié. Pour Piaget, les aspects privilégiés de la démarche expérimentale sont las activités de type logique que rlOUS appelerons les ac-tivités de raisonnement expérimental.

Mais si l'on souhaite s'intéresser aux représentations dont disposent les sujets lorsqu'ils abordent le phénom~ne ~ étudier, on se heurte naturel-lement ~ la difficulté d'acc~s aux contenus organisés dans la tête du sujet. On touche là au problème de l'organisation en mémoire des connaissances et de leur récupération au moment de la résolution d'un probl~me particulier. Les travaux récents sur la mémoire (cf. Le Ny, 1980) tentent de construire des modèles rendant compte de cette organisation. Cependant ces travaux ne concernent que des champs conceptuels restreints, ce qui limite à l'heure actuelle l'utilisation de tels modèles.

Ainsi. dans l'étude présentée ici. nous nous sommes limités Èl une Ana-lyse des verbalisations des enfants à proros du phénomène étudié. Nous les considérons colTY11e des indicateurs des représentations actualisées par les enfants au cours de la résolution du problème particulier qui leur est po-é. Nous avons cherché à voir dans quelle mesure ces représentations interfèrent FlVfW la mise en oeuvre d'un raisonnement expérimental permettant de se pro-nonreI' sur l'effet de facteurs.

L'utilisation d'une suite de guidélgps apportés élU cours de 1" résnlll-tian a rermis d'amener tous les élRves ~ s'interroger sur un ensemble hien srécifié de facteurs. Nous avons ainsi pu mettre en relation les lepr8sent,,-tions élctualisées par l'élève au cour. de la résolution, et la mi.e en oeuv,e

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-d'un raisonnement expérimental (les types de planification envisagRs et les règles d'inférence utilisRBS pour cnnclurel pour traiter de façon ponctuelle un aspect du phénomène étudié.

Le problème proposé aux élèves est cité ci-dessous. Un texte est Fourni aux élèves 1 il est relatif à un comportement particulhn d'une espèce> de ~LJP pe, la guêpe "fouisseuse" (11.

"Le professeur Tinbergen eet sp~cialistedu comportement deR animcm.T. Il a étudié une e8p~ee de guêpe: la gu~e fouisseuse. Il a observé quP la femelle e"magasine dans son terrier lee Ù184ctes qu'elle a tués pour

nour-rir ses larves. Le terrier est très petit. Elle ne peut le voir que quand elle est tout près.

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j

Il a

constat~

que lorsque le terrier

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lest entouN d'un cercle de porrmes de pin, entrée du

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:la guêpe retrouve bien son terrier. terrier

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Il s'est alors demand~ce qui sert le plu8 d la guêpe pour retrouver 80n terrier après avoir parcouru la région où eUe chasse.

Que pouvea-vous faire pour 8ŒVoir ce qui lui sert le plus ?"

Pour un groupe de sujets. le texte donné ne contient pas d'emblée la présentation du cas où la guêpe retrouve son terrier (la partie encadrée dans le texte ci-dessus). Nous avons pu ainsi estimer le r8le de cette in-formation dans la découverte par les sujets des facteurs pertinents. compte tenu du niveau d'explication attendu: "la guêpe retrouve son terrier si celui-ci est entouré d'un cercle d'objets quelconques". Si nécessaire, des aides ont été apportées afin que tous les élèves s'interrogent sur les fac-teurs d'environnement à considérer : la forme des objets disposés autour du terrier. et leur nature. Tous les élèves sont ainsi parvenus è envisager et

è conclure à propos des résultats obtenus (fournis par l'expérimentateur).

(1) Le problème est inspirp de deux livres de Se

- Biologie 58, Astolfi (J.F.). BOf'GEL rL.l, FAURE (L.l. GINSBURGER-VnGEL (V). BELIN. Paris. 197B.

- La Oiologie en 16 thèmps, class8 de TALOU (R.l. SCODEL. Paris. 1978.

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"JU"l préciser'Of'" iet simpiemen: "irr,po"tence de9 rep"'ès8~tetiQns verba-lJs8es par ies élèves "ur lE, ",ise en oeuvre de ces activités de raisonnement

0xn~rlmental (pour une analyse détaillée, cf. Cauzinille et al, 1980).

Les représentations des enfants ont ~té repérées à partir de l'Analyse de leurs verbalisations au cours du problème, c'est-à-dire de l'ensemble des propositions qui se réfèrent explicitement à l'objet d'étude: la guêpe (1). C8 sont les inférences faites par les enfants soit à propos des informations apportées par l'expérimentateur au cours de la résolution (par exemple, "la guêpe se souvient". "la guêpe a de l'habitude", "elle a des repères", "elle fait des traces", "elle a un instinct maternel" .. .J. Nous avons analysé d'une part sur quel mode l'enfant exprime ses représentations (le "doute", la "cer-titude"), et d'autre part leur évolution au cours de la résolution.

L'analyse fait apparaitre que chez la plupart des sujets, la place prise dans les protocoles par les verbalisations concernant les représenta-tions est très importante, de l'ordre de la mQitié de3 enregistrements. Celles-ci s'expriment plus ~ur le mode du doute que sur celui de la certitude. ce qui permet d'expliquer que les enfants abandonnent aisément les hypothèses qui se trouvent infirmées par les résultats fournis auX expériences envisagées.

L'importance des représentations n'est pas moindre pour les sujets qui disposent d'emblée d'un cas où la guêpe retrouve son terrier. On peut donc faire l'hypothèse que cette phase de la démarche est nécessaire à l'élève pour définir un champ d'hypothèses possibles et pour envisager ensuite des expé-riences permettant de tester l'effet de facteurs.

Cependant nos données montrent que les types d'expérience envisagés, les traitements réalisés par les élèves lorsqu'ils ont obtenu des données, et les conclusions tirées, relatives à l'effet de facteurs, semblent indé~ pendants de la nature des représentations verbalisées par les élèves au cours de la résolution. Si donc la phase d'élaboration de représentations semble npcessaire à l'élève pour s'approprier le problème. et s'interroger sur l'ef-fet de facteurs spécifiques, la nature des représentations ell~s-mêmesne semble pas interférer sur les capacités de type logique qui sont à mettJ'e en

1) ['ar manque de place, il n'est pas possible ici de détailler la mÂthorle d'analyse utilisée. Le lecteur peut S8 reporter au document ronpoté "analyse d'un protocole", Florence et Armelle", A. Weil-Barais, Université Paris 7, DEA de Didactique des sciences de la physique et de la technologie. 1979.

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-(H~IJ'..'IT PUUI' _{tester l'efflJt: n'un} _8jV;8mb]~" _[der", _dpf-~ni

et lJmit.é dB rth'tnills.

L~R l'[:sultat ne doit SnflS doute pas êtrfJ h~ti\/8ment r.(lf18raljsÔ. f:n nrr~,t

.il LH..iL s(1uljgner qlJr:: tCIJ!l l~c~ srlfôllt.S unt élp ~:oJpc1hles de fetltfl LIee; 1Ilrfn'f'fl

,''Cs let de 1"5 ve1'll'llic_,pr) _'l

propos de l'objet d,(,turJG 'lui leur était rl'np",,6. ['OUf tous les SUj8t~. cpr"L",Jnet₁ _{d'entre elles}

conc8I-nflislll des facleu!'::::

"'[j'p:h'1IunnemFlnt", _{fJeI·tjf)pnt~ fli~r} _rèipport _;1 _1,j

SOlLJf- ~tt9ndLJe. Le rIC1_t.U3 !IIP

:ierl,,;i.t c8rtalneJT1ent diff81'Eflt si l'él(l\!~ n'ove l. l :c.;une CQnnaif;Sancp r] 1',r1(11il

h~'~; cl~P€cts _{à pl"ivi16p,1eJ' pour 18 problt.'dE consirh?rt}_{C1 •}

On J-Jeut 58 d8fT1i=Wldp[' ~j ]'jnfonnatioll donn6,(J (j'Gnollcé du rHot',]È'mB) pErmettrait è l'élève de se

foca-l}SfC-·r d 'Bmblé.8 sUr' _{lES cflractéristiques à} _prendr8 _en _compte. _[n

d'Elutf'p:,

tPl--","S, _{le suJet abOlcJerait'il li) tâche COrrl11" une tàche pIu", D'!}

f,,' ,le 011 rJfdnrnif18raient 18S aspects 10gi'luPs? Le sujet serait-il 1C,"5 _{capable rie}

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- ! S'

-INHELDfR (B.I. PIAGET [J.l - Ue la logique de l'enfant è la logique de l'ado-lescent, ~UF, 1955.

KIJHN Ill.) - L'étude des changements spontanés dans le raisonnement de l'ado-lescent par une méthode cJ'observation. Bull. de Psychol., 33, 345. P 649-657, 1980.

AGI?AMOIIITCH IF.I, LEElOUTET IL,I, MATHIEU IJ.), POLITZER (G.). RICHARD (J.F.) -Analyse des inf6rences par des élèves dans une tAche de raison-nement expérimental, Rapport d'A.T.P. CNRS. n' 655 15 12, 1974. CAUZHHLLE (E.), FRIEMF:L (E.), MATHIEU (J.), WEIL-BARAIS (A.), aVl!c la

par-ticipation d'A. GIOROAN - Approche du raisonnement expérimental. Bull. de Psychol., 32. 340. p 665-674, 1979.

CAUZINILLE-MARMECHE IE.I, FRIEMEL lE.). GIOROAN IA.I, MATHIEU (J.). MELLIER 10.1. WEIL-BARAIS lA.) - Test d'hypothèses et raisonnement expérimental chez des élèves de 6e • Se et chez des étudiants en Sciences Hu-maines. Rapport d'A.T.P. CNRS, nO 3578. 1980,