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ARTheque - STEF - ENS Cachan | Persistance des théories ou décalage entre expérience scientifique et expérience quotidienne ?

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Texte intégral

(1)

PERSISTANCE DES THEORIES OU DECALAGE ENTRE

EXPERIENCE SCIENTIFIQUE ET EXPERIENCE QUOTIDIENNE

?

C. PONTECORVO

R. STILLI

Universita di Roma "La Sapienza"

Mots clés

Théorie-données - Expérience quotidienne et

scientifique.

Résumé :

La persistance des modèles explicatifs des enfants met en

question la signification attribuée aux experlences

scien-tifiques et demande de prendre mieux en charge aussi les

données de l'expérience quotidienne.

(2)

1 - Introduction

On est arrivé àla question formulé. dans le titr. de cettl' communication, non seulement aprés un travail de recherche didactique, mais aprés une refUxion et une réinterpretation des données recu.illies qui ont été d~jàprésentées dans la forme d'un long rapport technique. En effet, revenant sur ces données -recueillies dans une recherche en quatre dasses de V éme primair'e sur la flottaison des objets dans l'eau - on a reconsidéré un des probUmes qui avait retenu l'intl!ret et l'attention des enfants (particuli~rement dans deux dasses), pour comprendre mil"ux les raisons des conceptions des enfants. Et c'est jus tement l'opposition entre "pensl!l! sci.ntifique et vie quotidienne" qui a fourni le guide pour cette nouvelle analyse.

Les différentes phases du travail sont résumées dans le tableau 1 indiquant les situations didactiques proposées, les objectifs soit éducatifs soit de recherche et les type de matériau>: (et d'analyses) que l'on a produit (voir tableau

1).

2 - "Théories spontanées" et expérience scientifique.

On renvoit à. la relation générale de la recherche pour la présentation ponctuelle des phases, des modalités de réalisation, des miveaw: d'analyses progre ssifs que l'on a utilisé, des resulta ts sur le plan de l'apprentissage (cfr. D.Castiglia, C. Pontecorvo, R. Stilli, 1984). Içi on se limitera Aprésenter les éléments pertinents an probléme choisi qui est le suivant:

A' quoi peut-on attribuer la persistance des théories spontanées des enfants' La "the!orie" dont on parle concerne les objets qui ont des trous et qui, meme s'ils sont en bois -la diHe!rence de matl!riel ne resulte pas essentielle - ne flottent pas: nous l'avions rencontré dans la prémil!re siànce de discussion avec la classe A (voir texte suivant) qui montre comment le probl~me e>:istait et mettait en question le principe que "le bois flotte".

Classe A - Ure discussion

Mau.: Quand j'employait des batons en bois à. la maison, il y avait des petits trous. L'eau pénétrait dans les petits trous, faisait du poids et les baton se plongeait.

g>:pér.: Est-ce qu'il arrive cela, est-clP que tu es sur de ça?

Mau.: Oui - Au contraire, dans celui-a (le submersible qu'il avait essaye! de construire) il n'y avait pas de trous .t il ne plongeait pas. Les bateau:<, s'ils n'ont pas de trous, ils ne plongent pas. Mais s'ils ont des trous, l'eau pénétre et va en bas. (L'eau) appésantit.

Cette discussion nous a suggeré dl! leur apportl'r des pi~cesIL'n bois avec des trous, en supposant que l'expl!rience en relation avec leur comportement dans l'eau aurait mis I!n crise leur thl!orie.

Dans IlL's sl!ancl!s de manipulation des objets et d'intl!raction entre enfants le

probl~meest explicitl! par eu:<. Deux IL'xtraits des séances qui ont eu lieu dans deux dasses difUrentes semble indiqulL'r que les données e>:pe!rimentales avaient

(3)

Lui. Le morceau de bois avec deux trous fait de. boulles si on le pousse. L'air qui est restl d'dans sort, mais Cle boi.) flotte. Tous les bois restent audes.us: moi j'avais dit qu'ils plonguilnt.

Classe

o.

2~me s~ance, groupe 1

Stef.(il po.e 1. bois avec les trou. sur la surface de l'eau) Je pen.ait qu'il plonguitm Je m'attendait que l'eau p'n.trait dans les trous et qu'il plongeait. Voila pourquoi il ne plonge pa. parce que l'nu entre et .ort: en effet il ut mouilll.

D's.: LI pltit bateau aVlc l'nu ne plonge pas. Comment arrive-t-il que le. navires, s'il y a uni fente, plongent?

Nic.: Parce qu'ils ni sont pas en bai••

O's.: Hais ils ont touJours le "flottant". Ah (en d'couvrant l'analogie entre le petit bateau et le morceau en boisle'est la meme cholle! Le bateau ne plonge pa. s'ily a de l'eau, ainsi que le. morceaux en bois aVlc de. trou.!

Le probltml restl en tout cas ouvert pour bien des enfants qui n'arrivlnt pas l l'expliquer. Successivement, dans les sfances de discu.sion g'n'ral. les enfants tachent dl "sauver" leur .ch'ma interprftatlf me me en pr'sence de donn'n empiriqult5 qui le contrastent!

Les intfraction. de plUt groupe, ainsi que 11. discussions glnlrales, noull montrlnt que lis enfants -trt.raillonnabllment - gardent leur id'e parce qu'ils font des liasons Intrl l'exp'rilnce scientifiqul propos'e et l'exp'rience quotidienne. On s'litait aperçu que leur rlf'rent, pour le probltme des "trous" 'tAil!nt les batuux, ln navires, et l'on avait .suyf de produir. un conflit en leur proposant de petits batlaux en bois avec des trous

On voit biln 11 probltml 1 t le conflit dans l'eKtrait d'unI! discus.ion g'nfr&1•• Classe B.3~ml! s'ance, Url discussion g'nfral••

Lui.: Quand on remplissait complttl!ment (av.c l'eau) 11, piltit batnu en bois, il se renversait, il ne restait pas toujours droit. Il se renversait si tu mettait des choses un plU lourdes dfdans. Heml si tu le pousllit vers le bas, il revlPnait en haut et il se renvlrl5ai t.

Iv.:Hoi, je pense qu'elllP a raison. le petit batuu se renversait. J'avais fcrit (dans les prfvi!ions) que quand l'eau y entre, comme dans tous le. bateaux, dans tous ces qui sont normaux, qui vont au fond. Pourquoi celui Il ne va pas au fond?

(u.>

luc.: Moi, j'avais fcrit que le morclPau en bois avec quatre trou. aurait plong' (m) Quand on a commenc' l'expfrience, j'ai dit de le faire et qu'il plongerait. Hais l nous, ca n'arrivait pas! Il n'allait pas ni en haut ni en bas: il restait sur11fil dl l'eau. Il ne pouvait pas plonger:mais

Je

ne sais pas pourquoi. Comment clla. pouvait-iletre, du moment qu'il avait dl poids!

On doit aussi remarquer que ce sont liS Infants les plus fvolufs sur le plan m'thodologique, les plus capables d'observlPr Ils comportlPmlPnts, de 115d'crir., de chercher des eKpUcations,clPUx qui n'acceptent pa. dl changer IlPur sch'ma en cons'quent de ce qu'ils voilPnt, plPut-etr. parc. qu'ils n'a.rrivent pas l intfgrer d'une façon cohfrentl! les donnfe., 1•• faits ob.ervls, dans le modtle. Il s.mbllP que leur sch'ma alternatif (par rapport au mod~ll .dentifique:ViClnUni, (985) r'sisb en face de l'eKpfrilPnce directe. B:n efflt, ce qu. l'on constatlP (par

(4)

e>:empll!', dans la discussion qui suit> est que ll!'s enfan1s cherchent des raisons contingentes qui peuvent expliquer comment le phfnomène prfvu n'a pas eu lieu mais ils n'ababdonnent pas leur schfma!

Classe A, Sème séanc:e, IIème discussion gfnfrale

Dan.: Je pense que les morcltaux en bois avl!'c les trous plongent parclt que l'eau pfnètre et lui donne du poids audessus.

E>:p.: Mais vous l'avait essay', parclt qu'on vous a apportf des morc:ltaux en bois avec: des trous.

An.: Vous ln avez apportl! et on a vu qu'ils nit plongeaint pas. gxp.: Est-ce que tous les morc:eaux en bois ne plongent pas?

An.: Si tu prend un grand pièce en bois dans l'eau Itt tu lui fais des trous qui lui passent l travers,ildevrait plonger

8:xp.: Mais tu les avais! Prenons de nouvltau 1. bassin dit l'ltau et les bois IIls font de nouveau l'expl!rience avltc: lit petit bateaul.

Dan.: On doit attendrit du temps. Exp.: A quoi faire?

Sim.: Il n'allait pas au fond parc:e que l'eau n'arrive pas jusqu'au fond du bois ... pilrce qu'il n'y a pas des trous d'danl ...

E!:>:p.: Hais vous avez un morceau de Clt type Itt mIl'mlt celui U ne va pas au fond. Sim.: Parce quy'il n'y a pas dedans assn de trous. il n'est pas vide.

La persistance d'un schfma, meme quand il ut en conflit avec les donnhs d.

l'exp~rienc:e,peut etre interprft. par l'impossibilitf d'int'grer les donne's nouvelles due A la limitation meme du sch'ma: alors le sujet "resiste" et argumente contrit une l!videnc:e qu'il considère inc:idltntelle.

I!:n effet relit-ci semble etre surtout la situatiC'n dit ces enfants qui ont rll,u un enseignement dans lequel on ne p'nalise pas les reponses fausses et on sollicite plutot l'autonom. et l'ind'pendanc. de jugl!'ment: ce sont les cluses (en particulier la classe A et B de notre recherchel dans les quelles les enseignants ontr~ussiàdl!velopper une attitude et une mfthodologie scientifique.

Dans la description et 'valuation dit l'exp'rience laprès un mois environ) les enfants de la classe B manifestlt leur sensibilitf ml!thodologique. Par exempllt. Gia.écrit que "l'on dltvraït toujours exp4rimenter c:1t que l'on Hude" et quit "pour 4liminltr mes doute s,je dltvrait fair. plusieures fois des expllriments". Et luc. 'crit qu'elle voudrait "prendre un des objets l la fois s avec Iltsquels j'ai dits problèmps Itt rl!pfter plusiltures fois pour voir s'ils gardl!nt la mpme attitude (plonger ouflotter).

Mais dans la meme situation ils nous montrent aussi leurs problèmes. Par e'emple, luc. dit très l!>:plicitement:

"( ...) I!:t le batpau que j'aipresque complUl!ment rempli d'eau, je m'attltndais qu'il irait au fond, mais au contraireil floUe. Et je!lais pourquoi: parce que l'eau p.ut soutenir lps deux, le batl!'au av.c l'eau, parce qu. ces dl!'ux fUm.n1s sont lourds comme l'.au, mii!! je ne pl!UX pas y croire.l ...) En tout cas, je gardl!rai mon id" lau moins jusqu'A quand je grandirai) que des bois lourds et avec des 1rous, ainsi qUi des ba1eaux presqul! complètement remplis d'eau, plongent."

4. Significations attribu'es aux expllriences scientifiqul!!I.

Pour expliquer' ce qUI! nous avons jusqu'ici decrit, il nous semble nfcl!ssaire analysl!r mitwx des aspec1s psuchosociaux concernants l'introduction d. continus scienUfiques l l'fc:ole. Ce qui I!s1 en question pst la difHrenc:e I!ntre Ips significil tions que chercheurs et enseignants d'un cotf et flève!l de l'autre

(5)

attribuent l l'exp'rience scientifique.Ce d'calage entre ln significations attribu'es s'nt manifnU en deux upcets diiUrents.

1) Le premier concerne ce qui ••t le v'ritable objet de l'exp'rierice. Dan. ce cas,

pour lu adultes, c'etdt celui d'.rriver l identifier de. facteur. constants et variable. pour une premi're conceptualisation de la flottaison dans l'eau: sans vouloir pervenir l aucun. formalisation, on avdt propos' des objet. et des situations que l'on a consid'rfs repr'.entatifs d'une ph'nom'nologie.

Au contraire, les .nfants .e sont plutot centr" .ur Ils objet. que l'on lui a donn': par cons'quent ils les ont souvent consid'r'. pour eux memes, en tachant de comprendre et expliquer leur comportement splciiique, independamment du phenomène g'n'ral "flottaison dans l'eau". C'est un point id qui n'est pa. secondaire et qui nous amène l diff'render "l'image de la science" d'enseignants et chercheurs par rapport l celle des Ilhes (que l'on ne connait pas). Probablement, une ",.efl'xion.u deuxième ordre" sur le. ,.aisons des choix et des proposition. didactiques dev,.ait et,.e particulilrem.nt soign" au••i avec des eltvn de 10-11 ans!

2) Le deuxUme aspect concerne la valeu,. d. glfnlfralisation et de ,.lfpr'untativit. que l'on attribue aux ob,Jtts Itt maUriaux prlsenUs: pour les adult. . U .'agi....it d'un mat. riel embUmatiqult, ".bst,..it" et simplHif, duquel on aUrAit du tirer des principes generaln. Pour IfS enfant., cettlt utilisation n,.tdt pu facile. P.r exemple, ils ont cou,.ageu.ement defendu Iltur schlfma pa,.ce qu'U. utilisaient, comme explfrience "forte" de 1. vie quotidienne, le bateau au le navire qui ne peuvent pas avoir une ouverture: explfrienclt qu'il. tendent l g'nlfraHsltr .. tous les objets qui ont des trous. Notre supposition (naive!) ftlit que, en lui faisant explfrimenter directement le comportement d'objets r.prlfsentifs, ils .urai.nt du changer leur idée et eventuellement restructurer leur sch'ma.

Cette impossibilit. de comparaison et,.e objets .emplifih .t objets ,,'el. est évidente dans un extrait d'une discu.sion glfn'rale dans la classe A.

Classe A,5ème s'ance, Il discussion g'n'rale

Dan.: Pour moi ces morceaux sont si petits, comme le dit Fla., qu'il. ne vont pas au fond parce qu'ils sont petits,parce quit l'uu ne peut pu p'n.trer. Hais si tu prends un petit bateau de 2 ou 3 mètres et tu lui fait un trou,l'eau peut entrer et tui donner du poids. Et le batuu peut 1.111,1' au fond: pa,. eumpl., quand l.s navires plongent, l'ltau doit nlfclf.sairltment plnltrer.

On pourait aussi discut.,. le choix que nous avons fai t de ne pas vouloir arriver Aune véritable explication scientifique du ph'nomène, me me si l'on en a introduit certains fUments et si le controle finale des connaisnances nous a donn' des resultats satishisants <Castiglia, Pontecorvo, Sti1li, 1984). En tout cas. les enfants nous ont aussi manifestf leurs difficultfs l ce sujet. Par exemple, Lui.(da5se Bldit, dans la leçon dialogu'e dans lAquelle on a pAri. de "~orce",que l'objet ne flotte pas puce que la force d. l'eau .st mineur de la -force de Clt objet"; elle ajoute encore dans le texte écrit (Sème shnce):"Je n'arrive pu l m'explique,. quelle est l'origine de la -foret contenue soit dAns l'objet soit dans l'eau" •

5.Conclusion

En conclusion, nous pensons 11'h.u,.e actuille que l'on doit connaitre mieux les expériences et les informations autour des quelles les enfants ont pu construire des thlories spontanle5. En effet,ilni suffit pas de leur pr'SItnte,. des donn". conflictuelles avec la "thlforÎlt"en s'attendant qu'Us la changent, dans des situations d'exp4rience qui sont toujours simplifi'es et abstrait. .: il est aussi

(6)

n~c@ssaire dl! lui faire explicitllr jJsqu'au bout leur schl!ma, dans le sens de les faire rI? mon1er eventuel1ement au>: principes qui le soutiennent.

Il l'st pourtant aussi indispensable de prendre en charge le contenu particulier des exp~riences quortidiennes qui constituent la base de leur connaissance

organis~e.en evaluant attentivement le niveau d'appro:dmations scientifique que l'on peut et veut atteindre, ainsi que les possibilit~5 e>:plicatives du niveau choisi.

RlH~rencl!'s.

D.Castiglia. C. Pontecorvo. R.Stilli,Conoscere a scuola: il problema d@l galleggiamento in V elementare, Relation au congrl!s de Scandicci. "Il bambino e la scienza", 14-16 novembre 1984, à paraitre.

C. Pontecorvo, L'l!ducation scientifique Al'~cole primaire, Actes du colloque de Genève. "Les bases pychologiqu['s de l'l!ducation scientifique", 3-5 mai 1982, l paraitre.

C. Pontecorvo, Discussing for reasoning: the role of argument in Knowledge construction, in E:.De Corte, H.Lodewjl<s, R.Parmentier and P.Span (eds.), learning and Instruction, in pr['ss.

H.Vicentini. Schemi IlHern,l"ii vi I! conoscenza scientifica, relation A la "1era

Jornada de Historia y Didadica de la Ciencia.", 2-15 dec:embre 1'/85, San Josl! de

(7)

, T A BLE A U 1-SCHEMA - TYPE DE L'EXPERIENCE SEQUENCE DES SEANCES

"

IV III/V ~)1 VII VIII SITUATll)o.I DIDACTIQUE PREVISIONS INDIVIDUEL-LES DES ENFANTS SUR LE COMPORTEMENT ~jS

L'EAU D'UN CERTAIN NOMBRE D'OBJETS

(PRESENTES)

TRAVAIL EN PETIT GROUPE AVEC LES OB-JETS PRESENTES: - POUR VERIFIER LES

PREV1SI ONS FOR~lULEES.

- POUR EXPLIQUER UNE SI-TUATION PROBLEMATIQUE (DEUX BALLES DE PLA-STiCINE, L'UNE QUI FLOTTE ET L'AUTRE QUI PLONGE; UNE BOITE A' TABAC DONT LE C01POR-TEMENT PEUT VARIER). DISCUSSIONS AVEC LE GROUPE-CLASSE AVEC LE BUT DE:

- ECHANGER LES EXPE-RIENCES ACCOMPLIES DANS LE PETIT GROUPE; - ECLAIRER, AVEC UNE

LE-CON DIALOGUEE, LES PROBLEHES SOULEVES ET DONNER DES PRINCIPES UNIFIANTS. QUESTI~IRE FINAL EVALUATION DE L'EX-PERIENCE. OBJECTIFS PRODUIRE L'ACTI-VATION ET ,L'EX-PLICITATION DES COf'.NAISSANCES POUR LES C01PA-RER AVEC LES Dl)o.INEES DE L'EX-PERIENCE ET AVEC LES IDEES DES AUTRES. RENDRE POSSIBLE DE VERIFIER OU FALSIFIER LEURS PREVISIONS ET DE FO~'ULER DES EXPLI CATI ONS PAR MOYEN DE L'INTE-RACTI ON (NON GU1

-DEE) AVEC LES OB-JETS ET LES AU-TRES ENFANTS.

- EXPLICITATION DES THEORIES DES ENFANTS - C01PARA1S()-.j ENTRE SCHEMA THEORIQUE ET DONNEES EXPE-RIMENTALES. EVALUATION DES ACQUISITll)o.IS EXPLICITATION DE PROLEMES.

433

MATERIAUX ET ANALYSES TEXTES ECR

ns

1

LES REPONSES ONT ETE CATEGORISEES SELON LES CENTRA-TIl)o.IS PREVAL EN-TES.

OBSERVATIONS "PA-PI ER-CRAYON" AVEC mDICATll)o.I DES SE-QUENCES DES ACTIONS ET DES INTERACTI~~S VERBALES: IDENTIFI-CATll)o.I DES - CENTRATI ONS; - SEQUENCES CON-FLICTUELLES; - NIVEAU METHODO-LOGIQUE.

TRANSCR1PTI ONS D' ENREGI ST REt1ENTS AVEC MAGNETOPHONE (ET NOTES DU CHER-CHEUR PRESENT>.

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