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-UN EXEMPLE DE RESTRUCTURATION DE L'ORGANISATION CONCEPTUELLE A
L'OCCASION D'UN ENSEIGNEMENT CONCERNANT LA NonON DE CHALEUR
Andr~e TIBERGHIEN L.r.R.E.S.P.T.
l INTRODUCTION
L'analyse présentée ici a été faite R partir d'une expérience d'enseignement sur la notion de chaleur(I}. Cet enseignement s'adressait à un groupe d'enfants de 12 à 13 ans (classe de cinquième, deuxième année du cycle moyen), et s'ajoutait "ux I,eures de cours habituelles.
Après avoir présenté succintement la méthodologie utilisée, nous donnerons quelques productions d'un des enfants, illustrant son cheminement, et nOUS en ferons ensuite l'analyse. Celle-ci consistera à interprêter ces productions, en les reliant aux "informations" utilisées par l'enfant lors de la production. Dans
ce contExte, l'"information't désigne ce qui est stocké en mémoire, c'est-à.-dirf·
aussi bien des connaissances spécifiques que des modes de raisonnement. Par la suite, nous appelerons ces informations, des schèmes. Cette analyse nous permettra d'illustrer deux types d'apprentissage.
II DEROULEMENT DE L'EXPERIENCE et ~lliTHODES
Contexte de l'expérience
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-- Au nombre de huit: qultre garçons. quatre filles - Choisis parmi des volontaires ;
Tous élèves d'une classe de cinquième du même CES.
L'enseignement était assuré par un professeur du CES fréquenté par les en-fants. Nous étions présents
a
toutes les séances et nous intervenions auprès des élèves quand ils travaillaient par groupe de deux.L'enseignement a consisté en Il séances hebdomadaires de 1 H 30 environ. étalées sur quatre mois (janvier à avril).
Toutes les seances ont été filmées au magnétoscope. Nous avons filme tou-jours le même groupe d'enfants quand le travail se faisait par groupe de deux.
Nous avons fait avec chacun des huit enfants deux entretiens individuels. l'un, avant le début des séances. l'autre. six semaines environ après la fin de l'enseignement.
Productions recueillies
Nous avons recueilli
- Pour chaque enfant. ce qu'il a dit et. dans une moindre mesure, ce qu'il a fait, au cours des entretiens;
- Pour deux des
enfa~ts,
la quasi-totalité de ce qu'ils ont dit et fait aucours des seances d'enseignement;
- Pour les autres enfants (six). une grande partie de ce qu'ils ont dit ou fait pendant les moments de l'enseignement où tous les enfants travaillaient
f'nsemble ;
- Pour tous les enfants, les contrôles écrits qu'ils ont fai t atl cours des
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-TranscriPLions
Nous Avons transcrit intégralement toutes les productions verbales des enfants que nous avons enregistrées. Nous aVons choisi de ne noter que les gestes et atti-tudes qui nous 'ont paru significatives.
!l.§jJoui llement
Pour les entretiens types cliniques, nous avons relevé systématiquement toutes les propositions. Nous avons ensuite regroupé ces propositions par rapport à deux tl1èmes : déplacement de la chaleur d'une part, et, d'autre part, source de chaleur équilibre thermique.
Ceci a été fait pour chaque enfant.
Pour les transcriptions correspondant à l'enseignement, nous avons relevé systématiquement par enfant, ses productions que nous avons regroupées pour les deux mêmes thèmes. Pour chaque production, nous avons également relevé
systématiquement le contexte dans lequel elle a eu lieu.
Ainsi, nous avons obtenu pour chaque enfant l'ensemble de ses productions recueillies et transcrites concernant chacun des thèmes.
Bases de l'analyse
Nous avons choisi de prendre comme éléments de base de l'analyse de l'ensemble la comparaison des productions des enfants au cours des entretiens, c'est-a-dire
"ant et après l'enseignement.
III EXE~œLEDE PRODUCTIONSD'UN ENFANT
Nous présentons ici le cheminement d'un enfant : Marie-No~lle (12 ans) quant a ses interprétations et points de vue concernant quelques phénomènes mettant en jeu la conduction de la chaleur.
1) Avant l'enseignement
Au cours de l'entretien initial, Marie-Noëlle doit choisir parmi différents récipients celui qui gardera un glaçon le rlus longtemps possible, puis celui qui gardera un glaçon le moins longtemps possible, elle doit faire ensuite
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-de même pour -de l'eau chau-de.
Dana tous ses choix, Marie-Noëlle sélectionne le récipient en foncti~n de la mati~re qui le constitue. Ses critères de choix du matériau sont :
• Soit des réf~rences à
- t'usage habituel d'un récipient de même matériau. par exemple. pour parder un Qlacon le plus longtemps possible, elle dit :
~~RIE-NOELLE : " ... Sûrement pas celui-là (gobelet en carton) ... parce que dans mon réfripérateur. c'est pas du carton, c'est pas cette matière. c'est plutôt du fer ou alors du plastique" ...
Ouand on achète .... des pommes où On met le glaçon. des pommes en plastique pour que ça fasse joli. .. à l'intérieur c'est du plastique
- t'expérience de Son père ou de sa mère:
HARIE-NOELLE : "Ca garde la chaleur, ça (quart en aluminilllD) •.• au service militaire, mon père, il avait des petites assiettes comme ça et il mettait du café à l'in-térieur de ça et ça se gardait donc".
• Soit au raisonnement causal du type
Parce qu'un matériau est froid (ou chaud), il refroidit (ou chauffe), et elle considère qu'un matériau est froid (ou chaud) grâce à la perception qu'elle en a quand elle le touche,
"
Par exemple
~RIE-NOELLE (en touchant un récipient en métal) •.• "le métal refroidit .. ,", ou en
choisissant un gobelet en carton pour garder un e\açon le moins longtemps possible: "le verre en carton, c'est assez chaud quand même •... ". Ici, pour Marie-Noëlle, le verre en carton a le rôle actif de chauffer; de même, elle dit plus tard
"Si ça tient le café au chaud, eh bien si l'eau est froide (si on met dans le récipient en carton de l'eau froide), alors elle deviendra plus chaude".
! ....
-'.';l~' 1~~=- _('_i_~~(:i~~ 'lIt
t1.1rip-'Noëllf> ré:llisc jes eXpéCif'., ".'. (JI..',.';'" 1('$ rpf;uli:.:lts contrpc;iscnt f;\-'~ p;(:visions.(lIn·réc:ipiPllt en métal COll$prvp tHilll1X un ~bjp.t froi<i fltl1UTl rfciplf'Ilt ('Il plr;sliquc). Elle rne~lJre Russi la temp6r.1l\ll'p. de différents ohjets (m;"llpri;lUx
djvrlr:) mis sur S<1 tahle et constate qu'plIe e~t la mt'me pour tOtlS les objet~. ,';1 l'(>ut noter qu'elle mémorise ce f a i t : l'égalité des temI\ératures d'(\l~jetF \C"ll~,ln~~ (L'fi int{.raction d"ns tJIH' même f'llcpint:C') (e.lle l'affinnf' par exemple ;"Il.
("(".'...T~, (;Inn contrôle fait à la quatriè'llC' Si'<H1C('~ et If'" redit à
!'()(:asioll d'une exp~rienceau COllrs de la s0rti~mesfance). Cepen<iatlt, 0[1 C0tlstate encore qlJ'A la sppti~mp sêanre, ~fJric-No~lle pr~voit que le rot.oI1,
ft;I[lt ehauci (e' est-à-di re paraissant chaud qunn<l on le touche), un glaçon mis
li ]'intérieur fondra vite. Ainsi, Harie'-1~(lëllcconserve le point de Vile c·xprimt'
aV.:1llt- l'enseignement et cela, malgré la ré.éllisation d'expériences dont les rpslll-l~ts contrcciisent ce point de vue.
T0l1jours au cour8 de la septi~me s~nnce, mais apr~s plusieurs exp~riellces,
Hnrie-No~lleconclut :
-IARII>W1F.LLE : "Celle--Ià (coton) la matière gardf' plus de chaleur que celle-là (cuivre). Ici (cuivre), ça va s'en aller, la chaleur ou le fr0id".
Au cours de la huitième sÉance, ôpt"ès une série cl'expériencps réaliSf~es F'<1r
les enfants, le professeur introduit les mots de conducteur et isolant pour ca-tégoriser les matériaux.
Au ('ours des séânccs suivantes, Harie-Noëlle utilise ces mots (condtJC'teur, isolant) d 'elle-même, par exemple en travai llant avec sa coéquipière.
)) A la fin de l'enceignement
A 11ncc<l~i(m d'un contrôle ecrit fait :lU COl1TR. de la derni(i.re Sé;1fIC(' de l ' f ' l l -\
seign(-,mt~nt7 t-bri.e-Noëllc, pour répondre R rlCtlX l'lllestioll~mettant. ('fi jeu Id
cr-n-dlH.:ti00, cOIlsid(;re: :
- T'Ollf lItlt' qllP~tion, que lA. ciJ;:]]ctlr se dfpln("p plus 011 moins f.1rilrrnr'nt
S!ll-vnnt If'S m:ltprl<1l1x ;
- Pour lInf' rtutre qupstion, qu'lin rf.cipip.nt {On métal cons('rve plus l<;!lp,t.rrnp~ un lif]ui(tc ciJ<l1Hl car ")~S t;}fetir-res grtl"rlpnt h;f'1l lil. rhfl)eur".
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-l,) S';x semaines après la fin~~!..:.enseigr'Cment
Au cours de l'entretien final, Marie-Noëlle dit à propos d'un récipient en métal "C'est un conducteur, ... la chaleur de l'eau chaude ira sur les parois,
enfin elle traversera."
Dans ce cas, elle utilise la notion de la chaleur qui se d€place plus ou moins bien suivant le matériau.
IV ANALYSE
Pour cette analyse, nous allons considérer les "informations" utilisées par Harie-Noille d'une part avant l'enseignement, et d'autre part, à la fin et après l'enseignement.
1) Avant l'enseignement
Harie-Noille a utilisé un certain nombre de schèmes
- Des évènements ou des faits de sa vie personnelle
- Son p~re a utilisé des récipients en m€tal pour boire du café - Les cafetières sont en métal
Dans le réfrig€rateur, il n'y a pas de carton mais du métal ou du plastique
- Des raisonnements
- Marie-Noille compare les matériaux avec pour c.itère la perceotion 1u'elle en a quand on les touche.
- Harie-Noille établit des liens de causalité
- Parce qu'un matériau parait froid (ou chaud) au toucher, sa t"mperature est inférieure (ou supérieure) à la température ambiante;
- Parce qu'un matériau e-st froid (ou chaud), i l petit re-froidir (ou challffer) les corps en contact avec lui;
- Parce qu'un objet a une- certaine fonction, il a certaines propriétés.
- "R
-Marip-Noëlle a conservé en mémoire les évènements ou les faits de sa vie personnelle, qu'elle a utilisé avant l'enseignement. On peut remarquer d'ailleurs qu'en eux-m~mesaucun n'est faux. Mari~Noillecontinue également à utiliser des raisonnements de type causal. De plus, elle a mémorisé:
- Certaines expériences faites ou observées ;
- Certains renseignements donnés par le professeur ou les autres enfants.
Ces acquisitions nous paraissent insuffis~tes en tant que telles pour que
~larie-Noëlleutilise le concept de conduction comme elle l'a fait au cours de
l'entretien final. Nous considérons que Marie-Noëlle a dû réorganiser les informations qu'elles avaient avant l'enseignement et celles qu'elle 8 acquises.
Par exemple, Marie-Noëlle utilise encore les m~mes raisonnements mais avec des termes différents, ou les m~mes mots mais avec un contenu différent,
ainsi :
- Elle distingue chaleur et objet chaud ("la chaleur de l'eau chaude")
- Elle affecte il. la chaleur la propriété de se déplacer à l'intérieur d'un
matériau ;
- Elle compare toujours les matériaux entre eux mais son nouveau critère est la facilité que la chaleur a de les traverser et non plus la différence de sensation quand elle les touche.
Nous considérons ici que pour Marie-Noëlle,l'apprentissage de ce concept a nécessité une restructuration des schèmes anciens et nouveaux. Cette restruc-turation amène
,
il. utiliser les "bons schèmes au bon moment".On peut cependant remarquer que, pour Marie-Noëlle, cette restructur"tion n'est pas complète (mais peut-elle l'~tre totalement !). Ainsi, au cour.
d,.
contrôle final, elle mobilise le schème: - des cafetières sont en rnétal- pour choisir un récipient en métal qui gatdera longtemps un liquide chaud. Elle mobi-lis<' par contre le "bon" schème -la chaleur se déplace plus ou moins bien "uivant le matériau- pourunequestiondemandant d'expliquer la différence de perception quand on touche divers matériaux.- 139
-VI CONCLUSION
En conclusion, nous voudrions proposer une typologie d'Ivolution emprunt~e
RUHELIIART et NORMAN (2), qui est en accord Bvec ce que nous avonS ohservj: au
cours de cette explrience.
Le type d'fivolution par restructuration amenant A lracquisit~~n d'un concept
nous semble être un évènement relativement rare. Par exemple, dans l'expérience présentée ici, seule Marie-Noëlle 8 évolul ainsi. Le plus souvent, et c'est le cas de Marie-Noëlle pendant les premières semaines d'enseignement, il y a acquisitions de nouvelles connaissances ou schèmes qui "se fixent" sur des structures existantes. C'est-à-dire qu'il n'y a pas de modification des liens entre les schèmes d~jà acquis. C'est ce Qu'on appelle un apprentissage par accumulation.
II peut aussi y avoir une modification légère des structures de schèmes, pour
que les nouveaux schèmes puissent être compatibles ou encore s'adapter allx infor-mations reçues. C'est ce qu'on peut appeler un apprentissage par adaptation. Nous
avons également observé ce type d'apprentissage (1).
(1) TIBERGHIEN (A) "Modes and conditions of learning. An example : the learning
of sorne aspects of the concept of heat". Communication à "Cognitive
development research seminar" 17 - 21 Sept. 1979.
(2) RUMELHART (D E) NORMAN (D A) "Accretion, Tuning and Restructuring
: Three Hodes of Learning" University of California, San Diego, Dept of Psyc:hology, Center for f1urnan Information Processing, Technical report n" 63 (August 1976).
