RECHERCHE EN DIDACTIQUE ET • INGENIERIE DIDACTIQUE". EXEMPLE DE L' ELECTROCINETIQUE AU COLLEGE.
Gloupe dd Recherche ~n ~id6ctlque de la Physique - Marsei:l~
t.f"1 partant d'une contradiction entre les résultats des recherches diddctiaues
r j'él8ctrocinéli1lue f:t les appréciations dES fT:altïes su, Cf' domaine, l'aul eur met en é\-jdencf les objectif'3 'Implicites de j'en5et,gnempnt. d!.:'
La notion "d'ingenierie didactique"
Au cours de ces dernières annèes, un débat de plus en plus important a surgi sur la place et l'intérêt des "innovations pédagogiques". Beaucoup de chercheurs en sciences de l'éducation ont mis en évidence la difficulté qu'il y avait à en faire la base d'un corpus cumulatif et structuré sur les problèmes didactiques.
Auss i s'es t peu à peu i ns ta 11 ée l' idée de la nécess ité d'une i nteracti on entre la recherche pédagogique (qui représenterait le pôle "théorique") et le foisonnement permanent d'innovations (qui représenterait le pôle "pratique").
Mais cette conception paraît elle-même très contestable. Le processus d'innova-tions, pour autant que ces dernières soient conduites sans hypothéses méthodologiques fortes (ce qui est 'en général le cas), peut fournir peut-être des intuitions empiri-ques, mais peu de données confrontables et généralisables, et ceci quel que soit par ailleurs l'appareil statistique parfois très sophistiqué déoloyé à ce orooos.
Les hypothèses de départ n'ayant pas été explicitées, elles demeurent implicites et opaques, et les conclusions éventuelles demeurent de peu de portée.
Le passage "à la pratique" est pourtant bien une ètape-clé pour cette discipl ine particulière qu'est la didactique. Mais pour ètre questionnante et questionnée, donc productive, cette "pratique" doit être conçue comme celle de l' ingénieur. Il.ppuyé fermement sur la "théorie", ce dernier va rencontrer d'innombrables contraintes et il aura à décider si ces contraintes sont extrinsèques à la "théorie" (mais il devra quand même en tenir compte!), ou à même d'en remettre en cause tel point, voire de révéler de nouveaux problèmes.
C'est ce mécanisme que nous appelons "ingenierie didactique" [lJ. Un exemple: l'électrocinétique au collège
Dans l'espace limitè qui est le nôtre, on ne peut donner qu'un exemple.
De multiples études didactiques sur l'électrocinétique ont pu mettre en évidence des difficultés majeures dans l'apprentissage des élèves. Certaines de ces difficultés perdurent d'ailleurs tout au long du cursus secondaire et universitaire. Ainsi (par exemple), on a pu constater que les "reprèsentations" des élèves les conduisent à :
-traiter les schémas électriques presque uniquement à l'aide de raisonnements en "courant" ou en "intensité". Parallèlement, la notion de potentiel est inexistante, ou alors en confusion totale avec celle d'intensité [2].
-utiliser un raisonnement "sèquentiel" d'un circuit où l'aval ne peut influencer l'amont [3].
Ceci conduit à des blocages tout à fait importants.
Pourtant, une enquête assez poussée menèe par Boucharin, Kahane et al. en 6ème [4] aboutit à des conclusions beaucoup plus optimistes.
:é:ectricitè] passe bien".
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Voici un classement que j'ai effectué de la nature des questions qui ont servi au test cité
riombn; de
ques ti ons
"conceptuelles" techniques pratiques
o
,?-t:_:~t.s ,je ;a ":lSi-:~'jète 8 :: i e de :j '::.' " ' - - ' 1La conclusion "l'électricité passe bien" dit peu si elle n'est pas mise en relation avec l'option de fait suivante: au collège, l'électricité va assumer la part cominante de ce qui est traditionnellement considéré comme "expérimental", "concret", "technique". Peut-être est-ce d'ai lleurs à juste titre!
C'est que l'électricité combine trois avantages :
_ elle fait effectivement partie de la vie courante de chacun d'entre nous et y apparaît sous la forme d'un environnement technique familier.
une représentation, même fruste et limitée, peut cependant permettre d'aborder avec un relatif succès une classe assez large de problèmes [2].
_ les expériences conduites sur la table de manipulation sont assez bon marchè sur le plan financier et, demeurent à la portée des capacités pratiques des enfants.
Au crédit éventuel de cette approche, on peut citer la familiarisation avec des techniques et des savoir-faire indispensables à posséder dans tous les domaines de la physique. On peut en donner quelques exemples
- L'apprentissage de la mesure de grandeurs physiques. C'est sans doute là un des points principaux: utilisation des appareils, échelle de mesure, incertitude de lecture ,etc ...
- Utilisation de ce qui a été appris pour la résolution de problèmes technologi-ques s impl es.
Cependant, il faudrait étudier dans quelle mesure la construction initiale de ces savoir-faire sur une base conceptuelle trés restreinte n'a pas de conséquences négati-ves sur l'acquisition de ces savoir-faire eux-mêmes et sur leur généralisation, mais cela sort du cadre de cet exposé. En revanche, on doit noter ici que cette approche va
servir de base au développement d'une image complêtement faussée de la "démarche expérimentale' : point ne serait besoin de 'théories', de représentations, de relations conceptuelles pour 'découvrir" les lois de la physique. L'observation et 'le sens du concret' suffisent.
L'électrocinétique va être le domaine privilégié de cette option, et ceci pour les raisons indiquées ci-dessus: aspect technique familier (vite assimilé à du 'concret'), manipulations assez fiables et relativement simples, principes conceptuels en nombre relativement restreint, etc ...
Ainsi en '+ène les prograrrvnes affirment "la relation P
=
ur
sera découverte"."'a~s en même" 0:, ils interdisent toute introduction conceptuelle des notions de
puissance et ci t,nsion. C'est donc "l'expérience" qui doit permettre de "découvrir" une "loi" liawc ",;ux grandeurs non "définies" ! Comment? Il suffit de "montrer"
'Jl,'~n effectuar, les produits UI (idée "spontanée" ?) pour des lampes sous tension,
retrouve l'il 1cation "P" marquée sur les lampes!. Evidemment, la seule loi ::éc:;u'Ierte par l e ma','en es t : "Le produit UI sera porté sur l' ampoul e et noté P"
Cet exemple qu' contredit aussi bien les données de la psychologie cognitive que la démarche scie~tifiqueest extrême, mais révélateur.
Un autre choix est possible
Il y a donc bien des objectifs implicites de l'enseignement de l'électrocinétique, discutables en tant que tels, mais qu'il faut connaître. ~'é1ectrocinétiqueapparaît aussi essentiellement comme un enseignement "prétexte", en ce sens que les objectifs visés se révèlent plus extrinsèques au domaine étudié que spécifiques de lui. Et c'est pourquoi on oeut se contenter d'une connaissance conceptuelle (relativement)
faible des phénomènes considérés~
Mais un autre chaix est possible. Il est vrai que l'électrocinétique offre des avantage" dl poj.-,t de vue manipulation pratique. Il est vrai aussi que c'est un
ci~maine où un modèle à la fois structuré et simple peut être assez aisément orésenté.
Pourquoi ,,10,5 ne pas prendre l'exact opposé de ce qui est actuellement proposé et en p,'ofiter pour donner justement, avec l'électrocinétique, un exemDle des relations contre :noGèle/expérimentation/appropriation partielle de l'environnement technique?
',0 question mérite sans doute d'être posée [5].
En tc,ut état de cause, on voit aussi que cette question (très "pratique") ne peut surgil' que d'une interrogation méthodique de l'acte d'enseignement [ici la contradiction entre les résultats des didacticiens et les affirmations des maitres]. Rejeter "1 'j llusion de la transparence" [1] de ce qui est fait, affirmer la nécessité d'une étude systématique, loin de conduire à s'envoler sur les nuages de "la théorie", apparaît au contraire comme la condition d'un discours "pratique" oertinent.
[IJ Vves Chevallard
"Sur l'ingénierie didactique", Publications de l'IREM de Marseiile (1982). [21 S. Johsua
Thèse de 3e cycle, Marseille (1982). [3J J.L. C10sset
Thèse (à paraître). [4J L. Boucharin et A. Kahane
aL 'enfant de 6e face aux sciences physiques", BUP n° 646 (1982). [5J F. Halbwachs
