7
T
ABLE DES MATIERES
Introduction à la problématique de recherche : analyse de certaines contraintes didactiques influençant l’acceptation et la compréhension de la théorie de l’évolution en Fédération
Wallonie-Bruxelles ... 11
introduction ... 11
1° les études sur les épistémologies des enseignants, les épistémologies des élèves et les pratiques didactiques en lien avec ces épistémologies. ... 13
2° les études sur les conceptions des enseignants et des élèves à propos de la théorie de l’évolution, et sur les dispositifs didactiques qui vise son apprentissage. ... 17
Le rapport à l’acceptation de la théorie de l’évolution. ... 17
Les conceptions des enseignants sur la théorie de l’évolution et leurs dispositifs didactiques. ... 18
Les conceptions des élèves concernant la théorie de l’évolution ... 25
Conclusions : implications pour la construction de notre projet de recherche de l’analyse de certaines contraintes didactiques influençant l’acceptation et la compréhension de la théorie de l’évolution ... 34
Chapitre 1 : Analyses épistémologiques des processus de construction des savoirs scientifiques et de la théorie de l’évolution, mobilisation d’un cadre de référence pour penser et traiter la problématique de l’apprentissage de la sélection naturelle ... 37
1. Des analyses épistémologiques centrées sur les processus de construction des savoirs scientifiques et des savoirs biologiques pour penser les situations d’apprentissages en sciences. ... 39
1.1. Les savoirs scientifiques et les raisonnements qui permettent de les produire. ... 40
Les raisonnements ... 40
Les explications et leurs statuts : le cas de la sélection naturelle. ... 46
Types d’explications en biologie ... 55
Conclusions ... 59
1.2. La dynamique de construction des savoirs scientifiques et ses implications pour l’apprentissage des sciences ... 60
Rupture et obstacles ... 60
Problèmes et construction d’explications ... 65
Problèmes et construction d’explications historiques ... 73
Conclusions ... 78
8
2.1. Analyse épistémologique de la sélection naturelle ... 82
La construction de la sélection naturelle entre obstacles et ruptures ... 84
Problématisation du processus de construction de la sélection naturelle ... 91
2.2. Intérêt des analyses épistémologiques pour approfondir la compréhension de la pensée des élèves ... 96
Chapitre 2 : construction des choix de recherche ... 98
Chapitre 3: Matériel et méthode ... 100
Introduction ... 100
Description du dispositif expérimental ... 103
Méthodologie d’analyse des données ... 107
Analyse a priori ... 107
Analyse a posteriori ... 109
Chapitre 4 : Résultats ... 115
1. Analyse a priori de la situation didactique ... 116
1. Contexte du dispositif ... 116
2. Principes de l’analyse a priori ... 117
3. L’analyse a priori ... 118
Les données initiales ... 118
La question de départ et les consignes pour y répondre. ... 127
Une analyse a priori permettant un contrôle épistémologique de la situation didactique. ... 130
Une analyse a priori sous l’angle de la problématisation. ... 136
2. Analyse a posteriori de la situation didactique... 142
2.1 Analyse des premières explications individuelles... 144
2.2 Analyse macroscopique du premier débat ... 152
2.2.1. Introduction ... 152
2.2.2. Présentation des affiches ... 156
2.2.3. Analyse thématique de la présentation des affiches et du débat ... 166
2.2.4. Analyse de la macrosctructure du débat ... 170
2.3. Analyse microscopique du premier débat ... 178
2.3.1. Premier thème : les phalènes blanches deviennent noires. ... 182
9 2.3.3. Troisième thème : La coloration des phalènes par la fumée ou par un autre agent extérieur 195
2.3.4. Quatrième thème : Comment passer de 1000 phalènes à 100 phalènes ? ... 202
2.3.5. Cinquième thème : Est-il possible de compter exactement le même nombre de phalènes chaque année ? ... 209
2.3.6. Sixième thème : Le cycle de vie/ la reproduction ... 211
2.3.7. Septième thème : transformation... 215
2.3.8. Huitième thème : évolution ... 222
2.3.9. Neuvième thème : adaptation ... 233
2.3.10. Dixième thème : le maintien des phalènes blanches. ... 242
2.3.11. Onzième thème : augmentation du nombre de phalènes noires ... 245
2.3.12. Douzième thème : la naissance d’une première phalène noire ... 249
2.3.13. Treizième thème : la disparation d’une ou de plusieurs phalènes noires ... 257
2.3.14. Quatorzième thème : diminution du nombre de phalènes blanches ... 259
2.4. Analyse des explications des élèves après la passation de la situation didactique 260 Chapitre 5 : Discussion ... 265
Travail des problèmes et des explications par les élèves ... 266
Conditions de possibilité repérées dans les premières réponses des élèves ... 267
Travail des problèmes et des explications par les élèves durant le débat. ... 271
Mise au travail des nécessités entre obstacles et composantes de la situation didactique ...284
Conclusions... 298
La question du contexte dans la recherche de causalité ... 302
Rappel et développement de quelques pistes didactiques pour comprendre et éventuellement enseigner la sélection naturelle ... 306
Conclusion ... 310
Bibliographie ... 313
ANNEXES... 325
1. Chapitre 2 : Analyse épistémologique de la sélection naturelle, le processus historique de construction des concepts au service de l’analyse des difficultés d’apprentissage ... 327
Annexe 1.1 : Espaces de contraintes et de nécessités construits par Lhoste (2008) et Gobert (2014). ... 327
2. Chapitre 4 : Résultats ... 329
10
Annexe 2.2 : Document récapitulatif du problème distribué aux élèves. ... 331
Annexe 2.3 : Tableau récapitulatif de la composition des épisodes au cours du premier débat. ... 333
Annexe 2.4 : macrostructure du premier débat incluant les relations entre les sous problématiques et la chronologie de leur développement, partie 1/3. ... 336
... 336
Annexe 2.4 : macrostructure du premier débat incluant les relations entre les sous problématiques et la chronologie de leur développement, partie 2/3. ... 337
Annexe 2.4 : macrostructure du premier débat incluant les relations entre les sous problématiques et la chronologie de leur développement, partie 3/3. ... 338
Annexe 2.5 : Retranscription intégrale du premier débat ... 339
Annexe 2.6 : Premières réponses individuelles des élèves ... 386
Annexe 2.7 : Production finale construite par la classe ... 418
