Soutenance mémoire
La physique et la chimie sont des sciences expérimentales, alors, chaque leçon devrait être bâtie sur des expériences (MEN, 1996). Et le propos d’Abragam (1986, p. 21), confirme cette idée en disant « la théorie et l’expérience sont indissociablement liées ». Pour l’Encyclopédie universelle (1968), l’expérience en sciences est «une observation ou un essais ayant pour but d’établir ou de vérifier une loi, un principe ». Mais, selon les études menées par les chercheurs il existe plusieurs rôles que l’on peut attribuer à une activité expérimentale pendant un processus d’enseignement et parfois il y a contradiction entre eux : Les séances de travaux pratiques où les élèves manipulent eux-mêmes du matériel occupent une part importante de la durée d’enseignement de physique-chimie et sont considérées comme essentielles pour l’acquisition de connaissances et de savoir faire (Belhoste et al. 1996). Par contre, selon Bautier et ses collègues (2000), certains « pensent que le but du TP est la réalisation de tous les points du protocole et non la compréhension du phénomène physique. Ils sont dans le faire plutôt que dans l’apprendre» Pour Kouhila (1998), ses travaux ont montré qu’à l’heure actuelle l’expérience peut assumer plusieurs fonctions allant de la formulation d’une nouvelle théorie pour l’expérience fondamentale à la confirmation des résultats d’expériences antérieures dans l’expérience de confirmation en passant par la validation d’une hypothèse au sein d’un cadre théorique dans l’expérience-test. Cependant, en situation didactique, ces activités ne sont pas, sans poser de nombreux problèmes (Orlandi et al. 1993) (…) et l’étude sur les travaux pratiques, réalisées par Nott (1996) en Angleterre, montre que les activités expérimentales entreprises laissent peu de place à la résistance du réel (…) il faut que ça marche. De ce fait, Coquidé (1998) avance que les pratiques expérimentales peuvent, en fait, obéir à des logiques différentes et il semble que le statut de l’expérimental en classe ne soit pas toujours bien clarifié.
Conception
L’enseignant a un rôle principal dans l’acquisition de savoir des élèves. C’est lui qui s’occupe des contenus à enseigner et de la façon de les transmettre. Des questions se posent cependant comme celle formulée par Nathalie Cosette (1999): «Cette personne est considérée comme étant celle qui sait presque tout, c’est-à dire qui possède la science infuse, mais est-ce vraiment la réalité? » Selon Giordan et ses collaborateurs (1987, p.28) «L’enseignant fait découler uniquement sa pratique de la « science ». Mais inconsciemment, de par sa formation et les idées prégnantes dans la discipline qu’il enseigne, il est conditionné non pas par une science qui à la limite n’existe pas, mais par une certaine idée de certaines habitudes, une sorte d’imagerie des sciences. Ce n’est donc pas la science qu’il enseigne, mais l’interprétation qu’il a de la connaissance scientifique. Le maître transmet le savoir à travers son savoir ou ce qu’il croit, ou la projection du « comment il a acquis son savoir » va déterminer « le comment » il transmet ses connaissances ». On peut tirer de ce propos de Giordan que la science que chaque enseignant enseigne, dépend de sa perception personnelle de la science, selon son savoir, sa formation et des idées qu’il a de la discipline qu’il enseigne, donc de sa « conception ».
Acceptions
Selon Encarta (2009), la conception désigne la « façon de voir quelque chose ». Pour le Petit Larousse (2010), la conception est une « manière particulière de se représenter, d’envisager quelque chose ; idée, notion, opinion ». Tatchou (2004) cite l’acception de Develay (1992) : « C’est un ensemble d’idées coordonnées et d’images cohérentes qui viennent jouer le rôle d’interface entre le sujet (image mentale du réel) et l’objet (le concept) ».
Develay dissocie quatre éléments :
– Le réel tel que la perception le donne à voir ;
– Le concept qui objective le réel ;
– L’image mentale qui correspond à la manière dont le sujet se figure le réel en son absence;
– Et la représentation au statut intermédiaire entre la fonction figurative de la pensée produisant des images mentales et la fonction opérative de cette même pensée, produisant des concepts ».
Selon l’acception de Tiberghien (1994) : « Une conception est un ensemble de connaissance ou de procédures hypothétiques que le chercheur attribue à un individu dans le but de rendre compte des conduites de l’individu dans l’ensemble de la situation donnée mettant en jeu, pour le scientifique, un domaine conceptuel donné ».
Quand De Vecchi et Giordan (2002) parlent de conception, ils affirment :
● une conception est « un ensemble d’images mentales, de modèles présents chez l’apprenant avant même qu’une activité quelconque ne débute ».
● ce n’est pas la partie qui émerge mais plutôt une « explication sous-jacente, simple et logique qui est à l’origine de ce que pensent, disent, écrivent ou dessinent les apprenants ». Donc, c’est à partir de la production orale ou écrite de l’élève que l’on tire sa conception.
Autrement dit ce sont des idées ou des interprétations que peuvent avoir les individus sur certains phénomènes observés dans le monde qui les entoure. Chacun possède donc ses propres conceptions, celle-ci sont souvent personnelles, mais il n’est pas rare de voir des personnes possédant les mêmes représentations (De Vecchi et Giordan, 2002). Pour la suite de notre travail, nous utilisons l’acception donnée par De Vecchi et Giordan (2002) qui la considèrent comme l’ensemble des images mentales.
Les activités expérimentales
Selon Kane (2011), la réalisation des activités expérimentales peut exister sous trois formes distinctes : « La première forme appelée « Travaux pratiques» (TP) est une séance consacrée exclusivement à des manipulations faites par les élèves en petits groupes en dehors du cours et sous la supervision du professeur en relation avec un thème du programme : vérification d’une loi, détermination d’une grandeur physique, préparations de solutions ou de substances chimiques… ;
Les deux autres formes sont constituées par des activités intégrées au cours. Il s’agit des « expériences de cours « et des « TP-cours ». En « expériences de cours », les manipulations sont faites prioritairement par le professeur mais celui-ci offre parfois aux élèves la possibilité de manipuler. En « TP-cours » les manipulations son faites prioritairement par les élèves ». Il convient de préciser ici ce qu’on entend par travaux pratiques et expérience :
– Selon Néau (2003) « Les travaux pratiques consistent, pour des étudiants, à effectuer une ou plusieurs expérimentations, c’est-à-dire des manipulations de dispositifs expérimentaux, avec l’objectif de mettre en évidence un phénomène ».
– Le mot « expérience » est polysémique, selon les études de Coquidé (2003), il évoque deux principales significations. En premier lieu, il évoque une cumulation empirique d’un certain nombre d’observations dans la vie : c’est l’expérience du vécu. Dans son autre sens, l’expérience fait partie des activités du scientifique : c’est l’expérience entrant dans le cadre de l’expérimentation.
Expérimentation
D’après le dictionnaire de la langue Française (1966), l’expérimentation est «l’opération que l’on fait pour parvenir à une certaine connaissance : il ne s’applique guère qu’en physique. Il est clair que, quand il s’agit de physique, de chimie, etc…quelqu’un dise des expériences, on entend des expérimentations; c’est une extension remarquable du mot expérience ».
Jusque-là, entre expérience et expérimentation, il n’y a pas de différence notamment en physique-chimie où le mot expérience et le mot expérimentation gardent la même signification. Legay (1997) donne une définition plus large. Pour lui l’expérimentation désigne « toute procédure organisée d’acquisition d’informations qui comporte, dans la perspective d’un objectif exprimé, une confrontation avec la réalité ».
Pour être un peu plus clair sur la différence entre expérience et expérimentation, Galli et Lorber (2015), précisent que « faire une expérimentation » inclut le « faire une expérience » et que l’expérience est une partie de l’expérimentation. Ils affirment notamment que « qu’expérimenter c’est penser puis mettre en place un protocole artificiel visant la vérification d’une hypothèse en contrôlant les paramètres d’apparition d’un fait. On vise alors la construction de faits exacts par le recours à l’expérience provoquée et contrôlée. L’expérience désignant alors le moment de l’expérimentation où le dispositif expérimental est mis en fonctionnement. L’expérience doit être reproductible et doit convaincre les pairs ». Astolfi (1989) confirme bien cette idée selon laquelle l’expérience n’est qu’une partie de l’expérimentation lorsqu’il affirme : « L’expérimentation par contre est un processus opératoire plus ou moins complexe sur les plans théoriques et pratiques. C’est une pratique qui consiste à reproduire des phénomènes ou quelques-uns de leurs aspects en situations concrètes dans lesquelles l’expérience y est étudiée méthodiquement. L’expérience serait alors une composante de l’expérimentation ».
En d’autre terme Develay (1989) dit que : « L’expérimentation correspond au processus, l’expérience au produit ». Cependant, selon l’étude de nombreux chercheurs, comme (Develay, 1989), l’expérimentation ne constitue qu’une étape au cours de la méthode (ou de la démarche) expérimentale, celle au cours de laquelle va être mise en train une expérience.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
PREMIERE PARTIE : CADRE THEORIQUE
I. Conception
I-1 Acceptions
II. Les activités expérimentales
II-1 Expérimentation
II-2 Démarche expérimentale
II-3 L’expérience dans la démarche expérimentale
II-4 Méthode scientifique
II-5 Modes expérimentales
DEUXIEME PARTIE : RESULTATS ET ANALYSE DE DONNEES
I. Méthode de travail
I-1 Choix des enseignants étudiés
I-2 Le questionnaire utilisé
II. Les conduites expérimentales
III. Confrontation de la séance observée et de l’entretien
III-1 Enseignant P1
III-2 Enseignant P2
III-3 Enseignant P3
III-4 Enseignant P4
III-5 Enseignant P5
III -6 Convergence des éléments de pensée des enseignants
CONCLUSION
REFERENCES
ANNEXES
