Révéler les conceptions par le recueil de représentations
Pour mettre en lumière les conceptions initiales des élèves et ainsi déceler les obstacles il est fondamental de recueillir des représentations initiales d’élèves. Pour J-P. Astolfi une représentation est « la traduction matérielle, via un langage ou un code, d’une réalité ou d’une idée » Astolfi (2008).
Pour cela les enseignants ont recours à des évaluations diagnostiques. Celles-ci ont pour objectif de mettre en lumière certaines conceptions. Prendre conscience de ces conceptions par la mise en place d’une évaluation diagnostique en début de séquence permet d’ajuster son enseignement et d’amener les élèves à déconstruire des conceptions fausses.
Une évaluation diagnostique peut se faire selon plusieurs modalités écrites ou orales telles que des questions écrites ouvertes ou à choix multiples, des dessins ou encore des questions orales. L’évaluation peut être riche pour les élèves et permet aux leur permet de mener une réflexion sur leurs propres conceptions notamment lorsque les élèves sont amenés à « se questionner, à comparer [leurs] propres représentations avec celles de ses pairs, à construire une argumentation » ac-paris (2014).
Les comparaisons entre pairs ou avec un modèle théorique mettent l’élève en situation de conflit cognitif « c’est-à-dire [qu’il] se rende compte que sa conception n’est pas tout à fait exacte, sans bien comprendre pourquoi ni quelle est celle qui est juste…) » ac-paris (2014).
Le conflit cognitif est dû au fait qu’ « un même sujet peut disposer, sans en être gêné, de systèmes d’interprétation hétérogènes du monde, parfois logiquement contradictoires entre eux, pour rendre compte de situations et d’expériences différentes. Lorsque ces explications « locales » entrent en conflit, il peut en résulter soit une régression vers l’un des termes, soit « l’oubli » d’une composante, soit un dépassement positif de l’opposition » Astolfi (1998). L’élève peut être placé en situation de conflit cognitif dès l’expression de ses représentations, il est fondamental de replacer l’élève dans cette situation au cours de la séquence d’apprentissage pour déstabiliser ses conceptions initiales et « faire progresser une conception erronée d’un état dit initial à un état évolué dans lequel ces conceptions seront corrigées et considérées comme appartenant aux savoirs scientifiques » Ourzeddine (2019).
Pour cela, il s’agit de confronter les élèves à leurs propres obstacles pour qu’ils parviennent à les dépasser et à intégrer le concept biologique étudié. Le recueil des conceptions, la mise en place d’un enseignement dans lequel l’élève entre en conflit cognitif pour permettre un changement conceptuel constitue une approche didactique de changement conceptuel des représentations initiales (cf. figure 1).
Les conceptions initiales des élèves de l’espèce humaine et de ses liens avec les autres espèces
Le concept d’évolution et la place de l’espèce humaine dans la classification toujours remises en cause.
L’école est un lieu clef de l’éducation et de l’appropriation des concepts biologiques et écologiques chez les élèves. À partir du cycle 3, ils apprennent à dissocier le vivant du non vivant. Puis, progressivement au cours de leur scolarité, ils se familiarisent avec la notion d’espèce et avec la classification des êtres vivants. Cependant, l’école n’est pas le seul lieu d’éducation et les informations reçues par les élèves dans un cadre privé : environnement familial, ressources numériques et télévisées peuvent forger des croyances et opinions allant à l’encontre de certains concepts scientifiques. Ainsi, le concept d’évolution et la classificationde l’espèce humaine sont encore aujourd’hui contestés.
Le processus d’évolution et la classification des êtres vivants font partie des thèmes clefs des programmes officiels d’enseignements de cycle 4 et de lycée. « Comme l’a déclaré Dobzhansky (1973) : « rien n’a de sens en biologie si ce n’est à la lumière de l’évolution » Clément et Quessada (2013). Toutefois, l’évolution est un sujet très complexe et son enseignement l’est tout autant. La place de l’espèce humaine dans la classification et son inéluctable évolution reste un sujet sensible à aborder auprès des élèves.
L’enseignement de l’évolution est en confrontation permanente avec les croyances et opinions des élèves. La multitude de mauvaises représentations où l’évolution apparaît comme un processus linéaire et finaliste où l’espèce humaine est considérée comme la plus évoluée s’ancre dans l’esprit et dans les représentations des élèves. Ces documents dans lesquelles l’évolution est associée à une échelle dont le plus haut barreau correspond à l’espèce la plus évoluée sont de véritables obstacles à la compréhension et à l’acceptation du concept d’évolution.
L’académie de Versailles fournit quelques représentations initiales d’élèves qui permettent d’identifier leur conception de la place de l’espèce humaine par rapport aux autres espèces vivantes. Dans la représentation initiale d’un élève (cf. ANNEXE 1) on peut observer cette vision linéaire et finaliste de l’évolution dans laquelle l’espèce humaine apparait comme la plus évoluée de toutes les espèces. Cette idée fausse que « au cours de l’évolution, les organismes progressent en passant par des niveaux croissants d’organisation et de complexité, exprimés sous forme de relations d’ancêtres à descendants entre de taxons de rangs « plus ou moins évoluées » Cariou (2008) est l’une des difficultés principales à l’enseignement de l’évolution.
La place de l’espèce humaine dans les programmes scolaires
L’interprétation que les élèves peuvent faire des thèmes abordés en SVT leur est personnelle et ne correspond parfois pas aux notions et aux concepts que les programmes veulent transmettre. Il semble nécessaire de consulter à la fois les représentations initiales que peuvent avoir les élèves sur les thèmes abordés mais également de s’intéresser aux conclusions qu’ils tirent des notions abordées pour déterminer si l’enseignement a permis de faire évoluer leurs conceptions.
Les programmes scolaires de l’enseignement primaire à celui de la terminale ainsi que les différents thèmes abordés se sont succédé et transformés au cours du temps. Ils sont mis à jour au fur et à mesure des découvertes, des progrès scientifiques et des études didactiques.
La manière dont l’espèce humaine est abordée dans les programmes a considérablement évoluée avec le temps.
Le concept ayant connu la métamorphose la plus remarquable au sein des programmes scolaires est celui de la classification.
L’évolution de la place de l’espèce humaine dans les classifications
L’ouvrage de François Cariou et son équipe sous la direction de Guillaume Lecointre intitulé « comprendre et enseigner la classification du vivant » rend compte de l’évolution, au cours du temps, de la place de l’espèce humaine dans les classifications.
Le constat est sans appel, les classifications non centrées sur l’espèce humaine ont « mis beaucoup de temps à diffuser dans le système éducatif » Cariou (2008).
En France, les classifications non anthropocentriques ont émergé dans les années soixantedix et étaient à cette époque uniquement abordés auprès des étudiants des universités des grandes métropoles.
Ce n’est que dans les années 1990 que les professeurs du secondaire commencent à être formé à la phylogénie et qu’ils prennent connaissance des classifications nonanthropocentriques et ce n’est qu’en 2005 qu’elles entrent dans les programmes de cycle 2 et cycle 3 « dans le cadre d’une première approche au cycle 2 (grande section maternelle, CP et CE1) et au sein du chapitre sur l’évolution du vivant au cycle 3 (CE2, CM1 et CM2) » Cariou (2008). La même année, ces classifications intègrent les enseignements du collège, de première L (Littéraire) et ES (Économique et Sociale) et de terminale S (Scientifique).
Depuis la réforme du collège en 2015, le thème « Le vivant, sa diversité et les fonctions qui le caractérisent » du programme de cycle 3 permet aux élèves de classer les organismes et d’exploiter les liens de parenté pour comprendre et expliquer l’évolution des organismes Programme officiel de cycle 3 (2015). À travers ce thème ils sont amenés à découvrir quelques modes de classification permettant de rendre compte des degrés de parenté entre les espèces et donc de comprendre leur histoire évolutive. Les élèves poursuivent l’étude de l’évolution et la classification du vivant en cycle 4 dans le thème « le vivant et son évolution ». Au cours de ce cycle, les élèves étudient « les grands groupes d’êtres vivants dont Homo sapiens, leur parenté et leur évolution » Programme officiel de cycle 4.
Plus récemment encore, la réforme du lycée de 2019 a permis l’inclusion du thème « L’inéluctable évolution des génomes au sein des populations » en classe de terminale spécialité SVT qui met en avant les mécanismes de l’évolution de toutes les espèces.
L’espèce humaine n’est pas uniquement évoquée lors de l’enseignement de l’évolution et de la classification. Les programmes scolaires incluent l’étude des fonctions biologiques des espèces animales et végétales. L’étude de ces fonctions est propice à la comparaison du fonctionnement biologique de l’espèce humaine à celui d’autres espèces.
Ainsi, il s’avèrerait que l’étude des fonctions biologiques conduit les élèves à voir l’espèce humaine comme une espèce parmi tant d’autres et à l’inverse d’autres thèmes semblent conduire les élèves à penser que notre espèce est à part de toutes les autres.
Des fonctions biologiques communes à l’espèce humaine et aux autres espèces
Il existe un paradoxe entre ce que les élèves attribuent à l’espèce humaine comme des caractéristiques qui lui sont propres et le regard qu’ils portent sur les fonctions biologiques que notre espèce partage avec les autres espèces. Dès le cycle 2, le programme scolaire traite du vivant et de ce qui le caractérise. En cycle 3 « les élèves poursuivent la construction du concept du vivant déjà abordé en cycle 2 » Programme officiel de cycle 3 (2015). Les fonctions biologiques de reproduction, de croissance et développement, de nutrition et de relations sont ainsi abordés tout le long de la scolarité des élèves. L’enseignement des fonctions biologiques est conçu de manière à les aborder en utilisant des exemples variés d’espèces afin de présenter l’unité et la diversité du monde vivant dont l’espèce humaine fait partie.
Programme officiel de l’école primaire (2015).
Démarche expérimentale
Les objectifs de l’expérimentation
– Observer et comparer les représentations d’élèves de 6 ème et de 3 ème afin de constater si l’enseignement du cycle 4 a permis de déconstruire de mauvaises représentations et d’ancrer des connaissances sur l’espèce humaine.
– Identifier les représentations d’élèves de 6 ème et de 3 ème pour concevoir un enseignement en cycle 3 et 4 permettant aux élèves de déconstruire de mauvaises conceptions et surmonter certains obstacles.
– Percevoir le niveau de connaissance de l’espèce humaine d’élèves de 3 ème pour adapter l’enseignement en classe de seconde.
Le panel interrogé
Afin de comparer les représentations de l’espèce humaine d’élèves en fin de cycle 3 et en fin de cycle 4, une investigation à destination d’élèves de 6 ème et de 3 ème a été mise en place.
Stagiaire au Collège Lou Blazer à Montbéliard, l’expérimentation a été menée dans plusieurs classes de 6 ème et de 3 ème de cet établissement. Pour réaliser une étude la plus représentative et significative possible plusieurs enseignants ont accepté de proposer l’étude aux classes qu’ils ont à charge. L’expérimentation a ainsi pu être mise en place dans 4 classes de 6 ème et 6 classes de 3 ème soit un total de 90 élèves de 6 ème et 122 élèves de 3 ème . Le tableau ci-dessous(cf. figure 2) présente le nom et l’effectif des classes de l’année 2020-2021 participant à l’étude.
Le choix de l’expérimentation
L’espèce humaine est un large sujet d’étude, l’ensemble des représentations ne peut être identifié et analysé à travers une seule expérimentation. Celle-ci a été restreinte à l’étude des représentations sur des aspects évolutifs et de classifications principalement et dans une moindre mesure sur des aspects systémiques.
Les contraintes à prendre en compte
L’exercice fourni aux élèves doit répondre à plusieurs contraintes volontaires :
– Utiliser un questionnement identique pour pouvoir comparer les classes de 6 ème et de 3 ème tout en prenant en compte que le élèves de 6 ème n’ont pas le même âge, ni le niveau de développement intellectuel et cognitif que les élèves de 3 ème.
– Obtenir des conceptions propres aux élèves et non influencées par des avis extérieurs (famille, amis) ou par des ressources (numériques, documentaires).
– Proposer un exercice à faire sur un temps court pour d’une part ne pas surcharger les élèves et d’autre part ne pas trop empiéter sur le temps d’enseignement des professeurs en charge des classes dans lesquelles j’ai mis en place l’expérimentation.
La forme de l’expérimentation
Le choix de l’outil permettant d’obtenir les conceptions des élèves fut particulièrement difficile. Pour faire émerger celles-ci il faut tenir compte de leur diversité, chaque élève dispose de ses propres conceptions et plusieurs obstacles peuvent être à identifier. Proposer aux élèves un exercice adapté implique d’avoir une connaissance plus ou moins large des représentations associées au sujet abordé.
Ainsi, les élèves ont été interrogés sur des notions fondamentales et sur des idées véhiculées dans les sociétés afin de faire état des connaissances des élèves et constater si l’enseignement du cycle 4 a permis de modifier ces représentations.
Pour cela, il a été demandé aux élèves de répondre à un questionnaire comportant 6 questions.
Ce questionnaire (cf. ANNEXE 2) est organisé en deux parties :
– La 1 ère partie énonce la consigne générale du questionnaire.
– La 2 nd partie contient les 6 questions proposées aux élèves.
o La consigne donnée aux élèves est la suivante :
« Des affirmations vous sont proposées (1 à 6), pour chacune d’elle, cocher la case qui vous semble correcte et expliquer votre choix ».
o Les questions du questionnaire
Parmi les 6 questions proposées, 5 sont sous la forme d’un abaque de Régnier et l’une sous forme de QCM (Questionnaire à Choix multiple).
L’abaque de Régnier permet de visualiser l’opinion de chaque élève et de systématiser les réponses fournies par l’ensemble des élèves. Le questionnaire est distribué à des élèves quine sont pas nécessairement formé à l’utilisation d’un abaque de Régnier. Ainsi, celui-ci a été simplifié à 3 choix de réponses possibles :
« tout à fait d’accord » ; « un peu d’accord » et « pas d’accord »
La question sous forme de QCM permet d’obtenir une vision plus affine de la pensée des élèves sur la notion d’évolution.
Pour chaque question, une argumentation en appui du vote est demandée aux élèves. Les élèves doivent expliquer leur choix dans un court texte de 3-4 lignes. Cette demande de justification du choix de réponse a pour objectif d’identifier si l’argumentation est scolaire (apport de définitions ou explication de phénomènes étudiés en classes…), sociétale ou personnelle (justification par les pensées ou les convictions de l’élève).
Parmi les affirmations proposées l’une est exacte (question 1), les autres sont inexactes (questions 2 à 5). Celles-ci correspondent à des phrases couramment entendues sur l’espèce humaine ou à des représentions d’élèves. Le tableau ci-dessous (cf. figure 3) présente ces affirmations ainsi que les parties des programmes de cycle 3 et de cycle 4 qui ont, en théorie, apportés aux élèves les compétences et connaissances permettant de juger de lavéracité ou de la fausseté des affirmations proposées.
Le déroulement de la recherche
Le questionnaire a été proposé aux élèves la semaine du 29 au 4 avril 2021. Il est nécessaire de souligner que le recueil des représentations des élèves a été réalisé au cours et non pas à la fin de leur dernière année de cycle 3 et de cycle 4.
J’ai moi-même pu mettre en place le questionnaire auprès de trois classes : deux classes de 3 ème et une classe de 6 ème . J’ai ainsi pu me rendre compte du temps nécessaires pour répondre au questionnaire et identifier si une ou certaines des affirmations proposées représentaient une difficulté. Seul un élève de 6 ème m’a demandé une explication de l’affirmation n°5 « L’Homme est une espèce capable de contrôler (avoir le pouvoir sur) l’environnement ». Ce à quoi je répondais « l’espèce humaine contrôle-t-elle le fonctionnement des écosystèmes : les autres espèces et leurs interactions ».
Outre cette interrogation sur l’une des questions du questionnaire, j’ai été surprise par une question qui a été posée dans chacune des classes dans lesquelles je suis intervenue. Les élèves m’ont demandé s’ils devaient répondre selon ce qu’ils pensent ou selon ce qu’ils ont appris à l’école. J’ai alors précisé aux élèves qu’ils devaient répondre selon leur avis personnel, ce qu’il juge être exacte.
Cette question a souligné une dualité entre deux mondes qui semblent distincts : le monde scolaire et le monde personnel. Il m’est apparu que les élèves différencient ce qui relève des apprentissages scolaires et des connaissances et avis personnels sur les sujets abordés.
En ce qui concerne les trois autres classes de 6 ème et les quatre classes de 3 ème , ce sont des enseignants volontaires de l’établissement qui ont assuré la distribution, l’énoncé des consignes et la collecte des questionnaires.
Pour que l’étude soit la plus fiable possible, le panel doit être interrogé selon les mêmes modalités. Ainsi, un document explicatif a été transmis aux enseignants (cf. ANNEXE 3) afin de garantir l’uniformité des consignes données aux élèves.
Le panel interrogé devait initialement être élargi à d’autres classes de 6 ème et de 3 ème , cependant l’annonce de la fermeture des collèges une semaine avant les vacances de printemps aurait contraint les élèves à répondre au questionnaire en version numérique. J’ai fait le choix de ne pas transmettre le questionnaire en version numérique aux autres classes qui n’avaient pas encore répondu au questionnaire en classe. D’une part, pour ne pas surcharger les élèves et d’autre part pour ne pas fausser l’expérimentation. En effet, lorsque les questionnaires sont remplis à la maison rien ne permet de s’assurer que les élèves n’ont pas eu accès à des apports extérieures (famille, cours, internet…). Les élèves n’auraient donc pas été placés dans les mêmes conditions que ceux interrogés en classe ce qui aurait faussé les résultats et l’analyse des données.
Méthode d’analyse des données
Analyse des réponses à l’abaque de Régnier et au QCM
Les réponses aux questions sous forme d’abaque de Régnier ainsi que le QCM feront l’objet d’une analyse statistique quantitative et descriptive.
Pour chaque affirmation, une comptabilisation du nombre de vote enregistré pour chacune des possibilités de réponses sera effectuée. Le nombre d’élèves n’ayant pas répondu aux affirmations est également comptabilisé. Cette comptabilisation permettra de calculer le pourcentage et le degré d’accord à chacune des affirmations.
La réalisation de graphiques à partir des pourcentages de réponses des élèves de 6 ème et de 3 ème permettra d’observer et de comparer leurs opinions sur les affirmations proposées.
Un test statistique de type Khi sera réalisé pour voir si les réponses indiquées par les élèves de 6 ème et de 3 ème sont significativement différentes.
Pour chaque affirmation du questionnaire, nous effectuerons un test d’hypothèse au seuil de signification de 5% afin de déterminer s’il y a ou non une différence entre les élèves de 6 ème et les élèves de 3 ème à propos des résultats du questionnaire.
Les hypothèses de départ au test du Khi sont les suivantes :
H0 : il n’y a pas de différence significative entre les groupes de 6ème et de 3ème.
H1 : il y a une différence significative entre le groupe de 6ème et le groupe de 3ème.
Analyse des justifications apportées par les élèves
La demande argumentaire en appui de chaque question permettra d’identifier et d’illustrer les principales représentations des élèves. Grâce aux justifications du choix de réponse il sera possible de déterminer le type d’argumentation (scolaire, sociétale, culturelle…) utilisé par les élèves et d’observer s’il existe des homologies de réponses entre les élèves.
Résultats et analyses
Dans une première partie, les résultats de l’expérimentation seront présentés et analysés.
Cette analyse s’effectuera question par question. S’en suivra une interprétation générale qui regroupe les résultats qui présentent des similarités et des fondements communs.
o Les résultats obtenus à l’affirmation n°1 « l’Homme est un animal ».
Cette première affirmation proposée aux élèves est la seule affirmation juste parmi les 5 proposées. Le tableau ci-dessous présente la répartition des élèves selon leur réponse et selon leur groupe (6 ème ou 3 ème) et le graphique présente les résultats restitués en pourcentage pour permettre une comparaison.
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Table des matières
Remerciements
INTRODUCTION
A. Cadre théorique
I. Des concepts scientifiques confrontés aux conceptions initiales des élèves
1. Obstacles et conceptions initiales
2. Révéler les conceptions par le recueil de représentations
II. Les conceptions initiales des élèves de l’espèce humaine et ses liens avec les autres espèces
1. Le concept d’évolution et la place de l’espèce humaine dans la classification toujours remises en cause
2. Les caractéristiques de l’espèce humaine la rendent-elle supérieure aux yeux des élèves ?
3. La place de l’espèce humaine dans les écosystèmes
III. La place de l’espèce humaine dans les programmes scolaires
1. L’évolution de la place de l’espèce humaine dans les classifications
2. Des fonctions biologiques communes à l’espèce humaine et aux autres espèces
3. Les relations entre l’espèce humaine et les autres espèces
Partie expérimentale
B. Démarche expérimentale
I. Les objectifs de l’expérimentation
II. Le panel interrogé
III. Le choix de l’expérimentation
1. Les contraintes à prendre en compte
2. La forme de l’expérimentation
3. Le déroulement de la recherche
4. Méthode d’analyse des données
IV. Les résultats et leur analyse
V. L’interprétation
VI. Les limites et les pistes d’amélioration
1. Les limites de l’expérimentation
2. Les pistes d’évolution
3. Les pistes de réflexion sur ma pratique enseignante
CONCLUSION
Références bibliographiques