Soutenance mémoire
Importance du langage dans l’enseignement de la S.V.T
Quelques définitions Pour saisir l’importance du langage dans l’enseignement, nous avons estimé important de connaître la définition de quelques termes. Le langage, selon l’encyclopédie des sciences, est une faculté propre à l’homme d’exprimer et de communiquer sa pensée au moyen de système de signes vocaux. Ces signes vocaux (la langue) peuvent être transcrits. C’est aussi une manière de parler, propre à une communauté linguistique, à un groupe, à un individu. Le langage articulé est le langage parlé. Maria MontessoriI, (1958) dans son développement sur la pédagogie scientifique donne une définition du langage articulé. C’est le premier stade du langage parlé. Elle « se perfectionne au fur et à mesure que l’audition perçoit mieux les sons, et que les voies psychomotrices se font de plus en plus perméables à l’articulation ». Le perfectionnement du langage articulé se fait à un âge bien défini chez les enfants (vers 3ans) et reste définitif après. Il est alors difficile de le corriger après ce stade. Le langage graphique est par contre la forme inscrite du langage articulé. Elle perfectionne le langage parlé et « permet d’exprimer la pensée déjà organisée logiquement, et de recueillir les idées de personnes invisibles » (Maria Montessori, 1958). Le langage graphique sert aussi à matérialiser le langage articulé et le stabilise grâce à l’usage des signes graphiques, constituant l’écriture et les différents codes langagiers. Le langage graphique est par contre la forme inscrite du langage articulé. Elle perfectionne le langage parlé et permet d’exprimer la pensée déjà organisée logiquement et de recueillir les idées de personne invisible. Le langage graphique sert aussi à matérialiser le langage articulé et le stabiliser, grâce à l’usage des signes graphiques constituant l’écriture et les différents codes langagiers. Le langage graphique comprend aussi les différents symboles (utilisés dans le domaine scientifique), les schémas, les graphes et autre figures. Les codes sont un ensemble de convention en usage dans un domaine déterminé, des systèmes de symboles permettant de représenter une information. Les codes constituent donc un langage spécifique pour un domaine, ce qui fait que n’importe qui, quelle que soit sa langue parlé, peut se comprendre et s’y retrouver aisément. D’après ces quelques définitions, le langage à surtout fonction de communication qui se perfectionne continuellement, pour faciliter la communication et la socialisation entre les hommes. On peut dire inévitablement que toute activité humaine ne peut se concevoir dans le langage. La civilisation et les progrès scientifiques lui doivent sa prospérité, sans elle, l’intelligence humaine ne serait rien, car elle ne peut se manifester ni se matérialiser pour le bien de l’humanité. En plus, elle a beaucoup aidé au développement du cerveau, et elle a donc une fonction d’aide à la pensée.
Langue comme véhicule de toute connaissance scientifique La langue ayant contribué à l’évolution de la pensée, a en conséquence contribué à l’émergence de toutes connaissances scientifiques. Car toutes découvertes scientifiques trouvent ses origines à des idées préconçues, communément appelé intuition, à des questions qu’on s’est déjà posées. Il s’ensuit toutes les démarches conduisant à la découverte. L’homme qui à toujours soif de connaître le comment et le pourquoi de phénomènes naturels, part de l’observation des faits, et pose des problèmes et des hypothèses. Le rôle du langage y est important, car la description des faits nécessite de la rigueur ; c’est d’ailleurs le principal caractère de l’esprit scientifique, et qui par conséquent permet la pertinence du problème, Bachelard qui explique le mieux comment s’est formé une connaissance scientifique, précise que celle-ci ne peut se concevoir tant que la question posée n’est pas comprise, et qu’elle n’est pas clairement formulée : « Avant tout il faut savoir poser des problèmes ». La clarté et la précision des termes utilisés sont des conditions sine qua non dans l’enseignement de la S.V.T.
Problème de la langue d’enseignement en SVT. Le langage est primordial pour l’enseignement. C’est par lui que l’enseignant transmet ses connaissances et traduit toutes les activités qu’il demande pour le bon déroulement de son enseignement. A son tour, l’apprenant construit son savoir à partir de ce que lui offre l’enseignant .S’il existe donc une défaillance aux niveaux de la langue d’enseignement, les connaissances acquises peuvent être erronées, et l’apprentissage n’est pas possible. Il se trouve donc que le choix de la langue d’enseignement est assez difficile, surtout pour les anciennes colonies comme Madagascar, ou toute une génération s’est imprégnée de la langue du colonisateur. Les problèmes de la langue d’enseignement est donc assez complexe, et ceci se traduit par de multiple changement d’option linguistique. Depuis l’Independence, on a hésité entre le français et le malgache sans que ni l’un, ni l’autre ne trouvent de véritable succès. Vers 1990 on a adopté les deux langues comme langue d’enseignement, et le français et le malgache disposent de la même importance. Vu la conséquence de la colonisation, Madagascar se trouve dans une ambigüité culturelle et politique, et le système éducatif en est la plus importante victime. Le système éducatif et la politique linguistique dans l’éducation changent à chaque fois que le gouvernement ou le ministre responsable change, ces changements sont souvent relatifs à la politique générale adoptée, et qui règne dans des multiples contraintes autant nationales, qu’internationales. Mais le problème se pose toujours ; qu’elle est la limite de l’usage de l’un, et de l’autre et s’il fallait utiliser les deux langues ensembles, de quelle façon un enseignant pourrait-il les gérer, surtout dans l’enseignement des sciences de la vie et de la terre ?
Le concept de la transposition didactique
Définition : C’est le Sociologue Michel Verret (1975) qui a créé le concept de transposition didactique en spécifiant que « toute pratique d’enseignement d’un objet présuppose une transformation préalable de cet objet en objet d’enseignement » puis Yves Chevallard (1985) l’a introduit en didactique des mathématiques « un contenu de savoir ayant été désigné comme savoir à enseigner dès lors un ensemble de transformation adaptative qui vont le rendre apte à prendre place parmi les objets d’enseignement ; le travail qui, d’un objet de savoir à enseigner, fait un objet d’enseignement est appelé la transposition didactique » Cette notion a été élargit en didactique d’autres disciplines scientifiques (Arsac et al 1989, Astolfi et al 1997). Clément (1998) a dévoilé l’utilité de ce concept pour étudier les processus de médiatisation (exemple les cerveaux d’hommes et de femmes). Si nous voulons emprunter l’exemple de Francis Halbwachs (1975), on peut situer la biologie du maître entre la biologie du biologiste et la biologie de l’élève, ainsi la pratique de l’enseignement de la biologie est très différente de celle d’un biologiste. Pour Yves Chevallard (1982), la transposition didactique est la distinction entre le « savoir savant » tel qu’il émane de la recherche, et le « savoir enseigné » qu’on observe dans les pratiques de la classe. La transposition didactique permet d’adapter, de transformer un savoir savant en objet d’enseignement dans un contexte social et historique.
Evolution de l’expérimentation assistée par ordinateur
Parmi les applications aujourd’hui disponibles, l’ExAO est une des celles qui, malgré un démarrage tardif a connu un grand succès en raison des apports scientifiques et pédagogiques qui lui sont reconnus (Jalvy et al, 1992). Entre les années 70 et 80, quelques entreprises sont commencées à développer du matériel d’ExAO. (Pol 1990-1997) Les tendances de l’évolution de l’ExAO peuvent être identifiées essentiellement par l’examen des productions des fabricants, en ce qui concerne les matériels et logiciels, et dans les publications spécialisées en ce qui concerne les applications pédagogiques qu’ils rendent possibles.
• Les capteurs : Les premiers systèmes d’ExAO permettaient deux grandes catégories d’utilisation centrées, d’une part, sur la mesure de la concentration d’oxygène avec une électrode de Clark et, d’autre part, sur le recueil de données électro physiologique à travers un amplificateur différentiel. A ces capteurs de base s’ajoutaient quelques instruments de laboratoire plus simples, notamment luxmètre, thermomètre, et pH-mètres eux aussi conçus pour être connecté à l’interface d’acquisition reliée à un ordinateur. Aujourd’hui, si ces deux ensembles de base restent probablement les plus utilisés, on observe chez les fabricants une diversification des capteurs disponibles. Il peut s’agir soit de capteurs développés dans un but unique pédagogique soit de capteurs d’origine industrielle. On dispose ainsi aujourd’hui d’une large gamme de capteurs ou d’appareils de laboratoires ineffaçables avec l’ordinateur rendant possible des types d’expérimentations dans des domaines variés.En fait, tout dispositif de mesure électronique peut désormais être relié à un ordinateur autorisant ainsi une très grande variété d’acquisitions expérimentales. La variété des sujets d’études accessible à l’ExAO permet donc de l’utiliser désormais dans la plupart des domaines scientifiques couverts par des programmes des lycées. En résumé, l’évolution dans le domaine des capteurs correspond principalement à une diversification donnant accès à une très grande diversité de champs expérimentaux.
• Les interfaces : Depuis les débuts de l’ExAO, différentes sociétés se sont lancées dans la fabrication et/ou la commercialisation d’interface à usage pédagogique avec des succès commerciaux divers. Certaines marques présentes il y a quelques années ont disparu du marché, tandis que des nouvelles marques apparaissent. Aujourd’hui, une demi-douzaine des fabricants sont présents sur le marché, et la plupart ont fait porter leurs efforts de développement sur les performances, la portabilité et l’autonomie des interfaces et sur l’utilisation de l’ExAO au collège et lycée selon Pol Les premières interfaces ne comportaient qu’un nombre restreint des voies d’entrée, les interfaces actuelles permettent le branchement simultané d’un plus grand nombre de capteurs (Lestournelles, Meyfredi 1994).
Les interfaces portables : Diverses interfaces portables sont maintenant disponibles. L’utilisation d’interface portable autonome, capable d’acquisition en absence d’ordinateur rend possible des mesures sur le terrain ou sur l’individu hors du laboratoire et contribue ainsi, à la diversification des activités scientifiques, notamment dans le domaine de l’éducation à l’environnement.
Evolution des logiciels : Logiciels généralistes et logiciels dédiés. Au cours des premières années du développement de l’ExAO, la très grande majorité des enseignants de SVT de Versailles, a préféré utiliser des logiciels dédiés. Ces logiciels ont eu le mérite de permettre à des enseignants, peu familiers de l’ordinateur, de découvrir l’ExAO et d’en faire profiter leurs élèves. Aujourd’hui, la situation change car devant la multiplication des capteurs et des expérimentations disponibles, utilisés pour les acquisitions expérimentales, un logiciel généraliste devient indispensable. Les logiciels généralistes présentent de nombreux avantages avec eux, tout nouvel appareil de laboratoire devient immédiatement exploitable en ExAO.
Impact de l’ExAO
La rapidité de réalisation des expériences avec l’ordinateur permet un gain de temps, mais, où tient place l’observation qui nécessite des matériels et des objets concrets qu’on peut manier et faire travailler les cinq sens et qui feront intervenir l’activité physique et intellectuelle des élèves ? Dans bien des cas, l’Ex.A.O apporte des solutions à la réalisation de certaines manipulations mais « malheureusement, l’évolution des techniques ne permet plus de proposer aux élèves certaines expériences fondamentales et le recours à la simulation sur ordinateur est une solution apportée à la mise en place de séance de travaux pratiques , par exemple , le logiciel « fibre nerveuse » s’intègre parfaitement dans certaines programmes de terminale scientifique. Ce logiciel propose différente simulation d’expériences que l’élève peut réaliser, en recueillir les résultats puis les traiter graphiquement ». (Meirieux, Richard. 1991). La simulation est loin de la réalité. Il est très important de préciser aux élèves qu’ils ne travaillent pas directement à partir du réel, mais à partir d’un modèle rentré dans l’ordinateur. L’Ex.A.O représente un matériel assez conséquent (ordinateur, logiciels, capteurs) qui risque d’éloigner l’élève du contact du vivant, un des objectifs prioritaires dans l’enseignement de la biologie. Sur ce point, Faure souligne « il est important de préserver des séquences où l’élève est directement en contact avec le vivant ? ». Dans un article sur la situation de l’enseignement de la biologie-géologie au lycée, Demounem analyse la place de l’Ex.A.O dans la pédagogie active : « ces nouvelles pratiques se développent en plus de TP traditionnels ». Il parait essentiel de replacer l’Ex.A.O au sein des autres techniques d’expérimentation et d’observation et d’insister sur leur complémentarité, afin d’utiliser au mieux les avantages de chacune. L’ordinateur constitue un nouvel élément à intégrer dans les contenus enseignés. Les données en biologie sont de plus en plus nombreuses et la nécessité de banques de données scientifiques est actuellement indispensable (en génétique, dans l’évolution) ; Lestournelles en propose la classification suivante (disquette, cédéroms, internet, logiciel). Le cédérom et l’internet sont actuellement des banques de données incontournables et commencent à être utilisés dans les lycées. Leurs utilisations pendant l’apprentissage n’exigent-t-ils pas une double compétence chez l’enseignant ?
Suggestion, face à la complexité de l’utilisation de logiciels d’ExAO
Pol, chargé d’étude et de recherche à l’INRP, dans sa communication présenté au colloque ENS-INRP : « Informatique et Communication dans l’enseignement des sciences de la vie et de la terre »Paris, 15-17 /10/1997, à expliqué la différence entre le logiciel dédié et le logiciel généraliste, lequel de ces deux est mieux praticable, pédagogique, en faveur des enseignants et des apprenants. Le logiciel généraliste présente de nombreux avantages. Ils permettent de créer des pages spécifiques à tel ou tel capteur ou expérimentation, ce qui permet de garder au mémoire une configuration donnée d’acquisition avec les mêmes avantages qu’un logiciel dédié. En outre avec l’insertion des données multimédias (sons, images de montage, schémas, photos ou séquence vidéo) il est possible de créer des pages permettant de guider les élèves dans les procédures ou de leur apporter une aide pédagogique à la manière de certains logiciels dédiés. Un logiciel généraliste tout au long de l’année scolaire, quel que soit le type d’expérimentation mis en œuvre, est d’avantage susceptible de faciliter le travail des élèves, fait gagner du temps, oblige les élèves à s’interroger sur la nature des données acquises et se révèle nettement moins couteux qu’une collection de logiciel dédié .
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE:L’ENSEIGNEMENT DES SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE
I. L’ENSEIGNEMENT DE LA S.V.T
I.1. Les Finalités et objectifs de l’enseignement de la S.V.T
I.1.1-Les objectifs généraux
I .1 .2- Les objectifs spécifiques
I.1.3- Les objectifs opérationnels
I.2. Spécificité de l’enseignement de la S.V.T
I.2.1. La représentation
I.2.2. La conceptualisation
I.2.2.1 L’obstacle épistémologique
I.2.2.2 Notion de rupture et d’obstacle
I.2.2.3 La conceptualisations proprement dite
I.2.3. La concrétisation
I.3. Langue d’enseignement et S.V.T
I.3.1. Importance du langage dans l’enseignement de la S.V.T
I.3.1.1. Quelques définitions
I.3.1.2 Langue comme véhicule de toute connaissance scientifique
I.3.1.3-Problème de la langue d’enseignement en SVT
DEUXIEME PARTIE: LE CONCEPT DIDACTIQUE
II. LE CONCEPT DIDACTIQUE
II.1. Le concept de la transposition didactique
II.2. Les étapes de la transposition didactique (figures 1,2)
II.2.1. La transposition didactique externe
II.2.2. La transposition didactique interne
II.3. Distance entre « savoir savant », « savoir enseigner » et savoir socio familial »
TROIXIEME PARTIE: L’EXPERIMENTATION ASSISTEE PAR ORDINATEUR
III. L’EXPERIMENTATION ASSISTEE PAR ORDINATEUR
III.1. La place de l’expérimentation dans l’enseignement des S.V.T en Lycée
III.2. Les fonctions principales de l’ordinateur à l’enseignement des sciences de la vie et de la terre
III.2.1. L’utilisation de l’ordinateur en sciences de la vie et de la terre
III.2.2. Expérimentation assistée par ordinateur proprement dite
III.2.2.1. Elément du système d’ExAO
III.2.2.2. Evolution de l’expérimentation assistée par ordinateur
III.3. Quelques exemples d’Ex.A.O en SVT
III.3.1. Les possibles en Ex.A.O en Classe de Seconde
III.3.2. Les possibles en EXAO en Classe de Première
III.3.3 Les possibles en Ex.A.O en Classe de Terminale
III.4. Compétences des enseignants
III.5. Impact de l’ExAO
III.6-Suggestion, face à la complexité de l’utilisation de logiciels d’ExAO
CONCLUSION
REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE
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