Méthodologie pour recueillir les conceptions des enfants afin de mettre en place une démarche scientifique 

L’attitude du maître face aux conceptions

L’enseignant peut adopter plusieurs attitudes faces aux conceptions des élèves. Il existe quatre grandes méthodes faces à ces conceptions. La partie qui suit est inspirée des idées de De Vecchi et Giordan, in l’enseignement scientifique : Comment faire pour que ca « marche ? » (2002).
Tout d’abord, l’enseignant peut « faire sans » en ignorant totalement les conceptions des apprenants. Il ne les prend pas en compte, il agit comme si elles n’existaient pas. Il expose tout simplement le savoir, plus précisément son savoir aux élèves.
Souvent, ceci est dû à un manque de temps de la part de l’enseignant lié aux contraintes du programme. Cependant, les didacticiens et les chercheurs sont d’accord sur le fait qu’il est indispensable de prendre en compte ces conceptions, pour pouvoir acquérir un véritable savoir.
Le maître peut « faire avec » en laissant les représentations s’exprimer. Il laisse les élèves faire émerger leurs conceptions mais celui-ci ne les prend pas en compte par la suite. Il n’en tient pas compte dans l’établissement de ses prochaines leçons.
Il peut également « faire contre ». Les enfants expriment leurs conceptions et le maître persuade les enfants que leurs conceptions sont fausses en les remettants en cause. Par la suite, il leur transmet le véritable savoir jusqu’à ce que l’apprenant en oublie ses conceptions de départ. Cependant, cette méthode n’est guère efficace, car les savoirs et en particulier les conceptions sont tenaces, et celles-ci risquent de perdurer malgré les apports convaincants de l’enseignant.
Le maître peut aussi « faire avec pour aller contre ». C’est de loin cette méthode qui est la plus efficace. En effet, le maître part des conceptions des élèves et il les laisse évoluer tant qu’il y a une progression. L’apprenant doit se rendre compte par lui-même que sa conception est fausse et à partir de ce moment là, le professeur doit amener les élèves à formuler d’autres conceptions plus réalistes. Cette méthode permet à l’enseignant de vraiment voir où résident les principales difficultés des élèves, et ainsi pouvoir proposer des remédiations d’apprentissage.

Que faire avec des conceptions ?

Lors d’un recueil de conceptions, le maître sélectionne les plus pertinentes et les plus intéressantes parmi toutes celles proposées par les élèves.
Si recueillir des conceptions est facile, la difficulté consiste à analyser et à interpréter les données.
Il n’est pas toujours évident de comprendre la véritable pensée des enfants. Souvent, « lorsque les élèves tentent d’expliquer un phénomène, ils n’utilisent que les mots qui sont à leur portée. » (De Vecchi et Giordan, 2002, p. 70).
Le maître se doit d’être attentif à ne pas donner aux mots employés par les enfants, le véritable sens. De plus, l’enseignant fonde ses attentes sur des concepts scientifiques (De Vecchi et Giordan, 2002). Le recueil des conceptions permet de mieux connaître les élèves, et donc d’apprécier le niveau de la classe.
Une fois que le maître a relevé les conceptions et qu’il a choisi les plus pertinentes, il se doit de les faire évoluer. Cependant, certains obstacles empêchent cette évolution.
Il ne faut pas croire qu’une bonne explication fournie par le maître soit suffisante pour la transformer (De Vecchi et Giordan, 2002). Une bonne explication permettra à la rigueur d’obtenir quelques résultats, « lorsqu’il s’agit de connaissances factuelles tout à fait simples ou quand une idée n’est pas en contradiction avec les représentations préalables, » (De Vecchi et Giordan, 2002, p. 90).
Les obstacles qui empêchent l’évolution des conceptions proviennent surtout de l’élève qui apprend.

Faire émerger les conceptions des élèves afin de les confronter par la suite

Généralement, lorsque les élèves sont à l’école, ils cherchent à donner le plus souvent la bonne réponse, afin de faire plaisir au maître et de s’affirmer devant leurs camarades (De Vecchi et Giordan, 2002). C’est une sorte de situation superficielle car les élèves donnent des réponses sans vraiment se poser de questions.
Il est plus intéressant pour le maître, de partir des conceptions des enfants pour mener à bien sa séance plutôt que de partir d’une question que lui-même aura décidé de leur poser.
Le fait de partir des conceptions des élèves permet de créer une interaction verbale au sein de la classe. « L’activité langagière en sciences est ainsi au point de rencontre de différents enjeux d’apprentissage ; » (Bisault, 2005, p. 19). Nous verrons par la suite que l’expérimentation et le discours oral en sciences sont les principaux facteurs d’une démarche d’investigation (Bisault, 2005).
Pour revenir à l’interaction verbale en classe, celle-ci permet aux élèves de confronter leurs idées et donc de développer certains savoir-faire tel que l’argumentation par exemple.
La verbalisation et plus précisément la confrontation des conceptions entre élèves, permet à certains apprenants de prendre conscience de leurs représentations, et peut amener certains enfants à changer leurs conceptions notamment grâce au discours tenu par leurs camarades. Ceci est appelé « conflits cognitifs. » (De Vecchi et Giordan, 2002).
C’est à partir d’une conception préalable, que le réel savoir des élèves va pouvoir se construire.

Différents modes de construction de savoirs

Selon De Vecchi et Giordan (2002), il existe quatre grands modes de constructions de savoirs.

Premier mode de construction de savoirs : type non associé

La connaissance apportée n’a aucun rapport avec le savoir préexistant. On a une accumulation de savoir et la plupart du temps, ce savoir sera oublié. Il pourra servir de point d’ancrage pour plus tard.

La démarche scientifique

Il faut savoir que la démarche scientifique est considérée comme une sorte de démarche d’investigation.

Qu’est-ce-que la démarche d’investigation ?

Le principe de la démarche d’investigation est de mettre l’élève en position de chercheur.
La démarche d’investigation selon le PRESTE (Plan de Rénovation de l’Enseignement des Sciences et de la Technologie à l’Ecole) doit permettre aux élèves de s’interroger et d’être maître des activités scientifiques, en leur permettant de communiquer entre eux (Coquide, Fortin, Rumehard, 2009).
À travers la démarche d’investigation, on peut remarquer cinq étapes essentielles qui sont :
« – le choix de la situation de départ (par le professeur) ;
– la formulation du questionnement des élèves ;
– l’élaboration des hypothèses et la conception de l’investigation pour valider/invalider ;
– l’investigation conduite par les élèves (expérimentation, recherche documentaire, etc.) ;
– l’acquisition et la structuration des connaissances (sous la conduite du professeur). » (Coquide, Fortin, Rumehard, 2009, p. 53 – 54).
Il faut savoir qu’à l’école primaire, la phase expérimentale ne peut être possible que dans quelques domaines. En biologie, on peut la mettre en place pour observer le développement et le comportement des animaux, pour étudier certains milieux (aquariums ou terrariums), pour étudier la physiologie du corps humain, mais également et principalement pour étudier certains phénomènes en biologie végétale, telle que la germination par exemple (Coquide, Fortin, Rumehard, 2009).

Les caractéristiques de la démarche d’investigation

Selon les instructions officielles, le maître doit guider l’investigation en choisissant une situation de départ, afin de motiver ses élèves et en sélectionnant minutieusement leurs conceptions. Cela dans le but de répondre aux connaissances et compétences visées par le programme officiel (Coquide, Fortin, Rumehard, 2009).

La formulation du problème

Pour entrer dans une démarche d’investigation, les élèves de par leurs conceptions et leurs questions doivent formuler un ou plusieurs problèmes. L’interaction verbale va permettre « une construction sociale des connaissances » (Bisault, 2008, p.19).
À partir du moment où les élèves ne sont pas d’accord entre eux, des hypothèses se créent et celles-ci sont souvent à l’origine d’une démarche de recherche (De Vecchi et Giordan, 2002).

Les hypothèses

Une hypothèse est une sorte de prévision, d’explication qui permettrait, suite à un problème posé ou suite à une expérimentation, de trouver une ou des réponses possibles à un phénomène observé. Ces réponses alors proposées deviennent des suppositions. Ces hypothèses se doivent d’être cohérentes et sont généralement mises en relation avec le savoir des apprenants (De Vecchi et Giordan, 2002).
Lorsque l’on a énoncé une hypothèse, il faut savoir qu’il ne sera pas possible de la valider entièrement même si toutes les expériences ou autres manipulations menées sont valides.
Cependant, une seule expérience qui contredit cette hypothèse peut être suffisante pour la remettre en cause (De Vecchi et Giordan, 2002).
Pour valider une hypothèse, à part effectuer des expériences, on peut également se servir de l’observation.

L’observation

« L’observation a toujours une finalité : elle est un moyen pour découvrir des choses et pas un but en soi.» (Guichard, 2009, p. 2).
Il faut savoir que les enfants sont curieux de nature et l’observation doit pouvoir assouvir leur curiosité. C’est le rôle du professeur de donner envie aux enfants d’observer.
L’observation doit se servir de connaissances déjà acquises afin de pouvoir établir une nouvelle connaissance (Guichard, 2009).
L’observation peut être réalisée à partir de documents, d’images, ou bien elle peut être effectuée directement sur « le terrain » avec différents objets tels que des loupes, des microscopes. L’observation peut aboutir également à une forme de maîtrise du langage. Elle permet une relation de communication entre élèves, lorsqu’ils comparent leurs résultats observés ou obtenus par exemple (Guichard, 2009).
Un autre moyen qui tient une place importante dans une démarche d’investigation, c’est l’expérimentation.

L’expérimentation

Il faut savoir que l’expérimentation tient une place essentielle et que celle-ci est indispensable dans la démarche scientifique. L’expérimentation n’apporte aucune information, « elle n’acquiert de sens qu’en interaction avec d’autres expériences et surtout en relation avec l’hypothèse qui lui procure son cadre de questionnement et d’interprétation. » (De Vecchi et Giordan, 2002, p. 251).
Les pratiques expérimentales permettent l’apprentissage de techniques rendant ainsi le savoir opérationnel (Coquidé, 1998). Si la démarche expérimentale est trop complexe à mettre en place, celle-ci peut être complétée par des modélisations mais également par des simulations (De Vecchi et Giordan, 2002).
Cependant, l’expérimentation a ses limites. On l’utilise principalement dans des études de conditions de vies et de développement pour les plantes, ainsi que pour celles des animaux.
Une chose importante en biologie, est le respect de la vie animale (Guichard, 2009).
Pour aller de pair avec l’expérimentation, les élèves peuvent s’aider de différents supports tels que des documentaires, des images, des photos. Bien sûr, le maître doit être attentif aux documents que les élèves utilisent, les sélectionner et en avoir pris connaissances avant.
Une fois l’expérimentation effectuée, les enfants doivent analyser les résultats obtenus afin de pouvoir acquérir un savoir.
La démarche d’investigation doit permettre une meilleure intégration des connaissances.

L’intégration des connaissances par la réitération

Les connaissances apprises grâce à la démarche scientifique doivent être réitérées dans d’autres situations afin qu’elles soient approfondies et consolidées (Gill-Pérez, 1993). Pour les entraîner au maximum, il ne faut pas hésiter à effectuer des activités de synthèse ainsi que de les mettre devant des conceptions de nouveaux problèmes (Gill-Pérez, 1993).
En conclusion, on peut résumer la démarche scientifique par le fait que l’enfant doit être mis en position de chercheur.
Celui-ci se trouve au centre d’un problème qu’il se doit de résoudre grâce à ses conceptions de départ, mais également grâce à diverses méthodes telles que l’expérimentation, l’observation. Ces recherches amèneront l’enfant à trouver une solution aux problèmes qu’il s’est posé.

Recueil et analyse des conceptions d’élèves menés au cours des différentes séances

Séance 1

Questionnaire

Lors de la première séance, j’ai distribué aux élèves le questionnaire (cf. Annexe 1, p 47). Ils devaient tout d’abord répondre individuellement à chaque question. Cette phase s’est déroulée pendant 15 à 20 minutes.
Afin de pouvoir recenser le plus de travaux d’élèves, j’ai demandé à deux professeurs des écoles ayant comme classe des CM1 de mettre en place également les séances de mon mémoire sur le thème de la germination. Au total, j’ai pu recenser 64 questionnaires.

Analyse de la question 1 : À l’aide d’un dessin, peux-tu me dire comment est fait l’intérieur d’une graine ?

À travers ce questionnaire, j’ai pu m’apercevoir que les conceptions des enfants pouvaient être regroupées en six catégories. Parmi ces six groupes on peut observer trois grands groupes principaux.
Le premier groupe peut se caractériser par une sorte de dessin d’une graine avec un germe, placé un peu n’importe où à l’intérieur ou à l’extérieur de la graine. De Vecchi et Giordan ont appelé ces individus les « spontanéistes ». Environ 8 élèves sur 64 pensent que la graine n’est pas vraiment structurée mais estiment que ce « germe » est indispensable à son développement. « Elle a certes une matière, mais celle-ci est inorganisée. » (De Vecchi et Giordan, 2002, p. 193).

Analyse de la question 4 : Pourquoi les graines ne germent pas quand elles sont enfermées dans un sachet ?

Cette question posée au départ n’était pas assez précise. J’ai du expliquer à l’oral aux élèves que c’était les graines que l’on pouvait acheter dans les magasins spécialisés ou chez le grainetier. En effet, un élève pensait, qu’il suffisait d’enfermer les graines dans une sorte de « sac plastique » que l’on pouvait trouver dans les supermarchés.
Pour cette question les élèves ont généralement mentionné les facteurs liés à la germination.
Les enfants ont évoqué le manque d’eau, le fait qu’il n’y ait pas de terre, le manque d’air mais aussi le manque de lumière. Ce sont les quatre facteurs principaux évoqués. Certains enfants n’ont pas répondu à la question.
Cette question avait pour rôle de relever les conceptions des enfants sur les facteurs pouvant agir sur le phénomène de germination.

Séance 2

L’observation de l’intérieur d’une graine

Lors de cette séance (cf. Annexe 6, p 52), j’ai ramené des graines de haricots blancs, que j’ai laissées tremper quelques heures auparavant afin qu’elles soient plus faciles à couper pour les élèves.
J’ai ramené des couteaux de cuisine en acier (ceux que l’on peut trouver dans les cantines scolaires).
J’ai également mis à disposition des loupes au fond de la classe, au cas où certains élèves en auraient besoin, mais je ne les ai pas mentionnées, afin de ne pas induire les enfants à utiliser ce matériel.
Le but de cette observation de graine consistait à faire changer les représentations initiales des élèves sur l’intérieur d’une graine (question 1 du questionnaire) mais celle-ci permettra également de répondre à mon hypothèse1 : en mettant les enfants en position de chercheur lors d’une observation, les élèves iront se documenter par eux-mêmes.
Dans un premier temps, j’ai réparti les élèves en binôme afin qu’ils puissent collaborer et s’entraider. La première action à mener était de couper la graine en deux, puis de dessiner ce qu’ils voyaient à l’intérieur. Je leur ai distribué la moitié d’une feuille blanche pour réaliser leurs dessins.
Devant leurs hésitations et afin de ne pas perdre trop de temps j’ai dû leur montrer comment ils devaient ouvrir la graine car certains élèves commençaient à la couper dans le sens de la largeur et non dans celui de la longueur. Avec du recul, je pense que je suis intervenu trop tôt et que j’aurai dû les laisser expérimenter par eux-mêmes le sens de l’ouverture et les différences qu’ils pouvaient voir.
Les élèves ont donc dessiné assez rapidement l’intérieur de la graine. Certains groupes n’ont pas vu la plantule qui se trouvait à l’intérieur. D’autres ont constaté qu’il y’avait une sorte de « petite peau », collée à la graine et certains ont mentionné le mot « germe ».
Lors de cette étape, la plupart des élèves se sont dépêchés de dessiner sans faire attention aux détails. Je leur ai donc demandé de regarder plus attentivement à l’intérieur de la graine. J’ai dû également leur préciser que, pour que leur dessin soit le plus proche de la réalité, il devait prendre le temps d’observer chaque détail et pas seulement la globalité de la graine.
Un élève m’a alors demandé s’il y avait des loupes pour « pouvoir observer plus facilement l’intérieur de la graine. »
Suite à cette question, j’ai distribué des loupes aux élèves qui en faisaient la demande.
Evidemment, par curiosité peut-être, tous les enfants m’en ont réclamé une. J’ai donc distribué une loupe par binôme.
Lorsque chaque binôme a eu terminé de dessiner l’intérieur d’une graine, j’ai demandé qu’ils légendent leurs dessins.
Je suppose que la plupart des élèves n’avait jamais ou très peu pratiqué ce genre d’activités scientifiques, car certains m’ont demandé ce que voulait dire légender. J’ai donc pris un peu de temps pour leur expliquer ce que cela signifiait et comment on pouvait légender un dessind’observation. (Ceci étant, la légende n’était pas l’objectif principal de ma séance). Je leur ai donc donné une définition et une explication assez brève.
Une fois mes explications terminées, ils ont été confrontés à un problème : ils ne savaient pas nommer les différentes parties de la graine. Je leur ai donc demandé d’utiliser leurs propres mots pour essayer de légender.
Beaucoup d’enfants éprouvaient des difficultés, je leur ai donc posé la question suivante : « comment pourrait-on faire pour trouver les noms des différentes parties de la graine ? »
Les élèves m’ont alors proposé diverses sources telles que : internet, les manuels de sciences et vie de la terre et les dictionnaires, d’autres ont suggéré de poser la question à leurs parents.
Nous avons validé ensemble les différentes possibilités de recherche, mais manquant de temps, je leur ai demandé de faire ce travail à la maison en me précisant les sources qu’ils avaient utilisées.

Séance 3

Lors de la troisième séance, partant de leurs recherches personnelles, j’ai noté au tableau les réponses pertinentes. (cf. Annexe 7, p 53). Ensuite, je leur ai distribué le schéma (cf. Annexe 8, p 54 image 10), qu’ils auraient dû dessiner lors de leur étape d’observation.
Ils devaient le légender à l’aide des mots que nous venions d’inscrire au tableau.

Discussion

Avant de faire la mise en commun au tableau, je suis passé entre les rangs pour vérifier rapidement si le travail avait été effectué ou pas.
J’ai regretté que les élèves n’aient pas eu le temps de faire leurs recherches pour légender le schéma, en utilisant les sources à disposition dans la classe.
En effet, seule la moitié des élèves avaient fait l’effort de chercher, 1/3 n’avaient pas rempli leur schéma et certains avaient tout simplement demandé la réponse à leurs parents sans effectuer de recherche.
Si celles-ci avaient été effectuées à l’issue de la séance, elles auraient été plus spontanées et plus dynamiques avec le groupe classe.
Pour pouvoir vérifier au mieux l’hypothèse 1 qui est : en mettant les enfants en position de chercheur lors d’une observation, les élèves iront se documenter par eux-mêmes, il est peutêtre préférable de réitérer cette demande sur le temps de classe afin que les élèves aillent chercher les informations par eux-mêmes. En effet, une seule séance de recherche en sciences faite à la maison ne suffit pas à vérifier cette hypothèse.
Il est peut-être souhaitable que le professeur des écoles encadre les élèves dans ces recherches pour les guider et leur donner des outils et veiller à leur esprit de curiosité.

Discussion

La surveillance des expériences au fil des jours était très enrichissante. Les élèves prenaient leur rôle très à cœur. Au fur et à mesure de l’observation de l’évolution de la pousse, les élèves ont compris qu’en sciences il fallait tester un seul facteur à la fois et le mettre en corrélation avec d’autres facteurs.
Tous les jours, ils observaient l’évolution de la pousse de la graine, et vers le quatrième jour ils ont pu voir apparaître les premières racines là où il y avait les facteurs favorisants.
Pour tester leurs hypothèses et lors de la mise en place des expériences, les élèves ne m’ont pas proposé le facteur de la température. Je les ai donc laissés faire puisque, dans la classe la température constante ne fait pas rentrer ce facteur en considération.
Les élèves par groupe remplissaient la feuille d’observation lorsqu’il y avait un changement. (Cf. Annexe 8, p54 image 11).

Séance 4 : Séance bilan

Je suis revenu sur les différentes expériences que les élèves avaient pu mettre en place.
Je suis donc reparti de ce qu’ils avaient observé afin de pouvoir effectuer une séance bilan, récapitulant ainsi toutes les notions essentielles qu’ils devaient connaître sur ce concept.
Les enfants ont compris aux résultats de leurs expériences que l’eau était indispensable à la graine pour qu’elle puisse germer. Aucune graine non arrosée n’avait poussée. À l’inverse, ils en ont déduit que trop d’eau était nuisible au développement de celle-ci, la faisant pourrir.
La plupart ont été surpris par le fait que la graine puisse germer sans terre, ils pensaient qu’elle était indispensable. J’ai pu ainsi leur réexpliquer le rôle des cotylédons vu préalablement lors de la séance 2 qui servent de réserve à la graine.
Les élèves m’ont décrit les différentes étapes, qu’ils avaient pu observer grâce aux expériences mises en place. (Pousse des racines, des feuilles et de la tige).
J’ai donc distribué un schéma récapitulatif montrant ces différentes étapes de la graine lorsqu’elle germe. (cf. Annexe 9, p 55 image 12). (Ce schéma permettait de répondre à la question 2 du questionnaire).
Pour conclure la séance, les enfants ont effectué une synthèse sur les facteurs nécessaires à la pousse de la graine. J’avais préparé un petit résumé de cette séance qu’ils ont pu coller dans leurs cahiers de sciences. (Cf. Annexe 10, p 56).
Pour pouvoir répondre à mon hypothèse 4 : Lorsque les enfants sont acteurs de leurs apprentissages, il est plus facile pour eux de réactiver les notions acquises dans leurs mémoires et ce à n’importe quel moment de l’année. Quatre mois après la dernière séance, j’ai donné au professeur des écoles responsable de la classe, le même questionnaire que lors de la toute première séance afin d’évaluer les notions restantes.

Discussion

Lorsqu’ils ont reçu ce questionnaire, les élèves se sont souvenus qu’il était identique à celui de la première séance. Le fait d’avoir le même travail les a peut être démotivés. Ils n’ont peut être pas compris l’intérêt de remplir deux fois le même questionnaire.
À mon niveau, je pensais que redonner le même travail faciliterait la comparaison des conceptions initiales et finales.
Si je devais refaire ce travail, je reformulerai les questions d’une manière différente, dans un ordre contraire, afin que les élèves puissent y répondre sans avoir l’illusion de l’avoir déjà fait.
Pour répondre à mon hypothèse numéro quatre : lorsque les enfants sont acteurs de leurs apprentissages, il est plus facile pour eux de réactiver les notions acquises dans leurs mémoires et ce à n’importe quel moment de l’année.
Bien que les élèves aient été acteurs de leurs apprentissages, dans ce cas précis, la plupart n’arrive pas à restituer les acquis dans leurs totalités.
Certaines conceptions initiales ont changé. Pour quelques élèves, elles sont justes, pour d’autres elles devraient nécessiter plus d’approfondissement puisque, pour la plupart les réponses restent incomplètes, elles manquent d’éléments de précisions. Pour d’autres élèves, on retrouve les mêmes conceptions initiales de départ qu’ils se rappellent avoir vus au cours des dernières séances menées.
Si j’avais eu plus de temps à ma disposition et une classe en responsabilité, j’aurais pu réitérer certaines notions sur la germination de la graine à travers des exercices ou des observations de schémas, de dessin ou l’observation et l’arrosage d’une plante en classe, etc.
Je pense que le fait qu’il n’y ait eu aucun rappel des notions acquises au cours des quatre mois passés n’a pas favorisé la mémorisation.

Déroulement de la séquence

La mise en place de ma séquence s’est assez bien déroulée dans l’ensemble malgré le fait de ne pas avoir de classe en responsabilité.
Mettre les élèves en « position de chercheurs » a permis d’accroître la motivation de certains.
La plupart n’avaient pas ou peu mené des démarches scientifiques au cours de leurs cursus scolaires.
La découverte et la manipulation sont des facteurs essentiels permettant à l’élève de s’investir pleinement au sein des activités.
En partant du questionnaire de départ, l’objectif de ces séances était de faire changer les conceptions des élèves. Les séances menées ultérieurement devaient apporter des réponses à ses différentes questions.
Les élèves n’ont pas fait le rapprochement entre le questionnaire et les différentes séances menées. Il aurait peut-être fallu reprendre ensemble ce questionnaire une fois les séances terminées afin d’évaluer les notions acquises.
Cela aurait permis également de faire une synthèse et de reprendre toutes les notions à acquérir pendant cette séquence.
La reprise de ce questionnaire aurait pu servir à consolider le vocabulaire plus technique. (Exemple : le vocabulaire des légendes de la graine non acquis, car non mentionné lors des questionnaires finaux).

Discussion synthétique

Au regard de la première séance et du questionnaire, celui-ci devait me permettre de relever les conceptions initiales des élèves. Parmi les différentes méthodes proposées lors de mes lectures de recherches, j’ai opté pour un questionnaire. Celui-ci me semblait de loin le plus efficace et le plus rapide pour pouvoir sélectionner au mieux les conceptions des enfants.
Comme le mentionnaient De Vecchi et Giodan, j’ai construit ce questionnaire de manière réfléchie avec des mots simples afin qu’il soit compris par les élèves.
Par la suite, l’interaction verbale entre les élèves devait amener les enfants à changer certaines de leurs conceptions initiales. Selon Bisault, cette méthode fait partie intégrante de la démarche d’investigation, et, en choisissant de faire interagir les élèves entre eux, la confrontation des différentes idées permettait entre autre de leur faire prendre conscience de leurs conceptions mais également de celles de leurs camarades. Par les différents discours tenus, l’élève devait être amené à argumenter ses choix et ses réponses. Celui-ci était alors en plein « conflits cognitifs ».Il pouvait décider de remettre en cause ses conceptions initiales ou non. (De Vecchi et Giordan, 2002).
Lors de la deuxième séance, en observant l’intérieur d’une graine de haricot, cette étape devait permettre à l’élève de modifier ses représentations initiales.
J’ai ainsi pu m’apercevoir que l’observation permettait d’aboutir à une forme de maîtrise de langage principalement lorsqu’ils comparaient entre eux leurs dessins d’observations, comme le mentionnait Guichard au cours de ses recherches. En effet, lors de cette phase, les élèves échangeaient entre eux sur ce qu’ils voyaient, sur ce qu’ils avaient dessiné ou bien lorsqu’il s’agissait de trouver des légendes.
Pour l’expérimentation, j’ai pu remarquer que celle-ci est le « pilier » de la démarche d’investigation lorsqu’elle est couplée avec les hypothèses En effet, celle-ci a permis de démontrer ou non les différentes hypothèses proposées par les élèves.

Conclusion générale

Les différentes étapes de la démarche scientifique, notamment l’émission d’hypothèses, la vérification de celles-ci grâce à l’expérimentation et grâce à la manipulation permet de rendre l’élève pleinement actif de ses apprentissages.
Cela permet dans un premier temps de ne pas avoir une transmission de savoir frontal, et celle-ci permet également d’apporter des connaissances sous une forme assez ludique et donc elle permet d’obtenir un meilleur investissement en classe de la part des élèves.
Cependant, l’expérimentation nécessite plus de temps et de matériels qu’une simple observation.
Dans l’ensemble, ma séquence, comme mentionnée précédemment s’est bien déroulée. Je suis cependant un petit peu déçu des résultats obtenus lors du bilan effectué à l’aide des questionnaires initiaux et finaux. Je pensais que plus d’élèves auraient réussi à réitérer le vocabulaire spécifique aux séances.
Ces résultats ont peut être été faussés par le fait que je n’ai pas eu de contrôle sur les recherches de légendes à effectuer lors de la séance deux.
Ils n’ont peut-être pas assez approfondis leurs recherches et ont plutôt choisi la solution de facilité en demandant les réponses à leurs parents. Les recherches en groupe classe leur auraient permis d’être plus investis et donc peut-être s’approprier au mieux les connaissances.
Il y a cependant des points positifs. Souvent les conceptions initiales des élèves ont changé, même s’il manque des éléments de précision pour que la réponse soit considérée comme juste.
Ce sont les résultats des expériences qui ont le plus marqué les élèves, puisqu’ à la réponse de la question 3 : comment la plante peut-elle sortir de la graine? Environ 11 élèves sur 18 ont retenu la nécessité de l’eau pour qu’une graine puisse germer.
Des travaux ont été réalisés sur la problématisation en sciences. Selon le chercheur Orange, les élèves engagés dans des débats scientifiques, construisent à partir de leurs idées, des savoirs qu’ils mettent en lien avec des explications apportées par différents modèles explicatifs.
Une relation s’explique alors entre les registres empiriques et les éléments du registre du modèle. (Lhoste, Peterfalvi, Orange, 2007).
C’est en pratiquant régulièrement des activités aboutissant à une démarche scientifique que les élèves seront capables petit à petit d’établir un raisonnement critique et scientifique plus approfondi.

Table des matières
Préambule 
Introduction 
I) Les conceptions
I.1) Qu’est-ce-qu’une conception ?
I.2) L’utilité des conceptions
I.3) Le recueil des conceptions
I.4) L’attitude du maître face aux conceptions
I.5) Que faire avec des conceptions ?
I.6) Obstacles à l’évolution des conceptions
I.7) Les conceptions doivent aider le professeur dans la réalisation de sa séquence
I.8) Faire émerger les conceptions des élèves afin de les confronter par la suite
I.9) Différents modes de construction de savoirs
II) La démarche scientifique 
II.1) Qu’est-ce-que la démarche d’investigation ?
II.2) Les caractéristiques de la démarche d’investigation
II.2.a) La formulation du problème
II.2.b) Les hypothèses
II.2.c) L’observation
II.2.d) L’expérimentation
II.3) L’intégration des connaissances par la réitération
III) Hypothèses et partie problématique 
IV) Méthodologie pour recueillir les conceptions des enfants afin de mettre en place une démarche scientifique 
V) Recueil et analyse des conceptions d’élèves menés au cours des différentes séances
V.1) Séance 1
1) Questionnaire
2) Suite de la séance 1
3) Discussion
V.2) Séance 2
1) L’observation de l’intérieur d’une graine
V.3) Séance 3
1) Discussion
2) Suite de la séance3
3) Discussion
V.4) Séance 4 : Séance bilan
VI) Analyse des questionnaires finaux 
VI.1) Discussion
VI.2) Déroulement
VII) Discussion synthétique 
VII) Conclusion générale
Bibliographie
Annexes 
Résumé – Summary

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