Enseigner les Sciences, EE et EDD

Réseau social du Laboratoire de Didactique et d'Epistémologie des Sciences

Forum de discussion sur le thème des conceptions des élèves. Posez vos questions ou rédigez vos commentaires.

Enjeux et questions

Comment tenir compte des conceptions des élèves ? Comment se construisent les conceptions des élèves ?

Enseigner c'est inventer des activités d'apprentissage qui permettent aux élèves de transformer leurs conceptions. Qu'en pensez-vous ?

Quels types d'interventions vont permettre à tous les élèves de progresser dans leurs apprentissages en sciences ?

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Réponses à cette discussion

L’enfant comme l’adulte construit ses propres représentations en fonction de ses connaissances. Si l’on pose une question sur un phénomène scientifique quelconque à des personnes ; diverses réponses, toutes différentes les unes des autres, vont resurgir. Faire des sciences consiste à essayer de quitter le sens commun pour aller vers des méthodes réelles. Dans la classe, les cours de sciences vont permettre aux élèves de quitter leur propre représentation d’un événement scientifique, pour la plupart du temps pas très bien construite, afin de les amener à la vraie réalité du fonctionnement de celui-ci. Je pense qu’il est important, avant chaque nouvelle matière enseignée, de poser la question aux élèves sur la représentation qu’ils ont sur le sujet. C’est aussi une façon pour eux de s’imaginer, pendant un moment, comment ils perçoivent certains phénomènes de la vie. Différentes idées émergeront de la part des élèves et ils commenceront à débattre sur le thème avant même que l’enseignant n’ait commencé son cours. Cette confrontation des représentations va permettre aux élèves de constater qu’ils n’ont pas tous la même conception de la vie et de se poser certaines questions telles que comment marche cet événement scientifique ? Qui a raison ? A ce stade, les élèves seront très impatients de rentrer dans la leçon des sciences.
Pour que les élèves n’aient pas à se représenter plusieurs événements en même temps, le rôle de l’enseignant est de bien cibler le savoir scientifique qu’il aimerait enseigner. Puis une fois l’objet identifié, se poser des questions telles que comment peut-on travailler ce genre de savoir ? Qu’est-ce que j’aimerais que les élèves retiennent de cette expérience ?
Le but des sciences à l’école est d’arriver à faire changer les fausses représentations des élèves d’un savoir scientifique par eux-mêmes. Et cela grâce aux observations, aux manipulations, aux données scientifiques… qu’ils auront effectuées.
Lorsque les enfants entrent dans le système scolaire, ils endossent le rôle d’élèves. Cette transition ne se fait pas naturellement et sans susciter des changements. Ces transformations touchent divers domaines surtout celui de la conception. En effet, avant leur arrivée à l’école les enfants s’étaient construits, depuis leur naissance, une certaine conception de la vie et de la société. Cette dernière découle de leur représentation du monde qui est, dû à leur très jeune âge, très limitée.
L’entrée à l’école représente donc un changement et celui-ci se fait avec l’aide de l’enseignante. En effet, elle a le devoir à l’aide de savoirs de déconstruire, de modifier ou faire évoluer les représentations de ses élèves. Alors, on peut se demander ; comment faire pour modifier les représentations des élèves ?
Il serait judicieux et préférable de fournir des apports scientifiques afin de démontrer aux élèves que toute réponse découle d’un raisonnement basé sur la logique. Il faut préciser qu’il ne suffit pas de déclarer que quelque chose est vrai pour que les enfants y croient sans poser de questions. De nature cuiseuse, les enfants posent donc de nombreuses questions, alors pourquoi réprimer leur intérêt pour les choses de la vie ?
Afin d’étancher cette soif de savoir, il serait intéressant, en tant qu’enseignant, de promouvoir le questionnement en mettant les élèves face à des expériences scientifiques. À travers les observations, ils peuvent essayer de trouver des solutions, des réponses à leurs questionnements. L’enseignant joue donc un rôle primordial dans l’évolution des représentations de ses élèves car c’est à lui de mettre en place des situations leur permettant d’être familier aux démarches scientifiques.
Comment tenir compte des conceptions des élèves ?

Je partage ton point de vue et souhaite rebondir sur ton questionnement. Il semble effectivement nécessaire de faire évoluer les représentations des élèves à travers l'enseignement scientifique (ou autre). Mais, je pense qu'avant de se lancer dans une telle démarche et de vouloir à tout prix montrer le « vrai » ou le « juste » aux élèves, l'étape préliminaire consiste à véritablement prendre en considération leurs conceptions, à leur donner une réelle valeur et les utiliser comme outil qui permettrait d'améliorer et d'agencer son propre enseignement pour ensuite mieux agir sur les représentations des enfants.
Cependant, je suis consciente qu’il est parfois très délicat de partir des conceptions d’un enfant et de les prendre en compte pédagogiquement tant elles sont parfois irréalistes. Voici un court exemple, Hugo, 8 ans, l’un de mes élèves à qui j’ai posé la question suivante : comment les premiers animaux sont-ils apparus ? Sa réponse : « Au début, comme il y avait des toutes petites…, des tout petits microbes, je pense qu'ils se sont rassemblés, ça a fait des bêtes bizarres et après c’est devenu beaucoup d’animaux ». Face à ce genre de discours, tout enseignant se verrait perplexe, car il n’est pas du tout évident de prendre en compte pédagogiquement cette affirmation. Bien évidemment, toutes les affirmations d’enfants ne sont pas identiques à celle-ci. N’oublions pas que les élèves ont tellement envie de donner « la bonne réponse » qu’ils ont souvent tendance à dire tout et n’importe quoi pour faire plaisir à l’enseignant. Selon moi il faut donc être vigilant aux premiers propos tenus par les enfants, c’est-à-dire distinguer les représentations spontanées des réelles représentations. Lors du dernier stage effectué dans une classe de 2P, je me suis trouvée face à des conceptions d’élèves très pauvres et même stéréotypées sur le phénomène de la flottaison. Mais, j’ai eu le sentiment que cela était dû notamment à la dynamique et à l’état d’esprit qui régnait dans ce groupe classe. Le fait d’avoir demandé aux élèves d’émettre des hypothèses a débloqué la parole de certains enfants.
Par ailleurs, je pense que la plupart des propos, remarques ou productions d’élèves relèvent d’une logique, d’idées dissimulées, qui, de ce fait ne peuvent être compréhensibles du premier coup. Enfin, il n’est pas nécessaire selon moi de vouloir à tout prix prendre en compte toutes les conceptions erronées des élèves et d’en faire des objets d’enseignement. D'une part, cela serait impossible et d’autre part, certaines ne sont pas utiles à la construction du savoir en jeu. Ils font donc choisir les plus significatives et surtout celles dont les obstacles pourront être surmontés pour parvenir à une conception correcte.
Nemi, je suis tout à fait d'accord avec toi sur la nécessité de prendre en compte les conceptions des élèves. En effet, il ne suffit pas d'inculquer le savoir scientifique aux élèves pour que ceux-ci s'en impreignent et le comprennent immédiatement. Nous savons que la construction du savoir passe par plusieurs étapes et qu'elle nécessite un certain temps. La prise en considération des représentations des élèves est le premier pas à effectuer dans une démarche d'enseignement scientifique. Nous devons apprendre à être patients et accepter que les connaissances se construisent étape par étape et que cela nécessite un certain temps. Cela fait partie de notre propre apprentissage d’enseignant. En effet, selon André Giordan « le mode de pensée de l’enfant et de l’adolescent n’est pas celui de l’adulte « en raccourci », mais […] il est tout autre. Autrement dit, il n’y a pas une structure mentale qu’il suffit d’augmenter en volume, mais plutôt des structures mentales qui se succèdent. L’élève n’est pas une page blanche qu’il s’agit de remplir ; il a déjà ses propres représentations et ses propres modes de pensées » (p.42).

Il faut donc se faire à l’idée que les connaissances des élèves sont le fruit d’un long cheminement et qu’il ne faut pas intervenir selon ses propres concepts mais en fonction des représentations des élèves. Pour parvenir à un enseignement adapté et bénéfique pour les élèves, il faut tout d’abord partir de leurs conceptions. Pour l’enseignant, avant de parvenir à cet objectif, il est nécessaire de faire l’état des lieux des connaissances et des représentations initiales des élèves afin de proposer des modalités de travail adaptées à celles-ci.

Comme tu l'explicites bien, c'est donc à partir de celles-ci que l'enseignant peut organiser et moduler sa séquence et être ainsi en accord avec les besoins de ses élèves. Par exemple, s'il remarque que ceux-ci ne comprennent pas un concept ou un phénomène, il pourra mettre en place des expériences ou des discussions permettant de comprendre ces derniers. Car il est nécessaire de confronter les conceptions des élèves à la réalité. De cette manière, on permet « à l’enfant d’entrer dans un processus logique et rationnel dans lequel la sanction de l’expérimentation viendra corroborer on infirmer une explication préalable du phénomène étudié » (Coquide-Canto, M & Giordan, A, 1997, p.132). Effectivement, « chaque conception vaut comme un modèle explicatif jusqu’à ce que de nouvelles « données » viennent mettre celui-ci en déroute (p.133). Lors de notre stage dans une classe de 2ème enfantine, nous avons tenté d’intervenir avec une élève qui maintenait sa conception « l’objet coule parce qu’il est lourd », en la mettant face à la réalité en testant un objet lourd (gros morceau de bois) qui flottait. Néanmoins, cette dernière a répété à plusieurs reprises son explication erronée alors que nous avons démontré le contraire. A ce propos, Coquide-Canto et Giordan affirment que « souvent le système explicatif initial de l’enfant a sa logique interne et résiste aux changements, il peut donc y avoir obstacle aux apprentissages » (p.133). Nous avons pu vérifier leurs dires avec cette élève puisqu’elle affirmait être d’accord avec nous, mais se contredisait peu après en réitérant son explication initiale. « Les conceptions initiales [peuvent alors] fonctionner comme autant d’obstacles épistémologiques qui, s’ils ne sont pas transformés, sont toujours prêts à remonter à la surface et à supplanter le savoir enseigné » (p.133). C’est pourquoi il faut organiser les séquences en sorte à confronter les conceptions des élèves à la réalité de différentes manières. Par exemple, nous pouvons les placer en situation d’argumentation lors de discussion en groupe ou avec la classe entière. Les élèves peuvent également dessiner ou schématiser leurs représentations. Plus âgés, ils pourraient également se servir de documents ou divers textes pour tenter de comprendre des phénomènes ou chercher des informations complémentaires et les écrire.
ne pas oublier non plus que la première confrontation à une autre réalité c'est celle du pair.

C'est déjà une surprise pour les enfants de constater que les autres n'ont pas imaginé la même réalité que la leur. Attention alors à l'influence de la norme sur l'expression de la pensée.

Les sciences deviennent alors le moyen de prouver quelle réalité inventée est la plus juste, celle de Pierre de Paul ou une autre que personne n'a encore imaginée.

Qu'est-ce qui est le plus important (qu'est-ce qui est l'objectif principal de l'enseignant) : la connaissance de ce qui est la juste réalité des choses au point de vue scientifique ou la capacité à mettre en place un dispositif permettant de répondre à un questionnement.

Derrière les conceptions initiales et leurs confrontations, il me semble que le principal reste que la connaissance n'est pas un objectif mais une conséquence.

Dans cet article, Marc Dupuis explique que « le tout petit enfant construit un système d’explication qui lui est propre » constituant des connaissances dites naïves. Ces connaissances sont opposées au savoir scolaire constitué, selon l’auteur, de connaissances « plus scientifiques et rationnelles ». Personnellement, je ne remets pas en cause le fait que les premières conceptions sont moins scientifiques que celles qu’inculque l’école, mais j’émets quelques réserves quant au statut de « vérité » qu’auraient les savoirs scolaires. Nous avons vu en cours que certains savoirs (comme la catégorisation du vivant ou encore la théorie de l’évolution humaine) enseignés à l’époque où j’étais moi-même à l’école primaire, avaient été modifiés. Je suppose qu’on pourrait, désormais, les considérer comme naïfs, ou du moins comme dépassés et trop simplistes. Car la conception est aujourd’hui plus précise, plus détaillée, plus complexe. Et qui sait ce qu’il en sera dans 10 ans ? Dans 30 ? L’enseignement que j’ai reçu n’est pas le même que celui que je vais avoir à donner. Il va même évoluer au fil du temps et de ma carrière. Je pense donc qu’il faut être très prudent quant au statut de ce savoir savant qu’on ne peut considérer comme une vérité puisqu’il est simplifié et en pleine évolution.

 

Ce constat m’amène à modifier mes propres conceptions de l’enseignement des sciences, suite aux apports des premiers cours de didactique suivis cette année. Outre le fait que, certains contenus ont été modifiés, le type d’enseignement a changé également. Quand j’étais à l’école primaire, l’enseignement était plutôt basé sur des savoirs fixes à apprendre par cœur et à restituer. Ce genre d’enseignement n’a pour moi pas grand sens au vu de ce que nous venons d’observer : le savoir évolue. J’ai donc été agréablement surprise de constater l’accent mis sur la réflexion, l’esprit critique et la démarche de recherche scientifique dans l’enseignement des Sciences tel qu’il est conçu aujourd’hui.

 

Quant au savoir « naïf » des élèves, comment le prendre en compte ? Je pense tout d’abord qu’il faudrait considérer ces conceptions non pas comme étant « fausses », mais comme moins élaborées. L’important est donc de faire évoluer les conceptions des élèves, non pas du faux au correct mais en les rationnalisant, en les nourrissant, en les étoffant. Notons encore que les représentations se complexifieront mais n’atteindront jamais un stade final. Elles se perfectionnent tout au long de la vie et évoluent parallèlement à la recherche scientifique qui permet de les rendre de plus en plus « vraies » (mais sans ne jamais atteindre un statut de « vérité »).

 

La piste proposée par cet article, pour prendre en compte les représentations des élèves, est intéressante : demander aux élèves quelles sont leurs conceptions avant le lancement d’une séquence sur le sujet. On retrouve une idée que nous avons souvent vue en didactique du français lorsque la séquence commence par une production initiale permettant de situer les représentations, les acquis et les manques des élèves afin d’adapter l’enseignement aux besoins de la classe. Ce dernier élément est important : le fait de s’intéresser aux conceptions des élèves n’a pour moi de sens que s’il on est prêt à prendre en compte ces représentations et à adapter notre enseignement.

Ce travail préalable peut paraître rébarbatif mais je pense qu’il peut être crucial, et ludique, à condition de varier les dispositifs. On peut demander aux élèves de dessiner comment ils se représentent telle ou telle notion, leur demander d’expliquer oralement un phénomène… Ce type d’activité, en plus d’informer l’enseignant sur les conceptions des élèves, permet de susciter chez ces derniers des questions (qu’ils ne se seraient pas forcément posés !). L’enseignement vient alors comme une tentative de réponse à une question collective de la classe, une question qui a du sens. A partir de là, les élèves confronteront leurs hypothèses à la réalité, notamment par l’expérimentation (comme lors de la construction de notre immeuble en papier journal par exemple) et transformeront, petit à petit, leurs conceptions.

 

Après cette réflexion, quelques questions pourraient encore être développées :

Comment présenter aux élèves des savoirs à la fois valables et probablement temporaires ?

Quelles activités permettent aux élèves de confronter leurs conceptions à la réalité afin de constater, par eux-mêmes, qu’elles doivent être modifiées ?

Comment s’adapter réellement aux conceptions des élèves pour les transformer ? C’est à dire en tenir compte et non pas seulement les entendre.

Certains auteurs, sans nier l'importance de mieux connaître les conceptions des élèves, prétendent qu'il est très difficile de les identifier par le dessin ou par des discussions orales. En effet, un dessin ou une explication orale, ne représente que le sommet de l'iceberg ! Comment savoir ce qui se passe dans la tête des élèves ? Il semble nécessaire d'une part de se fier aux recherches existantes sur les conceptions (Thouin, M., 2009) et d'autre part, ne pas croire qu'en 30 minutes au début des leçons, il est possible de récolter les conceptions de chaque élève. Elles se révèlent sur le long terme ! Et est-ce que les enseignants changent vraiment leur leçon après avoir "récolté" les conceptions de leurs élèves ?

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Dans la peau d'un chercheur présenté sur la TSR au 12h45 du 7 mars 2011

Dans la peau d'un chercheur

Billet de Cosson Marik

Billet de Cosson Marik

L'ouverture des boites

Ecole Les Clarines Bernex 74 - ça y est , nous avons ouvert nos boites le 6 mai pour les CM, et le 7 pour les CE.- Chaque laboratoire a d'abord travaillé sur un protocole d'ouverture.- En réunion des laboratoires nous avons établi une liste de nos hypothèses sur le contenu des boites, afin de pouvoir comparer cette liste à ce que nous allions trouver à l'ouverture. Liste établie :Nous nous attendons à trouver dans la boite suite à nos expérimentations et à la lecture des radios :- un tube avec une bille à l'intérieur- un aimant dans 3 boites- une noix- un écrou- un œuf avec du riz sec à l'intérieur- des clous de girofle- une boite en carton avec une gomme dedans- une carte verte (puisque cette carte était un jour sortie à moitié) Nous avons encore des points à vérifier : dans les boites avec aimant, il y a encore une différence, car le tuyau n'est pas à la même place qu'indiquée sur les radios. OUVERTURE des BOITES par les 5 laboratoires- Nous avons décidé d'ouvrir les boites et de prendre une photo avant d'avancer dans les investigations. - Le contenu confirme nos hypothèses : le tuyau (qui est en aluminium), la bille, l'œuf en plastique avec le riz, la noix, l'écrou (qui est en plastique aussi), la boite en carton, les clous de girofle. - Nous découvrons : des graines dans un petit sac, une carte avec dessin coloré (mais pas la même dans toutes les boites), une carte en braille. De nouvelles investigations et des questions : - C'est la bille qui est aimantée, comme nous en avions émis l'hypothèse et elle descend lentement dans le tuyau.-> il faudra penser à établir une note explicative de ce phénomène de champ magnétique entre l'aluminium et l'aimant. - La bille non aimantée, tombe normalement dans le tube. C'est elle qui produisait le bruit sec contre du métal. - Dans 2 boites le tuyau n'est pas placé le long de l'arête, il s'est décollé. C'est pour ça que la bille aimantée ne réagissait pas de la même façon dans une des boites. - Le sachet contient des graines que nous ne connaissons pas.il y a 3 sortes.  Nous pensons à en planter, mais dans de la terre ? dans du coton ?  - Il n'y a rien de vivant -> si, on répondu certains, la noix est vivante. Polémique, tous ne sont pas d'accord. A poursuivre - Les 5 cartes colorées. 2 sont identiques. est-ce que d'autres classes ont les mêmes ? ou d'autres ?Nous sommes d'accord pour penser qu'il s'agit de l'infiniment petit. Investigations à poursuivre. - Les cartes de braille  sont identiques. Il faudra les décoder. Un élève qui a un papa mal voyant est parti avec une d'entre elles. VOICI NOS CARTES : Avez-vous les mêmes ? les élèves des Clarines CE1 au CM2, BERNEXPlus

Billet de Prisca Veuillet

Billet de Prisca Veuillet

Incroyable

Après avoir fait faire les raidographies de nos boîtes, nous avons pu nous rendre compte que nous étions bien proches de la réalité: nous y voyons clairement un tube en métal contenant une bille, du clou de girofle. Les scanners effectués à l'aéroport nous ont permis d'attester le fait qu'il y avait présence de métal.Nous avons également découvert d'autres éléments: une noix, un écrou, une petite boîte contenant un cube en métal, une autre contenant du riz. Cette dernière s'est d'ailleurs ouverte dans une de nos boîtes et nous voyons bien que le riz s'est déversé à l'intérieur.Nous avons alors décidé de créer une boîte témoin contenant tout ce que les radios nous révelaient. Nous y avons inséré une autre petite boîte contenant un cube entouré de scotch métallique. Retour sous les rayons....et nous constatons avec fierté que nous sommes bien dans le juste (malgré le petit cube entouré de scotch qui ne semble pas similaire).La séance suivante, nous avons décidé de percer un trou d'1 cm2 dans la boîte. Nous avons d'abord anticipé le lieu de prédiléction pour percer la boîte. Chaque groupe de laboratoire a dû d'abord argumenté.Une fois le trou effectué, les labos ont pris leur lampe de poche et ont observé le "ventre" de la boîte. Chaque groupe a pu observé toutes les boîtes. Aussi, une fois en conférence, nous avons pu faire une liste de tout ce qui a été vu. Que de surprises, que de choses que les radios n'ont pas révélées: un sachet de thé, une carte en braille, une carte d'étudiant de l'université, etc.Pour finir, une élève a apporté un périscope (peu certaine du nom. Nous avons donc introduit une petite caméra dans l'ouverture d'1 cm2 et nous avons observé sur un petit écran ce que nous pouvions voir plus clairement: un oeuf blanc en plastique, une image, etc.Juste magique!La prochaine fois, ON L'OUVRE :)Plus

Billet de Blanc Nadège

Billet de Blanc Nadège

ouverture de la boite et suite des recherches

Voilà, nous avons ouvert les boites, et surprise!Nous avons affirmé certaines hypothèses: clou de girofle, boite avec quelque chose dedans, tuyau et bille, noix.Et nous avons découvert de nouveaux objets: l’œuf, le sac de "thé", les feuilles.Il y a encore des choses à découvrir:     * Qu'est-ce que ces choses dans le sachet: des graines? Nous avons décidé de les semer!     * Le langage sur le papier est du Braille, la classe de CP-CE1 qui a travaillé sur ce langage nous a traduit le message!     * Les tuyaux sont tous les mêmes, mais pourquoi les billes ne tombent pas à la même vitesse?Nous avons encore du travail pour finir de percer le mystère.Plus