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Didactiques et formation des enseignants

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Bernard Calmettes
, 
Marie-France Carnus
, 
Claudine Garcia-Debanc
, 
et al.

Chapitre 1. Épistémologies, conceptions et représentations

Démarches scientifiques et démarches d’investigation en sciences expérimentales

Représentations d’enseignants stagiaires de l’IUFM

Éric Triquet et Jean-Claude Guillaud

Texte intégral

1. Contexte

1La focalisation nouvelle sur une démarche d’investigation (programmes du collège et du lycée des disciplines scientifiques MEN, 2008a, 2010) fait de son développement un enjeu fort de la formation des enseignants. Elle implique, au-delà d’une réflexion sur les pratiques à mettre en œuvre, un travail sur les représentations des jeunes enseignants au sujet de cette démarche, aux plans épistémologique et didactique.

  • 1 Lauréats des concours de recrutement suivant une formation dans les Instituts universitaires de For (...)
  • 2 Communication et article de Michèle Gandit.

2La présente recherche s’intéresse ainsi aux représentations de trois groupes d’enseignants stagiaires1 en formation initiale : sciences physiques, sciences de la vie et de la terre, et mathématiques, ce dernier groupe faisant l’objet d’une autre communication dans le cadre de ce colloque2. Elle s’inscrit dans le projet européen S-TEAM (Science Teacher Education Advanced Methods).

3Diverses études portant sur les enseignements expérimentaux ont montré que c’est souvent une approche linéaire et inductive qui est développée en classe (Johsua & Dupin, 1993 ; Darley, 1994 ; Coquidé et al., 1999). Plusieurs études relient ces pratiques aux représentations des enseignants, lesquelles seraient fondées sur des modèles épistémologiques proches du sens commun (Lakin & Wellington, 1994 ; Nott & Wellington, 1996 ; Roletto, 1998 ; Abd-El-Khalick & Lederman, 2000).

2. Méthodologie

4Nous avons procédé à un recueil de données par questionnaire (Q-Sort) en début de formation (fin octobre ; effectif : 32) et au terme de celle-ci (mai ; effectif : 33). L’étude de que nous présentons vise à repérer les représentations des enseignants stagiaires sur trois domaines : l’épistémologie propre à la discipline, son enseignement et son apprentissage. Pour ce travail nous avons utilisé un questionnaire de type Q-Sort comprenant une quinzaine d’items par domaine. Ceux-ci se présentent sous la forme d’affirmations sur lesquelles le sondé doit se positionner en cochant une parmi cinq cases : +2 signifie « tout à fait d’accord », +1 correspond à « plutôt d’accord », 0 à « avis partagé », -1 à « plutôt d’accord » et -2 à « pas du tout d’accord ».

5En nous fondant sur notre analyse épistémologique et sur une étude de la littérature didactique nous avons défini a priori, pour chaque domaine, deux conceptions « antagonistes » (C et C’). Nous avons postulé qu’il pouvait exister des adhésions (A) et surtout des rejets (R) d’items, qui lorsqu’ils sont effectués de manière simultanée, témoignent ensemble d’une certaine conception.

6Sur chacun des domaines, nous avons regroupé ainsi dix items caractérisant ensemble une même conception : une moitié d’items acceptés, une autre moitié d’items rejetés ; et inversement pour la conception antagoniste. Par rapport à chacune de ces deux conceptions, C et C’, nous avons évalué comment se situe chacun des professeurs stagiaires, en début et en fin de formation. Nous avons examiné pour cela, dans chaque réponse, le nombre de contradictions (les items rejetés, alors qu’ils sont acceptés dans la conception, ou bien acceptés, alors qu’ils ne font pas partie de la conception), mais aussi le nombre d’adhésions (les items acceptés dans la conception), enfin le nombre de non prises de position (les réponses 0 ou les absences de réponse). Nous considérons ainsi qu’à partir de six contradictions (sur dix items) en sciences expérimentales, la conception C est rejetée. Elle est acceptée, en étant considérée comme forte, si le nombre d’adhésions est strictement supérieur à cinq, mais avec au plus deux contradictions. Avec la même condition que précédemment sur le nombre d’adhésions, elle est acceptée en étant considérée comme faible, si, dans le même temps, la réponse comporte plus de trois contradictions.

Le domaine « épistémologie des sciences »

7Nous reprenons ici les deux conceptions contradictoires définies par Chalmers (1987) au regard du statut accordé aux faits d’observation d’une part, aux théories d’autre part.

8Pour l’une, « Observation prime » (OP), les théories résultent de l’observation et/ou de l’expérience première. Pour l’autre « Théorie prime » (TP) l’élaboration de l’expérience et sa mise en œuvre ne peuvent se faire qu’à l’intérieur d’un cadre théorique initial.

A7 : le chercheur n’utilise pas les faits pour bâtir sa théorie, mais pour la valider (OP : R / TP : A)
A8 : un bon chercheur est quelqu’un qui observe d’abord (OP : A ; TP : R)

Le domaine « enseignement des sciences »

9Deux conceptions sont également envisagées. La conception « inductiviste » (Ind) ainsi nommée en référence au processus d’enseignement fondé sur l’induction et la généralisation décrit par Johsua et Dupin (1993) pour lequel une expérience doit permettre de dévoiler à l’élève ce qui au départ n’est pas connu de lui. Il s’y ajoute ici une vision très linéaire, progressive et guidée de la démarche. La conception « investigation » (Inv) correspond à une démarche de type hypothètico-déductive qui entre, quant à elle, par la complexité et se donne pour enjeu le dépassement d’un obstacle. Par ailleurs, elle accorde à chaque étape une large place à la confrontation et au débat.

10Exemples d’item :

B4 : une bonne démarche d’investigation doit être conduite suivant les quatre étapes suivantes : mise en route du protocole, observations ou mesures, interprétation, conclusion. (Ind : A ; Inv : R).
B8 : l’enseignement des sciences doit être organisé de manière à ce que les connaissances soient introduites logiquement une à une de la plus simple à la plus complexe. (Ind : A ; Inv : R).

Le domaine « enseignement des sciences »

11La première conception « enseignement transmissif » (Trans) renvoie ici à une conception traditionnelle, empirique, de l’apprentissage par conformation au discours structuré et progressif de l’enseignant. La seconde conception « socioconstructiviste » (SC) est en cohérence avec une conception des apprentissages qui s’appuie sur la nécessité de mettre l’élève en situation d’acteur et sur l’idée que les connaissances se construisent dans un processus d’interactions sociales (Weil-Barais, 1995). Sur ce domaine, nous avons choisi de coupler ces deux conceptions avec deux autres conceptions concernant le statut de l’erreur auxquelles elles sont liées : « erreur dysfonctionnement » (ED) quand l’erreur est conçue avant tout comme un écart au savoir visé qu’il s’agit d’éradiquer au plus vite ; « erreur positive » (EP) quand elle est appréhendée comme un indicateur sur lequel l’enseignant peut s’appuyer.

C2 : en classe les choses doivent être organisées de telle façon que les élèves fassent le moins d’erreurs possible. (Trans-ED : A ; SC- EP : R)
C13 : pour un apprentissage efficace il est nécessaire que l’enseignant rectifie les erreurs des élèves le plus rapidement possible. (Trans-ED : A ; SC-EP : R).

3. Premiers résultats

12Nous présentons une comparaison des résultats issus des données recueillies en début de formation et à l’issue de celle-ci. Le but est ici de pouvoir repérer, au terme de l’étude, des effets possibles de l’année de stage comprenant des modules de formation à l’IUFM et un stage en établissement de six à huit heures par semaine. Notre présentation se limitera à dégager les principales conceptions exprimées, domaine par domaine.

Au niveau du domaine « épistémologie »

  • 3 Conception forte, faible.

13En mai, comme déjà en octobre, c’est la conception « observation prime »3 qui est majoritaire (14/32 en octobre ; 10/33 en mai). Mais, si l’on note une diminution de cette conception (- 4) à l’issue de la formation, celle-ci ne se fait pas au profit de la conception « théorie-prime » qui reste faible (3), même si elle enregistre une baisse des rejets (de 11 à 7). Mais surtout, l’adhésion demeure forte sur les items caractéristiques de ce profil, pour lesquels l’observation première est explicitement mentionnée (A1 et A3) :

A3 : dans la démarche expérimentale, la première phase à mettre en œuvre est celle de l’observation qui permet de découvrir les faits.

  • 4 Pour reprendre une expression utilisée par Robardet dans sa thèse.

14On pourrait conclure ici qu’il y a persistance d’une forme d’« inductivisme naïf »4 probablement hérité, pour chacun, d’un vécu d’élève puis d’étudiant confronté à des travaux pratiques coupés des enseignements théoriques, pour lesquels l’expérience tient une place première. Ensuite, l’absence d’une expérience de recherche, chez la plupart des futurs enseignants, pèse inévitablement dès lors qu’il s’agit de définir les modes d’élaboration des savoirs scientifiques. Il s’agit là pour eux, manifestement, d’un monde qui est leur étranger, approché pour certains uniquement au travers de « récits » de recherche popularisés par les vulgarisateurs voire les scientifiques eux-mêmes, récits dans lesquels le chercheur est souvent doté d’un sixième sens, celui de l’observation, auquel rien n’échappe.

  • 5 Trois heures seulement dans les deux disciplines sur la démarche scientifique, auxquelles s’ajouten (...)

15Cependant, force est de constater que la formation professionnelle a eu peu d’effet. Mais là, deux autres éléments sont à prendre en considération : la faiblesse des apports épistémologiques5 qui y sont dispensés, la concurrence avec des pratiques d’enseignement, au sein même des établissements, qui demeurent largement inductives.

16De ce point de vue, l’abandon progressif de la conception « observation-prime » sans contrepartie pour la conception alternative travaillée en formation « théorie-prime » témoigne peut-être chez ces enseignants d’une forme de déstabilisation passagère. Si tel est le cas, c’est l’ensemble de la formation - théorique et pratique - qui doit être interrogée. En effet, par les contradictions qu’elle porte, elle laisse au milieu du gué de jeunes enseignants, dont certains sont déjà en proie au doute sur d’autres aspects de leur professionnalité.

Pour le domaine « enseignement »

17Sur ce domaine de l’enseignement c’est la conception « investigation » qui l’emporte largement (18/32 en octobre ; 19/33 en mai), alors que la conception opposée n’est jamais présente. L’analyse apparaît ici plus complexe puisque trois aspects caractéristiques des démarches d’investigation (DI) étaient mis en avant : la place du problème et de l’expérience, la mise en place d’un débat et la prise en compte des idées (conceptions) des élèves.

18Le premier point présentait ainsi une forte assise épistémologique nous permettant d’apprécier la cohérence des réponses d’un domaine à l’autre. De façon paradoxale, on note ainsi que les items proposant de placer la théorie et/ou le problème avant l’expérience sont plébiscités, en accord avec les discours institutionnel et pédagogique sur les DI.

B1 : un enseignement scientifique ne doit pas commencer par une expérience, mais par une réflexion autour d’une question.
B10 : un bon enseignement des sciences doit se faire selon une démarche impliquant l’élaboration de questions et d’hypothèses puis l’élaboration de dispositifs expérimentaux permettant de tester les hypothèses.

19Ce résultat, peut, de prime abord, apparaître contradictoire puisque ce qui est considéré comme vrai pour la recherche scientifique, à savoir que l’observation est première, est remis en cause au niveau de l’enseignement. Il y aurait donc chez ces jeunes enseignants, deux conceptions distinctes des modes de production des savoirs qui renvoient à deux mondes mais dont un seul apparaît familier. Même si ce positionnement renferme une contradiction, il y apparaît là un terreau favorable sur lequel peut venir s’appuyer la formation aux démarches d’investigation, à la condition de l’associer à une réflexion d’ordre épistémologique.

20Dès lors que les stagiaires - sur ce domaine de l’enseignement des sciences - adhèrent à une démarche hypothético-déductive, il n’apparaît pas surprenant, et en définitive assez logique, de constater que la conception « investigation » se trouve très majoritaire, dans le recueil d’octobre comme dans celui de mai. Outre les items déjà cités, ceux qui recueillent le plus d’adhésion concernent la prise en compte précoce des conceptions, l’articulation de la démarche autour d’une situation problème, et enfin la place importante accordée au débat entre élèves. Nul doute que les jeunes enseignants en formation ont reconnu là des mots clés du discours pédagogique ambiant. Rien ne permet d’affirmer avec certitude qu’ils se les ont appropriés avec le sens qui leur est affecté, ni même qu’ils aient une réalité au niveau de leurs pratiques d’enseignement. Il convient donc d’être prudent dans notre caractérisation, dans la mesure où parallèlement on constate qu’ils sont une minorité à rejeté l’item suivant :

B8 : l’enseignement des sciences doit être organisé de manière à ce que les connaissances soient introduites logiquement une à une de la plus simple à la plus complexe.

21Cette orientation entre en contradiction avec l’esprit même des démarches d’investigation, fondées sur la prise en charge de questions résistantes et le dépassement d’obstacles associés à une situation complexe. De façon cohérente, on note que l’idée d’une exploration ouverte non complètement guidée a également des difficultés à s’imposer (item B4). Du point de vue de la formation, il semble donc important de faire vivre aux enseignants débutants de véritables situations problèmes au travers desquelles les élèves sont amenés à se confronter d’entrée de jeu à la complexité, approche qui, d’une certaine façon, est en rupture avec une conception classique de l’enseignement et les pratiques courantes.

Pour le domaine « apprentissage »

  • 6 Point particulièrement travaillé dans les séminaires d’Analyse de pratiques en sciences de l’éducat (...)

22C’est ici la conception « socioconstructiviste » qui est dès le départ très nettement majoritaire alors que la conception inverse « Trans » n’est pointée chez aucun des sondés. Elle semble en fait se consolider au fil de l’année, puisque elle passe de dix-neuf à vingt-cinq, l’adhésion forte (+) augmentant même de trois. Le modèle de référence pour ces jeunes enseignants n’est pas, de toute évidence, le modèle centré sur l’enseignant et organisé autour d’une transmission des savoirs, demeuré longtemps dominant. Plusieurs raisons peuvent être ici évoquées. En premier lieu, l’insistance mise en formation sur les différentes dimensions qui fondent cette conception, en particulier le rôle central qu’est appelé à jouer l’élève « acteur de son apprentissage », ainsi que l’importance des interactions sociales6. En second lieu, le consensus observé sur le terrain - au moins dans les discours - concernant cette conception introduite de façon « quasi-officielle » depuis la loi d’orientation de 1989.

23Mais, si là encore, en première analyse, ce résultat peut laisser entrevoir un point d’appui pour le développement de démarches d’investigation, il semble que certains éléments pourraient bien s’ériger en obstacle. En effet, sur la question du statut de l’erreur, le positionnement des jeunes enseignants apparaît ambigu si l’on prend en considération l’ensemble des items qui l’aborde.

24En effet s’ils rejettent majoritairement l’item :

C2 : en classe les choses doivent être organisées de telle façon que les élèves fassent le moins d’erreurs possible,

25et acceptent l’item :

C3 : l’erreur est constitutive du processus de construction de connaissances,

26ils sont cependant seulement sept (en octobre) et onze (en juin) à rejeter l’item :

C13 : pour un apprentissage efficace, il est nécessaire que l’enseignant rectifie les erreurs des élèves le plus rapidement possible

27Même si on peut objecter que la formulation de l’item a pu induire certains en erreur, il nous semble qu’un travail spécifique est à mettre en place sur la gestion de l’erreur par l’enseignant si l’on vise la mise en place de démarches d’investigation, au sens où telles que définies dans les instructions officielles elles supposent - via la place qui est donnée aux conceptions et aux obstacles - d’appréhender l’erreur de façon positive, comme un élément central de la situation problème.

4. Conclusion

  • 7 Le socle commun de connaissances et de compétences pour le collège (2009) insiste sur le travail au (...)

28L’étude que nous avons menée a permis de repérer à la fois des points pouvant faire obstacles dans les conceptions de jeunes enseignants stagiaires et des leviers possibles. Le point faible concerne sans conteste le domaine de l’épistémologie pour lequel ces enseignants n’ont bénéficié que de très peu de formation. L’approche inductive est présentée comme le mode de production des savoirs dans la sphère de la recherche à l’inverse de ce qui se produirait dans l’enseignement. Si cette disjonction appelle un travail de clarification, elle permet néanmoins de relativiser l’obstacle que constitue a priori la conception épistémologique de type « inductiviste », demeurée relativement stable au cours de l’année. En ce qui concerne les deux autres domaines, le « terreau » se révèle plus favorable pour une mise en œuvre des démarches d’investigation, même si les conceptions attendues ne sont pas encore unanimement partagées et si des incohérences ont pu être révélées. Un renforcement est donc nécessaire ; il passe, selon nous par une mise en œuvre « en situation » de démarches d’investigation privilégiant une entrée par la complexité7 et la prise en compte des propositions des élèves, quand bien même celles-ci sont erronées. De ce point de vue, un travail épistémologique sur le statut occupé par l’erreur dans la production scientifique de recherche trouvera toute sa place. Il est essentiel, nous semble-t-il, qu’il soit mené en lien et en cohérence avec la réflexion didactique sur les volets « enseignement » et « apprentissage » des démarches d’investigation.

Notes

1 Lauréats des concours de recrutement suivant une formation dans les Instituts universitaires de Formation des Maîtres et parallèlement enseignants en responsabilité pour 6-8 heures dans un établissement.

2 Communication et article de Michèle Gandit.

3 Conception forte, faible.

4 Pour reprendre une expression utilisée par Robardet dans sa thèse.

5 Trois heures seulement dans les deux disciplines sur la démarche scientifique, auxquelles s’ajoutent quelques heures d’histoires des sciences (6).

6 Point particulièrement travaillé dans les séminaires d’Analyse de pratiques en sciences de l’éducation.

7 Le socle commun de connaissances et de compétences pour le collège (2009) insiste sur le travail autour de tâche complexes pour ce qui concerne les compétences d’une « culture scientifique et technologique ».

Auteurs

IUFM Grenoble-Université Joseph Fourier, LEPS-Lirdhist-Lyon 1.

IUFM Grenoble-Université Joseph Fourier.

© Presses universitaires de Louvain, 2016

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540

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