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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

Épistémologie des enseignants et auto-didactique dans l’enseignement des sciences

Les conceptions des pratiques de référence dans la justification du pilotage des démarches d’enseignement chez des enseignants du premier degré en formation initiale

Frédéric Kapala

Texte intégral

1Situé dans le cadre de la préparation d’une thèse de doctorat en didactique des sciences, ce travail est sous-tendu par une expérience de quinze années dans la formation initiale et continue des enseignants du premier degré en sciences-physiques ; il repose d’une part sur une analyse des justifications d’élaboration de séquences de sciences d’enseignants du premier degré en formation. Il introduit par ailleurs un cadre théorique, hypothèse de chercheur destinée à outiller la distinction entre « sciences » et « enseignement des sciences ».

1. Cadre théorique

1.1. Investigation scientifique ou investigation pour l’enseignement des sciences

2Les dispositifs d’investigation et d’enquête pour l’enseignement des sciences s’imposent internationalement (Coquidé et al., 2009 ; Robine, 2009). La question de la référence convoquée par les enseignants pour concevoir, mettre en œuvre et justifier leur démarche d’enseignement des sciences constitue l’épine dorsale de ce travail.

3Deux pratiques distinctes (Bazan, 1993) - les sciences dans leur diversité et les enseignements diversifiés des diverses sciences (Coquidé et al., 2009) - semblent souvent se confondre dans les prescriptions à « faire des sciences pour apprendre les sciences ».

4La pratique de référence (Martinand, 1986, 2000, 2003), ici les démarches scientifiques mises en œuvre par les scientifiques dans leur pratique quotidienne, se retrouve ainsi dans les enseignements, à côté des concepts scientifiques à enseigner - learning science (Murphy & McCormick, 1995) - comme « objet de savoir à enseigner » (Durey & Martinand, 1994) - learning about science -, mais est aussi perçue par les enseignants comme modèle didactique de l’enseignement - learning with science.

5Le socio-constructivisme fournit un cadre pour les apprentissages scientifiques en structurant une référence triple aux travaux de Piaget, Vygotski et Bachelard (Roletto, 1998 ; Astolfi & Develay, 2005). Robardet (2001), qui conceptualise la « situation-problème » pour l’enseignement des sciences-physiques au secondaire, convoque le concept d’obstacle épistémologique (Bachelard, 1934) et l’articule à un cadre d’apprentissage socio-constructiviste. Un « objectif-obstacle » (Martinand, 1986) sous-tend la situation et « le modèle d’apprentissage, issu des travaux de Piaget et de la psychologie sociale, est celui de l’adaptation aux situations ». Robardet veut « concilier le souci de promouvoir à l’école un rapport acceptable à la démarche scientifique avec les contraintes de la classe ». Le dispositif qu’il décrit est pourtant de nature didactique et vise la construction de connaissances chez l’élève. Les préoccupations concernant la « nature de la science » et la référence aux pratiques des scientifiques semblent absentes.

6Concernant les démarches d’investigation, Mathé et al. (2008) affirment se retrouver devant un problème de transposition didactique (Chevallard, 1991) des démarches scientifiques :

Il s’agit ici d’analyser le passage du « savoir savant » (les démarches de la science) au « savoir à enseigner » (la démarche d’investigation telle qu’elle est décrite dans les directives officielles).

7Pourtant ici, la « démarche d’investigation » n’est pas un savoir à enseigner, mais bien une démarche didactique, même s’il est légitime de se poser la question de ce que les élèves vont pouvoir construire de la nature des démarches scientifiques via une démarche d’enseignement issue des conceptions que l’enseignant a sur les sciences et leur enseignement. Ce qui est en jeu est moins « l’interprétation du programme par les enseignants et son effet dans leurs pratiques » que l’impact de leurs conceptions sur les démarches scientifiques et sur les vertus didactiques de celles-ci.

8La question de la nature des démarches d’investigation, entre transposition des démarches scientifiques et démarches didactiques à part entière, est un problème de fond. L’ambiguïté est présente notamment dans les instructions officielles. Pour le primaire, en 2007 (MEN, 2007), la démarche d’investigation fait référence à une « situation de départ » sans connotation didactique particulière (Mathé et al., 2008). Elle convoque « diverses formes de travail » issues du répertoire des pratiques scientifiques et techniques (expérimentation directe, réalisation matérielle, observation directe ou assistée par instrument, recherche sur des documents, enquête et visite). Elle s’articule avec « un questionnement sur le monde » dans le cadre d’une méthode d’enseignement (MEN, 2007, p. 144). En 2008 (MEN, 2008a),

les connaissances et les compétences sont acquises dans le cadre d’une démarche d’investigation qui développe la curiosité, la créativité, l’esprit critique et l’intérêt pour le progrès scientifique et technique.

9Dans les programmes du collège (MEN, 2008b), elle est présentée comme une méthode d’enseignement potentielle, non figée, qui intègre le concept didactique de « situation-problème » (Mathé et al., 2008) et n’oublie pas les phases de synthèse et de structuration des connaissances. On y étend également son champ d’application au domaine des mathématiques.

10Coquidé et al. (2009) s’intéressent à une « démarche pédagogique d’investigation » et rappellent la définition de l’investigation (inquiry en anglais) citée dans un rapport de la commission européenne (Rocard et al., 2007) :

Processus intentionnel de diagnostic des problèmes, de critique des expériences réalisées, de distinction entre les alternatives possibles, de planification des recherches, de recherche d’hypothèses, de recherche d’informations, de construction de modèles, de débat avec des pairs et de formulation d’arguments cohérents.

11Linn et al. (2004, Introduction, p. xvi) la proposent avec une intention particulière : « We seek to create learners who can guide their own enquiry in science ». La question semble encore ouverte : transposition d’une « investigation scientifique » ? Ou bien application pédagogique de l’investigation (dans un sens général) à l’enseignement des sciences ?

12Partageant les conclusions de Calmettes (2009) sur la nécessité de l’aménagement d’un « espace didactique » qui complète la description et la modélisation de la diversité des pratiques relevant des démarches d’investigation - comme l’ont fait Morge et Boilevin (2008) dans le cas des sciences-physiques au secondaire - et faisant écho aux constatations de Coquidé et al. (2009) concernant l’absence de « référence à un modèle pédagogique ou une théorie d’apprentissage » pour des démarches d’investigation considérées comme « un nouveau sésame pour l’enseignement des sciences », on peut compléter ce tour d’horizon par la remarque de Jenkins (1999) :

What has not changed, however, is the underpinning belief that in some way school science education should seek to replicate the supposed methods of science itself, whether this belief is expressed in terms of “process’ science”, “investigative’ science”, science as “inquiry” or in some other terms.

13Nous pouvons alors formuler quelques questions. Leur déclinaison sur l’enseignement des sciences physiques à l’école primaire nous intéresse en premier lieu.

  • Une démarche d’investigation est-elle une démarche d’enseignement des sciences spécifique ou bien la « transposition » (à expliciter) au milieu scolaire de pratiques scientifiques (aux vertus didactiques à justifier) ou bien encore d’une démarche pédagogique générale indépendante des contenus ?

  • Quelles sont les contraintes, les modalités, les finalités, les objectifs, la pertipence, etc. d’une « expérience scientifique » de l’élève, dans un cadre scolaire ?

  • La familiarisation des élèves avec les démarches des scientifiques et avec une certaine « image de la science » (nature of science) doit elle se confondre avec l’utilisation de celles-ci pour faire construire des concepts scientifiques aux élèves ?

  • Quelle conception « située » un enseignant a-t-il de la place des pratiques scientifiques, telles qu’il se les représente dans la justification des démarches d’enseignement prescrites, telles qu’il les interprète et telles qu’il les met en œuvre ?

14Nous faisons l’hypothèse qu’il est possible de conceptualiser, de manière globale, mais aussi de manière individuelle et locale, les caractères de distinction et d’apparentement des démarches scientifiques et des démarches d’enseignement des sciences pour en étudier le couplage. Cette approche heuristique doit déboucher sur des propositions en termes de curriculum, notamment en ce qui concerne la formation des maîtres.

15Nous proposons donc d’introduire le concept de matrice méthodologique.

1.2. Les matrices méthodologiques

16Le concept de matrice disciplinaire introduit par Kuhn (1983) fournit un cadre permettant de penser la construction sociale d’une « science normale » ; le concept de matrice curriculaire (Lebeaume, 2000) « fixe la nature et l’identité de l’enseignement » en s’intéressant aux déterminants du curriculum d’une discipline, objet social. Poursuivant la recherche de déterminants du curriculum réel et latent (Forquin, 2005) à l’intérieur du « système scolaire », il est proposé ici d’envisager le lien entre sciences et enseignement des sciences comme « correspondance » de deux pratiques : la pratique des scientifiques et la pratique des enseignants de sciences. Plus exactement, il s’agit de penser la pratique d’enseignement relativement aux conceptions que les enseignants se font des pratiques des scientifiques et de leur potentiel de normativité sur leurs pratiques d’enseignement.

17On nomme « matrice méthodologique » le concept générateur non « réducteur » (Arsac et al., 1989 ; Cassirer, 1977) au sein duquel toute démarche d’une pratique donnée peut se déployer. Pour comprendre « la nature et l’identité » des démarches d’enseignement des sciences, on met en rapport la matrice méthodologique réelle des démarches d’enseignement des sciences d’un enseignant avec la conception qu’il a de la matrice méthodologique de la science enseignée, en étudiant les éventuelles justifications de subordination de la seconde à la première. Nous ne nous situons pas dans une recherche de relation de « transposition » univoque, mais plutôt dans une recherche de « correspondances » à double-sens reposant notamment sur l’explicitation du répertoire de concepts et de valeurs, communs ou spécifiques, que ces « matrices méthodologiques » intègrent.

18Il semble nécessaire de contribuer à l’élaboration des modalités et des outils de la distinction entre pratiques scientifiques et pratiques d’enseignement des sciences. Cela pourrait permettre la définition et le déploiement de démarches d’investigation productives, libérées de l’incompatibilité avec une « méthode scientifique » prégnante parce que séduisante (Tang et al., 2010).

19Une démarche est un chemin singulier, intellectuel et matériel, parcouru pour atteindre un but, résoudre un problème. Aucune « méthode scientifique » n’en rend compte (Voizard, 2006). La méthode est un schéma de publication commun ; les membres de la communauté scientifique disposent des clés nécessaires à la reconstruction des divers parcours de recherche ainsi publiés. Par ailleurs, pour que les résultats qu’elle produit soient acceptés comme valides par une communauté, une démarche doit répondre à un certain nombre de critères qui fondent l’unité de cette communauté. En interne, les méthodes, « démarches codifiées et idéalisées » (Host et al., 1975, p. 39) encadrent les démarches individuelles autant que ces dernières leur donne naissance. À l’extérieur de la communauté scientifique, on perçoit ces méthodes comme l’expression des démarches « unifiées » sans avoir accès aux leçons de l’expérience de leurs singularités. Le cadre conceptuel dans lequel les démarches propres à une communauté de pratiques se déploient intègre les méthodes, mais ne s’y résume pas. On doit y intégrer des dimensions épistémologiques, sociologiques, déontologiques, axiologiques, etc.

20On comprend l’enjeu de la perception de la complexité du système constitué par les matrices méthodologiques des sciences et des matrices méthodologiques de l’enseignement des sciences, dans leurs dimensions générale (contribution curriculaire) et situées (pour comprendre la mise en œuvre du curriculum réel) pour aider les enseignants à piloter leur enseignement.

21Quels sont les cadres conceptuels individuels et locaux qui justifient les conceptions de l’enseignement des sciences qu’ont les différents acteurs du « système d’enseignement des sciences à l’école primaire » ? Quelles en sont les spécificités, disciplinaires ou relatives aux différents niveaux d’enseignement ?

22Si la cohérence de la matrice méthodologique des démarches scientifiques d’une discipline scientifique donnée est assurée par le caractère paritaire et nécessairement unitaire de son élaboration - les acteurs des pratiques scientifiques définissent les « règles de fonctionnement » qui les rattachent à la communauté scientifique -, il n’en va pas de même en ce qui concerne la matrice méthodologique des démarches d’enseignement des sciences. Celle-ci est déclinée en au moins trois versions différentes selon que l’on se place du point de vue des responsables des programmes, du chercheur universitaire en didactique ou du praticien sur le terrain. On peut faire une hypothèse sur l’origine de cette dispersion de la matrice méthodologique des démarches d’enseignement des sciences, qui devrait être un élément caractéristique d’une didactique : elle dépend des conceptions individuelles que chaque praticien concerné a de la matrice méthodologique des démarches scientifiques et de son utilité/utilisabilité/acceptabilité pour penser l’enseignement de la discipline scolaire correspondante.

23Le travail qui est présenté dans la suite initie une tentative d’identification chez des enseignants du premier degré en formation des « matrices méthodologiques » des démarches scientifiques et des démarches d’enseignement des sciences. À travers une recherche de concordances et de distinctions on vise le répertoire local et individuel des concepts et des valeurs sur lesquelles elles se fondent réciproquement.

2. L’étude

  • 1 http://gallery.me.com/fredkapala#100054

24L’étude réalisée consiste principalement en une explicitation (adaptation de l’entretien d’explicitation selon Vermersch, 2006) par des enseignants en formation de leurs pratiques d’élaboration et de conduite de séquences relevant des sciences à l’école primaire. On souhaite mettre en évidence les conceptions qui sous-tendent ces pratiques. Un indicateur privilégié consiste à repérer les éléments de pilotage par le maître des traces que les élèves vont être amenés à produire. L’explicitation de ce pilotage passe par la critique a priori et la projection de l’utilisation d’un dispositif de fiches qui permettent de décomposer une démarche d’enseignement en « temps » didactiques (scientifiques, pédagogiques, langagiers). Ce dispositif dénommé CAST1 (Cahier d’Activités scientifiques et technologiques), issu d’une recherche-action pilotée par l’INRP en 1998-2000, a évolué et servi au cours des dix dernières années dans le cadre de la formation des enseignants du premier degré.

  • 2 On peut télécharger le mémoire de master qui contient le traitement détaillé des réponses au questi (...)

25Le travail qui est présenté2 repose sur une étude de cas qui concerne des stagiaires professeurs des écoles en formation dans un Institut universitaire de formation des maîtres en France. Parmi les vingt-neuf stagiaires qui ont rempli un questionnaire, cinq ont accepté de se prêter à un entretien d’explicitation.

  • 3 https://spreadsheets.google.com/viewform?hl=fr&formkey=cGZSYzBOcjNUM1VmVFVlbUdJZkVqUXc6MA

26Dans une première partie du questionnaire3, les enseignants se positionnent par rapport aux démarches scientifiques et aux démarches d’enseignement des sciences. Bien qu’une analyse ait été conduite sur ces réponses, il n’a pas semblé pertinent d’en tirer quelque statistique que ce soit, l’exploitation se limitant à une recherche de cohérence et de définition de profils. L’intérêt majeur de cette première partie du questionnaire réside dans l’appui qu’elle représente pour les entretiens d’explicitation ; celle-ci porte alors sur deux « temps », celui de la réponse au questionnaire et celui des pratiques personnelles d’élaboration de séquences en « sciences et technologie » à l’école primaire. Les entretiens, d’une durée d’environ deux heures chacun, ont été transcrits et analysés dans une logique comparative en dégageant des thématiques.

  • 4 http://tapor.mcmaster.ca/–hyperpo/Versions/6.0/index.cgi?&delta_iLang=fr, consulté le 21 septembre  (...)

27Une seconde partie fait référence à l’appropriation et à la projection d’utilisation du dispositif CAST. Les réponses ouvertes sollicitées y font l’objet d’une analyse de contenu (notamment à l’aide d’un logiciel d’analyse textuelle, HyperPo4).

3. Résultats

  • 5 Observation, Hypothèse, Expérience, Résultat, Interprétation, Conclusion : acronyme introduit par G (...)

28Les pratiques de référence scientifiques comme les pratiques d’enseignement des sciences sont conçues comme des activités a priori ordonnées, balisées, imposées : OHERIC5 constitue pour les enseignants sollicités un cadre théorique dans lequel ils peuvent penser conjointement l’activité scientifique et l’activité d’enseignement des sciences. Cette conception d’une unité revendiquée de matrice méthodologique semble relever de l’expérience scolaire et universitaire (Gustafson & Rowell, 1995) et les messages de la formation professionnelle sont filtrés par cette conception pour y correspondre. On retrouve là le cercle vicieux décrit par Désautels et al. (1993).

29L’accommodation de l’évidente non correspondance, pour les enseignants interrogés, entre la revendication du schéma méthodologique OHERIC (comme cadre théorique des démarches d’enseignement des sciences) et la description des séquences réelles mises en œuvre, se fait en « habillant » le noyau central méthodologique OHERIC de considérations pédagogiques et didactiques - en quantité et en qualité variables - qui permettent de prendre en considération ce que les enseignants ne peuvent ignorer, c’est-à-dire les élèves, le contexte matériel, les objectifs, la formulation et le statut des connaissances, et enfin… le rôle et la place particulière du maître ! L’idée de transposition semble réduite à cette accommodation pour les enseignants stagiaires.

30Les dimensions didactiques et pédagogiques ne sont considérées que comme des préoccupations périphériques ou naturellement intégrées, et l’outillage conceptuel qui leur correspond est très mal maîtrisé : les enseignants stagiaires se réclament du modèle socioconstructiviste en ce qui concerne la construction des connaissances « notionnelles », sans qu’on sache précisément ce que cela recouvre et en ce qui concerne les « démarches scientifiques », le modèle est celui de l’imprégnation progressive par répétition. Sur ce point, le rôle attribué aux traces est assez explicite puisqu’il est largement restreint à celui de mémoire et de guide.

31Ces dimensions didactiques et pédagogiques ne peuvent alors pas participer en plein aux stratégies d’élaboration de séquences ; corrélativement, la focalisation sur la méthodologie scientifique finit par constituer un obstacle à la prise de conscience effective de la complexité de la structure des démarches d’enseignement pratiquées et de leur cahier des charges : la restriction de la palette conceptuelle dont les enseignants disposent pour évoquer leur pratique aux éléments de la méthodologie scientifique, éventuellement assortis de constatations triviales liées à la gestion de classe constitue un autre cercle vicieux.

32Attaquer le problème sous l’angle du pilotage des traces peut pourtant fournir des pistes intéressantes ; on constate que certaines potentialités sont envisagées, relatives par exemple à la métacognition et à l’intégration de composantes pédagogiques et didactiques.

4. Discussion

33Les bénéfices attendus d’un « entraînement à la démarche scientifique » semblent pâtir à la fois de l’idée que les enseignants se font des démarches scientifiques et de l’idée qu’ils se font de la possibilité de sa transposition à l’enseignement des sciences dans un cadre socioconstructiviste mal maîtrisé. Au lieu de battre en brèche la « méthodologie du sens commun », cette revendication des pratiques des démarches scientifiques à l’école, passée au filtre des représentations des enseignants, semble avoir l’effet inverse et se traduit par une certaine « dispersion » didactique (Calmettes, 2009 ; Coquidé et al., 2009) qui, dans notre étude, s’avère aussi assez incohérente.

34De nombreux travaux depuis la fin des années 1980 s’intéressent aux conceptions épistémologiques des enseignants ou aux pratiques pédagogiques de ceux-ci. Gil-Perez (1993) note l’existence d’une même source socioconstructiviste aux pratiques scientifiques et aux pratiques pédagogiques pertinentes - qui ne justifie pas ontologiquement l’intérêt de la transposition des pratiques scientifiques en classe, mais légitime la scénarisation scientifique des enseignements scientifiques. Des rapprochements sont établis entre les conceptions épistémologiques des enseignants, leurs pratiques pédagogiques (Flageul & Coquidé, 1999 ; Robardet, 1998 ; Lakin & Wellington, 1994) et leur posture (Favre, 2007) et l’influence réciproque des unes sur les autres est discutée (Brickhouse, 1990 ; Waters-Adam, 2006). L’ancrage « empirico-réaliste » des conceptions épistémologiques (Porlan-Ariza et al., 1998) est dénoncé en tant qu’il prévient tout déploiement d’une épistémologie « souhaitable » au sein de la classe (Pélissier et al., 2007).

35En complément de ce que rapporte la littérature concernant notamment le second degré, on retrouve, pour les enseignants du premier degré en formation sujets de l’étude, la prégnance dans l’interprétation qu’ils font des démarches d’investigation, et, plus largement, des démarches d’enseignement des sciences qu’ils élaborent et mettent en œuvre, d’un cadre théorique positiviste, empirico-réaliste où la « méthode scientifique » justifie ontologiquement la méthode d’enseignement et prend le pas sur des déclarations d’intentions nourries par la formation. L’image de la science semble provenir majoritairement de l’expérience vécue en tant qu’étudiant de premier cycle universitaire.

36Au-delà de la question de l’influence réciproque des conceptions épistémologiques et didactiques des enseignants, l’étude dans laquelle nous nous engageons concerne l’ancrage du « couplage » épistémologique et didactique et celle de la possibilité du « découplage » : le problème n’est pas ici que les enseignants enseignent les sciences sous l’influence de leurs conceptions épistémologiques ou que ces dernières finissent par se stabiliser sous l’effet des pratiques d’enseignement. Il réside dans l’étude de la « croyance » en la nécessité d’un schéma scientifique pour l’enseignement des sciences, quelles que soient les conceptions qu’on a de ce schéma. La mise en évidence de cette représentation du couplage épistémologique-didactique chez les enseignants du premier degré constitue une perspective fondamentale du travail à poursuivre.

Notes

1 http://gallery.me.com/fredkapala#100054

2 On peut télécharger le mémoire de master qui contient le traitement détaillé des réponses au questionnaire et des entretiens d’explicitation ici :
http://web.me.com/fredkapala/Mémoire_HPDS_FK_09/Annexes.html

3 https://spreadsheets.google.com/viewform?hl=fr&formkey=cGZSYzBOcjNUM1VmVFVlbUdJZkVqUXc6MA

4 http://tapor.mcmaster.ca/–hyperpo/Versions/6.0/index.cgi?&delta_iLang=fr, consulté le 21 septembre 2010.

5 Observation, Hypothèse, Expérience, Résultat, Interprétation, Conclusion : acronyme introduit par Giordan (1978). Il représente la réduction des démarches scientifiques à une méthodologie érigée en dogme pour l’enseignement des sciences.

Auteur

IUFM de l’université de Franche-Comté, site de Lons-le-Saunier, 23 rue des écoles, 39000 Lons-le-Saunier ; LEPS-LIRDHIST (La Pagode), Université Lyon 1, F-69622 Villeurbanne Cedex.

© Presses universitaires de Louvain, 2016

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

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