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UNIVERSITÉ DE STRASBOURG

ÉCOLE DOCTORALE 519 DES SCIENCES HUMAINES ET SOCIALES,

PERSPECTIVES EUROPEENNES.

Unité de recherche du LISEC-EA2310

THÈSE présentée par :

Patrick PRIGNOT

soutenue le : 17 avril 2019 pour obtenir le grade de : Docteur de l'université de Strasbourg Discipline/ Spécialité : Sciences de l'Éducation Classe inversée et élèves de l'enseignement secondaire :

D'une perspective technologique à une

approche anthropologique

THÈSE dirigée par :

Monsieur VIEILLE-GROSJEAN Henri Professeur émérite des Universités, LISEC EA2310

Université de Strasbourg

RAPPORTEURS :

Monsieur GARNIER Bruno Professeur des Universités, UMR CNRS LISA 6240

Université de Corte Pasquale Paoli.

Monsieur RABOT Jean-Martin Professeur des Universités,

Université du Minho, Portugal

EXAMINATEUR :

Monsieur CHALMEL Loïc Professeur des Universités, LISEC EA2310

Université de Haute-Alsace

1 2 Le seul véritable voyage, le seul bain de Jouvence, ce ne serait pas d'aller vers de nouveaux paysages, mais d'avoir d'autres yeux.

Marcel Proust

Mutuo ista fiunt, et homines dum docent discunt

1

Sénèque

1 Cela est réciproque, les hommes apprennent lorsqu'ils enseignent. (Traduction de M. Nisard). 3

Remerciements

Lorsque je suis " entré » en thèse, je n'imaginais pas l' expérience extraordinaire, enthousiasmante et redoutable que j'allais vivre, une aventure " ontologique » qui n'aurait

jamais pu me porter là où je suis sans toutes les personnes qui m'ont aidé et soutenu et que je

souhaite remercier ici. En premier lieu, mon directeur de thèse, le Professeur Henri Vieille-Grosjean pour qui j'ai une infinie reconnaissance. Et les mathématiciens savent ce qu'" infini » veut dire. Merci d'avoir cru en moi, de m'avoir prodigué beaucoup de conseils dans le processus métanoétique

qui me fut si long à parcourir et de m'avoir accompagné dans cette recherche jusqu'à l'" autre

rive » avec amitié. Je tiens à remercier Messieurs les Professeurs Bruno Garnier, Loïc Chalmel et Jean-Martin Rabot pour m'avoir fait l'honneur d'accepter d'être membres du jury et de prendre de leur temps pour juger mon travail. J'adresse mes remer ciements à Monsieur Jean-Paul Villette pour son aide fructueuse, les nombreux conseils qu'il m'a prodigués et son expertise en statistique. Merci également à Me sdames Nicole Poteaux et Br igitte Pagnani pour leurs paroles bienveillantes qui ont beaucoup compté. Merci à Madame le Professeur Ecaterina Pacurar qui m'a mis sur la voie du doctorat. Les moments que nous avons partagés m'ont apporté beaucoup d'encouragement et de confiance.

Merci à mes compagnons de thèse, Vasiliki, Mireille, Sunami, Désiré, Aurora, Gabriel. Votre

soutien, nos discussions et vos éclairages m'ont beaucoup apporté. Et un immense merci à

Sylvie, ma " soeur de thèse » pour sa grande disponibilité, son écoute dans les moments de

doute et les éclaira ges dont ma route a eu si souvent besoin. Nous avons partagé d'ineffaçables moments et ce travail lui doit beaucoup.

Merci à Frédéric et à Catherine pour nos échanges amicaux qui m'ont été si importants.

Que les élèves et les professeurs qui ont participé à mon expérimentation avec gentillesse et

motivation trouvent aussi ici l'expression de ma gratitude. 4 Et pour finir, une évidence. Un immense merci à Lucie, Emma et Justin pour leurs gestes d'amour et leur patience lorsqu'ils me voyaient penché sur mon bureau pendant de longues

heures au lieu d'être avec eux. Et un merci, que dis-je, un " thank you » vraiment très spécial

à Lori, mon épouse, pour sa douce présence si rassurante et son optimisme irréductible qui

balaye toutes les incertitudes. 5

Table des matières

Remerciements ....................................................................................................................... 3

Table des matières .................................................................................................................. 5

Liste des tableaux ................................................................................................................... 9

Liste des figures ................................................................................................................... 11

Liste des annexes .................................................................................................................. 12

Introduction .......................................................................................................................... 14

a. Anamnèse ..................................................................................................................... 15

b. Une approche scientifique du pédagogique ................................................................... 17

c. Projet doctoral............................................................................................................... 20

Première partie Approche descriptive, repères contextuels et conceptuels ............................. 22

1. Objet de la recherche .................................................................................................... 23

1.1. Contexte................................................................................................................ 23

1.2. Définitions de l'objet de la recherche .................................................................... 23

1.2.1. Première approche ......................................................................................... 23

1.2.2. Une typologie ................................................................................................ 25

1.2.3. Définition choisie .......................................................................................... 26

1.2.4. Modélisation ................................................................................................. 26

2. Approche diachronique ................................................................................................. 29

2.1. Historique du dispositif ......................................................................................... 29

2.1.1. Les origines ................................................................................................... 29

2.1.2. Le développement actuel ............................................................................... 30

2.2. Positionnement de l'étude ..................................................................................... 31

2.2.1. Revue de recherches ...................................................................................... 31

2.2.2. Questions de recherche et hypothèses élaborées dans les travaux recensés. .... 33

2.2.3. Approches méthodologiques des travaux recensés. ........................................ 34

2.2.4. Travaux recensés : résultats, limites et questions............................................ 34

2.3. Synthèse des travaux recensés et objectif de notre recherche ................................. 37

3. Cadre conceptuel .......................................................................................................... 39

3.1. Dispositif .............................................................................................................. 39

3.2. Motivation ............................................................................................................ 41

3.2.1. Dynamiques motivationnelles. ....................................................................... 41

6

3.2.2. Motivation des élèves. ................................................................................... 44

3.2.3. Motivation et usage des technologies. ............................................................ 46

3.2.4. Motivation et travail collectif......................................................................... 46

3.3. Apprendre ............................................................................................................. 47

3.3.1. L'élève, sujet de l'apprendre ......................................................................... 48

3.3.2. Le ou les sujets de l'apprendre ....................................................................... 50

3.3.3. Un tour d'horizon des théories et des pratiques. ............................................. 52

3.4. Une approche écologique de la situation pédagogique ........................................... 54

3.4.1. Affordance .................................................................................................... 54

3.4.2. Rapport au savoir .......................................................................................... 54

3.4.3. Coutume ........................................................................................................ 55

4. Synthèse de la première partie....................................................................................... 57

Deuxième partie Approche du terrain et question de recherche ............................................. 59

5. Expérience prototypique ............................................................................................... 60

5.1. Introduction .......................................................................................................... 60

5.2. Terrain d'investigation .......................................................................................... 61

5.3. Déploiement du dispositif ..................................................................................... 62

5.4. Outils envisagés .................................................................................................... 64

5.5. D'une quadrangulation idéale à un impossible recueil de données ......................... 64

5.6. Analyse des noeuds apparus sur le terrain .............................................................. 66

5.6.1. Le choix des instruments méthodologiques .................................................... 66

5.6.2. La distance praticien - chercheur ................................................................... 68

5.6.3. L'espace de l'élève ........................................................................................ 68

5.6.4. Une difficile mise en place du dispositif ........................................................ 69

6. Le chercheur et son terrain ............................................................................................ 70

6.1. Les espaces investis .............................................................................................. 70

6.2. Changement de posture ......................................................................................... 71

6.2.1. Complexité et situations d'éducation ............................................................. 71

6.2.2. Posture et approche ....................................................................................... 74

7. Question de recherche, problématique et objectifs ......................................................... 76

7.1. Problématique ....................................................................................................... 76

7.2. Objectifs de recherche ........................................................................................... 77

7.3. Objectifs de recherche ........................................................................................... 80

Troisième partie Expérimentation ......................................................................................... 82

7

8. Méthodologie de la recherche ....................................................................................... 83

8.1. Recueil des données de terrain .............................................................................. 83

8.2. Les questionnaires ................................................................................................. 83

8.3. Les entretiens ........................................................................................................ 85

8.4. Eléments sur les dispositifs déployés ..................................................................... 87

9. Analyse statistique des réponses aux questionnaires et interprétation ............................ 90

9.1. Elaboration des questionnaires .............................................................................. 90

9.2. Analyse statistiques des données ........................................................................... 97

9.2.1. Nombre de réponses ...................................................................................... 97

9.2.2. Tris à plat ...................................................................................................... 98

9.2.3. Méthodologie de l'étude exploratoire des liens entre les réponses ................ 109

9.2.4. Résultats de l'analyse .................................................................................. 112

9.3. Synthèse des résultats. ......................................................................................... 138

9.3.1. Tris à plat .................................................................................................... 138

9.3.2. Clusters ....................................................................................................... 139

10. Analyse qualitative et interprétation ........................................................................ 141

10.1. Eléments contextuels ....................................................................................... 141

10.1.1. Durée des entretiens .................................................................................... 141

10.1.2. Type de classes inversées. ........................................................................... 141

10.2. Méthodologie .................................................................................................. 142

10.2.1. Posture ........................................................................................................ 142

10.2.2. Guide d'entretien ......................................................................................... 143

10.3. Analyse des entretiens ..................................................................................... 145

10.3.1. Méthode d'analyse. ..................................................................................... 145

10.3.2. Données statistiques. ................................................................................... 147

10.3.3. Analyse séparée des entretiens ..................................................................... 149

10.4. Synthèse des résultats ...................................................................................... 188

10.4.1. Entretiens de la première phase ................................................................... 188

10.4.2. Entretiens de la deuxième phase .................................................................. 190

Quatrième partie Discussion des résultats ........................................................................... 192

11. Retour sur les objectifs de recherche ....................................................................... 193

11.1. Appropriation de l'outil numérique ................................................................. 194

11.2. Motivation et classe inversée ........................................................................... 194

11.3. Rapport au savoir et au professeur ................................................................... 196

8

12. Ouverture. ............................................................................................................... 199

12.1. Le regard des enseignants ................................................................................ 199

12.2. Une " double contrainte » ? ............................................................................. 200

12.3. Où l'on retrouve l'enfant-élève ........................................................................ 202

12.4. La classe inversée est-elle possible ? ............................................................... 203

12.5. Changer de paradigme ..................................................................................... 208

12.6. La place de l'évaluation .................................................................................. 210

Conclusion ......................................................................................................................... 213

a. Chercheur et praticien. ................................................................................................ 213

b. Anamnèse en conclusion. ............................................................................................ 214

c. Limites. ....................................................................................................................... 215

d. Perspectives. ............................................................................................................... 216

Bibliographie ...................................................................................................................... 220

Annexes ............................................................................................................................. 243

Résumé .............................................................................................................................. 402

Résumé en anglais .............................................................................................................. 402

9

Liste des tableaux

Tableau 1 - Nombre de recherches portant sur la classe inversée entre 2000 et 2015 ............. 32

Tableau 2 - Descriptif des classes engagées .......................................................................... 84

Tableau 3 - Composition des entretiens de la première phase ................................................ 86

Tableau 4 - Composition des entretiens de la deuxième phase .............................................. 86

Tableau 5 - Déroulé de séquence .......................................................................................... 88

Tableau 6 - Thème : travail de l'élève dans l'espace classe ................................................... 92

Tableau 7 - Thème : travail de l'élève dans l'espace hors-classe ........................................... 93

Tableau 8 - Thème : rapport à l'outil numérique ................................................................... 94

Tableau 9 - Thème : rapport à la discipline de l'élève ........................................................... 95

Tableau 10 - Thème : ressenti sur le dispositif de classe inversée .......................................... 96

Tableau 11 - Item 22. Percept ion du degré d' importance relative du type d'activité

disciplinaire .................................................................................................................. 97

Tableau 12 - Item I. Degré d'importance relative des activités hors-classe ............................ 97

Tableau 13 - Nombre de réponses ......................................................................................... 97

Tableau 14 - Item 03 - Estimation de la performance perçue par l'élève ............................... 99

Tableau 15 - Item 06 - Impact ressenti de la pratique collective de la discipline .................... 99

Tableau 16 - Item 07 - Utilité des objets numériques sur la progression dans l'apprentissage

perçue par l'élève........................................................................................................ 100

Tableau 17 - Item 16 - Objets numériques disponibles hors-classe ...................................... 101

Tableau 18 - Item 20 - Objectifs des pratiques numériques pour le travail disciplinaire hors-

classe .......................................................................................................................... 101

Tableau 19 - Item 33 - Perception du degré de motivation générale .................................... 102

Tableau 20 - Degrés de motivation initiaux (questionnaire Q1) ........................................... 104

Tableau 21 - Evolution des degrés de motivation ................................................................ 104

Tableau 22 - Items I et J ..................................................................................................... 105

Tableau 23 - Item C - Impact ressenti du dispositif sur le travail hors-classe. ...................... 106

Tableau 24 - Item E - Nombre moyen de vues par vidéo. .................................................... 107

Tableau 25 - Item F - Aide à la mémorisation lors d'un visionnage. .................................... 107

Tableau 26 - Item G - Impact des problèmes techniques (Moodle). ..................................... 107

Tableau 27 - Item H - Impact ressenti du dispositif sur la performance. .............................. 108

10 Tableau 28 - Item K - Impact ressenti de la temporalité du travail (hors-classe et en classe).

................................................................................................................................... 108

Tableau 29 - Item L - Attentes de l'élève dans la fréquence d'utilisation du dispositif dans la

discipline. ................................................................................................................... 108

Tableau 30 - Item M - Attentes de l'élève sur le degré d'e xtension du dispositif dans le

parcours scolaire. ........................................................................................................ 108

Tableau 31 - Statistiques des échanges pendant les entretiens............................................. 147

Tableau 32 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 1 .......................................... 149

Tableau 33 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 2 .......................................... 151

Tableau 34 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 3 .......................................... 154

Tableau 35 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 4 .......................................... 156

Tableau 36 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 5 .......................................... 159

Tableau 37 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 6 .......................................... 162

Tableau 38 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 7 .......................................... 164

Tableau 39 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 8 .......................................... 166

Tableau 40 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 9 .......................................... 168

Tableau 41 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 10 ........................................ 170

Tableau 42 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 11 ........................................ 172

Tableau 43 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 12 ........................................ 174

Tableau 44 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 13 ........................................ 176

Tableau 45 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 14 ........................................ 178

Tableau 46 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 15 ........................................ 181

Tableau 47 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 16 ........................................ 183

Tableau 48 - Statistiques des prises de parole dans l'entretien 17 ........................................ 186

11

Liste des figures

Figure 1 - Séquences en classe traditionnelle ........................................................................ 27

Figure 2 - Séquences en classe inversée ................................................................................ 27

Figure 3 - Continuum d'autodétermination ........................................................................... 44

Figure 4 - Motivation en contexte scolaire d'après (Viau,1994) ............................................. 45

Figure 5 - Enfant, élève, apprenant d'après Vieille-Grosjean (2018) ..................................... 49

Figure 6 - Dynamique initiale de la recherche (avant expérimentation) ................................. 75

Figure 7 - Dynamique de la recherche réalisée (avant expérimentation) ................................ 75

Figure 8 - Déroulé de passation des questionnaires ............................................................... 85

Figure 9 - Déroulé de passation des entretiens ...................................................................... 85

Figure 10 - Stratégie d'investigation AFCM puis CH (Villette, 2017) ................................. 111

Figure 11 - Architecture des procédures (SPAD) ................................................................ 112

Figure 12 - Formation des clusters ...................................................................................... 113

Figure 13 - Durée des entretiens (en minutes) ..................................................................... 141

Figure 14 - Apprendre et enseigner (d'après Vieille-Grosjean, 2009) .................................. 208

12

Liste des annexes

Annexe 1. Grille d'observations en classe. ................................................................... 244

Annexe 2. Questionnaires ............................................................................................. 245

Annexe 3. Réponses aux questionnaires Q1, Q2 et Q3. ................................................. 252

Annexe 4. Réponses aux questionnaires Q2bis et Q3bis ............................................... 306

Annexe 5. Guide des entretiens .................................................................................... 324

Annexe 6. Retranscription des entretiens ...................................................................... 325

Annexe 7. Conventions ................................................................................................ 389

Annexe 8. Recension d'articles sur la classe inversée - niveau secondaire. ................... 397

13 14

Introduction

15 a. Anamnèse Venu aux Sci ences de l' Education, il y a quelques année s, pour outiller ma pratique enseignante d'un cadre réflexif renouvelé, me voici sur un chemin doctoral que je n'aurais jamais imaginé. Mais comme tout t ravail de recherche est auss i un travail personnel, i l m'appartient de me présenter, expliciter en quelques mots mon parcours, les intentions qui

étaient les miennes et ont présidé à mon investissement professionnel, puis à celui supposant

l'engagement dans une recherche et pour ce f aire, d'utiliser le " je » a u lieu du " nous »

habituel du chercheur. Comme c'est le cas de chacun d'entre nous , subrept icement, et sans que je ne sache à l'époque que ce serait pour moi une question fondamentale des années plus tard, d'enfant je

suis devenu élève. Plutôt doué en mathématiques, clin d'oeil sans doute à la théorie de la

reproduction (Bourdieu et Passeron, 1971) puisque mon père é tait profe sseur de cette discipline, je me souviens de mon attirance pour cette matière mais aussi pour la philosophie.

A l'époque, on m'indiquait que l'une était scientifique et l'autre littéraire mais je n'y voyais

que le moyen de se poser des questions et de tenter d'y répondre à la fois en convoquant les auteurs du passé mais aussi en créant. La liberté m'y paraissait immense et je me souviens

d'heures passées à me demander ce qu'était la r éalité et c omment la dé crire. C'était une

question naïve mais que j'ai retrouvée bien plus tard dans ce travail de recherche. Je me souvie ns également que grâce à mes professeurs d'alors, à chacune de mes

interrogations, succédaient des réponses qui elles-mêmes entraînaient d'autres interrogations.

Certes les cours étaient plutôt magistraux et nous étions dans le paradigme éducatif de la

" visite des oeuvres de mus ée » ( Chevallard, 2010) plutôt que dans le paradigm e de " questionnement du monde » (Chevallard, 2010) mais il n'empêche que pour l'élève que

j'étais, le savoir n'était pas statique mais en mouvement. Et c'est sans doute pour partager à

mon tour ce que ces enseignants m'avaient montré que je devins professeur.

A l'époque, la formation était essentiellement disciplinaire, mais devenu élève-professeur à

l'Ecole Normale Supérieur e de Cachan, je me souviens encore de la première séance d e l'atelier de Jacques Lubczanski (Lubc zanski, 1985), qui s'occupait de notr e suivi de

stagiaires. Partant d'une question de mathématiques, il montrait toute la richesse à en tirer non

pas pour développer nos propres connaissances en mathématiques, mais pour les élèves que nous aurions en classe. Découvrir que l'on pouvait engager une réflexion sur l'enseignement 16

me fit l'effet d'une révélation. Et lorsque pendant ma dernière année de formation en C.P.R.

2 j'entendis parler de Didactique des Mathématiques, c'est tout naturellement que j'entamais un D.E.A. en même temps que ma carr ière de professeur. J'y approfondis l'étude de s phénomènes qui apparaissent en classe. Le courant de la Didactique des Mathématiques qui se structurait alors à partir des travaux précurseurs de Guy Brousseau, partait d'une vision

constructiviste de l'apprentissage et se présentait comme " l'étude scientifique des conditions

spécifiques de la diffusion des connai ssances mathémat iques entre les hommes ou les institutions humaines » (B rousseau, 1997). Les recherches de c ette disci pline nouvelle revendiquaient une opposition forte à la pédagogie (Margolinas, 2004) en se centrant sur les

conditions grâce auxquelles un élève ou plus généralement un apprenant peut s'approprier le

savoir mathématique. Cette opposition aux Sciences de l'Education s'inscrivait dans l'idée

que ces conditions étaient spécifiques du savoir enseigné. Néanmoins, les travaux à l'époque

imaginaient un élève idéal et produisaient des ingénieries qui permettraient l'appropriation par

l'élève des connaissances. Ainsi, le professeur était un " exécutant » même s'il apparaissait

déjà en filigra ne des c oncepts de contrat didactique (Br ousseau, 1984a) et d'institutionnalisation (Brousseau, 1984b). Cela me gênait beaucoup à l'époque parce que je

ressentais les difficultés du praticien-chercheur (De Lavergne, 2007) qui relie sa pratique à la

réflexivité qu'apporte la recherche. J'avais également l'impression de voir des élèves et pas le

seul élève générique de la Didactique, mais également des professeurs qui ne me semblaient

pas effacés y compris pendant les expérimentations. J'entamai alors un travail de recherche

sur l'institutionnalisation. A l'époque, se développaient les prémices de la prise en compte du

professeur comme objet d'étude didactique à part entière (Margolinas, 2004) mais pour des raisons personnelles, je ne pus poursuivre ce travail et m'éloignai de la didactique. Cependant,

durant toutes les années d'enseignement qui ont suivi, s ouvent confronté à des é lèves en

difficulté, j'ai continué à m'intéresser de loin aux leviers sur lesquels on peut jouer pour

faciliter l'apprentissage, qu'ils s oient pédagogiques ou didactiques. Au fil du temps, j'a i

ressenti en tant que praticien, la difficulté de plus en plus grande d'adaptation à l'évolution

des publics scolaires et à l'accélération des prescriptions de l'institution Education Nationale,

ce qui m'a conduit à reprendre contact avec la formation. Ayant eu initialement l'envie de reprendre des travaux en Didactique, plus j'avançais dans mes lectures, plus je me heurtais à

la conviction qu'à côté des situations didactiques et de s ingénieries, il fallait comprendre

l'élève engagé dans l'apprendre, cet élève confronté à de multiples disciplines enseignées qui

2

Centre Pédagogique Régional, ancêtre des E.S.P.E. (Ecole Supérieure du Professorat et de l'Education)

17 avaient chacune leurs méthodologies et leurs exigences propres (Vieille-Grosjean et Weisser,

2014). Je décidai donc de poursuivre ma démarche dans les Sciences de l'Education.

Etudiant en Master, je fus sensibilisé aux dispositifs 3 introduits dans l'enseignement scolaire

et aux effets qu'ils produisent sur les élèves. L'étude que je fis pour mon mémoire (Prignot,

2013) portait sur le dispositif des T.I.P.E.

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