[PDF] LENSEIGNEMENT DE SCIENCES PHYSIQUES PAR SITUATION

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UNIVERSITE D'ANTANANARIVO

ECOLE NORMALE SUPERIEURE

N M

Formation doctorale

N M

DEA : Didactique des disciplines

Option : Sciences expérimentales

N M

Mémoire bibliographique

L'ENSEIGNEMENT DE SCIENCES PHYSIQUES PAR

SITUATION-PROBLEME

N M

Présenté par :

RAZANAJAONA Mamy Sahondra

Le 9 Août 2013

2

TABLE DES MATIERES

3

Introduction

Le concept " situation-problème

ouvrages didactiques. Etant considéré comme un type de pédagogie visant à donner plus de

sens aux apprentissages et faisant entrer les élèves dans un processus leur permettant de

construire leurs problèmes est souvent mis en avant.

En France, depuis

Internet institutionnels ou non) mais chez les prescripteurs des instructions officielles des didactique des situations- " offre la possibilité de répondre à une situation-

des résultats1 ».En outre, la situation-problème proposée " permet aux élèves la

du savoir que pour répondre à des questions susceptibles de les intéresser directement 2. »

le canevas proposé , priorise - problème. A Madagascar, le programme au collège et au lycée en vigueur date du 1996. A cette année,

1 BOEN Hors série (français) n°7 du 30 Août 2000.

2 Bulletin officiel spécial n° 6 du 28 août 2008

4 -problème, un dispositif didactique Le corpus que nous avons rassemblé et exploité se compose des publications francophones, issues des recherches centrées autour de ce thème ou axées vers ce thème, sous forme de Nous proposons dans la première partie, la synthèse de quelques ouvrages et publications en dégageant -problème, ses fondements épistémologiques et didactiques, ses caractéristiques, les rôles de chaque acteur didactique.

La deuxième partie est consacrée à la synthèse des ouvrages et travaux de recherches de ceux

des situations-problèmes, les caractéristiques particulières de la situation-- -problème. La perspective et la conclusion feront partie de la troisième partie. 5

I- La situation-problème

des mathématiques, au , a incité des didacticiens dans les IREM3, notamment Guy Brousseau, à beaucoup travailler sur ce concept (Kuzniak, 2004). Dès lors,

les mathématiques modernes privilégient davantage la construction et la signification des

notions mas réels savoirs. Ainsi sont nées des orientations pédagogiques nouvelles autours des problèmes ouverts puis des situations problèmes (Merieu, 1987). I-1 Définition du concept situation-problème Merieu, un cducation a formalisé la notion de situation- ologie cognitive sans oublier le ituation- problème, explique-t-il en 1987, est situation didactique complexe problèmes- " finalisé ». " -problèmes est précisément organiser

méthodiquement cette interaction (interaction problème-réponse) pour que, dans la résolution

apprendre ». (Merieu, 1997)

En 1947, le philosophe et psychologue américain John Dewey (cité par Merieu, 1997)

souligne que " toute leçon doit être une réponse ». Autrement dit, répondre à la question que

on propre intérêt et stimulera son effort, en effet, permettant et un véritable apprentissage. "

aussi une de ses limites. (Merieu, 1997). Dans ce processus, il est proposé au sujet une tâche,

réunissant les conditions nécessaires, des consignes et toutes les ressources (le temps,

à atteindre : le

3 6 consignes et ces ressources crée la situation- de la situation-problème, obstacle à la réalisation de la tâche. " Un sujet, en effectuant une tâche, s'affronte à un obstacle» (Merieu, 1997).

Astolfi (1993), analyse ce concept en développant une modélisation théorique des situations-

problèmes. Il insiste sur le rapprochement des pédagogies de la situation-problème aux

pédagogies de la réponse et celles du problème. Les pédagogies du problème donnent une

priorité aux questions que la classe aura à résoudre et se rattachent au constructivisme qui

au centre du proce. Quant aux pédagogies de la réponse, Les

pédagogies de la situation-problème se rapprochent des précédentes (pédagogies de la réponse

et les pédagogies d importantes ». Dalongeville et Huber (2000) définissent la situation-problème comme une mise en mise en activité qui permet la production de capacités nouvelles. Une situation- un " espace organisé de production de nouvelles représentations et de nouvelles capacités ». Pour De Vecchi et Carmona-Magnaldi (2002), la situation-problème fait partie des outils

d'une pédagogie fondée sur l'autoconstruction des savoirs qui favorise l'engagement des

élèves une situation de recherche en relation avec

un obstacle lié à des conceptions erronées et vécues par les élèves comme une contradiction.

Les obstacles sont directement liés aux "manques" des élèves : manque de connaissances, de savoir-faire ou absence de comportement et d'attitude adéquats. Le travail sur cet obstacle -cognitifs et son dépassement ouvre sur la construction de connaissance à caractère général. "

placé face à une situation qui est en rapport avec un ou plusieurs obstacles qui doivent être

renversés». Cet " outil » répond à un changement des pratiques traditionnelles de

" Les situations-problèmes correspondent à " un renversement » de pratiques majoritairement

séculaires. Renversement que justifie en son fond la contradiction flagrante... entre une

logique expositive, avec son corollaire de pratiques explicatives, démonstratrices,

mensuratrices, faite d'évidences à légitimer, justifier, et une autre logique, d'un tout autre

7

ordre, qui est la logique de l'apprendre et de se former, faite d'hésitations, de tâtonnements, de

» (Vecchi et Carmona-Magnaldi, 2002).

la tâche qui vise le développement de nouvelles connaissances à travers une réelle activité

contexte, les moyens de validation, notamment la confrontation des stratégies et le débat, leur

permettent de lever les obstacles épistémologiques ou cognitifs qui appartiennent au développement même des connaissances. I-2. Les fondements épistémologiques et didactiques de la situation-problème

1-2-a. Deux courants épistémologiques ͗ l'instrumentalisme et le socio-constructivisme

et les théories comme des outils nécessaires pour résoudre des problèmes. Selon Piaget, la

qui nous entoure, des schèmes plus Le socio-constructivisme de Vygotsky et de Bruner, un autre fondement, insiste sur le it stimulante et amplificatrice mais pas substitutive savoir -même mais avec les autres et pour les autres, ne se donne pas, chacun doit le construire. Par ailleurs, il se

I-2-b. Les concepts didactiques

La représentation

Avant l'apprentissage, les élèves ont généralement une représentation mentale, souvent

erronée, du concept ou de la notion qu'ils vont étudier. Cette représentation s'est forgée au

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cours des années soit à partir de situations scolaires, soit à partir de situations de la vie

courante. Au cours de l'apprentissage, les nouveaux savoirs interagissent avec les

préconceptions anciennes, l'élève décode l'information reçue par l'intermédiaire de son

système de représentations et de connaissances.

" La construction du savoir constitue donc en faite une évolution des représentations

antérieures vers un système objectivement et scientifiquement acceptable. » (Robardet, 2006)

L'obstacle

Du point de vue épistémologique, la situation- épistémologiques que les scientifiques ont connus des progrès. Dans le domaine scolaire, lbstacle auquel on se réfère est celui dans le sens épistémologique de connaissances théoriques ou procédurales, voire de compétences comme le souligne Astolfi (1993) Dans une situation-problème, on ne peut réussir sans conceptualiser, sans comprendre et sans apprendre. Le franchissement et assure

Il faut donc cibler un obstacle, puis

mises en texte du savoir qui sont sinon linéarisées » (Astolfi et Develay, 1989). -obstacle

Si -problème est le

rechercher les obstacles dont le dépassement est à la fois possible et enrichissant, puis de définir les conditions didactiques permettant de le franchir. Ils pourront constituer des points

Face aux résistances des représentations erronées ou inadéquates, les didacticiens ont donc

proposé de créer des situations d'apprentissage autour de ces "objectifs-obstacles". Ces

situations doivent permettre de construire un espace de réflexion autour d'un problème à

9

résoudre et permettre à l'élève d'enrichir ses connaissances de nouvelles représentations en

écartant celles qui faisaient obstacle.

Le conflit socio-cognitif

Le conflit socio-cognitif est

différents (Merieu, 1997). Chaque élève prend en compte les points de vue des autres pour Dalongeville et Huber (2000) décrit la dynamique de la situation problème comme suit : lises en

crise (conflit cognitif) par la confrontation à une situation-problème, puis avec les

interprétations et les propositions de résolution du problème des autres apprenants voire du

formateur (conflit socio-cognitif). Cette mise en travail des représentations initiales produira

de nouvelles représentations plus riches, plus complexes, en lien plus pertinent avec la réalité.

Selon De Vecchi et Carmona-Magnaldi (2002), les critères qui définissent une véritable

situation-problème sont :

- être lié à un obstacle repéré, défini, considéré comme dépassable et dont les apprenants

doivent prendre con mentales),

- faire naître un questionnement chez les élèves (qui ne répondent plus aux seules questions),

- correspondre à une situation complexe, si possible liée au réel, pouvant ouvrir sur différentes

réponses acceptables et différentes stratégies utilisables ;

- déboucher sur un savoir général (notion, concept, loi, règle, compétence, savoir-être, savoir-

dont les activités ont été vécues et du savoir qui a pu être intégré).

En outre, la situation co rupture

(pour déconstruire les obstacles) caractérisent les situations-problèmes. Placés face à un

problème, les élèves sont obligés à adopter une démarche personnelle pour aboutir à la

10 Dans le même esprit, Astolfi (1993) caractérise une situation problème comme suivantes: - Elle est organisée autour du franchissement d'un obstacle par la classe, obstacle préalablement bien identifié.

- Le travail s'organise autour d'une situation à caractère concret, qui permet effectivement à

l'élève de formuler hypothèses et conjectures4.

- Les élèves perçoivent la situation qui leur est proposée comme une véritable énigme à

résoudre, en lien avec sa réalité, dans laquelle ils sont en mesure de s'investir.

- Les élèves ne disposent pas, au départ, des moyens de la solution recherchée, en raison de

l'existence de l'obstacle qu'il doit franchir pour y parvenir. C'est le besoin de résoudre qui

conduit l'élève à élaborer ou à s'approprier collectivement les instruments intellectuels qui

seront nécessaires à la construction d'une solution.

- La situation doit offrir une résistance suffisante, amenant l'élève à y investir ses

connaissances antérieures disponibles ainsi que ses représentations, de façon à ce qu'elle

conduise à leur remise en cause et à l'élaboration de nouvelles idées. - Pour autant, la solution ne doit pourtant pas être perçue comme hors d'atteinte pour les

élèves, la situation-problème n'étant pas une situation à caractère problématique.

- L'anticipation des résultats et son expression collective précèdent la recherche effective de la

solution, le "risque" pris par chacun faisant partie du "jeu". - Le travail de la situation-problème fonctionne ainsi sur le mode du débat scientifique à l'intérieur de la classe, stimulant les conflits socio-cognitifs.

- La validation de la solution et sa sanction n'est pas apportée de façon externe par

l'enseignant, mais résulte du mode de structuration de la situation elle-même.

- Le réexamen collectif du cheminement parcouru est l'occasion d'un retour réflexif, à

caractère métacognitif ; il aide les élèves à conscientiser les stratégies qu'ils ont mises en

4 Opinions fondées sur des présomptions, des probabilités

11

5, et à les stabiliser en procédures disponibles pour de nouvelles

situations-problèmes.

Concernant la tâche rattachée à une situation-problème, Dalongeville et Huber (2000)

expliquent que :

- Elle contient des données initiales qui précisent le contexte de la situation et qui sont utiles

pour résoudre le problème.

- Il y a un but à atteindre (différent de l'objectif d'enseignement) qui donne un sens à la

mobilisation et à l'organisation des connaissances.

- Il y a des contraintes ou des obstacles à surmonter qui exigent une réorganisation des

connaissances antérieures et qui amènent l'élève à trouver d'autres moyens, donc à faire des

apprentissages. - La démarche et la solution ne sont pas évidentes; la personne doit faire une recherche cognitive active pour savoir comment procéder.

En outre, ce qui caractérise surtout les situations-problèmes, soulignent De Vecchi et

Carmona-ne véritable rupture (pour déconstruire les savoir.

I-4. Rôles des acteurs

La dimension sociale a un rôle important dans la construction de savoir car " on apprend avec les autres et par les autres » (De Vecchi et Carmona-Magnaldi 2002). Alors, il est

indispensable de préciser ce qui sera à la charge des élèves et ce qui sera de la responsabilité

du professeur dans les interactions didactiques (Boilevin, 2005) avant de mettre en place une situation-problème. 5 12 I-4- Le professeur doit avoir la capacité d'expliciter et d'ajuster le contrat didactique. Perrenoud

des erreurs comme sources essentielles de régulation et de progrès, à condition d'être

analysées et comprises. Il est là pour soutenir la coopération entre élèves dans des tâches

complexes, et entendre les résistances des conceptions des élèves et en tenir compte. Son implication personnelle dans le travail ne doit pas le placer constamment " dans la position de l'arbitre ou de l'évaluateur, sans pour autant devenir un égal ». L dans ce processus, développent De Vecchi et Carmona-Magnaldi (2002), Il peut

intervenir au moment propice, sans jamais guider les élèves à la solution, sont indispensables,

il est " ! ».

Alors, l :

- savoir attendre, tout en observant, - entrer dans la démarche des élèves sans imposer la sienne, anomalie dans le raisonnement, - favoriser les échanges, - veiller aux bonnes relations sans jamais porter de jugement négatif, au contraire, - proposer des aides au bon moment, - relever les contradictions, - parfois donner directement posent si on juge que celles- - apporter des contre-exemples que le groupe est sur la mauvaise voie, - mettre en évidence le point important, 13 - si besoin, renvoyer à la situation de départ et rappeler le but à atteindre, - faire formuler des synthèses partielles, - permettre la validation au bon moment, - a - s élèves sur leur démarche. I-4-

Comme la situation problème permet aux élèves de faire de réels apprentissages en les plaçant

es problèmes, participe au débat en soumettant ses idées et collabore à

l'élaboration d'une ou des représentations de la classe. Il émet ensuite ses propres hypothèses

et travaille sur leur validation. ève prenne parcouru, par un retour sur leurs conceptions initiales, les compare à la production finale. Autrement dit, il devrait prendre

" Dans une pédagogie de situations-problèmes, le rôle de l'élève est de s'impliquer, de

participer à un effort collectif pour réaliser un projet, par la même occasion, de nouvelles

compétences. Il est invité à faire part de ses doutes, à expliciter ses raisonnements, à prendre

conscience de ses façons de comprendre, de mémoriser, de communiquer. On lui demande en

quelque sorte, dans le cadre de son métier d'élève, de devenir un praticien réflexif. »

(Perrenoud, 1997). De Vecchi et Carmona-Magnaldi (2002) précisent que les activités proposées permettent -problèmes : au niveau des savoir-faire et au niveau des savoir-être.

Au niveau des savoir-faire, l apprend à :

- identifier une tâche, - c - analyser un énoncé, une consigne, - anticiper, émettre une hypothèse, 14 - travailler sur les on doit éprouver, tester, - raisonner sue des petits problèmes, traiter certaines informations, - entrer dans des petites situations-problèmes individuelles et aborder la méthodologie g

Au niveau des savoir-être

- ne pas subir le groupe mais apprendre à travailler en son sein, - vivre les provocations, les ruptures, - se centrer sur un sujet, - construire, - être mis en lumière, - reconnaître les opinions différentes, critiquer les autres et bien vivre la critique, - se parler directemen - écouter, être écouté, respecter la parole et les idées des autres, - être curieux, laisser émerger son appétit de savoir.

I-5-a. Les apports de Fabre

Dans le cadre didactique, une analyse épistémologique du savoir à enseigner est

nécessaire pour repérer les concepts clés puis identifier les problèmes auxquels ces concepts

ndes

opérations mentales liées à son acquisition, les classes de problèmes à gérer, les obstacles à

dépasser et les situations critiques qui lui contredisent. Cela permet alors de concevoir unequotesdbs_dbs18.pdfusesText_24

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