[PDF] Modélisation et diagnostic des conceptions délèves de niveau

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THÈSE

Pour obtenir le grade de

DOCTEUR DE L'UNIVERSITÉ DE GRENOBLE

Spécialité : Ingénierie de la santé, la cognition et l'environnement

Arrêté ministériel : 7 août 2006

Présentée par

Gwenda-Ella CHAPEL

Thèse dirigée par Muriel NEY et

codirigée par Patricia MARZIN préparée au sein du Laboratoire d'Informatique de Grenoble dans l'École Doctorale EDISCE (Ingénierie pour la Santé, la

Cognition et l'Environnement

Modélisation et diagnostic des

conceptions d'élèves de niveau seconde sur l'information génétique, lors de l'élaboration d'expérience à l'aide de LabBook

Thèse soutenue publiquement le 21 juin 2011,

devant le jury composé de :

Mme Maryline COQUIDÉ

Professeure, IFE, Rapporteuse

Mme Marzin Patricia

Maître de conférence, Université Joseph Fourier, Co-Directrice

Mme Michau Florence

Professeure, INPG, Présidente du jury

Mme Monod-Ansaldi

Chargée d'étude et de recherche, IFE, Membre

Mme Ney Muriel

Chargée de recherche, CNRS, Directrice

Mme Laurence Simonneaux

Professeur, ENSA, Rapporteuse

Sommaire

Modélisation et diagnostic des conceptions d'élèves de niveau seconde sur l'information génétique Gwenda-Ella Chapel 2

Sommaire

Modélisation et diagnostic des conceptions d'élèves de niveau seconde sur l'information génétique Gwenda-Ella Chapel 3

Sommaire

I.

Contexte

de la II. Choix du sujet III.

Organisation

du

Première

partie

Analyse

du savoir de

Chapitre

I

Analyse

épistémologique

du I.

Analyse

1)

Étude

de la construction du A. Ce que l'on sait en B. 1880
1909

Confirmations

et précisions des découvertes C. 1909

Théorie

de l'hérédité accélérateur de D.

1947-1953

Six années d'intenses 2)

Obstacles

épistémologiques

rencontrés par les A.

Mutations

facteurs d'évolution et B. Un même matériel biologique différentes C. Liens entre les différents objets D.

Codage

de l'information II.

Analyse

du savoir 1)

Analyse

des 2)

Présentation

des connaissances dans des A.

Différents

niveaux B.

Modifications

de l'information génétique le cas des mutations

Chapitre

II

Analyse

des difficultés d'apprentissage du I. Le domaine de la génétique est difficile pour les II.

Difficultés

liées aux différents niveaux biologiques mis en jeu III. et au caractère abstrait du IV.

D'autres

difficultés liées la spécificité de la structure de l'information génétique sous forme V.

Difficultés

liées la caractérisation des conceptions en VI.

Deuxième

partie

Références

théoriques et questionnement ..........................................53

Chapitre

III Cadre I.

Conceptions

et 1) 2) II. Choix du modèle et modélisation des 1)

Modélisation

des conceptions en 2) Le modèle III.

Diagnostic

des 1)

Plusieurs

types de 2)

Différents

outils 3) Nos modes de recueil de productions IV.

Théorie

des

Situations

V.

L'élaboration

d'une expérience pour diagnostiquer les conceptions des

élèves....................66

1)

Pourquoi

élaborer

une expérience 2)

Comment

élaborer

un protocole expérimental lors de l'élaboration d'une expérience ?...............67

Sommaire

Modélisation et diagnostic des conceptions d'élèves de niveau seconde sur l'information génétique Gwenda-Ella Chapel 4 3)

Différentes

phases de production dans l'élaboration d'une expérience en travaux pratiques texte, graphique, A.

Définition

et rôle des différentes B.

Hypothèses

de résolution de l'expérience sous forme de C. Les représentations D. Le protocole VI. Un outil au service de notre

étude

1)

Généralités

sur les 2)

LabBook

création et

Chapitre

IV

Problématique

et I.

Hypothèses

de II.

Problématique

et questions de III.

Hypothèses

de

Troisième

partie

Chapitre

V

Méthodologie

I.

Méthodologie

de la création et de la mise en place de la II.

Présentation

de la III.

Analyse

a priori de la 1) Choix réalisés pour l'élaboration de la 2)

Analyse

a priori dans le cadre de la

Théorie

des

Situations

A. Le contrat B. Les variables C. Le 3) Liens entre le problème posé et le savoir A.

Analyse

du problème B.

Connaissances

4)

Objets

biologiques et modification de l'information génétique sur les neuf niveaux biologiques 96
A.

Détermination

du nombre de niveaux a)

Construction

de la première partie de b)

Méthodologie

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