Conceptions Théorèmes en Acte

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Conceptions Thormes en Acte. Master Didactiques et Interactions Lyon 2. Prise en compte de lapprenant. Hypothse: llve acteur de la construction de ses connaissances Llve a, avant enseignement, des ides, des raisonnements lui permettant de rsoudre des problmes - PowerPoint PPT Presentation

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<ul><li><p>ConceptionsThormes en ActeMaster Didactiques et InteractionsLyon 2</p></li><li><p>Prise en compte de lapprenantHypothse: llve acteur de la construction de ses connaissancesLlve a, avant enseignement, des ides, des raisonnements lui permettant de rsoudre des problmes</p><p>Recueil dides communes des lvesRecherche des formes gnrales de raisonnement</p></li><li><p>Les conceptions, cest quoi?Une conception, ce n'est pas ce qui merge en classe, c'est--dire ce que l'lve dit, crit ou fait. Une conception correspond la structure de pense sous-jacente qui est l'origine de ce que l'lve pense, dit, crit ou dessine.le modle scientifique ne se situe que rarement dans le prolongement du sens commun. </p></li><li><p>ExemplesUne situation idale en physiqueDeux boules de masses diffrentes (en mousse, en fer) tombent. Laquelle touchera le sol la premire?La physique montre que la vitesse ne dpend pas de la masse:Masse x acclration = somme des forcesma = mg et donc dv/dt = g do v = gtLe mcanisme de la digestion en biologieJavale un verre deau, je mange un biscuit, dcrire ce quil se passeLes rponses des lves </p></li><li><p>Hypothsesles lves ont des ides sur des phnomnes mme avant enseignement, celles-ci ayant une certaine stabilit.lapprentissage dune notion est dpendant de ces ides; il sagit dune conception constructiviste de lapprentissagela connaissance des ces ides permet de mieux adapter lenseignement, ou encore de proposer un enseignement plus efficace.</p></li><li><p>Conceptions / ReprsentationsComprendre, cest construire une reprsentation compatibleAvec les donnes de la situationLa tche raliserLes connaissances en mmoireUne reprsentation est lie la situation donne, un moment donn, elle nest pas stableCest une construction circonstancielle</p></li><li><p>DfinitionTiberghien: Une conception est un ensemble de connaissances ou de procdures que le chercheur attribue llve dans le but de rendre compte des conduites de llve dans un ensemble de situations donnes. </p><p>Ce positionnement thorique ncessite des hypothses: llve est cohrent si lon se place de son point de vue. Cette hypothse est largement partage par les chercheurs en didactique.</p></li><li><p>Mode demploiExpliciter les conceptions permet de prvoir les catgories de rponses dlvesPour un niveau donnPour un type de questionsPour un type de situations</p></li><li><p>Exemple: lectricitlutilisation prioritaire dun fluide ou de quelque chose qui circule</p><p>l'lectricit part des deux bornes de la pile pour se rejoindre dans le rcepteur: courants antagonistes</p><p>modleunipolaire: il suffit dun fil reliant lampoule la pile pour que lampoule brille </p></li><li><p>Rsistance des conceptionsElles comportent une logique propre</p><p>Ce sont des connaissances errones parfois, mais structures</p><p>Elles font intervenir des hypothses "thoriques", des observations empiriques, et une rationalisation des ces diffrents lments dans des schmas explicatifs</p></li><li><p>Origines des conceptionsCultureSocitAffectifRelations aux objets</p></li><li><p>Exemple en mcaniqueUne personne tient dans sa main une balle et avance dun pas rapide. Que se passe-t-il si elle lche la pierre? Quelle est la trajectoire de la pierre pendant sa chute?</p></li><li><p>Mouvement circulaireLeonard de Vinci: tout corps lanc avec force dans lair poursuit le mouvement dans lequel il a t engag; donc si le corps est lch au cours dun mouvement circulaire, sa trajectoire restera courbe.</p></li><li><p>Force et mouvementPour les lves, 2 types de conceptions (thories intuitives):</p><p>Sil y a mouvement, il y a force, dans la direction du mouvement (L. Viennot: le capital-force).</p><p>La force est proportionnelle a la vitesse</p></li><li><p>Exemple de conceptionslectrocintique</p></li><li><p>QuestionnaireDans les deux schmas lectriques suivants, tous les lments sont identiques (piles et ampoules). Que pensez-vous des phrases suivantes (Vrai/Faux/Je ne sais pas)1) Les diffrences de potentiel mesures aux bornes des lampes B2 et B3 sont gales2) Les diffrences de potentiel mesures aux bornes de B2 et B3 sont plus faibles que celles mesures aux bornes de B13) Les ampoules B2 et B3 brillent moins fort que lampoule B1 </p></li><li><p>Les schmas proposs</p></li><li><p>Interprtations dlves"L'ampoule elle s'allume.... parce qu'il y a de l'lectricit... je sais que c'est de l'nergie" "C'est la pile qui fait allumer la lampe parce qu' l'intrieur y a ... c'est l'lectricit""La pile s'use un certain moment parce qu'elle en donne, elle en donne mais si jamais on l'teint il va rester de l'lectricit dans la pile... "</p></li><li><p>Interprtation du chercheurRponses semblables de la 6me la matrise. Raisonnement qui consiste considrer que le gnrateur (cause) fournit un courant constant (mdiateur)l'ampoule ou le rsistor consommant ce "courant" (mdiateur) au fur et mesure qu'il traverse les lments. Une seule variable est utilise, le "courant" (mdiateur) Formulation de la conception par Closset"Tout se passe comme si la pile constituait une rserve de quelque chose de matriel (nomme : courant, lectricit, lectrons) qu'elle fournit au circuit dbit constant. Le raisonnement se fait en terme d'une notion unique le "courant" qui est fourni par la pile et qui se dplace dans le circuit sans influence de l'aval sur l'amont."</p></li><li><p>Formulation des conceptionsLes concepts de courant, d'nergie, d'lectricit et de tension sont utiliss de manire interchangeable. La dfinition du courant comme un taux d'coulement des charges laisse penser que seule la vitesse des lectrons est importante. Modle d'usure: la sortie d'une composante, la quantit de courant est moindre qu' son entre.Les lves ont tendance raconter l'histoire de quelque chose qui voyage le long d'un circuit (lectron par exemple) en subissant une srie d'aventures locales et sans rtroaction de l'aval sur l'amont. Le gnrateur est la source du courant; le reste du circuit est au dpart vide de la matire qui y circulera (le courant). Vision du gnrateur comme rservoir de charges. Pour un gnrateur donn, le courant qui en sort est toujours le mme, peu importe les composants du circuit. </p></li><li><p>Le systme explicatif de llveUne relation causale linaire simple</p><p>La pile (cause) :donne de l'lectricit"; ce dbit est une caractristique de la pile;est use aprs un certain temps.L'ampoule (effet) :utilise l'"lectricit", ou encore consomme cette "lectricit";donne de la lumire;peut chauffer (dans certains cas).Le "courant" (mdiateur):se dplace partir de la pile vers l'ampoule.</p><p>L'interprtation et la prdiction sont bases sur une relation causale lie l'action d'allumer. </p></li><li><p>Conceptions et obstaclesLes obstacles pistmologiques de Bachelard</p></li><li><p>les obstacles pistmologiques se situent dans lacte mme de connatre </p><p>Les professeurs de sciences imaginent que lesprit commence comme une leon [...] Ils nont pas rflchi que ladolescent arrive dans la classe de physique avec des connaissance empiriques dj constitues: il sagit alors, non pas dacqurir une culture exprimentale, mais bien de changer de culture exprimentale, de renverser les obstacles dj amoncels par la vie quotidienne.</p><p>Lesprit scientifique doit se former en se rformant</p></li><li><p>Connaissance scientifique / commune (Closset, 1983)La connaissance scientifique est, autant que faire se peut, totalement explicite; elle est par essence, questionnable, entirement structure et cohrente.</p><p>La connaissance commune est dans sa construction et son fonctionnement, implicite; elle nest pas questionnable par essence, elle nest que partiellement structure et partiellement cohrente.</p><p>La connaissance premire, mme si elle peut parfois conduire une rponse correcte, nest presque jamais, dans sa structure et dans sa dmarche, entirement conforme au savoir scientifique</p></li><li><p>Obstacles pistmologiques</p><p>La connaissance du rel est une lumire qui projette toujours quelque part des ombres. Elle nest jamais immdiate et pleine. Les rvlations du rel sont toujours rcurrentes. Le rel nest jamais ce quon pourrait croire mais il est toujours ce quon aurait d penser.</p><p>Face au rel, ce quon croit savoir clairement offusque ce quon devrait savoir. Quand il se prsente la culture scientifique, lesprit nest jamais jeune. Il est mme trs vieux, car il a lge de ses prjugs. Accder la science, cest, spirituellement rajeunir, cest accepter une mutation brusque qui doit contredire un pass.</p><p>Pour un esprit scientifique, toute connaissance est une rponse une question. Sil ny a pas eu de question, il ne peut y avoir connaissance scientifique. Rien ne va de soi. Rien nest donn. Tout est construit.</p></li><li><p>Thorme en ActeThorie des champs conceptuelsVergnaud</p></li><li><p>Thorme en acteLe concept de "thorme en acte" dsigne les proprits des relations saisies et utilises par le sujet en situation de solution de problme, tant entendu que cela ne signifie qu'il n'est pas pour autant capable de les expliciter ou de les justifier." G.VERGNAUD, RDM n2.2, page 220</p></li><li><p>Rsolution de problmesCest dans la solution de problme ou plus gnralement dans le traitement des situations-problmes que sont labores les notions et que sont extraites les proprits pertinentes. Le psychologue et le matre peuvent se former une image des connaissances et reprsentations des lves partir des observables dont ils disposent, c'est--dire des actions du sujet en situation et des tmoignages symboliques que le sujet fournit de son activit : formulations verbales, dessins, schmas, critures...</p></li><li><p>Des thormes implicitesLes diffrentes rponses et solutions apportes par les lves peuvent tre considres pour des rgles de production ou procdures. Il est mthodologiquement dcisif d'identifier ces rgles ou procdures. Mais on ne peut comprendre leur signification que si elles sont rapportes aux relations auxquelles elles s'appliquent. En d'autres termes, il faut les considrer comme des "thormes" implicites.</p></li><li><p>jugs vrais par les lvesCes thormes en acte sont jugs comme vrais par les lvesIls sont mis en oeuvre par les lves dans diffrentes situations (contrairement la rgle daction qui fonctionne dans laction immdiate pour le problme pos)Ils ont un champ de validitIls produisent des rsultats errons hors de ce champ de validit</p></li><li><p>ExemplesLa multiplication par 10quand on multiplie par 10, on ajoute un zro</p><p>Contrle du rsultat de la multiplicationMultiplier, cest agrandir</p><p>Le carrLe carr dun nombre est toujours plus grand que le nombre</p></li><li><p>Interprtation gnraleLes thorme en actes sous-jacent sont relatifs une conception des nombres</p><p>Uniquement rels</p><p>Dont valeur absolue est suprieure un</p><p>Dans ces cas, les thormes en actes fournissent des rsultats exacts. Hors de ce champ de validit, ils fournissent des rsultats errons.</p></li><li><p>AttentionThorme en acte / rgles du contratExemple: les dcimauxComparaison de deux nombres: 1- comparaison de la partie entire2- si galit, comparaison des parties dcimales</p><p>il faut prendre en compte le nombre de dcimales, alors que souvent en classe, on travaille avec le mme nombre de dcimales (francs, centimes / m, dm, cm)</p></li><li><p>Exemple: la digestionJavale un verre deau, je mange un biscuit</p></li><li><p>Catgorisation des rponses</p></li><li><p>Sans repre</p></li><li><p>Avec repre</p></li><li><p>Exprience filme</p></li><li><p>trajectoires</p></li></ul>