la planification des activités des élèves en tp · la planification des activitÉs des ÉlÈves...

Version française 1/18

LA PLANIFICATION DES ACTIVITÉS DES ÉLÈVES EN TRAVAUX

PRATIQUES DE PHYSIQUE :

analyse de pratiques d'enseignants

Hélène Richoux Institut national de recherche pédagogique,

Département de didactique des disciplines,

29 rue d'Ulm,

F 75230 Paris cedex 05

Mél : [email protected]

Daniel Beaufils Université Paris XI,

DidaScO, Bâtiment 333

F 91405 ORSAY cedex

Mél : [email protected]

Résumé Les travaux pratiques occupent une place importante dans l'enseignement de physique et chimie et

sont généralement présentés comme le lieu de conduite d'activités scientifiques. Le travail présenté

ici est une étude de l'élaboration des travaux pratiques par les enseignants de lycée (enseignement

secondaire), menée sur la base d'entretiens et d'observations de classes. Une première analyse

montre que les enseignants ne font en réalité aucune référence à l'activité scientifique et que la

planification de la séance est un souci premier. L'élaboration d'une grille spécifique a permis une

analyse détaillée qui montre une cohérence forte entre planification et "raisons" invoquées par les

enseignants. Nous proposons en synthèse un modèle du fonctionnement de "l'enseignant-

constructeur".

Abstract Practical work is usually considered as the way to do science and to learn about experimental inquiry.

The work we report in this paper focuse on the way physics teachers are designing practical work at

secondary level. Analysis of teachers interviews and observations of labwork sessions show that

teachers never invoke scientist's processes, but give first importance to planning considerations. We

designed a specific grid for a more detailled analysis. Results show a great coherence between

planning and reasons given by teachers. We propose, as a synthesis, a model for the "teacher-

designer functioning".

Key words : Teacher, physics, labwork, secondary level

RICHOUX H. & BEAUFILS D. (2003). La planificación de las actividades de los estudiantes en los trabajos prácticos de física: análisis de prácticas de profesores, (planification des activités des élèves en travaux pratiques : analyse de pratiques des enseignants"), Enseñanza de las ciencias, 21 (1), 95-106.

mailto:[email protected]


En France, depuis 1902, les séances de travaux pratiques où les élèves manipulent eux-mêmes du

matériel (Belhoste et al., 1996) occupent une part importante de la durée d'enseignement de

physique-chimie et sont considérées comme essentielles pour l'acquisition de connaissances et de

savoir-faire. Ainsi, les objectifs des programmes actuels rappellent que "[...] une place privilégiée est

accordée aux activités expérimentales, [...]. Ces activités permettent en effet d'établir le rapport

particulier que les sciences expérimentales établissent avec le monde réel, d'où se dégagent une

vision et une compréhension unifiées de phénomènes a priori très divers." (Bulletin Officiel de

l'Éducation Nationale, 1999). De nombreux travaux ont porté depuis quelques années sur le rôle et la

nature des travaux pratiques, tant en France (Guillon, 1995 ; Bécu-Robinault, 1997 ; Beney et Séré,

2001) que sur le plan international (Leach et Paulsen, 1999 ; Séré, 1998). Dans le travail que nous

présentons ici, nous avons focalisé notre attention sur l'élaboration des travaux pratiques par les

enseignants en recherchant les éléments qu'ils prennent en compte et les raisons de leurs choix ;

nous proposons en synthèse un modèle du fonctionnement de "l'enseignant-constructeur".

I. LE CADRE THÉORIQUE

1.1. Problématique

La structure "classique" des travaux pratiques repose sur la mise à disposition des élèves d'une fiche

d'activités et des appareils adéquats pour étudier différents phénomènes et ce, généralement, d'une

façon quantitative (mesures, traitements numériques, modélisation). Dans un grand nombre de cas

également, cette procédure repose sur l'hypothèse d'une certaine "autonomie" des élèves : pendant

une heure et demie l'élève est confronté à la réalité de l'expérience, devant tour à tour mettre en

œuvre les connaissances acquises en cours, et ainsi les consolider, ou en acquérir d'autres (savoirs

et/ou savoir-faire de physicien ou de chimiste).

Quand l'enseignant élabore la séance de travaux pratiques, il vise pour les élèves des objectifs

particuliers d'apprentissage, de structuration de connaissances, et fait alors implicitement l'hypothèse

que les activités qu'il leur confie produiront les effets attendus pour l'acquisition des savoirs : il

construit un milieu d'interaction spécifique, pour les élèves, dans un objectif précis.

1.2. Milieu didactique et théorie des situations

Notre approche fait ainsi référence à la didactique des mathématiques, et plus spécifiquement au

concept de "milieu" défini par G. Brousseau (1988 ; p. 320) dans le cadre de la "théorie des situations"

(Brousseau, 1986), comme le système avec lequel l'élève interagit. Suivant Brousseau, on doit alors

envisager l'existence de situations où les apprentissages doivent avoir lieu sans que l'intention

didactique n'apparaisse dans les activités (de telles situations sont qualifiées de "a-didactiques") et

d'autres, à l'opposé, où les activités sont clairement fondées sur des méthodes et des objectifs

didactiques explicites (ces situations et les milieux correspondants sont alors qualifiés de

"didactiques"). La question prend tout son sens dans l'enseignement de la physique-chimie. En effet,

d'un côté, référence est faite à des activités scientifiques de laboratoire qui seraient transposées



(Guillon, op.cit.) et où les élèves "feraient de la science" (situations a-didactiques ; Tsoumpélis et

Gréa, 1995), tandis que de l'autre, à l'évidence, si dans les séances de travaux pratiques

"traditionnelles" les élèves manipulent des dispositifs scientifiques et effectuent des modélisations, les

activités avec les mesures n'ont généralement ni la rigueur scientifique ni l'extension possible en

référence aux démarches et activités du physicien : les activités dites "scientifiques" correspondent

alors à des situations fortement didactiques.

Pour préciser ce que nous considérons comme "milieu" de l'élève pour les séances de travaux

pratiques, nous faisons référence à Brousseau, cité par M-J. Perrin-Glorian (1994 ; p.129), "dans une

situation de l'action, on appelle "milieu" tout ce qui agit sur l'élève ou ce sur quoi l'élève agit. Elle peut

ne comporter ni maître ni autre élève". Dans notre cas, l'environnement matériel évoqué

précédemment en constitue évidemment l'essentiel. Mais il convient d'inclure dans la constitution du

milieu la "fiche de travaux pratiques" (traditionnellement utilisée dans l'enseignement français de la

physique et de la chimie) dans laquelle sont formulés les questions auxquelles les élèves doivent

répondre, les problèmes qu'ils doivent résoudre et, souvent, des indications sur les moyens à mettre

en œuvre. Si le fait de mettre hors du milieu les autres élèves peut être sujet à débat, nous l'avons

accepté ici car il est facile de constater (et nous le verrons plus loin) que l'enseignant, dans sa

construction de la séance, n'organise généralement pas d'interactions entre les élèves. Par contre

nous avons été amené à inclure l'enseignant dans ce milieu car, comme nous le verrons lors de

l'analyse, il prévoit ses interactions avec les élèves.

De plus, dans l'enseignement secondaire français, les activités de travaux pratiques s'inscrivent dans

un cadre très contraint : une séance par semaine, de durée limitée à une heure trente, invariablement

intercalée entre des cours, et portant alternativement sur physique puis chimie. En conséquence, il

était d'emblée clair pour nous que les choix des enseignants de proposer telle ou telle expérience,

telle ou telle mesure ou analyse, ne pouvaient pas seulement relever de paramètres "didactiques" :

pour que le "processus pédagogique" fonctionne, l'enseignement doit également assurer la faisabilité

des tâches. La place du travail de planification des activités est donc un point important de la

structuration du milieu à analyser.

II. QUESTIONS DE RECHERCHE Le glissement de situations "d'activités scientifiques" a-didactiques à des situations fortement

didactiques évoqué précédemment, est sans doute corrélé à la construction de situations fortement

planifiées. Notre travail s'est donc naturellement concentré sur les connaissances de la situation

mises en jeu par les enseignants (Comiti et al., 1995) et sur la recherche de la cohérence dans la

construction/planification du milieu d'interaction. En termes de "milieu" et de "situation", notre

questionnement pourrait se décliner en deux questions :

• Quelles sont les raisons qui prévalent dans le choix des activités expérimentales :

- raisons didactiques liées à la physique et à son apprentissage ?

- raisons pédagogiques liées à l'organisation de l'enseignement ?



• Quelle est la part des contraintes de planification (nature et importance) dans l'élaboration -

structuration du milieu ?

III. ÉLÉMENTS DE MÉTHODOLOGIE Ainsi, à l'instar des travaux menés sur l'enseignement (Hewson et Olsen, 1994 ; Nott et Smith, 1995 ;

Olsen et al., 1996 ; Luc et Durey, 1997 ; Haslam et Gunstone, 1998), afin d'atteindre un niveau assez

fin dans la description et l'analyse de séances de travaux pratiques effectivement mises en œuvre,

nous avons centré notre travail sur des études de cas. nous nous plaçons dans le cadre de l'analyse

de pratiques d'enseignants de sciences physiques.

3.1 Choix du niveau d'enseignement et des séances de travaux pratiques, choix des

enseignants

Nous avons choisi de travailler avec des enseignants différents sur les mêmes thèmes de travaux

pratiques d'un même niveau d'enseignement. Nos travaux se sont centrés sur des situations

"classiques" de travaux pratiques dans lesquelles on trouve a priori des activités quantitatives. Nous

avons opté pour le niveau de la classe de Première S afin d'éliminer la très forte emprise du

baccalauréat sur les choix de l'enseignant (Richoux, 1998).

Nous analysons ici le travail fait avec deux professeurs confirmés (désignés P2 et P4), qui enseignent

dans les classes scientifiques de lycée depuis une dizaine d'années.

Par ailleurs, nous avons cherché à minimiser a priori, l'influence du paramètre "élèves" en choisissant

des enseignants qui travaillent dans des lycées pour lesquels le recrutement des élèves n'est ni

privilégié ni particulièrement difficile.

Pour ce qui concerne les séances de travaux pratiques, nous avons repéré des sujets traités dans la

plupart des manuels du niveau de première S et reconnus (ou ayant les caractéristiques) comme

"sujets pérennes" (Bécu-Robinault et Tiberghien, 1995). Nous avons choisi trois sujets où, a priori, les

objectifs des séances et les activités pouvaient être différents :

- la chute libre

- la mesure d'une grandeur calorimétrique,

- l'étude d'un dipôle électrique en vue d'un bilan énergétique.

3.2. Le recueil des données

Compte tenu des choix que nous avons faits pour le cadre théorique, connaître les éléments que

l'enseignant prend en compte pour élaborer le milieu de la séance de travaux pratiques que nous

allons étudier est incontournable. En cohérence avec nos questions de recherche, c'est l'explicitation

par les enseignants des activités qu'ils font mettre en œuvre qu'il nous faut obtenir et étudier ; ainsi,

nous avons réalisé des entretiens avant chaque séance de travaux pratiques avec les enseignants

concernés sur des séquences élaborées sans aucune intervention de notre part.



Parallèlement, nous avons relevé et analysé les fiches de TP car celles-ci sont à la fois

représentatives de la construction de l'enseignant et un élément du milieu de l'élève.

L'observation des activités des élèves et de l'enseignant pendant la séquence de travaux pratiques,

l'enregistrement des échanges entre les élèves et le professeur, les copies des élèves doivent nous

renseigner sur le fonctionnement du milieu, et ainsi tester la construction élaborée par l'enseignant.

Un entretien mené après chaque séance de travaux pratiques doit permettre au professeur de donner

sa propre analyse des éventuels écarts entre la prévision et la réalisation de la séance.

Les transcriptions des entretiens avec les enseignants et celles des échanges entre enseignant et

élèves, les grilles d'observations renseignées, les documents des élèves constituent le corpus des

données, pour chaque séance de travaux pratiques.

Nous ne présenterons ici qu'un bref aperçu de la méthodologie suivie pour l'entretien préalable à

chaque séance de travaux pratiques (Ayçaguer-Richoux, 2000). Ces entretiens semi-directifs doivent

amener l’enseignant à développer sa propre analyse a priori de la séquence. L'analyse des réponses

devraient nous renseigner sur le milieu que l'enseignant a construit pour les élèves et sur la prévision

de son fonctionnement.

Nous avons élaboré une grille pour l'entretien préalable dans laquelle les questions prévues portent

essentiellement sur la planification des activités, sur les comportements, attitudes, activités et sur les

résultats attendus. Nous n'avons pas demandé de justification à l'enseignant : nous avons essayé que

nos questions n'induisent pas une réponse fabriquée pour la circonstance.

Ces questions ont servi de trame pour l'entretien préalable qui est mené en s'appuyant sur la fiche

rédigée par l'enseignant.

IV. ANALYSE DE LA CONSTRUCTION DU MILIEU DE L'ÉLÈVE Nous avons effectuée cette analyse en deux temps. Dans un premier temps, nous avons effectué un

premier repérage des différentes catégories d'arguments proposés par les enseignants. Partant d'un

cadre large permettant d'inclure les éléments liées à l'idée d'une transposition des activités

scientifiques à ceux liés à l'organisation matérielle et la planification, nous avons ainsi affiné les

rubriques et identifiés les sous-rubriques correspondantes. Dans un second temps, nous avons

considéré cette catégorisation comme un outil d'analyse et appliqué la grille ainsi constituée pour faire

une analyse plus fine et quantitative des autres entretiens.

Dans la suite, nous montrons comment la première phase a permis de mettre en lumière des aspects

essentiels de l'argumentation des enseignants, puis nous donnons des résultats d'ensemble pour les

six séances étudiées. Nous terminons cette partie en proposant un modèle pour la construction d'un

TP qui synthétise les résultats de nos travaux.



4.1. Les éléments d'analyse du discours

Première analyse du discours : les différentes catégories

Une première analyse a été effectuée à partir des entretiens réalisés avec les enseignants P2 et P4 et

des professeurs de terminale S. Le premier thème d'analyse portant sur "la planification des activités "

est en cohérence avec les questions que nous leur avons posées pendant les entretiens préalables.

D'une manière générale, si la planification des activités et productions des élèves ne fait aucun doute

dans la pratique générale des enseignants (Tochon, 1989), elle se fait encore plus visible dans le

cadre des activités expérimentales de travaux pratiques où des fiches d'activités sont fréquemment

distribuées aux élèves. Le deuxième thème d'analyse concerne les "raisons, justifications,

argumentations" que donnent les enseignants pour expliquer les choix qu'ils font lorsqu'ils élaborent

une séance de travaux pratiques scientifiques.

Notre hypothèse était que des "critères de scientificité" (c'est-à-dire les éléments, tels que appareils,

méthodes, démarches, faisant référence à "la science" ou à "l'activité des scientifiques")

apparaîtraient comme une justification des choix opérés. Pour cette rubrique, nous avons alors

travaillé dans un premier temps à une structuration autour des conceptions des enseignants sur le

fonctionnement de la science, sur l'apprentissage et l'enseignement en physique (Robardet, 1998 ;

Roletto, 1998 ; Van Driel et Verloop, 1999 ; Porlan et al., 2000). Mais très clairement, et il s'agit là

pour nous d'un premier résultat essentiel, les références attendues à des démarches scientifiques ne

sont pas apparues spontanément pendant les entretiens, et par ailleurs l'articulation

didactique / scientifique ne s'est pas manifestée non plus de façon explicite dans le discours des

enseignants.

Une catégorisation des raisons fondée sur une articulation démarche didactique - démarche

scientifique se révélait donc d'emblée inadéquate et notre catégorisation comporte essentiellement

une prise en compte de références à l'enseignement scientifique et à la gestion du groupe

(planification).

Les items de planification

Les entretiens ont fait apparaître des éléments de planification relatifs à la place de la séance de

travaux pratiques par rapport au programme (aspect institutionnel) et par rapport à la progression

suivie par l'enseignant dans la classe particulière étudiée. Nous les avons qualifiés d'externes, pour

les distinguer d'autres éléments de planification que l'on peut qualifier d'"interne" à la séance de

travaux pratiques qui rendent compte de la planification des activités et des productions mais

également des problèmes d'organisation matérielle de la séquence relevés par les enseignants.

(Figure 1)



Figure 1 : Structuration des items de planification

Note : notre travail portant sur la place du quantitatif dans les travaux pratiques, nous avons cherché à

analyser plus finement tout ce qui concerne les activités des élèves à ce niveau : acquisition des

mesures, traitement mathématique des mesures et analyse. Ceci nous a amené à diviser plus

finement l’item “activités des élèves” lors de la constitution de la grille d'analyse (voir tableau 1).

Les items de raison / justification / argumentation Comme nous l’avons écrit plus haut, les références à des activités scientifiques ne sont quasiment

pas apparues dans les discours des enseignants. La grille d'analyse finalement retenue n'indique

donc pas de "raisons scientifiques" en tant que catégorie principale. Nous ne distinguons alors que

deux catégories que nous avons appelé "raisons d'entreprise" et "raisons d'enseignement".

Les "raisons d'entreprise"

Dans cette catégorie, nous avons considéré les contraintes que l'enseignant doit institutionnellement

prendre en compte (programmes, durée des séances, etc.), les contraintes matérielles spécifiques à

l'enseignement expérimental (matériel disponible, équipement des salles, etc.) ainsi qu'un point

spécifique de l'organisation de l'enseignement des sciences au lycée : l'alternance des séances de

travaux pratiques et de cours.

Les "raisons d'enseignement""

Cette catégorie regroupe les raisons correspondant à l'enseignement et à l'apprentissage, aux choix

propres de l'enseignant concernant la séance, et à la gestion du groupe pendant l'activité. Nous y

avons distingué "l'enseignement de connaissances, savoir-faire et démarches de physique" de la

"prise en compte de l'apprentissage en physique". D'un côté l'enseignant argumente l'organisation de

sa séance en fonction de connaissances, savoir-faire à acquérir par tous (nous classons alors ces

arguments en "enseignement de savoirs, savoir-faire et démarche"), mais de l'autre, l'enseignant peut

s'intéresser plus spécifiquement à l'élève-apprenant, et prendre en compte les difficultés particulières

(nous classons alors les arguments dans "prise en compte de l'apprentissage")



Parmi les "choix pour l'enseignement de la physique" que les professeurs explicitent, nous avons

relevé dès la première étude des entretiens, l'importance qu'ils accordent à ce que nous avons appelé

"construire un référent" : l'un des "objectifs" est d'apporter aux élèves une connaissance (observation

ou expérience commune) sur laquelle va pouvoir se construire la suite du cours.

Dans la rubrique "gestion de l'activité du groupe", nous mettons à l'évidence tout ce que l'enseignant

invoque pour que les élèves puissent travailler de façon "autonome", qu'aucun ne reste inactif, etc. À

ces arguments correspondant à des choix, nous avons associé ce qui constituent des incertitudes

quant au déroulement de la séance, des difficultés possibles quant au fonctionnement du matériel, à

la réelle autonomie des élèves etc.

À un niveau voisin, nous avons ajouté ce que nous avons appelé "les objectifs généraux de

l’enseignement", qui se réfèrent directement aux "objectifs non disciplinaires" listés par l'Inspection

Générale de Physique-Chimie (IGEN, 1996) pour les travaux pratiques.

Figure 2 : Structuration des items "raisons d'enseignement"

4.2. Les résultats de l'analyse des entretiens

La structure précédemment obtenue a constitué la trame de la grille d'analyse que nous avons utilisée

ensuite pour l'ensemble des entretiens. De façon à pouvoir repérer plus facilement et quantifier les

occurrences, nous avons attribué un code à chaque item. La grille ainsi constituée est la suivante :

Code Place du TP par rapport au programme Pg1 Planification

globale Place du TP dans la progression du cours Pg2 Organisation de la séance Pi1

Montage et mesures

Pi2

traitement Pi3 Analyse,

discussion Pi4

Activités des élèves

Autres Pi5 Productions des élèves Pi6

Planification

Planification interne au TP

Activité de l'enseignant Pi7 RICHOUX H. & BEAUFILS D. (2003). La planificación de las actividades de los estudiantes en los trabajos prácticos de física: análisis de prácticas de profesores, (planification des activités des élèves en travaux pratiques : analyse de pratiques des enseignants"), Enseñanza de las ciencias, 21 (1), 95-106.


Contraintes institutionnelles (programmes, durée, …)

Re1

Moyens matériels (disponibilité, qualités…) Re2

Raisons

d'entreprise Articulation TP/cours Re3

Enseignement de connaissances Rd1 Enseignement de savoir faire Rd2

Enseignement d'une démarche Rd3 Prise en compte des difficultés des élèves,

de l'apprentissage pour la physique Rd4

Construction d'un référent Rd5 Choix propres pour l'enseignement en

physique Rd6

Élèves actifs Rp1 Enseignant disponible

Rp2

Élèves autonomes

Rp3

Gestion de l'activité

Incertitudes, difficultés pour

l'enseignant

Rp4a-matériel

Rp4b-élèvesObjectifs généraux de l'enseignement Rp5

Raisons

Raisons d'enseignement

Autres Rp6 Tableau 1 : grille d'analyse complète et code des items

Pour l'analyse des transcriptions des entretiens préalables, nous avons d'abord réalisé un découpage

du discours en séquences thématiques, le changement de thème pouvant résulter de l'initiative de l'un

ou l'autre des interlocuteurs. Nous avons ensuite réalisé un deuxième découpage en unités de

signification, chaque unité contenant un argument ou un élément de planification selon la grille

d'analyse étudiée précédemment. Dans une même séquence thématique, l'analyse du discours

permet de comptabiliser les différentes unités de signification mais également de ne pas doubler le

codage pour des répétitions liées à l'argumentation. Cette méthode nous a permis de compter les

occurrences de chacun des items et de relever les relations entre les items de planification et de

"raisons".

Nous présentons ici un bilan des résultats de l'analyse dans un premier temps en termes de

planification puis, dans un deuxième temps, en termes de "raisons". Pour chacun des entretiens le

total cumulé des occurrences pour les items de planification comme pour ceux de "raisons" reste

inférieur à 100 ; la fréquence de chacun des items est donc faible et nous utiliserons les

renseignements obtenus comme des indicateurs de tendance.

Bilan de la planification

Afin de rendre plus lisible les résultats, nous les présentons en regroupant les items selon les axes

principaux de planification définis plus haut (figure 1) : planification globale Pl.gl, planification de

l'organisation Org, des activités des élèves Act.él, de la production Prod et enfin des activités de

l'enseignant Act.ens.



nombre total d'unités codées N = 95 nombre total d'unités codées N = 64



Figure 3 : Diagrammes des fréquences (en pourcentage) des catégories principales

On voit ainsi que, si pour l'ensemble des TP tous les aspects de planification sont couverts, c'est la

planification des activités des élèves qui est toujours la plus importante : ce résultat montre que les

enseignants avaient effectivement des réponses à donner, des précisions à développer pour ce qui

apparaît comme leur préoccupation principale.

Des différences apparaissent selon les sujets étudiés notamment au niveau de l'organisation. Ce

premier bilan ne permet pas de déterminer ce qui, du sujet ou de la situation élaborée, peut induire

ces différences.



Bilan des raisons/justifications/argumentations

Qu'en est-il des raisons et choix de l'enseignant qui ont amené à ces planifications ? Nous présentons

ci-dessous les résultats pour chaque séance de travaux pratiques sous la forme d'un diagramme en

bâtons, donnant la fréquence pour chaque item pris séparément cette fois, dans chacun des

entretiens préalables, afin de mieux faire apparaître les raisons qui apparaissent systématiquement et

celles qui, au contraire, ne se retrouvent quasiment pas.

nombre total d'unités codées : 87 nombre total d'unités codées :76

nombre total d'unités codées : 41 nombre total d'unités codées : 45

nombre total d'unités codées : 72 nombre total d'unités codées : 53

Figure 4 : Diagrammes des répartitions des types de "raison" invoquées par les enseignants



Les raisons d'entreprise

Dans le bloc des "raisons" d'entreprise (Re1, Re2 et Re3), on relève que la fréquence la plus

importante pour tous les TP étudiés est celle concernant le matériel (Re2). Elle est d'ailleurs toujours

parmi les plus importantes quand on la rapporte à l'ensemble des "raisons". Ainsi par exemple ce sont

des contraintes liées au nombre de postes de mesures pour l'étude de la chute libre qui expliquent

l'importance que donne l'enseignante P2 à l'organisation de la séance : "donc après on va attaquer la manip, donc que je vais leur expliquer qu’il y a que deux postes

d’acquisition/ ça c’est important, il faut qu’ils y passent par groupes de trois, […], donc voilà ce que

j’avais pensé faire, avec les moyens du bord […]."

Ce sont des difficultés potentielles lors du mesurage qui expliquent également que pour cette même

séance, l'enseignant P2 fournisse un tableau de mesures aux élèves : "j'espère pouvoir en faire quelque chose mais c'est pas sûr, […], parce que moi j'ai fait des dizaines

d'essais et j'ai des résultats vraiment, qui sont quelquefois très divergents, enfin très divergents [...] "

Ceci est en cohérence avec l'importance prise par le matériel didactique déjà relevée pour expliquer

la persistance des habitudes (Couchouron et al., 1996 ; Hirn 1995), les rôles de l'expérience dans les

démarches expérimentales mises en œuvre dans l'enseignement (Johsua et Johsua, 1987) ou pour

caractériser les expériences pérennes (Bécu-Robinault et Tiberghien, op.cit.). Les autres "raisons"

soit se révèlent sensibles à chaque situation particulière soit leur fréquence reste faible, voire nulle.

Les raisons d'enseignement

Pour ce qui concerne les "raisons" relatives à l'enseignement/apprentissage de la physique (Rd1,

Rd2, Rd3 et Rd4), une première comparaison des diagrammes fait apparaître la présence toujours

importante (entre 10 et 20%) de l'item Rd4 témoignant de la prise en compte des difficultés

d'apprentissage et montrant que les enseignants connaissent et / ou prévoient les difficultés des

élèves face à l'apprentissage en physique :

- Comprendre le principe d'acquisition des mesures sur un montage nouveau : " au moment ils font le test pour vérifier si Magnum fonctionne, ils verront les cellules qui s’obturent / en

passant le doigt / on leur fait passer le doigt pour qu’ils comprennent bien cette histoire cellules

émettrice, réceptrice"

- Prendre en compte des difficultés conceptuelles :

"[…], donc c’est vraiment en relation avec la leçon [...] et avec juste la question d’avant, pour essayer de

faire, faire la relation avec ce qu’on a fait sur le principe d’inertie"

La comparaison des diagrammes met également en évidence la quasi absence, pour les six

entretiens, de l'item Rd3 relatif à l'enseignement de démarches scientifiques : aucune de ces six

séances de travaux pratiques n'a en effet comme objectif d'apprendre aux élèves à mettre en œuvre

une démarche expérimentale. Enfin, pour ce qui concerne l'enseignement de connaissances et de

savoir-faire (Rd1 et Rd2) les fréquences de ces deux items apparaissent dépendantes de la situation.

À propos des "raisons" en liaison avec les choix personnels des enseignants (Rd5, Rd6), on peut

relever que l'apparition de l'item Rd5 relatif à la construction d'un référent (graphe, modèle



mathématique ou résultat numérique attendu de chaque groupe d'élèves dans la durée du TP) est

importante quand le cours suivant est construit sur ces résultats : la construction de ce référent

commun aux élèves et à l'enseignant est donc un objectif didactique précis comme dans l'exemple

cité ci-dessous (la chute libre - enseignant P2) : "il me semble que les élèves savent de quoi je parle, puisqu’ils l’ont, si tu veux ils l’ont un petit peu quand

même, ils l’ont travaillé, ils ont / comment te dire, ils se sont un peu coltiné avec la difficulté

expérimentale, ils ont vu ce que c’était, donc quand moi je vais faire le cours, attention c’est une chute

modélisée, idéale etc. ils sauront de quoi je parle, puisqu’ils vont avoir du mal, c’est pas simple […]"

Quant aux arguments correspondants à des choix personnels pour l'enseignement de la physique,

tous regroupés dans Rd6, ils sont a priori corrélés à une image de l'enseignement de la physique. Les

choix "pour la physique" évoqués dans les différents entretiens sont très variés, comme par exemple :

- Faire la séance de travaux pratiques avant le cours : "Oui, j’aime bien, quand ça marche, quand ça marche dans la progression j’aime bien plutôt voir en TP,

introduire en TP exploiter derrière, je préfère, […]" (chute libre - enseignant P2)

- établir une relation mathématique à partir de mesures : "[...] j’avais quand même envie de montrer qu’il y avait une relation, que ça varie mais que ça varie pas

au hasard, qu’il y a quand même des lois, même si ces lois on est pas capable avec les connaissances

qu’on a de les justifier, [...] (chute libre - enseignant P4)

- faire utiliser des notices techniques par les élèves pour mettre en œuvre un matériel nouveau : " J’essaie aussi de leur donner des extraits de, bon j’ai repris la notice, […] je pense que c’est important

pour eux d’être capables de lire des choses un peu techniques [...] " (chute libre - enseignant P4)

Nous pouvons relever que le sceau de chaque enseignant (fréquence des Rd5+Rd6) est nettement

imprimé. Ceci est en cohérence avec la construction des six TP qui sont des créations originales (ou

des adaptations) qu'ils ont réalisées.

Sur l'ensemble des items qui concernent la prévision de déroulement de la séance (Rp1, Rp2, Rp3 et

Rp4), nous relevons la présence massive de Rp4 dans tous les entretiens. Cet item regroupe les

difficultés que risque de rencontrer l'enseignant pendant la séance (difficultés liées au matériel

(Rp4a), aux élèves (Rp4b) comme leur comportement, leur investissement), les incertitudes quant au

déroulement. " Pour la mesure de la masse de la glace, à tous les coups ils vont poser la glace sur la balance, bon, je

m'attends à tout" (calorimétrie - enseignant P2) "je ne sais pas du tout ce qu'il vont imaginer [...] en fait ce sont des élèves assez déroutants parce qu'ils

ne sont pas forts de façon théorique mais ils peuvent avoir des idées, donc peut-être qu'ils auront des

idées" (chute libre - enseignant P4)

La fréquence de l'item Rp4 montre que, dans la projection que l'enseignant fait du déroulement du TP,

il est très présent et devra s'adapter aux difficultés qui se présenteront (Tochon, 1989). Enfin, les

"raisons" concernant les objectifs généraux d'enseignement (Rp5) apparaissent peu dans les bilans

de codage que nous avons réalisés : ce sont essentiellement des objectifs disciplinaires qui guident

l'élaboration des TP de physique. Parmi les quelques items "autres" (Rp6) répertoriés, nous n'avons

relevé aucune référence à une pratique scientifique.



Les résultats de l'analyse des entretiens en termes de planification et de "raisons" montrent à la fois

l’importante variété des paramètres que les enseignants doivent gérer et les choix qu'ils opèrent.

Nous proposons ci-dessous un modèle pour la construction d'une séance de travaux pratiques qui

synthétise ces résultats.

V. SYNTHÈSE : UN MODÈLE POUR LA CONSTRUCTION DU TP Parmi les "raisons" que nous avons listées et analysées ci-dessus, un ensemble apparaît comme

imposé à l'enseignant et représente autant de "contraintes institutionnelles" : il s'agit de la prise en

compte du programme, de la gestion du matériel (qualité, nombre, etc.), des salles disponibles, des

horaires (durées des séances, alternances, etc.). Pour toutes les autres "raisons", telles que "la

séance de travaux pratiques permettra de construire un référent", "les élèves travailleront de façon

autonome", "prendre en charge les difficultés", les choix de l'enseignant et ses références propres

interviennent : connaissances de la classe, des élèves, de l'enseignement. Ainsi, pour la situation de

travaux pratiques que nous étudions à partir de l'analyse des entretiens, la structure de la construction

du TP par l’enseignant apparaît alors bipolaire : la "gestion des contraintes" constitue un des pôles et

le "modèle pour la mise en œuvre de l'enseignement" représente le second pôle. Ce dernier recouvre

pour chaque enseignant, le modèle qu'il se fait de l'enseignement scientifique et le modèle de l'élève

qu'il s'est construit, de façon un peu générale, ou plus spécifiquement pour la classe qu'il a en charge

durant une année. Le modèle pour la construction devient alors :

Gestion des

contraintes

Modèle

de mise

en œuvre de

l'enseignementProfesseur

Élève Activités

planifiées

Contenu

des programmes

et

objectifs généraux de

l’enseignement

Horaires

Organisation

TP/cours Matériel

Cadre institutionnel de la classe

Figure 5 : Modèle de construction d'un TP



La flèche professeur / activités planifiées représente ici l'activité de construction de l'enseignant.

Nous avons inscrit l'ensemble dans un cadre qui représente le cadre institutionnel de la classe car, s'il

ne fait aucun doute que programmes, horaires, contraintes matérielles font partie du cadre

institutionnel de l'enseignement, il nous apparaît que l'enseignant est aussi un membre de cette

institution et que le modèle de l'élève que nous avons évoqué, n'est pas celui de l'élève-individu-

apprenant, mais bien l'élève dans un sens plus générique, "l'élève de la classe X". Ce schéma permet

donc d’analyser les liens qu’établit l’enseignant entre les activités qu’il planifie et les raisons et choix

qu’il indique pour chaque séance de travaux pratiques.

Cette analyse montre la complexité du système que gèrent les enseignants. À l’issue de notre travail,

les enseignants nous apparaissent comme des "enseignants constructeurs", c'est-à-dire des

enseignants ingénieurs qui, pour élaborer les séances de travaux pratiques doivent prendre en

compte des paramètres très différents : limite des programmes, planification de l’enseignement

incluant l’évaluation des apprentissages, organisation spécifique de la séance incluant les contraintes

particulières aux activités expérimentales (sécurité, fiabilité du matériel, etc.).

La reconnaissance de cette dimension professionnelle dans la formation initiale est un enjeu majeur

(Porlán et Rivero, 2001) et, à côté des travaux qui ont contribué à la réflexion sur la formation des

maîtres – sur les plans épistémologique (Robardet, op.cit.) et didactique (Saint-Georges, 1998) - il

nous paraît donc tout aussi essentiel que la didactique des sciences s’intéresse à la pratique des

enseignants.

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