Évolution des connaissances chez l`apprenant

DES CONNAISSANCES NAÏVES AU SAVOIR SCIENTIFIQUE
Responsable, Andrée Tiberghien,
UMR GRIC, CNRS – Université Lumière Lyon 2
Synthèse commandée par le programme “ École et sciences cognitives ”
Mars 2002

3
Tables des matières
Introduction de la synthèse ................................................................................................................ 7
Thème 1 : Connaissances “ naïves ” sur le monde matériel du bébé à
l’adulte par F. Cordier et A. Tiberghien.................................................................................. 9
1. Introduction....................................................................................................................................................... 9
2. Les connaissances des bébés de 0 à deux ans ................................................................................................ 10
3. Les connaissances de l'enfant (2 - 11 ans) ..................................................................................................... 12
3.1 Les travaux sur les connaissances langagières relatives au monde matériel .............................................. 13
3.2 Les apports des recherches en psychologie................................................................................................ 14
3.2.1 Les approches structurales du développement dans les lignées de Piaget et Vygotski....................... 14
3.2.2 Des modèles généralistes de développement à ceux par domaines .................................................... 15
3.3 Des travaux en psychologie aux travaux en didactique : la question des connaissances spécifiques et
transversales..................................................................................................................................................... 17
3.4 Les apports des recherches en didactique................................................................................................... 18
4. Les connaissances de l'adolescent (11 - 18 ans) ............................................................................................ 19
4.1 Les travaux en didactique........................................................................................................................... 19
4.1.1 Rapide historique................................................................................................................................ 19
4.1.2 Les orientations théoriques................................................................................................................. 20
4.1.3 Les travaux sur les conceptions dans la mouvance constructiviste..................................................... 21
4.1.4 Travaux dans la mouvance socio-constructiviste et/ou de la cognition située.................................... 23
4.2 Les travaux en psychologie ........................................................................................................................ 24
5. Conclusions...................................................................................................................................................... 24
Thème 2 : Évolution des connaissances chez l’apprenant par C. Buty et A.
Conuéjols ...................................................................................................................................................... 31
1. Qu’est ce qui évolue ? ..................................................................................................................................... 31
1.1 Des compétences générales ou des connaissances propres à un domaine spécifique ?.............................. 31
1.2. Le courant théorique du changement conceptuel ...................................................................................... 32
1.3. Cohérence partielle ou totale du fonctionnement cognitif d’un individu .................................................. 33
1.4. La perspective de l’intelligence artificielle ............................................................................................... 35
1.5. La cognition située .................................................................................................................................... 36
2. Les mécanismes de l’évolution....................................................................................................................... 37
2.1. Le conflit cognitif comme moteur de l’accommodation ........................................................................... 38
2.2. Les formes du changement conceptuel...................................................................................................... 38
2.3. Changement d’ontologies.......................................................................................................................... 38
2.4. L’analogie avec l’évolution des idées scientifiques .................................................................................. 39
2.5. Que deviennent les anciennes conceptions ?............................................................................................. 39
2.6. Changement graduel ou radical ? .............................................................................................................. 40
2.7. Le rôle des analogies................................................................................................................................. 40
2.8. Les conséquences sur les stratégies d’enseignement................................................................................. 41
3. Les facteurs de l’évolution.............................................................................................................................. 41
3.1. Le contact direct de l’individu avec le monde........................................................................................... 41
3.2. La situation et la didactique....................................................................................................................... 41
3.2.1. Construire des situations et des séquences d’enseignement-apprentissage ....................................... 42

Synthèse : Des connaissances naïves Introduction
au savoir scientfifique
4
3.2.2. Les hypothèses sous-tendant les recherches et les constructions de situations.................................. 42
3.3. Les interactions sociales et le langage....................................................................................................... 43
3.4. La problématique vygotskienne appliquée aux interactions scolaires....................................................... 43
3.4.1. Les formes de l’intervention pédagogique......................................................................................... 44
3.4.2. Fonction institutionnalisante ou fonction dialogique du discours...................................................... 45
3.4.3. L’étayage........................................................................................................................................... 45
4. Quelques remarques de conclusion ............................................................................................................... 46
Thème 3 : Articulation entre différents types de connaissances par J.
Rogalski et L. Veillard......................................................................................................................... 51
1. Introduction..................................................................................................................................................... 51
2. Quel découpage, quelle typologie des savoirs ? ............................................................................................ 52
3. Le rôle du transfert dans les acquisitions...................................................................................................... 53
3.1. Le transfert comme utilisation de connaissances....................................................................................... 54
3.2. Le transfert comme résultat d’un processus de changement .................................................................... 55
4. Le rôle des connaissances “ méta ”................................................................................................................ 55
4.1. Les représentations sur la connaissance scientifique................................................................................. 55
4.1.1. L’apprentissage de stratégies............................................................................................................. 55
4.1.2 Les représentations sur les savoirs (epistemological beliefs)............................................................. 56
4.2. Représentation de ses connaissances et représentation du processus de l’apprentissage .......................... 57
5. Le rôle de la langue et des systèmes de représentation symboliques comme instruments cognitifs dans le
développement des savoirs ................................................................................................................................. 58
5.1 La langue orale et écrite ............................................................................................................................. 59
5.1.1 L’évolution des instruments langagiers depuis l’enfant jusqu’à l’adulte............................................ 59
5.1.2. La multiplicité des fonctions instrumentales du langage................................................................... 60
5.2. Les systèmes de représentation symbolique.............................................................................................. 63
5.2.1. Schémas, diagrammes et graphiques comme outils d’acquisition de connaissances : la tentative
d’explication par les mécanismes cognitifs généraux.................................................................................. 63
5.2.2 La prise en compte des connaissances de l’apprenant, de ses buts et des difficultés liées aux
caractéristiques des systèmes de représentation symboliques. .................................................................... 64
5.2.3. Le cas du dessin technique ou la complexification progressive de l’approche des problèmes de
compréhension de représentation graphique................................................................................................ 66
6. L'articulation des savoirs disciplinaires et des savoirs professionnels ....................................................... 67
6.1. L’articulation intra et inter savoirs disciplinaires................................................................................. 68
6. 2. Articulation savoirs disciplinaires / savoirs professionnels................................................................. 69
7. Conclusion ....................................................................................................................................................... 72
Thème 4 : Les situations de formation dans l’enseignement en vue de
l’apprentissage du savoir scientifique et mathématique par C. Laborde, M.
Coquidé et A. Tiberghien.................................................................................................................. 81
1. Introduction..................................................................................................................................................... 81
2. Toile de fond théorique................................................................................................................................... 82
2.1. Perspectives des recherches....................................................................................................................... 82
2.2. Quelques orientations théoriques des recherches ...................................................................................... 83
2.2.1. Sur les savoirs.................................................................................................................................... 83
2.2.2. Sur l'apprentissage............................................................................................................................. 84
3. Problématiques et résultats des Travaux...................................................................................................... 85

Synthèse : Des connaissances naïves Introduction
au savoir scientfifique
5
3.1. Construction de dispositifs didactiques de formation et d’apprentissage.................................................. 85
3.1.1. L’articulation savoir - apprenant ....................................................................................................... 85
3.1.2. Les relations apprenants – enseignant ............................................................................................... 89
3.1.3. L’articulation savoir - situation ......................................................................................................... 91
3.1.4. Interrelations entre apprenant et artefact .................................................................................. 93
3.2. Analyse de dispositifs ordinaires ....................................................................................................... 95
3.2.1. L’articulation savoir – institution ...................................................................................................... 95
3.2.2 Les pratiques des enseignants............................................................................................................. 96
3.3. Validation des dispositifs didactiques construits....................................................................................... 97
4. Mise en perspective......................................................................................................................................... 98
4.1. Multiplicité des références dans la construction de dispositifs.................................................................. 98
4.2. Les résultats............................................................................................................................................... 98
4.3. Le déplacement des questions de recherche.............................................................................................. 99
4.4. Interrelations entre les théories de l’apprentissage et les théories de l’enseignement............................... 99
4.5. Les questions vives qui nous semblent émerger...................................................................................... 100
5. Conclusions.................................................................................................................................................... 101
Conclusion de la synthèse................................................................................................................ 109
Remerciements .................................................................................................................................................. 111
Liste du groupe restreint................................................................................................................................. 111
Liste des experts............................................................................................................................................. 112