Investigation, épistémologie et auto

Investigation, épistémologie
et auto-didactique
Mise en évidence de la nature du couplage
épistémologie-didactique dans la justification du pilotage
des démarches d’enseignement chez des enseignants du
premier degré en formation initiale
Frédéric Kapala
IUFM de l’université de Franche-Comté, site de Lons-le-Saunier
23, rue des écoles
39000 Lons-le-Saunier
LEPS-LIRDHIST
Université Claude Bernard Lyon 1
43, Boulevard du 11 Novembre 1918
69622 Villeurbanne CEDEX
[e-mail]
RÉSUMÉ. Des enseignants du premier degré en formation initiale sont soumis à un
questionnaire qui porte d’une part sur les démarches scientifiques et les démarches
d’enseignement des sciences et d’autre part sur les potentialités didactiques d’un système de
fiches, ressource qui permet de piloter les traces écrites des élèves en décomposant une
séquence d’apprentissage en différents temps didactiques. L’analyse du corpus (réponses et
explicitations de celles-ci) met en lumière l’existence d’un schéma de type empirico-réaliste
servant de cadre commun pour les enseignants à la description des sciences et de leur
enseignement. Cela nous amène à proposer un cadre théorique destiné à éclairer le couplage
épistémologie-didactique chez les enseignants au sein une réflexion portant en particulier sur
les démarches d’investigation.
MOTS-CLÉS : sciences, enseignement, investigation, démarche, méthode, écrits, formation,
matrices méthodologiques
KEYWORDS : sciences, teaching, inquiry, process, method, writings, training, process matrix
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1. Cadre théorique
1.1. Investigation scientifique ou investigation pour l’enseignement des sciences ?
Les dispositifs d’investigation et d’enquête pour l’enseignement des sciences
s’imposent internationalement (Coquidé et al., 2009 ; Robine, 2009). Ce travail
porte sur la question de la référence convoquée par les enseignants pour concevoir,
mettre en œuvre et justifier leur démarche d’enseignement des sciences, là où deux
pratiques distinctes semblent souvent se confondre dans les prescriptions à « faire
des sciences pour apprendre les sciences ».
Les démarches scientifiques mises en œuvre par les scientifiques dans leur
pratique quotidienne sont, au côté des concepts scientifiques, cibles de
l’enseignement, mais fournissent aussi un modèle didactique de l’enseignement de
ces concepts. Cela invite naturellement à questionner leur statut de « pratiques de
référence » (Martinand, 1986 ; 2000 ; 2003).
Le socioconstructivisme fournit un cadre pour les apprentissages scientifiques en
structurant une référence triple aux travaux de Piaget, Vygotski et Bachelard
(Roletto, 1998 ; Astolfi & Develay, 2005). Robardet (2001), qui conceptualise la
« situation-problème » pour l’enseignement des sciences-physiques au secondaire,
convoque le concept d’obstacle épistémologique (Bachelard, 1938) et l’articule à un
cadre d’apprentissage socioconstructiviste. Un « objectif-obstacle » sous-tend la
situation et « le modèle d’apprentissage, issu des travaux de Piaget et de la
psychologie sociale, est celui de l’adaptation aux situations » (Martinand, 1986).
Robardet (2001, p. 1174), qui veut pourtant « concilier le souci de promouvoir à
l’école un rapport acceptable à la démarche scientifique avec les contraintes de la
classe », décrit un dispositif de nature essentiellement didactique.
Concernant les démarches d’investigation, Mathé et al. (2008) affirment se
retrouver devant un problème de transposition didactique (Chevallard, 1991) « du
« savoir savant » (les démarches de la science) au « savoir à enseigner » (la
démarche d’investigation telle qu’elle est décrite dans les directives officielles) ».
Pourtant la démarche d’investigation n’est pas ici un savoir à enseigner mais une
démarche didactique, même s’il est légitime de chercher à savoir ce que les élèves
vont pouvoir construire de la nature des démarches scientifiques via une démarche
d’enseignement issue des conceptions que l’enseignant a sur les sciences et leur
enseignement. Ce qui est en jeu est moins « l’interprétation du programme par les
enseignants et son effet dans leurs pratiques » (Mathé et al. 2008, p. 47) que
l’impact de leurs conceptions sur les démarches scientifiques et sur les vertus
didactiques de celles-ci.
La nécessité d’aménagement d’un « espace didactique » (Calmettes, 2009) qui
complète la description et la modélisation de la diversité des pratiques (Morge &
Boilevin, 2008), fait écho aux constatations de Coquidé et al. (2009) concernant
l’absence de « référence à un modèle pédagogique ou une théorie d’apprentissage »
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pour des démarches d’investigation considérées comme « un nouveau sésame pour
l’enseignement des sciences ».
À partir de la remarque de Jenkins8 (1999), nous pouvons formuler quelques
questions :
- Une démarche d’investigation est-elle une démarche d’enseignement des
sciences spécifique ou bien la transposition (à expliciter) au milieu scolaire de
pratiques scientifiques (aux vertus didactiques à justifier) ou bien encore d’une
démarche pédagogique générale indépendante des contenus ?
- Quelles sont les contraintes, les modalités, les finalités, les objectifs, la
pertinence… d’une expérience scientifique de l’élève, dans un cadre scolaire ?
- La familiarisation des élèves avec les démarches des scientifiques et avec une
certaine image de la nature de la science doit-elle se confondre avec l’utilisation
didactique de celles-ci ?
- Quelle conception située un enseignant a-t-il de la place des pratiques
scientifiques, telles qu’il se les représente dans la justification des démarches
d’enseignement prescrites, telles qu’il les interprète et telles qu’il les met en œuvre ?
- Les ressources proposées aux enseignants peuvent-elles et doivent-elles donner
accès à la complexité du système ?
- Lors des phases d’élaboration et de conduite d’une séquence d’enseignement
particulière (en termes de champ disciplinaire, de concepts, d’obstacles, de
démarches…) peut-on imaginer une ressource permettant à l’enseignant de prendre
conscience de la nature du couplage science-enseignement qui préside à ses choix ?
Nous faisons l’hypothèse qu’il est possible de conceptualiser, de manière
globale, mais aussi de manière individuelle et locale, les caractères de distinction et
d’apparentement des démarches scientifiques et des démarches d’enseignement des
sciences pour en étudier le couplage. Les ressources proposées aux enseignants
doivent leur permettre d’accéder à cette conceptualisation.
1.2. Les matrices méthodologiques
La matrice disciplinaire introduite par Kuhn (1983) permet de penser la
construction sociale d’une « science normale » ; la matrice curriculaire « fixe la
nature et l’identité de l’enseignement » en s’intéressant aux déterminants du
curriculum d’une discipline, objet social (Lebeaume, 2000). Poursuivant la
recherche de déterminants du curriculum réel et latent (Forquin, 2005) à l’intérieur
du « système scolaire », il est proposé de penser la pratique d’enseignement
relativement aux conceptions que les enseignants se font des pratiques des
8. « What has not changed, however, is the underpinning belief that in some way school
science education should seek to replicate the supposed methods of science itself, whether this
belief is expressed in terms of “process’science”, “investigative’science”, science as “inquiry”
or in some other terms. »
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scientifiques et de leur potentiel de normativité sur leurs pratiques d’enseignement.
On nomme « matrice méthodologique » le concept générateur non « réducteur »
(Arsac et al., 1989 ; Cassirer, 1977) au sein duquel toute démarche d’une pratique
donnée peut se déployer. Pour comprendre la nature et l’identité des démarches
d’enseignement des sciences, on met en rapport la matrice méthodologique réelle
des démarches d’enseignement des sciences d’un enseignant avec la conception
qu’il a de la matrice méthodologique de la science enseignée, en étudiant les
éventuelles justifications de subordination de la seconde à la première. Nous ne
nous situons pas dans une recherche de relation de transposition univoque mais
plutôt dans une recherche de correspondances à double-sens reposant notamment
sur l’explicitation du répertoire de concepts et de valeurs, communs ou spécifiques,
que ces matrices méthodologiques intègrent.
Pour déployer des démarches d’investigation productives, il faut les libérer de
l’incompatibilité avec une méthode scientifique prégnante parce que séduisante
(Tang et al., 2010). Les ressources proposées aux enseignants doivent leur permettre
d’une part le dépassement de la croyance en cette méthode scientifique (Voizard,
2006) et le questionnement de l’évidence de son application comme méthode
didactique. Elles doivent d’autre part leur permettre d’interroger la place de la
référence aux pratiques des scientifiques dans le pilotage des démarches
d’enseignement.
Quels sont les cadres conceptuels individuels et locaux qui justifient les
conceptions de l’enseignement des sciences qu’ont les différents acteurs du système
d’enseignement des sciences à l’école primaire ? Quelles en sont les spécificités,
disciplinaires ou relatives aux différents niveaux d’enseignement ? On peut faire
l’hypothèse que les conceptions individuelles de chaque praticien concerné, sur la
matrice méthodologique des démarches scientifiques et sur son utilité/utilisabilité9
pour penser l’enseignement de la discipline scolaire correspondante, ont une grande
importance dans ce système.
Le travail qui est présenté dans la suite initie une tentative d’identification chez
des enseignants du premier degré en formation des matrices méthodologiques des
démarches scientifiques et des démarches d’enseignement des sciences. À travers
une recherche de concordances et de distinctions on vise le répertoire local et
individuel des concepts et des valeurs sur lesquelles elles se fondent
réciproquement.
9. Nous reprenons ici le vocabulaire issu de l’évaluation de l’ergonomie des EIAH (Tricot et
coll., 2003) en proposant d’évaluer « l’acceptabilité » des démarches scientifiques pour
l’enseignement des sciences selon leur utilité (possibilité d’atteindre le but) et leur utilisabilité
(possibilité de mettre en œuvre les moyens).
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2. L’étude
L’étude réalisée consiste principalement en une explicitation (adaptation de
l’entretien d’explicitation selon Vermersch, 2006) par des enseignants en formation
de leurs pratiques d’élaboration et de conduite de séquences relevant des sciences à
l’école primaire. On souhaite mettre en évidence les conceptions qui sous-tendent
ces pratiques. Un indicateur privilégié consiste à repérer les éléments de pilotage par
le maître des traces que les élèves vont être amenés à produire. L’explicitation de ce
pilotage passe par la critique a priori et la projection de l’utilisation d’un dispositif
de fiches qui permettent de décomposer une démarche d’enseignement en temps
didactiques (scientifiques, pédagogiques, langagiers). Ce dispositif dénommé
CAST10 (Cahier d’Activités Scientifiques et technologique), est issu d’une
recherche-action pilotée par l’INRP en 1998-2000 et a évolué dans le cadre de la
formation des enseignants du premier degré.
Le travail qui est présenté11 repose sur une étude de cas qui concerne des
stagiaires professeurs des écoles en formation dans un Institut Universitaire de
Formation des Maîtres en France. Parmi les 29 stagiaires qui ont rempli un
questionnaire (février 2009), 5 ont accepté de se prêter à un entretien d’explicitation
(fin juin 2009).
Dans une première partie du questionnaire12, les enseignants se positionnent par
rapport aux démarches scientifiques et aux démarches d’enseignement des sciences.
Sans signification statistique, l’exploitation se limite à une recherche de cohérence
et de définition de profils. Les réponses servent d’appui pour les entretiens
d’explicitation ; explicitation de la réponse au questionnaire et explicitation des
pratiques personnelles d’élaboration de séquences en sciences et technologie à
l’école primaire. Les entretiens ont été transcrits et analysés dans une logique
comparative en dégageant des thématiques.
Une seconde partie fait référence à l’appropriation et à la projection d’utilisation
du dispositif CAST. Les réponses ouvertes sollicitées y font l’objet d’une analyse de
contenu (notamment à l’aide d’un logiciel d’analyse textuelle, HyperPo13).
10. Disponible en ligne : http://gallery.me.com/fredkapala#100054
11. On peut télécharger le mémoire de master qui contient le traitement détaillé des réponses
au questionnaire et des entretiens d’explicitation ici :
http://web.me.com/fredkapala/Mémoire_HPDS_FK_09/Annexes.html
12. Disponible en ligne :
https://spreadsheets.google.com/viewform?hl=fr&formkey=cGZSYzBOcjNUM1VmVFVlbU
dJZkVqUXc6MA
13. Disponible en ligne :
http://tapor.mcmaster.ca/~hyperpo/Versions/6.0/index.cgi?&delta_iLang=fr (consulté le
21 septembre 2010)
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