La construction de critères de scientificité pour la démarche d'investigation : une approche pragmatique pour l'enseignement de la physique à l'école primaire

Construction of a set of criteria of scientificity for inquiry-based science : a pragmatic approach to the teaching of physics in primary school

• Auteur / Autrice : Estelle Blanquet
• Direction : Pierre Coullet, André Giordan, Éric Picholle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 24/11/2014
• Etablissement(s) : Nice en cotutelle avec Université de Genève. Faculté de psychologie et des sciences de l'éducation
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de didactique et d'épistémologie des sciences (Genève, Suisse) - Laboratoire de Didactique et d'Epistémologie des Sciences- Genève / LDES
• Jury : Président / Présidente : Yves Quéré
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Coullet, André Giordan, Éric Picholle, Yves Quéré, Paul-Antoine Miquel, Jean-Louis Martinand, Joaquim Dolz-Mestre, Roger Maynard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Paul-Antoine Miquel, Jean-Louis Martinand

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sciences -- Méthodologie

Épistémologie

Écoles primaires

Didactique

Étude et enseignement (primaire)

Physique

Mots clés libres

Didactique de la physique

Science scolaire

Démarche d'investigation

École primaire

Nature de la science

Critère de scientificité

École maternelle

Approche "bottom-up"

Épistémologie

Subjectivité collective

Méthode scientifique

Modèles analogiques

Représentations de la science

Enseignement de la physique

Découverte du monde

Didactics of physics

School science

Inquiry-based science education

Primary school

Nature of science

Criterium of scientificity

Kindergarten

Bottom-up approach

Philosophy of science

Collective subjectivity

Scientific method

Analogical models

Views of science

Physics teaching

Résumé

Le mémoire vise à proposer une épistémologie pragmatique de la science scolaire à l’école primaire. Un défaut de compréhension de la nature de la science pourrait en effet justifier en partie les difficultés de l'enseignement des sciences par démarche d'investigation. Une étude des représentations de la science chez les enseignants et futurs enseignants confirme qu’ils n‘en ont pour la plupart qu‘une vision assez floue, relevant majoritairement d'une forme d'empirisme naïf. Un jeu opératoire de critères de scientificité adapté au contexte de l’école est développé dans une approche "bottom-up" partant des pratiques de classe effectives. Sa capacité à discriminer pratiques scientifiques et non scientifiques est discutée, de même que les implications didactiques et épistémologiques de son utilisation. Il est en particulier possible d‘en déduire des définitions évolutives d‘une science scolaire normative mais subsidiaire par rapport à la “science des scientifiques”. Cet outil épistémologique s’avère bien reçu par les enseignants auxquels il a été présenté. Le test en situation de différentes stratégies pédagogiques fait apparaître que les plus efficaces pour l'appropriation de critères de scientificité ajoutent à la démarche d’investigation une composante épistémologique explicite. Certains éléments de méthode scientifique peuvent être travaillés dès la Grande Section de maternelle (5-6 ans) : des élèves ayant vécu des démarches d’investigation s’avèrent capables de revendiquer la primauté de l’expérience, mais aussi de mettre en œuvre des tests relatifs à plusieurs critères de scientificité et de s‘approprier les rudiments de la modélisation scientifique.

The purpose of this thesis is to propose a pragmatic epistemology of school science in primary school. Indeed, some of the difficulties encountered by inquiry-based science education may be attributed to a lack of understanding of the very nature of science. A survey on the perception of science by incumbent teachers and teachers in training confirms that most of them have a relatively vague vision grounded in a form of naive empiricism. A practical set of criteria of scientificity adapted to the school context is developed through a “bottom-up” approach based on actual classroom practices. Its efficiency at discriminating scientific and non-scientific practices is discussed, as well as the didactical and epistemological implications of its use. It is thus possible to deduce evolutive definitions of a school science that is normative yet subordinated to the “science of scientists”. Teachers responded positively to this epistemological tool when it was presented to them. Among the different teaching strategies tested in a classroom, the most efficient for the acquisition of criteria of scientificity were those which supplemented the inquiry process with an explicit epistemological component. Some elements of scientific method can be introduced as early as kindergarten (5-6 y.o) : after experimenting with inquiry processes, pupils have proved able not only to claim the primacy of experiment but also to run tests related to different criteria of scientificity and acquire the basics of scientific modeling.