Les fonctions des expériences dans la construction des savoirs scientifiques à l'école élémentaire : études de cas au cycle 3 de l'école élémentaire

The functions of experiments in the construction of scientific knowledge : case studies in cycle 3 of elementary school

• Auteur / Autrice : Aicha Barroudi
• Direction : Denise Orange Ravachol
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'éducation et de la formation
• Date : Soutenance le 07/11/2024
• Etablissement(s) : Université de Lille (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'homme et de la société (Lille ; 2006-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre interuniversitaire de recherche en éducation (Villeneuve d'Ascq, Nord)
• Jury : Président / Présidente : Maria Pagoni-Andréani
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Catherine Boyer, Jérôme Santini
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Catherine Bruguière, Marco Barroca-Paccard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sciences -- Expériences

Apprentissage par problèmes

France

Étude et enseignement (primaire)

Sciences

Mots clés libres

Expérimentation

Problématisation

Réfutation

Démarche d'investigation

Savoirs scientifiques

Pratique enseignante

Experimentation

Problematisation

Refutation

Investigative approach

Scientific knowledge

Teaching practice

Résumé

Depuis les années 2000 et dans le but de rendre l'élève plus actif dans ses apprentissages, les programmes d'enseignement de sciences valorisent la démarche d'investigation comme une démarche pédagogique innovante qui veut rendre les élèves acteurs de leur apprentissage et où l'expérimentation, si elle est possible, occupe une place importante. Notre étude porte sur les fonctions des pratiques expérimentales dans l'enseignement des sciences au cycle 3 de l'école élémentaire. Nous nous focalisons sur les pratiques ordinaires d'enseignant.e.s pour comprendre comment elles ou ils exploitent les activités expérimentales dans la construction de savoirs scientifiques par les élèves. Nous analysons sept séquences ordinaires intégrant des expérimentations dans des domaines scientifiques différents (sciences physiques, sciences de la vie et la terre, éducation au développement durable). Notre analyse s'effectue dans le cadre théorique de l'apprentissage par problématisation. Elle vise à caractériser la place et le rôle des expériences et à quels types de savoirs elles contribuent ou non, mais aussi dans quels types de démarches elles s'inscrivent. Nous nous appuyons sur une méthodologie basée sur l'analyse des interactions langagières enseignant.e / élèves notamment celles attachées aux moments d'interprétation et d'exploitation des expériences en classe. En complément, nous étudions ce qu'en disent les enseignant.e.s lors d'entretiens semi-directifs réalisés avec elles et eux. Les résultats des analyses montrent que l'exploitation des expériences par les enseignant.e.s relèvent le plus souvent d'une logique de validation de la bonne solution au problème posé, où que les pratiques expérimentales en reste à une fonction illustrative. Cela tient de l'approche qu'ont les enseignant.e.s de la démarche d'investigation et des savoirs scientifiques, mais aussi à leurs difficultés de choix et de mise en œuvre des expériences et à celles de l'interprétation des résultats expérimentaux. Nous notons également que certaines expérimentations sont propices à de courts moments de problématisation, pas forcément intentionnels de la part de l'enseignant.e, et d'engagement des élèves vers des savoirs scientifiques raisonnés.

Since the 2000s, with the aim of making students more active in their learning, science curricula have been promoting the investigative approach as an innovative pedagogical approach that aims to make students actors in their learning, and where experimentation, where possible, plays an important role. Our study focuses on the functions of experimental practices in science teaching in cycle 3 of elementary school. We focus on the ordinary practices of teachers to understand how they exploit experimental activities in the construction of scientific knowledge by pupils. We analyze seven ordinary sequences incorporating experiments in different scientific fields (physical sciences, life and earth sciences, education for sustainable development). Our analysis is based on the theoretical framework of problematization-based learning. It aims to characterize the place and role of experiences and the types of knowledge to which they do or do not contribute, as well as the types of approaches they are part of. Our methodology is based on the analysis of teacher/pupil language interactions, particularly those relating to the interpretation and exploitation of experiments in the classroom. In addition, we study what teachers say in semi-directive interviews conducted with them. The results of our analyses show that the use of experiments by teachers is more often than not a matter of validating the correct solution to the problem posed, where experimental practices are confined to an illustrative function. This is due not only to teachers' approach to the investigative approach and scientific knowledge, but also to their difficulties in choosing and implementing experiments, and in interpreting experimental results. We also note that some experiments are conducive to brief moments of problematization, not necessarily intentional on the part of the teacher, and to engaging students in reasoned scientific knowledge.