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L’incidence du « rapport à l’apprendre » sur l’évolution des conceptions scientifiques

Emmanuella Di Scala, Philippe Ricaud, Nathalie Pinsard, Robert Andres et Samuel Rouzet
p. 153-170

Résumés

Cette étude traite de l’incidence du « rapport à l’apprendre » sur l’évolution des conceptions scientifiques chez des collégiens. Elle entend tester l’hypothèse de Charlot et Chevallard selon laquelle l’entrée dans l’apprentissage requiert de prendre en compte le rapport qu’ont les apprenants sur l’apprendre.
Nos résultats confirment une corrélation positive entre les deux paramètres : les profils « Utilitariste » (U) et « Plaisir » (P) – caractéristiques d’un rapport favorable au savoir - renforcent à court terme l’évolution des conceptions scientifiques.
Ces données montrent statistiquement que le facteur “rapport à l’apprendre” peut influencer l’apprentissage des notions scientifiques et avoir une incidence bénéfique sur sa dynamique.

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Texte intégral

Introduction

1Cette recherche a pour objectif d’analyser l’impact d’un facteur, « le rapport à l’apprendre », pouvant influer sur l’évolution des conceptions des élèves au sein d’une séquence d’enseignement scientifique. Chartrain et Caillot (1999) ont relevé que le rapport au savoir d’élèves de CM2 pourrait jouer un rôle dans l’évolution de leurs conceptions sur le volcanisme. L’apprendre sera défini ici comme un acte individuel mettant en demeure l’individu de supporter des remises en questions de ce qu’il est ou de ce qu’il fait, et d’encourir le risque d’aller dans une direction dont il ne maîtrise pas tous les tenants et les aboutissants (Giordan & De Vecchi, 1987). L’apprendre conduit à penser autrement. Le but est d’élaborer de nouvelles explications pour guider de manière satisfaisante ses actions, ses décisions (Giordan, 1998 ; Giordan, 1999). Le « rapport à l’apprendre » peut donc se définir comme étant l’acte de prendre en compte l’apprendre et en même temps de penser le type de rapport qui est supposé pour le construire ou y accéder. Notre étude veut approfondir ces premières données en élargissant l’effectif étudié (5 classes et 122 élèves) en modifiant le niveau de classe évalué (niveau 5ème ) et en ciblant un concept différent, celui de la circulation sanguine, l’objectif étant de dégager une corrélation statistique entre conceptions et rapport à l’apprendre. Pour ce faire, notre étude emprunte une méthodologie analogue à celle de Caillot et Chartrain et fait le choix d’une séquence d’enseignement proposée dans le cadre d’une démarche d’investigation structurée dont l’impact positif relatif sur l’apprentissage conceptuel en sciences a déjà été répertorié (Minner, 2009 ; Bell, 2005). L’impact du rapport à l’apprendre sur l’évolution des conceptions des élèves sera analysé au travers d’une catégorisation des conceptions. Cette recherche permettra finalement de répondre à la question suivante : L’évolution des conceptions scientifiques est-elle dépendante du « rapport à l’apprendre » de l’apprenant ?
Dans un premier temps, nous présenterons le rapport à l’apprendre, les types des conceptions étudiées et l’articulation probable entre ces deux entrées. Nous expliciterons également le choix d’une séquence d’enseignement dans le cadre d’une démarche d’investigation structurée. Dans un second temps nous présenterons notre méthodologie, inspirée de Caillot et Chartrain (1999) mais également de Montandon et Osiek (1997), afin de définir la typologie du rapport à l’apprendre.
Ce qui nous conduira dans un dernier temps à analyser les données selon une catégorisation épistémologique des conceptions des élèves obtenue en croisant le rapport à l’apprendre avec le parcours évolutif individuel. Ces dernières données établiront la corrélation précise et l’impact du facteur « rapport à l’apprendre » sur l’évolution des conceptions de chaque élève.

Cadre théorique

Notion de conceptions

2Il importe de préciser les notions de conceptions ou de représentations et d’évolution de ces dernières. La définition de conception que nous utilisons reprend celle de Giordan (Giordan, 1987) et s’inscrit dans l’approche proposée par Clément (Clément, 2006). En effet, dans une situation relative à un thème scientifique, une personne réagit d’une façon précise et le chercheur tente d’interpréter sa réaction par rapport à ses conceptions, lesquelles dépendent en partie de la situation et peuvent varier d’une situation à l’autre, ce qui nous amène à parler de « conceptions situées ». Néanmoins une conception située n’est pas uniquement produite par la situation, elle révèle aussi une partie de l’ensemble des conceptions de la personne interrogée. Les convergences, ou divergences, entre les observations d’une même personne placée dans différentes situations permettent d’inférer sa ou ses conceptions sur le thème étudié, c’est pourquoi nous parlerons de recueil de conceptions. Les conceptions analysées seront en réalité les conceptions situées de l’apprenant sur le thème étudié. Les travaux de Clément proposent que les conceptions individuelles soient représentées par un ensemble de conceptions situées et définissent les conceptions individuelles comme l’interaction possible entre connaissances, valeurs et pratiques d’un individu. Cette définition rejoint la notion de conception proposée par l’équipe de Giordan (Giordan, 1998 ; Pellaud & Eastes, 2003) dans son modèle allostérique, « la transformation des conceptions » étant l’objectif visé pour entrer dans l’apprendre au sein d’un environnement didactique adéquat.
Nous analyserons l’évolution conceptuelle des élèves. Elle sera abordée non pas comme une transformation obligatoire d’une conception C1 en C2 mais plutôt comme l’élaboration possible d’une conception initiale C1 évoluant vers une conception C1’ tendant vers le concept scientifique étudié (ou une transformation en C2 si le cas est observé). C’est pourquoi cette étude analysera les « absences d’élaboration scientifique» en rapport avec le concept étudié. Nos travaux se sont concentrés sur les premières recherches de Caillot et Chartrain (1999), qui avancent l’hypothèse d’une incidence du rapport au savoir sur l’évolution des conceptions.

Rapport à l’apprendre

3Nous partons de la conviction de Giordan (Giordan, 1998 : 153-163) que le concept de rapport au savoir permet de porter un autre regard sur les situations didactiques. Cependant Charlot indique qu’on ne peut pas penser le savoir sans penser en même temps le type de rapport qui est supposé pour construire ce savoir ou y accéder. Entrer dans l’apprentissage mobilise, en même temps que le rapport au savoir, un rapport au monde, aux autres, à soi-même. (Charlot, 1997 ; Charlot, 1999 ; Chevallard, 1992).
Par conséquent il ne suffit pas de s’interroger uniquement sur l’individu confronté au savoir mais d’élargir la réflexion à la confrontation de l’individu à la nécessité d’apprendre. Il invite à étendre ainsi le champ de la réflexion à ce qu’il nomme un « rapport à l’apprendre » (Charlot, 2000 : 19-20). Les recherches sur le rapport au savoir ne peuvent laisser de côté la façon dont le sujet s’empare du monde, se construit et se transforme lui-même. Ce qui conduit à envisager d’autres dimensions pertinentes dans tout apprentissage : 1) l’inégalité sociale, 2) la différence culturelle, 3) la construction psychologique du sujet lui-même, 4) et bien entendu les savoirs eux-mêmes et la façon d’entrer dans une discipline. Le raisonnement de Charlot conduit donc à intégrer ces dimensions et passer ainsi d’un « rapport au savoir » à ce qu’il appelle un « rapport à l’apprendre » (Charlot, 2000). C’est dans cette perspective élargie que notre recherche se place afin d’analyser l’influence du rapport à l’apprendre de chaque apprenant sur l’évolution de ses conceptions.
Il est essentiel dans ces conditions d’examiner le rapport à l’apprendre afin de définir l’influence qu’il peut avoir sur les conceptions initiales ainsi que son impact sur leur évolution à l’issue d’une séquence d’enseignement scientifique.

Choix d’une démarche d’investigation structurée

4De manière générale, la démarche d’investigation utilisée dans l’enseignement des sciences est basée sur le modèle constructiviste. Pour préciser la démarche d’investigation suivie par les enseignants de notre étude, nous nous sommes appuyés sur les travaux américains de Bell et al. (2005) qui distinguent quatre niveaux d’investigation : 1) l’investigation de confirmation où l’enseignant donne la question, la procédure et les résultats 2) l’investigation structurée (l’enseignant donne la question et la procédure uniquement) 3) l’investigation guidée (l’enseignant ne donne que la question) et 4) l’investigation ouverte où rien n’est donné par l’enseignant.
Nous avons fait le choix de ne conserver que les enseignements proposés dans le cadre d’une démarche d’investigation structurée au sens de Bell et al. En effet ils améliorent l’apprentissage conceptuel en sciences et la démarche structurée est fréquemment utilisée (Minner et al., 2009 ; Di Scala-Fouchereau et al. 2013 ; Di Scala-Fouchereau 2013). Une investigation guidée ou ouverte sort des limites de cette étude mais pourra faire l’objet de recherches ultérieures. L’investigation de confirmation a été écartée car elle ne semble pas montrer de réelle efficacité dans l’apprentissage (Minner et al., 2009).

Méthodologie

Public étudié

5Notre étude porte sur cinq classes de 122 collégiens en 5ème (12/13 ans) . La séquence d’enseignement concerne l’étude de la circulation du sang et l’étude du cœur en tant que pompe. Elle correspond à une démarche d’investigation structurée comme il est décrit par Bell et ses collaborateurs (2005). Les données ont été collectées en deux temps : un recueil de conceptions initiales en amont de la séquence d’apprentissage (T1, soit 2 mois plus tôt) ; recueil des mêmes données un mois après la séquence d’apprentissage (T2).

Recueil des conceptions

6Les conceptions ont été identifiées à partir de questions ouvertes portant sur des schémas et des écrits produits par les élèves : « Indique où est le sang dans ton corps, à quoi sert-il ? », « Représente l’intérieur du cœur, à quoi sert-il ? »
La séquence d’enseignement se compose de quatre séances selon un découpage proposant une problématique générale initiale et trois sous-problématiques : 0) Problématique générale : Comment est assurée la circulation entre les différents organes, à quoi sert-elle ? 1) Sous-problématique 1 : Dans quoi circule le sang ? 2) Sous-problématique 2 : Par quel moyen le sang est-il mis en mouvement dans l’organisme ? 3) Sous-problématique 3 : Comment le sang circule-t-il entre les différents organes, à quoi sert-il ?

Catégorisation des conceptions

7En nous inspirant de Lavarde (1994), Lhoste (2006) et Orange C. & D. (1995) nous avons catégorisé les conceptions analysées lors de cette recherche. Lhoste, sur la construction du concept de circulation sanguine en classe de 3ème, relève trois nécessités proposées par les élèves sur le modèle de la circulation sanguine : 1) nécessité d’une distribution 2) nécessité que la distribution soit effectuée par circulation 3) nécessité d’une pompe qui met le sang en mouvement. D’autre part Christian et Denise Orange pointent des difficultés autour du concept de milieu intérieur puisque les élèves ordonnent les organes de la circulation en série plutôt qu’en parallèle. L’équilibre dynamique ne semble en effet pas intégré. Lavarde, quant à lui, examine la figuration de la circulation sanguine à travers l’histoire des sciences. Il apparaît que Galien (IIème siècle) représente les vaisseaux et le sang de façon indifférenciée par un seul trait, d’où l’amalgame entre sang circulant et vaisseau. Léonard de Vinci (XVème siècle) associe veines caves et artères pulmonaires, les oreillettes n’étant pas considérées comme parties du cœur. Harvey en 1628 découvre le mécanisme de circulation sanguine mais désigne l’artère pulmonaire comme « veine artérieuse » et la veine pulmonaire comme « artère veineuse ». Bichat en 1802 figure au moyen de deux couleurs la température du sang, rouge pour le sang artériel vivifiant, une teinte sombre pour le sang veineux et toxique. Enfin Claude Bernard en 1865 propose les premiers schémas de la circulation (encore reproduits dans les manuels actuels), qui ne correspondent plus au circuit du sang dans le corps mais à la distribution de l’oxygène dans l’organisme. Même si les deux scientifiques, Duval et Poiseuille, ont voulu faire évoluer les représentations schématiques en prenant en compte le nouveau concept d’hémodynamique ; la difficulté de compréhension de ce concept n’a pas permis son maintien dans les représentations schématiques.
Cinq catégories de conceptions ont donc été identifiées qui se répartissent selon quatre niveaux d’élaboration scientifique classés par ordre croissant : ER, S, EL- et EL+ :

  • SR (sans réponse): Absence de réponse n’étant pas considéré comme un niveau d’élaboration;

  • ER (erroné): Absence d’une nécessité de distribution/cœur assimilé à une poche sans oreillettes : les vaisseaux sanguins et le sang sont indifférenciés. La silhouette proposée est totalement colorée, ce qui traduit un amalgame entre sang et vaisseaux et probablement l’absence de conception d’un réseau sanguin. Les oreillettes cardiaques ne sont pas représentées. Le cœur semble d’autre part, avoir une fonction d’organe respiratoire.

  • S (simple): Nécessité d’une distribution mais absence d’une circulation/cœur comportant deux ou plusieurs compartiments : les vaisseaux sanguins et le sang sont indifférenciés et représentés par un seul trait. Un cœur figure au centre de cette distribution discontinue. Il est structuré en plusieurs compartiments permettant de véhiculer un sang pur ou non pur par la présence de vaisseaux sanguins plus ou moins nombreux.

  • EL- (élaboré moins): Nécessité d’une distribution avec présence d’une circulation série/cœur sans oreillettes ayant une fonction de pompe et décomposé en deux compartiments: le cœur est au centre du système de distribution. Les sangs différenciés en sang riche en O2 (représenté par un trait rouge) et en sang riche en CO2 (trait bleu) partent de cette pompe centrale formant un circuit en série. Une distinction parfois confuse existe entre veines et artères. Le cœur se divise en deux compartiments (cœur droit, cœur gauche) chacun avec une fonction de pompe, mais sans oreillettes. L’artère pulmonaire est désignée comme une veine et les veines pulmonaires comme des artères.

  • EL+ (élaboré plus): Nécessité d’une distribution effectuée par une circulation en série et parfois en parallèle/ cœur avec oreillettes ayant une fonction de pompe et décomposé en deux compartiments: Certaines branches du circuit sont parallèles mais une confusion subsiste entre le circuit en série et des circuits parallèles. Le cœur est au centre du système circulatoire : il est considéré comme une pompe divisée en cœur gauche et cœur droit, avec oreillettes et ventricules. Le cœur gauche via l’aorte distribue le sang riche en oxygène à l’organisme mais le trajet du sang « riche en CO2 » reste confus. La notion de diffusion et d’échanges des gaz permettant un enrichissement en oxygène et un appauvrissement en CO2 au niveau pulmonaire est inexistante. Le sang sert à transporter des nutriments, des vitamines, des globules blancs et à les acheminer aux organes « afin de vivre ».

Identification du rapport à l’apprendre

8Les rapports à l’apprendre des élèves ont été identifiés, quant à eux, à partir des réponses à un questionnaire inspiré des travaux de Caillot et Chartrain (1999) et des bilans de savoirs issus de la typologie de Charlot (2000) et de Montandon & Osiek (1997).
Les questions étaient les suivantes : « A quoi sert l’école pour toi ? », « pourquoi viens-tu à l’école ?», « qu’aimes-tu ou qu’aimerais-tu apprendre à l’école ? », « qu’est-ce qu’apprendre pour toi ? », « que comptes-tu faire dans l’avenir ? ».
Les indicateurs pris en compte sont : 1) le vocabulaire employé : vue utilitariste (réussir, pour avoir un métier…) vs conviction qu’apprendre permet un développement personnel (comprendre, progresser…) 2) La façon dont les élèves se projettent dans l’avenir 3) Les objets à apprendre (matières, choses de la vie courante…) 4) la conception de l’apprendre de l’élève (qu’est-ce qu’apprendre, à quoi est-ce lié…)

Analyse des données

9Les résultats sont regroupés dans des tableaux à double-entrée :

  • la figure 1 présente la répartition des conceptions initiales T1 et T2 des élèves en fonction de leur niveau d’élaboration

  • le tableau 1 présente le parcours évolutif individuel des conceptions de chaque élève entre T1 (avant la séquence d’apprentissage) et T2 (après la séquence d’apprentissage)

  • les figures 2a et 2b présentent respectivement la répartition des profils des rapports au savoir des élèves en fonction de leurs conceptions T1 et T2

  • la figure 3 croise les données du parcours évolutif individuel (tableau 1) et la répartition des rapports au savoir (figure 2).

10Les chiffres indiquent le nombre d’élèves.
Pour le rapport à l’apprendre nous reprenons la typologie proposée par Caillot (2000) :

  • R : Rejet (rejet de l’école)

  • T : Touristique (l’école ne sert qu’à s’amuser, à rencontrer d’autres amis)

  • I : Intermédiaire (l’école sert à s’amuser mais aussi à travailler car elle peut être utile pour son avenir)

  • U : Utilitariste (l’école sert principalement à apprendre afin d’avoir un avenir professionnel)

  • P : Plaisir (l’apprentissage est un plaisir en dehors même des situations d’apprentissage).

Analyse statistique

11Une analyse en composante principale (ACP) avec le logiciel XLSTAT a été utilisée afin de définir la meilleure corrélation entre le rapport à l’apprendre et l’évolution des conceptions. Ces facteurs sont considérés comme des variables quantitatives discontinues : « l’évolution des conceptions » est considérée comme la variable et le « rapport à l’apprendre » comme l’observation. Le pourcentage de variabilité associé doit être supérieur à 80 % pour être représentatif. Les résultats statistiques sont représentés par un biplot symétrique.

Résultats

12La catégorisation employée visait à analyser l’évolution des conceptions des élèves entre le début et la fin de la séquence. Nos résultats montrent qu’au temps T1 la majorité des élèves se répartit selon une courbe gaussienne entre les niveaux d’élaboration ER (41), S (49) et EL- (24) (figure 1). Entre T1 et T2, nous observons une translation de cette courbe, avec dans les deux cas le niveau d’élaboration S pour maximum.

Figure 1: Evolution collective des conceptions des élèves entre T1 (avant la séquence d’apprentissage) et T2 (après la séquence d’apprentissage), n= 122

Figure 1: Evolution collective des conceptions des élèves entre T1 (avant la séquence d’apprentissage) et T2 (après la séquence d’apprentissage), n= 122

Gris clair : Elèves possédant des conceptions similaires entre T1 et T2
Blanc: Elèves possédant des conceptions en déclin entre T1 et T2
Gris foncé : Elèves possédant des conceptions qui se sont élaborées entre T1 et T2

13Il nous a semblé important dans un second temps, d’analyser cette même évolution de conceptions mais en identifiant le parcours évolutif individuel de l’élève du temps T1 au temps T2, afin de le croiser ultérieurement avec le rapport à l’apprendre pour chaque élève. Le tableau 1 retrace ce chemin évolutif individuel. Il montre que plus de la moitié des élèves (cases grisées) ont des savoirs scientifiques mieux élaborés en phase T2, faisant évoluer par la même les conceptions au sens de Clément. L’élaboration de ces conceptions est majoritairement représentée par des niveaux EL- (10 élèves) et EL+ (8 élèves). Ce tableau montre aussi que 14 élèves conservent leurs conceptions initiales T1, et 3 présentent des conceptions moins élaborées qu’en phase T1.

Tableau 1 : Chemin évolutif individuel des conceptions des élèves étudiés entre T1 (avant la séquence d’apprentissage) et T2 (après la séquence d’apprentissage), exprimé en nombre d’élèves, n = 103

Conceptions T2

Conceptions T1

SR

ER

S

EL-

EL+

SR

1

ER

9

17

3

3

S

3

24

14

3

EL -

2

8

10

EL +

1

5

14Rapport à l’apprendre des élèves en lien avec leur conception et leur parcours évolutif
Avant d’analyser le croisement du rapport à l’apprendre de chaque élève et de son parcours évolutif pour en extraire une potentielle corrélation, il a été important de croiser ce rapport à l’apprendre avec le niveau d’élaboration des conceptions en T1 puis en T2 afin d’en définir une première corrélation et d’en faire un premier état des lieux puis de pouvoir en faire une comparaison. Les résultats sont présentés dans les figures 2a et 2b. Il ressort nettement que le rapport à l’apprendre le plus représenté dans cette étude est le profil utilitariste (59), suivi du profil plaisir (23) puis intermédiaire I (18) (Figure 2a). Les autres profils semblent être représentés de façon similaire et plus faiblement: touristique T (10) et rejet R (8). D’autre part, il apparaît qu’au sein de ces profils, la conception majoritairement représentée correspond au niveau d’élaboration S, comme le confirme l’analyse statistique. Nous pouvons constater qu’en T2 (Figure 2b), les élèves ayant des profils utilitariste et plaisir voient principalement leurs conceptions évoluer vers des niveaux d’élaboration EL-/EL+, à contrario des autres profils, comme le confirme le biplot symétrique.

Figure 2a : Croisement du « rapport à l’apprendre » des élèves et de leurs conceptions, exprimé en nombre d’élèves, n= 118 (T1), Biplot symétrique défini en (ACP) avec un % de variance > 80%

Figure 2a : Croisement du « rapport à l’apprendre » des élèves et de leurs conceptions, exprimé en nombre d’élèves, n= 118 (T1), Biplot symétrique défini en (ACP) avec un % de variance > 80%

Figure 2b : Croisement du « rapport à l’apprendre » des élèves et de leurs conceptions, exprimé en nombre d’élèves, n=99 (T2), Biplot symétrique défini en (ACP) avec un % de variance > 80%

Figure 2b : Croisement du « rapport à l’apprendre » des élèves et de leurs conceptions, exprimé en nombre d’élèves, n=99 (T2), Biplot symétrique défini en (ACP) avec un % de variance > 80%

15Les données de la figure 3 croisent les résultats issus du rapport à l’apprendre des élèves de la figure 2b et ceux provenant du parcours évolutif des conceptions issus du tableau 1. Elles montrent que les élèves dont les conceptions se sont élaborées possèdent un profil majoritairement (U) utilitariste (59%). Ils sont suivis par ceux qui présentent un profil (P) plaisir (23%) puis (I) intermédiaire (19%), comme l’analyse en composante principale le confirme. Pour les élèves dont les conceptions initiales sont restées inchangées, les profils dominants sont respectivement les profils (U) utilitariste (40%) (I) intermédiaire (28%) et (P) plaisir (17%). Enfin, les élèves ayant une conception en déclin possèdent de façon non significative un profil (U) utilitariste, (R) rejet ou (T) touristique.

Figure 3 : Croisement entre rapport à l’apprendre des élèves et parcours individuel évolutif de leurs conceptions, exprimé en nombre d’élèves, n= 100, Biplot symétrique défini en (ACP) avec un % de variance > 80%

Figure 3 : Croisement entre rapport à l’apprendre des élèves et parcours individuel évolutif de leurs conceptions, exprimé en nombre d’élèves, n= 100, Biplot symétrique défini en (ACP) avec un % de variance > 80%

Discussion

16Cette recherche montre dans un premier temps que l’évolution des connaissances chez une moitié des élèves (53%) conduit à une élaboration des conceptions initiales. Cette évolution se manifeste par le fait que les élèves conçoivent la circulation non plus comme une simple distribution (S) mais une distribution nécessitant une pompe pour mettre le sang en mouvement (EL-). Le tableau 2 montre que pour 39% des élèves les connaissances n’évoluent pas après la séquence pédagogique et que pour 8% ces connaissances régressent. Ces résultats soulèvent plusieurs interrogations :

  • ils interrogent la séquence d’enseignement proposée qui correspond à une démarche d’investigation structurée. Des travaux antérieurs ont apporté un éclairage dans ce sens en indiquant que la démarche d’investigation structurée apporte de bons résultats sur l’apprentissage des sciences (Minner et al. 2009) à court terme. Pourtant rien ne permet d’affirmer si une utilisation récurrente améliore efficacement cet apprentissage. Il sera donc intéressant de définir dans des travaux ultérieurs l’impact des différents niveaux d’investigation sur l’évolution de ces conceptions au rapport à l’apprendre ;

  • une limite de notre démarche tient au fait que nous n’avons pas réalisé nous-mêmes la conduite des séances d’enseignement, ce qui ne donne aucune certitude absolue sur la correcte mise en œuvre de la démarche d’investigation ;

  • ils questionnent également le parcours évolutif individuel de chaque apprenant. Bachelard (1938) estimait que tout apprenant doit déconstruire ses connaissances antérieures pour entrer dans un nouvel apprentissage. Les élèves en phase d’involution ou de stagnation des conceptions pourraient être dans une phase de déconstruction non achevée. La séquence d’apprentissage peut ne pas être suffisante pour déstabiliser complètement leurs conceptions premières sur ce temps d’étude. Une étude sur le long terme et/ou l’examen d’une autre méthode d’apprentissage seraient nécessaires.

17Dans un dernier temps, l’analyse du rapport à l’apprendre montre que les élèves ont majoritairement une vision positive de l’école et déclarent être prêts, mais pour des raisons diverses, à entrer dans une situation d’apprentissage. En effet les profils les plus représentés sont, par ordre décroissant, les profils utilitariste (50%), plaisir (19%), intermédiaire (16%) , touristique (8%) et rejet (7%). En additionnant les profils plaisir + utilitariste + intermédiaire qui se rapportent aux élèves ayant une vision positive, nous obtenons 85 %. Il faut cependant noter que 7% des élèves sont malgré tout dans un processus de rejet de l’école et de l’apprentissage avant même d’entrer dans une situation didactique. Des études complémentaires en cours par notre laboratoire dans d’autres pays montrent que cette constatation dépend du pays concerné. Des analyses ultérieures permettront de préciser ces premiers résultats.
L’analyse croisée du rapport à l’apprendre et des conceptions initiales révèle que les profils utilitaristes U et plaisir P correspondent à des élèves qui possèdent un niveau d’élaboration de conceptions S et EL - respectivement alors que le profil intermédiaire I renvoie majoritairement à une élaboration moyenne S. Un faible niveau d’élaboration ER est principalement représenté par le profil touristique T.
Ces résultats tendent donc à indiquer une corrélation entre les profils de rapport à l’apprendre des apprenants et le niveau d’élaboration des conceptions : les profils utilitaristes et plaisir U/P semblent avoir des conceptions initiales plus élaborées. En poursuivant l’analyse d’après les parcours évolutifs individuels on remarque que les élèves dont les conceptions ont progressé possèdent en majorité un profil utilitariste U ou plaisir P. En revanche, les élèves dont les conceptions sont en déclin ou stagnantes possèdent indifféremment tout type de profil. Enfin seule la moitié des élèves possédant un rapport à l’apprendre utilitariste U couplé à une conception S en T1, ont élaboré leurs conceptions en T2 passant à une élaboration EL - ; alors que les deux tiers des élèves possédant un rapport à l’apprendre plaisir P couplé à une conception EL - en T1, ont élaboré leurs conceptions en T2 passant à une élaboration EL+.
Ces données permettent de conclure que les profils Utilitariste U et Plaisir P sont les profils privilégiés pour entrer dans une élaboration des conceptions. En effet, pour ceux dont l’école sert principalement à préparer un avenir professionnel (utilitariste U) les conceptions initiales se situent principalement sur la nécessité d’une distribution sans présence d’une circulation et d’un cœur au centre du système de distribution (S). La moitié d’entre eux élaborera ses conceptions en intégrant la nécessité d’une circulation et d’une pompe cardiaque (EL-). Pour ceux dont l’apprentissage est un plaisir en dehors même des situations d’apprentissage (plaisir P), les conceptions initiales se situent sur la nécessité d’une distribution effectuée par circulation en série, dont le cœur est une pompe (EL-). Les deux tiers d’entre eux élaboreront leurs conceptions en intégrant l’idée d’une circulation parfois parallèle et d’un fonctionnement cardiaque mettant en jeu anatomiquement des oreillettes dans un système de circulation cœur gauche/cœur droit (EL+). Le profil P, plaisir, semble donc être un meilleur catalyseur dans l’élaboration des conceptions.

Conclusion

18Finalement cette enquête montre que l’évolution des conceptions d’un apprenant est relativement dépendante du rapport à l’apprendre qu’il possède et confirme ainsi les premiers résultats établis par Chartrain et Caillot sur une étude de cas du volcanisme (1999, 2000). Elle permet en outre d’identifier des profils privilégiés pour entrer dans l’apprentissage des notions scientifiques en étendant statistiquement l’analyse sur 5 classes et plus de 120 élèves. Nous ne devons cependant pas restreindre l’évolution des conceptions au rapport à l’apprendre. D’autres facteurs peuvent déterminer cette évolution, tels que les facteurs impliqués dans l’environnement didactique, identifiés par Giordan et ses collaborateurs par exemple (Pellaud & Eastes, 2003).
Notre étude quantitative apporte un étayage statistique aux études sur le volcanisme (Caillot & Chartrain, 1999) et sur l’électromagnétisme (Venturini, 2007) en élargissant l’étude initialement proposée portant sur l’influence du rapport au savoir à une étude portant sur le rapport à l’apprendre. Elle permet par ailleurs de voir dans le rapport à l’apprendre un déterminant pertinent dans l’apprentissage des sciences.

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Table des illustrations

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Titre Figure 1: Evolution collective des conceptions des élèves entre T1 (avant la séquence d’apprentissage) et T2 (après la séquence d’apprentissage), n= 122
Légende Gris clair : Elèves possédant des conceptions similaires entre T1 et T2Blanc: Elèves possédant des conceptions en déclin entre T1 et T2Gris foncé : Elèves possédant des conceptions qui se sont élaborées entre T1 et T2
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Titre Figure 2a : Croisement du « rapport à l’apprendre » des élèves et de leurs conceptions, exprimé en nombre d’élèves, n= 118 (T1), Biplot symétrique défini en (ACP) avec un % de variance > 80%
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Titre Figure 2b : Croisement du « rapport à l’apprendre » des élèves et de leurs conceptions, exprimé en nombre d’élèves, n=99 (T2), Biplot symétrique défini en (ACP) avec un % de variance > 80%
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Titre Figure 3 : Croisement entre rapport à l’apprendre des élèves et parcours individuel évolutif de leurs conceptions, exprimé en nombre d’élèves, n= 100, Biplot symétrique défini en (ACP) avec un % de variance > 80%
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Pour citer cet article

Référence papier

Emmanuella Di Scala, Philippe Ricaud, Nathalie Pinsard, Robert Andres et Samuel Rouzet, « L’incidence du « rapport à l’apprendre » sur l’évolution des conceptions scientifiques », Recherches & éducations, 15 | 2016, 153-170.

Référence électronique

Emmanuella Di Scala, Philippe Ricaud, Nathalie Pinsard, Robert Andres et Samuel Rouzet, « L’incidence du « rapport à l’apprendre » sur l’évolution des conceptions scientifiques », Recherches & éducations [En ligne], 15 | Juin 2016, mis en ligne le 30 juin 2017, consulté le 24 septembre 2017. URL : http://rechercheseducations.revues.org/3148

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Auteurs

Emmanuella Di Scala

Laboratoire CIMEOS, Université de Bourgogne
ESPE Bourgogne

Philippe Ricaud

Laboratoire CIMEOS, Université de Bourgogne

Nathalie Pinsard

ESPE Bourgogne

Robert Andres

ESPE Bourgogne

Samuel Rouzet

ESPE Bourgogne

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Droits d’auteur

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