Introduction

Cette petite histoire est bien banale, mais montre que l’on peut, sans y prendre garde, donner au son une propriété qu’il n’a pas, celui de se propager dans le vide. Comment imaginer qu’au passage d’un réacteur de fusée, il règne un silence absolu ? Comment bouleverser de telles idées ?

Une première réponse à ce constat consiste à dire qu’il faut remettre en question le sens commun en se référant au fonctionnement du physicien qui modélise le système qu’il étudie, puis qui fait parler son modèle. Toutefois ce n’est pas si simple et la didactique des sciences est bien placée pour en témoigner. En effet, l’une des préoccupations de ce champ de recherche consiste à étudier les rapports que les apprenants entretiennent avec les savoirs lors d’un enseignement donné dans l’objectif de déterminer les conditions et la nature des apprentissages en jeu. En d’autres termes, l’une des vocations de la recherche en didactique est d’élaborer des outils pour favoriser l’apprentissage des savoirs en jeu dans un enseignement donné c’est-à-dire dans la bande dessinée, aider Zib à comprendre le questionnement de Zélub.

Ainsi, nous pouvons nous demander si l’enseignement du son proposé dans le programme de seconde prend en compte les difficultés des élèves ?

Une étude réalisée par le bulletin de l’union des physiciens (n°788, 1996, p. 9) met en évidence que cette partie du programme pose des problèmes aux enseignants car elle est difficile à enseigner et à comprendre par les élèves. Il en résulte que 10 % des enseignants demandent la suppression de cette partie et 19% une diminution de l’horaire qui lui est attribué. Pourtant, les élèves apprécient cet enseignement. Cela montre que les enseignants ne semblent pas posséder les outils nécessaires pour favoriser la compréhension des phénomènes sonores aux élèves. En juillet 1999, cet enseignement a été retiré du programme de seconde à l’occasion d’une réforme des programmes.

A partir de 1995, à l’occasion d’un projet de recherche et de développement (nommé SOC), un groupe de chercheurs, enseignants du secondaire et d’inspecteurs pédagogiques régionaux (I.P.R) a travaillé à l’élaboration de séquences d’enseignement dont celles traitant de la partie ’Sons et ultrasons’ du programme de Seconde. L’originalité de ces séquences tient principalement au fait qu’elles prennent en compte les difficultés et les conceptions des lycéens et favorisent la mise en relation des événements perçus auditivement (ou visuellement) avec les théories en jeu.

L’élaboration de ces séquences d’enseignement a donné naissance au travail de recherche dont il est question dans cette thèse. Son objectif est de porter ces séquences sur un support informatique de façon ’rationnelle’, c’est-à-dire en utilisant les résultats de recherche en didactique et dans les disciplines connexes, dans le but de comprendre la relation entre l’organisation des contenus présents dans l’hypermédia ainsi constitué et l’apprentissage qui va résulter de son utilisation.

Ce travail de recherche a devancé la demande institutionnelle de mettre les technologies de l’information et de la communication au service de ’l’innovation et l’amélioration de la qualité de l’éducation’ (Rapport de la commission au conseil et au parlement européen, 2000, p. 5). Notre travail prend à contre-pied l’évolution naturelle de l’utilisation des nouvelles technologies dans les classes de sciences physiques qui se limite principalement à la réalisation d’expériences assistées par ordinateur (EXAO). Ce moyen, facilitant l’acquisition ou le traitement de valeurs issues de mesures, prolonge naturellement la pratique expérimentale d’une telle discipline scientifique mais ne prend pas toujours en compte l’apprentissage des savoirs en jeu. L’usage des simulations, de micro-mondes, des hypermédias, de l’Internet reste encore un cas d’espèce. Cela peut s’expliquer du fait qu’ils nécessitent la mise en place et la maîtrise de la part de l’enseignant de nouvelles séquences d’enseignement auquel il n’a pas été formé.

Notre travail se réfère à un questionnement actuel sur la structuration des informations et des tâches proposées dans un hypermédia ou sur un site Web (voir par exemple les actes du colloque Hypermédia et Apprentissages, 2001). De ce fait, la conception de cet hypermédia nécessite d’envisager une méthode pour à la fois conserver la structure initiale de chaque séquence de TP en tenant compte des caractéristiques du support informatique (taille de l’écran, diverses possibilités de présentations de l’information, liens hypertextes, etc.), et prendre en charge une partie du rôle actif de l’enseignant dans l’apprentissage de l’élève : l’institutionnalisation des connaissances, l’organisation des activités, l’aide dans la démarche de résolution de problèmes... Il s’ensuit une étude de l’activité effective des élèves lors de l’utilisation l’hypermédia.

L’objet de ce travail est donc de rechercher une manière d’organiser les informations dans un hypermédia en vue de proposer une démarche autonome d’apprentissage des élèves. Il s’agit d’organiser et de présenter les savoirs selon la tâche que les élèves seront amenés à réaliser, diversifier les modalités de présentations de ces savoirs, entretenir et guider la résolution de problème par la conception d’aide et de systèmes d’évaluation adaptés. Nous étudions ensuite comment les élèves l’utilisent.