I.4011Activité de l’élève au cours de la modélisation

Nous considérons que le processus d’apprentissage relatif au fonctionnement de l’élève lors d’une démarche de modélisation s’inscrit dans le courant de pensée constructiviste : ’l’activité intellectuelle de l’élève est centrale dans le processus d’apprentissage’ (Lemeignan et Weil-Barais, 1993, p. 20). D’après ces auteurs, cette démarche nécessite ’trois activités intellectuelles fondamentales’ : la sélection de l’information, l’assimilation des informations et l’accommodation des structures cognitives.

• Lors de la sélection des informations, l’élève va retenir celles dont il perçoit la ’valeur d’usage’. Ces informations peuvent avoir un intérêt pour l’élève et ne pas correspondre en revanche à celle que l’enseignant attend. De ce fait, ’ ‘si l’élève n’a pas eu l’occasion ’ ‘de prendre conscience’ ‘ et d’expliciter les idées qu’il a, s’il n’a pas été invité à ’ ‘prendre en compte’ ⁵ ‘ clairement la différence entre ce qu’il pense et ce qu’on lui expose, il pourra continuer à ignorer des informations qu’on lui transmet’ ’ (Lemeignan et Weil-Barais, 1993, p. 20). Comme le précisent ces auteurs, la prise en compte de l’activité de l’élève implique lors de la conception d’une tâche de s’intéresser :

  • aux informations nouvelles minimales que l’élève doit prendre en compte,

  • aux situations qui donnent lieu à leur investissement.

De notre point de vue, prendre en compte les informations que les élèves sélectionnent (on non) durant la réalisation d’une tâche permet d’interpréter certaines des difficultés des élèves relatives à l’activité de modélisation. En effet, cette activité consistant en la mise en relation entre des informations relatives aux deux mondes présentés précédemment, il est alors possible d’apprécier au cours de la réalisation d’une tâche la nature des relations construites via les informations sélectionnées par les élèves et d’identifier alors la manière dont les élèves leurs donnent sens.

• Lors de l’assimilation de l’information, celle-ci est transformée pour pouvoir être intégrée aux structures cognitives existantes. Les auteurs proposent alors de faire prendre conscience à l’élève des limites de la fonctionnalité de son système explicatif et de lui faire alors emprunter d’autres fonctionnements et d’autres modes d’interprétation. Ce changement perturbe alors la structure cognitive de l’élève.

• L’accommodation des structures cognitives de l’élève nécessite des conditions nécessaires d’après Lemeignan et Weil-Barais (1993) qui sont :

  • la réception des informations de la part de l’élève,

  • l’acceptation de la part de l’élève de ce qu’il le dérange,

  • la confiance de l’élève en ses capacités intellectuelles,

  • la confiance en son professeur.

Cependant les auteurs précisent que les changements des structures cognitives des élèves sont progressifs et s’effectuent sur une très longue durée.

Nous considérons que dans le cas de l’accommodation, les élèves peuvent éprouver des difficultés à réaliser la modélisation attendue. Nous faisons l’hypothèse que dans ce cas, les relations élaborées par les élèves peuvent relever d’informations attendues (proposées aux élèves) mais ne pas être cohérentes du point de vue de la physique. Ces relations peuvent refléter l’évolution des stuctures cognitives des élèves aux cours de la réalisation des différentes tâches tant que ces derniers ne se sont pas appropriés les informations proposées.

Suite à cette présentation succincte des ’trois activités intellectuelles fondamentales’ d’un apprenant, nous reprendrons seulement les activités de sélection et d’accommodation. En effet, il nous semble difficile d’estimer l’activité d’assimilation des élèves puisque cela nécessite au préalable de connaître les structures cognitives des élèves et la manière dont il transforme les informations.

Ainsi, nous proposons d’articuler les deux activités cognitives de l’élève, la sélection et l’accommodation avec l’activité de modélisation des élèves en tenant compte des hypothèses d’apprentissage citées précédemment :

• dans le cas où les élèves sélectionneraient les informations que nous avons qualifiées d’attendues dans l’analyse a priori, les niveaux de savoir et les relations élaborées concorderaient avec ceux attendus. Par conséquent, nous supposons que les informations proposées permettent aux élèves de construire du sens relatif au savoir en jeu. Dans le cas inverse, nous aurons la possibilité d’apprécier les difficultés des élèves à prendre conscience ou à prendre en compte ces informations. Il sera alors intéressant d’étudier ce qui, dans la tâche proposée, peut donner lieu à un tel fonctionnement.

• dans le cas où les élèves accommoderaient leur structure cognitive, nous pensons qu’ils élaboreront des relations entre les niveaux attendus. Cependant, la connaissance en jeu peut ne pas être celle attendue étant donné que les changements des structures cognitives sont progressifs et s’effectuent sur une très longue durée. Pour apprécier l’évolution des connaissances des élèves, il sera important d’analyser lors de différentes tâches au cours de plusieurs séquences d’enseignement les relations que les élèves élaboreront.