Université Lumière Lyon 2
Ecole Doctorale EPIC
Institut de Sciences et Pratiques de l’Education et de la Formation
Formation à la statistique par la pratique d'enquêtes par questionnaires et la simulation : étude didactique d'une expérience d'enseignement dans un département d'IUT
Thèse de Doctorat en Sciences de l’Education
sous la direction de Jean-Claude RÉGNIER
présentée et soutenue publiquement le 17 novembre 2007
Devant un jury composé de :
Abdelaziz BOURAS, Professeur, Université de Lyon 2
Régis GRAS, Professeur Émérite, Rapporteur
Michel LE NIR, Maître de Conférences, Université Lyon 2
Jean-Louis PIEDNOIR, Inspecteur Général Honoraire de Mathématiques
Jean-Claude RÉGNIER, Professeur, Université Lyon 2

Contrat de diffusion

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Remerciements

Etudier de quelles façons la pratique d’enquête par questionnaires et la simulation sont des composantes incontournables d’un apprentissage de la statistique emmène ceux qui conduisent de telles études de la réalité rassurante des pédagogies innovantes vers les pentes abruptes de la recherche.

Nul ne doute que cette distanciation ne puisse se faire avec profit que si l’on appartient à une communauté réunie par la volonté de certains et autour de sujets semblables et c’est ce que j’ai trouvé dans le groupe de recherche ADATIC fondé et animé par Jean-Claude Régnier. De ma rencontre avec lui est né le projet de ce travail de thèse. J’avais des idées, trop disent certains et je crois que cela n’est pas toujours un compliment, sur l’enseignement en général et sur l’enseignement de la statistique en particulier. Jean-Claude Régnier a su m’aider à serrer un sujet et m’empêcher de passer d’une innovation à l’autre dans un système de « fuite en avant ». C’est un véritable compagnonnage qu’il a su installer entre nous fait de respect, de chaleur et d’amitié. Depuis notre première rencontre nous avons cosigné quelques articles et j’espère que ce travail en commun se prolongera longtemps. Travailler avec JC Régnier sur l’enseignement de la statistique est pour moi une chance réelle, et si les relations amicales qu‘il aime à cultiver prennent souvent les chemins de discussions passionnées, elles se doublent, et c’est sans doute le plus important, d’un regard scientifiquement aiguisé allant du particulier à l’essentiel, et ainsi, directement au cœur des problématiques. Je le remercie vivement et ceci n’est pas une formule.

Je remercie Régis Gras et Gérard Vergnaud d’avoir été les rapporteurs de ce travail. Je suis sûr que leurs remarques et leurs commentaires enrichiront mes réflexions sur les sujets traités ou sur des points annexes. Je remercie Abdelaziz Bouras d’avoir accepté d’être membre de ce jury ; sa présence bienveillante à la direction du Cerral 1 nous a permis discuter de sujets variés, comme la simulation par exemple, et sa vision globale et non sectaire des activités de recherche m’a permis de participer à plusieurs colloques. Je remercie Michel Le Nir d’avoir été en quelque sorte un des catalyseurs de ce projet : il m’a demandé il y a plusieurs années d’encadrer avec lui des étudiants menant un projet d’enquête par questionnaires en partenariat avec la TCL (Transports en Commun Lyonnais) ; il s’agissait d’une enquête de satisfaction des usagers, les étudiants devant administrer 1200 questionnaires en une journée, puis analyser, rédiger et présenter les résultats de cette enquête ; nous avons d’ailleurs, présenté et cosigné un article décrivant cette activité. C’était la première enquête réelle que je mettais au service de l’enseignement de la statistique et j’en ai immédiatement compris les retombées en termes pédagogiques. En tant que directeur de l’IUT il a essayé, en ces derniers temps de rédaction, de protéger des espaces dévolus à l’écriture, et son intérêt pour les enquêtes ne pouvait être qu’un lien de plus entre nous ; connaissant la surcharge de son emploi du temps, je le remercie particulièrement d’avoir accepté d’être dans ce jury. Je remercie Jean-Louis Piednoir dont le regard critique sur l’enseignement de la statistique et l’expertise dans le champ de l’enseignement m’ont toujours apporté idées et éclaircissements.

Je remercie mes collègues du département STID (Statistique et Traitement Informatique de Données) surtout Hélène et Anne d’avoir eu à supporter quelques contraintes d’emploi du temps ; les étudiants qui ont mené à bien un grand nombre d’enquêtes avec sérieux montrant leurs aptitudes de statisticiens, et bien entendu la sphère de mes amis et de ma famille pour leur présence à mes cotés.

Résumé & abstract

Résumé : Notre travail est une étude sur l’enseignement de la statistique en IUT, le statut et la mise en place d’une part d’enquêtes par questionnaires réalisées par les étudiants et d’autre part de simulations d’expériences aléatoires construites par les étudiants.

Notre travail s’appuie sur les travaux de Gérard Vergnaud concernant la conceptualisation, sur la théorie des situations didactiques de Guy Brousseau, et sur la transposition didactique exposée par Yves Chevallard, ainsi que sur les travaux de Jean-Claude Régnier concernant la didactique de la statistique et le tâtonnement expérimental de l'apprenant, tout en essayant de déterminer la fonction de l’alternance ainsi que la dialectique entre projet et processus.

En termes d’ingénierie pédagogique notre exposé présentera un certain nombre de situations didactiques et désignera les divers obstacles rencontrés.

Mots clés : apprentissage de la statistique, simulation, enquêtes, enquêtes par questionnaires, champs conceptuels, situations didactiques, ingénierie pédagogique, statistique, IUT, alternance.

Abstract: Our work consists in carrying out a survey whose purpose is to focus on the teaching of statistics at the IUT (polytechnics, a two-year course). We aim at explaining the characteristics of the teaching-learning situations specific to the field of statistics, and thus attempt to analyse the status, the effects and the conditions of the implementing of both "real size" surveys performed by the students, and simulations of random experiments designed by the students. Our analysis of statistics in terms of object-subject highlights the fact that its teaching holds in itself a primitive and epistemological breach between data collecting and processing on the one hand, and, on the other hand, an approach based on the calculation of probabilities more or less remote from social practices. It seems therefore that questionnaire-surveys constitute a means of reducing this primitive gap, by allowing the subject to build a learning meaning. Furthermore, we have studied how the constructions of simulations performed by the learners enables to obtain the invariants of the variability present in phenomena whose study is at the core of statistic situations. Our work is based on Gérard Vergnaud's works, as for conceptualization, on Guy Brousseau's theory of educational situations, as well as the educational transposition displayed in Yves Chevallard and Jean-Claude Regnier's works concerning educational statistics and the experimental trials of the learner.

Simultaneously, we have been trying to determine the function of a sandwich course training, as well as the dialectical difference between project and process. In terms of pedagogical engineering, our study displays educational situations, while attempting to point out the various obstacles we have managed to identify.

Key-words: statistics training, questionnaire surveys, simulations, conceptual fields, educational situations, pedagogical engineering, statistics, IUT (polytechnics, a two-year course), sandwich courses

Notes
1.
Le CERRAL est un centre d’études et de recherche-action de l’IUT Lumière dont les activités sont liées aux formations spécifiques de L’IUT Lumière et accompagnent l’évolution de certaines de leurs facettes : les études en alternance, l’interaction entre disciplines des Sciences de l’Ingénieur et des Sciences humaines et Sociales, le transfert de technologie, etc.. Le centre CERRAL héberge actuellement, entre autre, deux équipes de recherche : l’équipe de recherche PRISMa Lyon 2 (EA 2058, Ecole doctorale EDIIS) et l’équipe de recherche sur l’Alternance et l’Apprentissage . De part sa proximité des formations de l’IUT, le centre offre un cadre de coopération et d’échange indispensable à l’ensemble des intervenants de l’IUT et apporte une aide continuelle aux projets et équipes de recherche qu’il héberge. Le CERRAL est le lieu par excellence pour expérimenter des recherches pluridisciplinaires à travers des projets communs et confronter des points de vues différents (in http://iut.univ-lyon2.fr/article.php3?id_article=300 )