Quelques hypothèses concernant des liens avec l’enseignement

Comme l’a montré l’analyse microscopique, la modélisation et le fonctionnement de la physique est un des ensembles conceptuels présents dans un grand nombre de thèmes dans les deux classes, tout au long de la séquence (dans 8 thèmes dans la classe 1 et 13 thèmes dans la classe 2). Les résultats de l’analyse des ensembles conceptuels montrent l’enseignement de cet ensemble conceptuel est plus ciblé dans la classe 1 (3,9% de mots/expressions utilisés dan le thème 1 et 1, 5% dans le thème 18) que dans la classe 2 (0,9% de mots/expressions utilisés dans le thème 1 et 1,1% dans le thème 23).

Nos analyses mésoscopiques ont montré que, dans les deux classes, le processus de modélisation et le fonctionnement de la physique a été introduit dans les premiers thèmes (thèmes 1, 2 et 3 dans la classe 1 et thème 1 dans la classe 2). Ensuite la référence aux différents modèles (mécanique ou énergie) durant les activités ou les exercices a suivi dans les autres thèmes en ce qui concerne la classe 1. La classe 2 a prolongé l’évocation du fonctionnement de la physique et du processus de modélisation lors des introductions de séances (sous forme de rappels) ou des clôtures d’exercices. La classe 1, grâce à l’analyse de l’objet tiré sur une table horizontale par un moteur qui est alimenté par une pile, a fait la distinction entre la description (thème 1), l’explication et l’interprétation en travail de groupe. L’enseignante, en classe entière, en analysant les phrases construites a insisté sur le fonctionnement du physicien qui peut décrire le monde qui nous entoure ou les objets qui s’y trouvent ou l’interpréter en utilisant un modèle selon le domaine qu’il choisit (thèmes 1 et 2). Le modèle évolutif a été abordé dans cette classe dans ce thème 2. La notion de « description » a été utilisée par les élèves lors de l’expérience de lancer et de réception de médecines-ball de masses différentes pour décrire les actions (thème 10). La fonction de prévision a été évoquée une seule fois par l’enseignante, dans le thème 18.

Dans la classe 2, le fonctionnement du physicien a été évoqué dans le thème 1, les fonctions de description, d’interprétation et de prévision du modèle ont été évoquées par l’enseignant dans ce thème. Ensuite dans la plupart des introductions de séances ou de clôtures d’exercices, l’enseignant revient sur ces trois fonctions du modèle.

Les résultats concernant la fonction d’interprétation du modèle sont élevés dans les deux classes (plus de 77% dans l’affirmation tout à fait d’accord) alors que ceux concernant la fonction de description sont meilleurs dans la classe 1 (81% contre 59% dans l’affirmation tout à fait d’accord). Ce résultat en faveur de la classe 1 pourrait être lié au résultat obtenu dans l’analyse micro : l’enseignement faisant référence aux processus de modélisation et au fonctionnement de la physique est plus ciblé dans la classe 1.

Ces types d’affirmation montrent l’intérêt de l’introduction du processus de modélisation et du fonctionnement de la physique dans les lycées.

La distinction des termes (description et interprétation) lors des activités de construction de phrases pourrait aussi avoir influencé les réponses des élèves de la classe 1. En effet les élèves de cette classe ont eu à se confronter dans un premier temps à des difficultés de distinction entre la description et l’interprétation (thème 1) avant de donner des phrases qui décrivent bien une situation donnée (thème 10). Les élèves de la classe 2 se sont contentés seulement de l’évocation par l’enseignant de ces deux termes.

Les réponses à la question 3 concernant les commentaires de la situation du circuit en série comprenant une pile et une lampe montrent que les élèves vont dans le même sens que ceux de la question 1 sur les fonctions de description et d’interprétation. Ces résultats confirment encore l’intérêt d’évoquer dans l’enseignement la différence qu’il y a entre la fonction de description et celle d’interprétation (classe 1 commentaire a 90% description et commentaire b 77% interprétation ; classe 2 commentaire a 47% description et commentaire b 42% interprétation). Le fait de ne pas évoquer la distinction entre ces termes en classe entraînerait la confusion chez les élèves.

Nous considérons que les différences dans le savoir enseigné de chacune des classes pourraient être mises en relation avec l’évolution des réponses au questionnaire de chacune des classes entre avant et après enseignement et avec les écarts des réponses des élèves dans le questionnaire entre les deux classes.

La fonction de copie n’a pas été abordée dans aucune des deux classes, il semble que les élèves suivent leur propre logique de réponse dans le questionnaire. Les réponses des élèves de la classe 1 restent pratiquement constantes avant et après enseignement alors que celles de la classe 2 semblent évoluer de « tout à fait d’accord » vers « moyennement d’accord » et « pas du tout d’accord ». La diminution de réponses dans la rubrique « tout à fait d’accord » dans la classe 2 pourrait être perçue comme la conséquence de la non évocation de cette fonction. Le fait de ne pas évoquer la fonction de copie du modèle dans les deux classes entraînerait soit la constante des réponses dans les mêmes affirmations (classe 1) soit la diminution des réponses dans l’affirmation « tout à fait d’accord » au profit des autres.

La fonction de prévision est évoquée un grand nombre de fois dans la classe 2 alors qu’elle l’est rarement dans la classe 1. Les élèves de la classe 1 maintiennent leurs positions vis-à-vis de cette fonction, car elle n’est pratiquement pas abordée dans cette classe. Dans la classe 2 où elle a été évoquée plusieurs fois, nous remarquons une diminution des réponses entre avant et après enseignement (même si c’est faible) dans l’affirmation « pas du tout d’accord » au profit de « tout à fait d’accord», l’affirmation « moyennement d’accord » reste constante. Le fait de ne pas évoquer la fonction de prévision du modèle dans l’une des classes entraînerait la constante des réponses dans les mêmes affirmations (classe 1) et le contraire entraînerait une augmentation des réponses dans l’affirmation « tout à fait d’accord » au profit des autres.

Ainsi, les affirmations évoquées en classe par les deux enseignants peuvent avoir influencé les réponses des élèves. Ceux-ci prennent des positions claires dans le questionnaire. De plus ces résultats confirment les conclusions de Toix (2004). On peut dire que les élèves de premières scientifiques sont capables de ré utiliser, en répondant à un questionnaire, les propositions évoquées en classe concernant certaines caractéristiques du modèle.

Du point de vue de l’analyse microscopique, la classe 1 utilise un pourcentage de mots/expressions plus élevé que la classe 2 (8,1% pour Cl1 contre 5,8%). Compte de tenu de l’écart entre ces pourcentages globaux, nous pouvons dire que l’enseignement du processus de modélisation et du fonctionnement de la physique est plus ciblé dans la classe1, ce qui pourrait être un indicateur dans la réponse à certaines questions où l’évolution est plus marquée dans cette classe.