G. Synthèse de la description des réponses du questionnaire

Dans la partie concernant le fonctionnement de la science et du processus de modélisation (Q1 à Q3), les résultats nous conduisent à considérer qu’il y a une évolution dans le sens qui nous paraît le mieux indiqué pour les possibles définitions du modèle dans la classe 1 (c’est le cas pour le sens évolutif des modèles, le caractère prédictif, la description des phénomènes par plusieurs modèles, validité par la communauté scientifique, les caractéristiques du phénomène à prendre dans la construction du modèle). Dans la classe 2 l’évolution des acquisitions semble se dessiner dans seulement les affirmations concernant le caractère évolutif, le caractère prédictif et la description de phénomènes par plusieurs modèles.

Dans les fonctions que pourraient avoir un modèle, celles concernant la description et l’interprétation nous semblent être les plus reconnues par les élèves des deux classes. Dans les autres fonctions (de copie et de prévision) les réponses sont plutôt mitigées dans les deux classes. Les pourcentages des réponses concernant la fonction de prévision sont de 48% pour la classe 1 et 41% pour la classe 2 dans la rubrique « tout à fait d’accord » malgré son utilisation durant l’enseignement dans les deux classes.

Ceci est confirmé par les réponses concernant l’application dans une situation donnée, ici un circuit électrique fermé, des fonctions d’un modèle (copie, description, interprétation etc). Les réponses semblent évoluer dans les deux classes avec une démarcation nette des fonctions d’interprétation et de description.

Dans la partie concernant les termes utilisés dans divers domaines, nous pensons que des dispositions pour l’évolution des acquisitions semblent se dessiner dans les deux classes, notamment dans le domaine de la physique avec les affirmations comme le travail est moteur, le travail est résistant ou le travail est un mode de transfert d’énergie. L’utilisation dans la classe de ces termes pourrait faire partie des facteurs qui influencent les élèves dans leurs réponses.

Dans la question Q6, dans la rubrique « les systèmes qui fournissent ou qui reçoivent de l’énergie », nous remarquons une évolution dans les réponses des deux classes. Ce sont aussi des termes que les deux enseignants utilisent durant la séquence d’enseignement d’énergie. Dans la rubrique « systèmes qui sont en train de stocker de l’énergie », nous remarquons la même tendance dans les deux classes, une évolution. Il n’y a pas eu de réponses multiples.

Les réponses aux formes d’énergie stockées ne nous permettent pas de croire que l’acquisition de cette notion est effective dans les deux classes car toutes les réponses sont en dessous de 50%. Les modes de transfert d’énergie nous donnent deux catégories de réponses, dans la première (situations 1, 5, 7) la classe 2 semble montrer une acquisition alors que dans les situations 2, 3, 6 c’est la classe 1 qui semble montrer une acquisition. Ces différences de réponses pourraient confirmer l’orientation de l’enseignement (focalisation sur le travail notamment le travail mécanique en classe 2 et analyse de certains modes de transferts d’énergie avant d’entamer le travail) de chaque classe.

« Les systèmes situés à une hauteur h par rapport à la Terre possèdent de l’énergie », cette interprétation nous semble être acquise par les deux classes, toutefois les justifications diffèrent d’une classe à l’autre. « Ce système possède de l’énergie potentielle de pesanteur » est aussi une interprétation qui nous semble être acquise par la classe 1, alors qu’elle ne l’est pas dans la classe 2. Quand le système est à la moitié de son trajet, les formes d’énergie qu’il stocke ne sont plus évidentes dans les deux classes. La comparaison de l’énergie entre les deux moments (le lâcher et à la moitié du trajet) a connu une légère évolution dans les deux classes avec un petit avantage pour la classe 2. Ces différences dans les réponses des élèves pourraient s’interpréter par l’influence de l’utilisation des situations physiques dans les deux classes : le lâcher d’une bille a été un des champs d’application que la classe 2 a longuement utilisé.

Dans les réponses aux affirmations « identification des systèmes comme réservoir ou transformateur », nous remarquons une évolution dans les deux classes. Dans toutes ces situations nous avons une évolution dans le sens des réponses attendues sauf dans deux cas. Le premier cas concerne le système « moulin à eau » où les réponses dans les deux classes sont aux environs de 80%, cela montre que les élèves sont sûrs de leur réponse : « transformateur d’énergie ». Le deuxième cas ne concerne que la classe 2 et dans la situation du système « salle de labo » qui est identifié à plus de 80% comme un transformateur. Cela peut s’interpréter par la non maîtrise de la notion de transformateur dans cette classe, cette notion n’est pas abordée en classe.

Dans l’identification des formes d’énergie susceptibles d’être stockées par ces différents systèmes, nous remarquons que les mêmes termes sont utilisés dans les deux classes (énergie cinétique, énergie potentielle, énergie thermique etc), mais toujours avec des évolutions dans le sens de l’augmentation qui n’atteignent pas 50%. Dans ces deux classes, pour cette situation, un transformateur est susceptible de stocker de l’énergie.

Les réponses données pour l’identification des modes de transfert d’énergie entre les différents systèmes confirment ce que nous avions dit précédemment, l’acquisition des modes de transferts d’énergie par travail (mécanique et à un degré moindre électrique) nous paraît plus nette dans la classe 2 que dans la classe 1, alors que dans les autres modes de transfert (thermique ou rayonnement) nous observons l’inverse.