Les activités expérimentales dans les travaux de recherche

Bien que plusieurs travaux de recherche liés à l'enseignement de la chimie aient insisté sur l'importance des activités expérimentales dans l'apprentissage, il n'existe toujours pas de théorie largement acceptée sur l’enseignement qui soit compatible avec la théorie constructiviste (Williams et Hmelo, 1998, p. 266). Par contre les activités expérimentales ont été reconnues par leur importance au niveau des relations sociales entre les élèves (Hofstein & Lunetta ; 2002) :

‘« It has been recognized that laboratory activities have the potential to enhance constructive social relationships as well as positive attitudes and cognitive growth », «  but mismatches often occur between teachers’ perceived goals for practical work and students’ perceptions of such activities » (Hodson, 1993, 2001; Wilkenson & Ward, 1997).» ’

Les activités expérimentales ne peuvent pas par elles-mêmes être en charge de l'ensemble de l'apprentissage. Même si elles ont été soigneusement conçues, les enseignants devraient considérer que l'apprentissage ne peut faire l’économie des séances d’avant et d’après les activités expérimentales, et des discussions qui les accompagnent.

Pendant ces 15 dernières années, notre groupe de recherche a été impliqué dans l’élaboration de séquences d'enseignement (Buty et al. 2004) dont les caractéristiques sont de rendre explicites les relations entre les objets manipulés, les événements observés, et les modèles qui sont l'objectif de l'enseignement. Tout en intégrant d'autres expériences d'apprentissage métacognitives tels que "prévoir – expliquer - observer " des démonstrations, etc. (White & Gunstone, 1992), les activités expérimentales doivent intégrer la manipulation d'idées au lieu de se limiter à manipuler des objets et appliquer des procédures afin de promouvoir l'apprentissage de la science.

Bien que les résultats de recherche montrent que les élèves semblent profiter d'un travail expérimental qui rattache le champ expérimental avec le monde des théories et modèles (Tiberghien, 1994), les enseignants expriment des difficultés lors de la mise en œuvre d’activités expérimentales de découverte. Notre hypothèse est que la connaissance n'est pas présentée de façon structurée et de manière formelle comme c'était le cas avec un enseignement transmissif classique. Le savoir est effectivement impliqué dans les séances de laboratoire, mais comme Chang et Lederman (1994) ou d'autres (par exemple, Wilkenson & Ward, 1997) ont trouvé, les élèves n'ont pas les idées claires sur les objectifs généraux ou spécifiques de leur travail au cours des activités scientifiques expérimentales. Par conséquent, ils ne sont pas conscients qu'ils manipulent les connaissances qui sont l’objet de l’apprentissage.