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Comparaison des pratiques de classes dans le cas de l’enseignement de l’énergie en première sc...
par SECK Mouhamadoune
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2007
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Université Lumière Lyon 2 --- Université Cheikh Anta Diop Dakar
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Table des matières
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Tableaux
Page de titre
Contrat de diffusion
Remerciements
Introduction
Première partie. Cadre théorique
1. Travaux sur les pratiques de classes et la performance des élèves
La notion de pratique de classe
Quelques projets de recherches sur les pratiques de classes et/ou les performances des élèves
Intérêt de notre travail de recherche
2. Etude de la classe de Physique
Le savoir en jeu dans une classe
Savoir et connaissance
Du savoir à enseigner au savoir enseigné: la transposition didactique
Le savoir savant ou scientifique
Le savoir à enseigner et les autres savoirs
Le savoir enseigné
Le savoir acquis ou assimilé
3. Le fonctionnement de la physique
La modélisation
Les registres sémiotiques
4. Le savoir enseigné en classe de physique
La situation de classe
Retour sur l’action conjointe
La reconstruction du savoir enseigné par le chercheur
La caractérisation du savoir enseigné
Chronogenèse
Topogenèse
Différentes échelles pour analyser le savoir
Les dimensions qui entrent en jeu dans l’analyse du savoir enseigné
Thèmes et sous-thèmes
Ensemble conceptuel
Organisation de la classe
Phase didactique
5. Signification du concept d’énergie dans une perspective historique et dans quelques cas de projets d’enseignement
Origine de l’utilisation du mot « énergie » par la communauté scientifique
Les conceptions des élèves à propos de l’énergie
Quelques cas de projets de recherche sur l’enseignement de l’énergie dans les lycées et collèges
Contenus liés à l’enseignement de l’énergie en classe de première scientifique
6. Questions de recherche
Deuxième partie. Méthodologie
1. Méthodes utilisées pour analyser les programmes officiels
Données recueillies
Méthodes d’analyse des programmes officiels
2. Méthodes utilisées pour l’étude des pratiques d’enseignement
Données recueillies pour l’analyse des pratiques de classe
Les documents utilisés dans les deux classes.
Les documents sous forme de papiers ou numériques
Les documents vidéographiques
Traitement des données vidéographiques
Méthode d’analyse des différentes dimensions permettant de rendre compte des pratiques de classe
Présentation du logiciel de traitement : Transana
Méthodes de créations des « séries »
Méthode de création des « collections »
Utilisation des mots clés
Caractérisation de chaque classe en termes de phases didactiques et d’organisation de la classe.
Méthode de découpage en phases didactiques
Méthode de découpage en organisations de la classe
Outils d’analyse des dimensions phase didactique et organisation de classe.
Méthode d’analyse du savoir enseigné
Méthode de découpage des thèmes et des sous thèmes
Méthode de découpage en thèmes
Méthode de découpage en sous thèmes
Forme de structuration d’un thème
Méthode d’analyse des thèmes
Introduction des ensembles conceptuels
Construction des ensembles conceptuels
Méthode d’analyse des ensembles conceptuels
Méthode de vérification de la cohérence des reconstructions du savoir enseigné
3. Méthodes utilisées pour les liens entre pratiques de classe et performances des élèves
Données recueillies
Méthodes de traitement
Méthode d’analyse
Troisième partie. Analyse des programmes de physique des deux pays
1. Introduction
2. Filières d’enseignement concernées par l’étude
3. Les contenus à enseigner dans les deux programmes
Les contenus à enseigner en seconde
Le programme sénégalais en seconde
Le programme français en seconde
L’enseignement de la mécanique en seconde dans les deux programmes
Les contenus à enseigner en première dans les deux programmes
4. Approches préconisées dans l’enseignement des phénomènes énergétiques
Approche préconisée dans le programme sénégalais
Approche préconisée dans le programme français
5. Exemple de modélisation dans la partie énergétique des deux programmes
Types de relations entre MOE et MTM
Types de relations entre les deux mondes dans le texte du programme sénégalais
Récapitulation de l’analyse en termes de relations entre les mondes
Chapitre « Travail et puissance »
Chapitre « Energie cinétique »
Chapitre « Energie potentielle. Energie mécanique »
Chapitre « Calorimétrie»
Type de relation entre les deux mondes dans le texte du programme français
Récapitulation de l’analyse dans le texte du programme français
Paragraphe « Travail »
Paragraphe « Travail et énergie cinétique »
Paragraphe « Travail et énergie interne »
Paragraphe « Transfert thermique »
Relation entre les concepts dans les deux programmes
Caractérisation des deux programmes selon les modalités de présentation des concepts
Les différents concepts utilisés dans les deux programmes
Cartes conceptuelles
Carte conceptuelle du programme sénégalais (graphique n° 2)
Carte conceptuelle du programme français (graphique n° 3)
Comparaison entre les deux cartes conceptuelles
Ensemble conceptuel
Quatrième partie. Analyse des pratiques de classes au niveau mésoscopique
1. Présentation des établissements où les enregistrements se sont déroulés.
2. Phase didactique et organisation de la classe
Analyse en termes de phases didactiques dans les deux séquences
Analyse des phases didactiques dans la séquence d’enseignement de la classe 1.
Phases didactiques de la deuxième séance. Classe 1
Résumé des phases didactiques de la séquence dans la classe 1
Analyse des phases didactiques dans la séquence d’enseignement de la classe 2.
Phases didactiques de la septième séance. Classe 2
Résumé des phases didactiques de la séquence dans la classe 2.
Organisation de la classe
Organisation de la classe. Classe 1
Organisation de la classe. Classe 2
Comparaison des dimensions dans les deux classes.
Comparaison du point de vue organisation de la classe
Comparaison du point de vue des phases didactiques
3. Thèmes
Introduction
Structuration des séquences en thèmes ou sous-thèmes
Analyse thématique dans la classe 1.
Thème n° 1. Description et/ou interprétation d’une expérience dans un domaine de la physique : construction et analyse de phrases et de schémas de l’expérience « objet tiré par un moteur alimenté par une pile » et thème n° 2. Fonctionnement de la physique : processus de modélisation.
Thème n° 3. Le modèle de l’énergie.
Thème n° 6. Mode de transfert d’énergie par travail mécanique dans une chaîne énergétique
Thème n° 7. Adjectifs qualifiant l’énergie dans la vie de tous les jours, dans les domaines technologiques et économiques, en physique du point de vue microscopique et macroscopique.
Thème n° 10. Liens entre force et mouvement : étude des actions de lancer et de réception de médecines-ball de masses différentes.
Thème n° 12. Variation, évolution et changement de formes d’énergie stockée par un système isolé du point de vue énergétique. Grandeurs dont dépend l’énergie potentielle de pesanteur
Thème n° 14 Expression du travail d’une force constante en déplacement rectiligne
Thème n° 18. Les formes d’énergie stockées et leur relation avec le travail (théorème de l’énergie cinétique et relation entre variation d’énergie potentielle et travail du poids) et la puissance.
Thème n° 20. Calcul de la vitesse de lancement et de la hauteur d’un solide situé au-dessus du sol. Application des expressions faisant référence à la conservation de l’énergie.
Analyse thématique dans la classe 2.
Thème n° 1. Modèle de l’énergie. Notions de système en physique, propriétés et modes de transfert d’énergie. Chaînes énergétiques.
Thème n° 2. Travail d’une force constante en déplacement
Thème n° 5. Travail des forces s’exerçant sur un pendule.
Thème n° 11. Travail des forces s’exerçant sur un pendule élastique.
Thème n° 12. Adjectifs qualifiant l’énergie dans la vie courante. Les deux formes d’énergie utilisées en physique : énergie cinétique et énergie potentielle.
Thème n° 16. Utilisation du théorème de l’énergie cinétique. Détermination de la vitesse d’un solide.
Thème n° 19. Détermination de la constante dans l’expression de l’énergie potentielle en fonction des choix de l’état de référence et de l’origine des altitudes
Thème n° 23.Théorème de l’énergie mécanique.
Thème n° 28. Calcul du travail des forces de frottements. Variation de l’énergie mécanique. Introduction à la notion de chaleur.
Conclusion
Du point de vue de l’enchaînement du savoir
Dans la classe 1 (F)
Dans la classe 2 (S)
Interprétation de la vie du savoir dans chaque classe
Pour la classe 1 (F)
Pour la classe 2 (S)
Cinquième partie. Analyse des pratiques de classes au niveau microscopique
1. Introduction
2. Analyse globale.
3. Lien entre pourcentage de mots/expressions dans les ensembles conceptuels et le thème ou la durée
Thèmes où ne figurent que des ensembles conceptuels « évoqués»
Dans la classe 1
Dans la classe 2
Thèmes comprenant un ensemble conceptuel principal
Dans la classe 1
Dans la classe 2
Comparaison entre les deux classes
Thèmes comprenant deux ensembles conceptuels principaux
Dans la classe 1.
Dans la classe 2
Comparaison entre les deux classes
Thèmes comprenant trois ensembles conceptuels principaux
Dans la classe 1
Dans la classe 2
Comparaison entre les deux classes
Thèmes comprenant quatre ensembles conceptuels principaux
Dans la classe 1
Dans la classe 2
Comparaison entre les deux classes
Thèmes comprenant sept ensembles conceptuels principaux
Dans la classe 1
Dans la classe 2
Comparaison entre les deux classes
4. Lien entre la durée en classe entière et le pourcentage de mots/expressions utilisés dans les ensembles conceptuels
Dans la classe 1
Dans la classe 2
Comparaison entre les deux classes.
5. Distribution des ensembles conceptuels selon le type d’organisation de la classe
Dans la classe 1
Dans la classe 2.
6. Nombre de sous-thèmes et nombre d’ensembles conceptuels dans chaque thème
Dans la classe 1
Dans la classe 2
7. Analyse globale des ensembles conceptuels.
Caractérisation des classes en termes d’ensembles conceptuels principaux selon de type d’organisation de la classe.
Distribution des ensembles conceptuels dans la classe 1
Distribution des ensembles conceptuels dans la classe 2
Comparaison de la distribution des ensembles conceptuels dans les deux classes (en classe entière)
Caractérisation des classes en termes de reprises des ensembles conceptuels dans les thèmes et dans les séances en classe entière.
Etalement des ensembles conceptuels sur les thèmes et sur les séances dans la classe 1
Etalement des ensembles conceptuels sur les thèmes et sur les séances dans la classe 2
Comparaison de l’étalement des ensembles conceptuels sur les thèmes et sur les séances dans les deux classes
Conditions d’introduction et de ré utilisation d’un ensemble conceptuel
8. Analyse des séquences du point de vue de la modélisation et des registres sémiotiques.
Caractérisation des deux classes en termes MOE et MTM.
Analyse globale
Distributions des termes selon les mondes et les thèmes
Distributions des dessins et schémas selon les mondes et les thèmes
Analyse de la coexistence entre les mondes selon les thèmes (représentations langagière et symbolique) en classe entière
MTM en physique nouveau savoir mots/expressions et en physique mots/expressions déjà enseigné
Classe 1
Classe 2
MTM en physique nouveau savoir mots/expressions et physique (formule)
Classe 1
Classe 2
MTM en physique nouveau savoir mots/expressions et Physique nouveau savoir (application numérique)
Classe 1
Classe 2
MTM en physique nouveau savoir mots/expressions et mots/expressions dans la vie quotidienne même titre ci-dessous
MTM en physique nouveau savoir mots/expressions et MOE mots/expressions dans la vie quotidienne
Classe 1
Classe 2
Analyse de la coexistence des représentations iconiques (dessins et schémas) dans les thèmes.
Coexistence entre MTM en physique nouveau savoir mots/expressions et MOE Dessins
Classe 1
Classe 2
Coexistence entre MTM en physique nouveau savoir et MTM schémas
Classe 1
Classe 2
Sixième partie. Analyse du questionnaire administré (avant et après enseignement)
A. Fonctionnement des sciences et processus de modélisation (Q1 à Q3)
Résultats
Quelques hypothèses concernant des liens avec l’enseignement
B. Termes (relatifs à l’énergie) utilisés dans la vie de tous les jours et/ou en physique Q4 et Q5
Résultats
Quelques hypothèses concernant des liens avec l’enseignement
C. Etude de systèmes en interaction : identification des systèmes et modes de transfert d’énergie. Q6 (avec les sept situations)
Résultats
Quelques hypothèses concernant des liens avec l’enseignement
D. Transfert d’énergie par travail mécanique. Q7
Résultats
Quelques hypothèses concernant des liens avec l’enseignement
E. Formes d’énergie stockée et conservation de l’énergie (Q8)
Résultats
Quelques hypothèses concernant des liens avec l’enseignement.
F. Système en termes de réservoir et de transformateur, formes d’énergie stockée et modes de transfert d’énergie (Q9)
Résultats
Quelques hypothèses concernant des liens avec l’enseignement
G. Synthèse de la description des réponses du questionnaire
H. Pistes d’interprétations possibles
a. L’influence d’un thème centré ou non sur un ensemble conceptuel.
b. Rôle et position chronologique d’une situation physique (ou du champ d’application) utilisée durant la séquence.
c. Le lexique utilisé durant l’enseignement.
d. Les phases didactiques et les types d’organisation.
e. Les registres sémiotiques.
Conclusion et perspectives
Points essentiels de l’analyse de pratiques de classe en termes de savoir en jeu.
Au niveau mésoscopique
Au niveau microscopique
Bilan de la méthode d’analyse avec le logiciel Transana.
Choix de regroupement du corpus vidéographique
Les formes d’analyse offertes par le logiciel
L’analyse au niveau mésoscopique
L’analyse au niveau microscopique
Quelques perspectives pour l’utilisation du logiciel Transana dans l’analyse du savoir enseigné
Liens entre pratiques de classes et acquisitions des élèves
Bibliographie
Annexes
