Cette thèse porte sur l’analyse didactique de pratiques d’enseignement de la physique au niveau de l’enseignement secondaire du second cycle en Angola. Il s’agit d’une étude de cas de deux professeurs de lycée angolais. Nous avons analysé les pratiques d’enseignement mises en œuvre par ces deux professeurs à partir de leurs activités réalisées en physique sur une séquence d’étude sur l’électrocinétique en classe de terminale. Nous avons cherché à décrire les pratiques de ces enseignants, puis après à les comprendre, donc à voir quels pourraient être certains des déterminants. Pour aborder cette étude, nous nous sommes appuyés sur la théorie de l’action conjointe en didactique (T.A.C.D), fondée sur la notion de jeu didactique et d’action conjointe liée à des transactions à propos du savoir en jeu. En effet, selon cette théorie, Sensevy (2007) considère ce qui se passe dans une classe comme une succession de jeux. Il précise à cet effet que « un jeu a un enjeu, ce qui fait qu’on se prend au jeu, on y gagne ou on perd ; il faut, pour gagner, produire des stratégies gagnantes et donc avoir le sens du jeu ».Au terme de notre étude, nous avons observé qu’il s’agit d’un cas particulier d’action conjointe dans laquelle le professeur porte la majeure partie des responsabilités, où certains concepts de la TACD de ce fait perdent de leur pertinence. En même temps, c’est aussi cette perte de pertinence, cet usage à minima, la redondance de certains concepts (mesogenèse et chronogenèse) qui permet aussi de caractériser les pratiques analysées. Dans ce cas, même si les potentialités ne sont pas totalement utilisées, les descripteurs de la TACD permettent quand même de rendre compte de ce qui se passe en classe. / This thesis talks about the didactic practical analysis of the teaching of physical in the second cycle of secondary education in Angola. It is a case study of two Angolan high school teachers. We have analyzed teaching practical used by this both teachers from their activities realized in physical on a sequence study of Electrokinetic in Terminal class. We have searched to describe these teachers’ practicals. Then, after to understand then, though, see what could be some determinatives. To reach this study, we have relied ourselves on the Joint action theory of in didactic (JATD), which consist on the notion of didactic game and joint action tied to the transaction about the knowledge of the game. In fact, according to the theory (Sensevy, 2007), considers what happens in a classroom as a succession of games. He specifies at that fact that “a game has a stake that is what makes one feels themselves in a game. One can win or lose. One must produce wining strategies so they can win and thong, have a sense of game”In the limit of our study, we have observed that it is a particular case of JATD the teacher in which bears the mayor part of responsibilities, where some concepts of JATD lose in fact their relevance. In the same time, it is also this loss of relevance, this minimum use, this redundancy of some concepts (mesogenesy and chronogenesy) that permit to characterize analyzed practical. In that case, even though potentialities are not totally used, the TACD describers allow realizing what happens in class.

Cette recherche a pour objet l'élaboration et l'évaluation d'un outil d'enseignement du mécanisme optique de la vision fondé sur l'histoire des théories de la vision reconstruite selon une approche rationnelle. Une analyse des raisonnements d'enfants de maternelle et d'élèves de 4e avant enseignement d'optique à propos de la vision permet de caractériser les difficultés liées au savoir concerné : associer la vision à l'entrée de la lumière dans l'œil. Les élèves interrogés n'associent l'entrée de la lumière dans l'œil qu'à l'éblouissement, situation où la vision est impossible. Ils expliquent la vision soit dans un sens œil-objet soit dans un sens objet-œil (partie 1). L'histoire antique et médiévale est témoin d'idées analogues : comme les élèves, les savants s'opposent sur le sens de la vue. En traitant la lumière de façon quantitative, Alhazen ouvre la voie à un consensus et propose dès le 11e siècle de considérer la lumière comme un stimulus de la vue (partie 2). L'outil d'enseignement proposé est construit en référence au cheminement historique : il intègre la controverse du sens de la vue et la solution quantitative d'Alhazen. Ces idées constituent la trame d'un texte (un dialogue) présenté à des élèves de 4e avant enseignement, lors d'entretiens en binômes, en respectant un scénario didactique approprié. L'analyse de ces entretiens montre que le processus d'apprentissage est favorisé par l'identification des élèves aux savants mis en scène, et indique une prise de conscience de leur acte cognitif qui profite de l'approche quantitative (partie 3). Un transfert de cette modalité d'enseignement à d'autres domaines de la physique semble envisageable (annexes).

Nous partons de l'hypothèse que des décalages entre les savoirs sur l'Energie que les enseignants ont à enseigner en Physique au Lycée et ceux acquis lors de leur formation universitaire, peuvent être à l'origine de difficultés chez les (jeunes) enseignants. Ceci est motivé par le fait que la synthèse du thème de l'Energie effectuée au Lycée à partir du programme français innovant de 1992, est absente à l'Université.<br />A travers une analyse écologique des savoirs (Théorie Anthropologique de Chevallard) nous avons recherché de tels décalages dans les manuels du Lycée et universitaires, en France et au Vietnam. Nous avons développé des outils spécifiques d'analyse (Approches Universelle et Particulière, Objets énergétiques, Densités de présence et de liens, Raisonnement Energétique, ...). L'étude globale des manuels est complétée par des études détaillées de trois objets de savoir (Schéma énergétique, Transfert d'énergie, Principe de conservation de l'Energie). A partir des décalages et de difficultés identifiés, une expérimentation auprès d'enseignants du Lycée français et vietnamien et d'étudiants préparant le CAPES, a été construite et réalisée.<br />Les difficultés mises en évidence semblent bien avoir condamné la tentative d'innovation du programme de physique de 1992 autour d'une Approche Universelle de l'Energie, qui a presque disparu de l'enseignement secondaire français actuel. Ces difficultés liées à la transposition didactique de concepts extrêmement délicats, relèvent davantage de problèmes de cohérence interne du savoir à enseigner, que de décalages entre ces savoirs et ceux reçus d'une formation universitaire.

Depuis 2004, mes travaux se sont développés au sein de deux axes thématiques assez distincts de la recherche en didactique de la physique : le premier s'inscrit dans la continuité de ma thèse et se pose comme une contribution à l'exploration des liens entre histoire de la physique, recherche en didactique et enseignement ; le second concerne un domaine de la recherche en didactique encore peu exploré et vise à éclairer quelques questions liées à l'apprentissage de la cinématique relativiste. Ce second axe de recherche s'est développé à la suite de l'obtention d'un contrat ANR-blanc en mai 2009 (ANR EVEILS) dont la visée est le développement de scénarios d'apprentissage adaptés à un environnement virtuel immersif 3D. Derrière l'apparente disjonction de ces deux orientations, se cache un objectif commun. Dans les deux cas en effet, les difficultés des élèves (et des étudiants) et les raisonnements qu'ils mettent en œuvre pour résoudre telle ou telle situation physique constituent des éléments d'orientation pour l'élaboration de scénarios didactiques qui, dans un cas, vont se donner pour but d'aborder la physique par son histoire, dans l'autre cas, vont permettre d'approcher certains aspects de la physique relativiste (non-simultanéité des évènements, déformation spatiale des objets...) à travers l'utilisation d'un environnement virtuel immersif 3D. Des questions liées à l'évaluation de l'impact de la mise en œuvre de ces scénarios sur l'apprentissage émergent dans un cas comme dans l'autre.

L'étude présentée concerne la conception d'une base de donnée hypermédias destinée à la révision en autonomie de l'électrocinétique de base (grade 8-10 environ), conception qui tient compte des recherches en didactique de la physique et à propos des usages des hypermédias ; elle concerner aussi l'évaluation de son utilisation dans deux classe en grade 10, qui valide bon nombre d'options retenues pour la conception.

Notre étude se centre sur l'enseignement des gaz à des élèves de seconde (15-16 ans). Pour mener à bien cette étude, nous avons développé une séquence d'enseignement au sein d'un groupe de recherche-développement, faisant travailler ensemble des enseignants et des chercheurs. Le choix a été fait d'introduire au début un modèle microscopique des gaz, afin de faciliter la compréhension des grandeurs macroscopique. Cet enseignement vise à apprendre aux élèves l'utilisation de ces modèles pour interpréter des situations mettant en jeu des gaz. Il se déroule sous forme de "cours-TP" en classe réelle sur une durée de 3 semaines. Le but de notre recherche est d'étudier le rôle de la séquence d'enseignement sur l'apprentissage des élèves. Pour cela, nous avons fait une étude "globale" sur trois classes (une centaine d'élèves) ayant suivi l'enseignement, ainsi qu'une étude "fine" de l'apprentissage de deux élèves. La méthode retenue pour étudier les élèves des trois classes, consiste à faire passer un questionnaire avant et après l'enseignement sur les gaz. L'étude fine a nécessité de développer un modèle de l'apprentissage (les idées), afin de pouvoir suivre l'évolution des élèves à travers les différents types de données récoltées : (1) questionnaire et entretien filmé passés avant et après l'enseignement et (2) vidéos des élèves en classe et productions écrites récoltés pendant la totalité de l'enseignement. Le rôle de l'enseignement peut être appréhendé globalement à travers l'évolution des élèves sur plusieurs classes et finement en déterminant le rôle des éléments de la séquence sur l'évolution des idées des deux élèves.

L’importance que prend aujourd’hui l’expertise scientifique et technique dans la prise de décisions politiques questionne à la fois la figure du scientifique et celle du citoyen. Comment apprendre à participer à la prise de décisions politiques en mobilisant des expertises scientifiques ? Dans ce cadre, l’enseignement des sciences et des techniques est critiqué car il s’occupe davantage de la « science faite » (les faits scientifiques) que de la science « en action » (une activité sociale de construction de faits). Ce travail de thèse s’inscrit dans les courants de recherche SSI (Socioscientific Issues) et QSV (Questions socialement vives) dont l’ambition est d’éduquer le citoyen à « négocier » avec le développement contemporain des technosciences. L’objectif de ce travail est d’étudier quelques conditions d’intégration de la science en action dans les pratiques effectives d’enseignement, en s’intéressant à la manière dont deux enseignants de Physique enseignent l’énergie, qui est un savoir stabilisé, et le changement climatique, qui est controversé. Cette analyse se structure autour de la théorie de l’action conjointe en didactique (TACD), qui est complétée par l’analyse communicationnelle et des jeux de langage, qui permet de décrire l’action des enseignants en classe. Cette thèse propose par conséquent une description de séances d’enseignement sur des savoirs au statut contrasté et compare les épistémologies pratiques des enseignants (intrication de théories plus ou moins implicites sur l’enseignement / apprentissage, sur les savoirs et sur la science, sur l’éducation) conçues comme des déterminants de l’action conjointe. L’intérêt de ce travail consiste à documenter les pratiques effectives d’enseignants de la Physique sur des thèmes peu abordés. Ce travail propose en outre d’intégrer une dimension éducative à l’épistémologie pratique et de caractériser les savoirs enseignés à l’aide d’une description des jeux de langage. / The importance that takes the scientific and technical expertise in policy decisions questions both the figure of the scientific and the citizen. How can we learn to participate in the political decision-making by mobilizing scientific expertise ? In this context the teachnig of science and technology is criticized because it deals more wit "science made" (scientific facts) than science in "action" (a social construction of facts). The aim of this work is to investigate some conditions for integrating science "in action" in the actual practice of teaching, focusing on how two physics teachers teach energy, which is a stabilized content knowledege and climate change, which is a sociocontroversial issue.This analysis is structured around the Joint Action Theory in Didactic (JATD), supplemented by a communicative approach and an analysis of the 'language games".

L'importance que prend aujourd'hui l'expertise scientifique et technique dans la prise de décisions politiques questionne à la fois la figure du scientifique et celle du citoyen. Comment apprendre à participer à la prise de décisions politiques en mobilisant des expertises scientifiques ? Dans ce cadre, l'enseignement des sciences et des techniques est critiqué car il s'occupe davantage de la " science faite " (les faits scientifiques) que de la science " en action " (une activité sociale de construction de faits). Ce travail de thèse s'inscrit dans les courants de recherche SSI (Socioscientific Issues) et QSV (Questions socialement vives) dont l'ambition est d'éduquer le citoyen à " négocier " avec le développement contemporain des technosciences. L'objectif de ce travail est d'étudier quelques conditions d'intégration de la science en action dans les pratiques effectives d'enseignement, en s'intéressant à la manière dont deux enseignants de Physique enseignent l'énergie, qui est un savoir stabilisé, et le changement climatique, qui est controversé. Cette analyse se structure autour de la théorie de l'action conjointe en didactique (TACD), qui est complétée par l'analyse communicationnelle et des jeux de langage, qui permet de décrire l'action des enseignants en classe. Cette thèse propose par conséquent une description de séances d'enseignement sur des savoirs au statut contrasté et compare les épistémologies pratiques des enseignants (intrication de théories plus ou moins implicites sur l'enseignement / apprentissage, sur les savoirs et sur la science, sur l'éducation) conçues comme des déterminants de l'action conjointe. L'intérêt de ce travail consiste à documenter les pratiques effectives d'enseignants de la Physique sur des thèmes peu abordés. Ce travail propose en outre d'intégrer une dimension éducative à l'épistémologie pratique et de caractériser les savoirs enseignés à l'aide d'une description des jeux de langage.

Le mémoire vise à proposer une épistémologie pragmatique de la science scolaire à l’école primaire. Un défaut de compréhension de la nature de la science pourrait en effet justifier en partie les difficultés de l'enseignement des sciences par démarche d'investigation. Une étude des représentations de la science chez les enseignants et futurs enseignants confirme qu’ils n‘en ont pour la plupart qu‘une vision assez floue, relevant majoritairement d'une forme d'empirisme naïf. Un jeu opératoire de critères de scientificité adapté au contexte de l’école est développé dans une approche "bottom-up" partant des pratiques de classe effectives. Sa capacité à discriminer pratiques scientifiques et non scientifiques est discutée, de même que les implications didactiques et épistémologiques de son utilisation. Il est en particulier possible d‘en déduire des définitions évolutives d‘une science scolaire normative mais subsidiaire par rapport à la “science des scientifiques”. Cet outil épistémologique s’avère bien reçu par les enseignants auxquels il a été présenté. Le test en situation de différentes stratégies pédagogiques fait apparaître que les plus efficaces pour l'appropriation de critères de scientificité ajoutent à la démarche d’investigation une composante épistémologique explicite. Certains éléments de méthode scientifique peuvent être travaillés dès la Grande Section de maternelle (5-6 ans) : des élèves ayant vécu des démarches d’investigation s’avèrent capables de revendiquer la primauté de l’expérience, mais aussi de mettre en œuvre des tests relatifs à plusieurs critères de scientificité et de s‘approprier les rudiments de la modélisation scientifique. / The purpose of this thesis is to propose a pragmatic epistemology of school science in primary school. Indeed, some of the difficulties encountered by inquiry-based science education may be attributed to a lack of understanding of the very nature of science. A survey on the perception of science by incumbent teachers and teachers in training confirms that most of them have a relatively vague vision grounded in a form of naive empiricism. A practical set of criteria of scientificity adapted to the school context is developed through a “bottom-up” approach based on actual classroom practices. Its efficiency at discriminating scientific and non-scientific practices is discussed, as well as the didactical and epistemological implications of its use. It is thus possible to deduce evolutive definitions of a school science that is normative yet subordinated to the “science of scientists”. Teachers responded positively to this epistemological tool when it was presented to them. Among the different teaching strategies tested in a classroom, the most efficient for the acquisition of criteria of scientificity were those which supplemented the inquiry process with an explicit epistemological component. Some elements of scientific method can be introduced as early as kindergarten (5-6 y.o) : after experimenting with inquiry processes, pupils have proved able not only to claim the primacy of experiment but also to run tests related to different criteria of scientificity and acquire the basics of scientific modeling.