Cette recherche a pour objectif de décrire l’intérêt situationnel d’élèves dans le contexte de la mise en œuvre d’une démarche d’investigation scientifique en classe de S&T au secondaire. Une étude de cas a été menée sur une séquence de cinq cours basée sur la démarche d’investigation scientifique et vécue par une classe de 25 élèves (n=25) de 1ere secondaire. L’analyse s’est appuyée sur des données quantitatives et qualitatives issues de questionnaires d’intérêt situationnel distribués aux élèves à cinq reprises au cours de la séquence, de l’observation des enregistrements vidéos des cours de la séquence ainsi que des entrevues réalisées avec l’enseignant participant. Les résultats montrent que l’intérêt situationnel des élèves est demeuré élevé et stable tout au long de la séquence et n’a pas varié de manière significative en fonction des cinq cours. Les principaux moments de la séquence qui ont stimulé de manière plus importante l’intérêt situationnel des élèves à la fois sur le plan de la dimension affective et de la dimension cognitive sont : 1) la présentation en grand groupe des hypothèses par les équipes d’élèves lors de la formulation du problème en début de séquence; 2) la manipulation et le recueil des données sur les plantes tout au long de la séquence; 3) l’utilisation des TIC lors de l’analyse des données; 4) l’écoute des présentations orales des autres élèves lors de la formulation de conclusions scientifiques à la fin de la séquence.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

De nombreuses études en didactique des sciences, ainsi que divers rapports nationaux et internationaux, établissent les carences et les dérives des pratiques de classe en matière de démarches scientifiques et de formation de l'esprit scientifique. Une approche empiriste et inductiviste, la crainte des conceptions, hypothèses et propositions des élèves conduit couramment les enseignants à diriger ceux-ci, directement ou à travers un dialogue biaisé, vers des activités imposées de constat ou de simple exécution, à l'opposé d'authentiques démarches d'investigation. L'histoire des sciences et l'épistémologie sont interrogées d'une part pour caractériser les cheminements à l'œuvre dans l'élaboration du savoir, d'autre part pour mettre en lumière la tradition épistémologique qui trouve son prolongement dans l'enseignement des sciences, issue des débats et querelles historiques sur la place des hypothèses dans l'élaboration du savoir par les voies inductive, déductive, hypothético-déductive. Le contexte des proclamations méthodologiques aussi influentes que contestables de Newton est analysé, ainsi que leur impact durable sur les travaux scientifiques ultérieurs et sur l'enseignement des sciences. Tous ces travaux, complétés par les apports des psychologues et des pédagogues, permet de caractériser l'esprit scientifique comme associant esprit créatif et esprit de contrôle, et de proposer un outil privilégiant ces deux composantes à travers l'initiative des élèves. Cet outil associe à un modèle de démarche hypothético-déductive un mode d'emploi incitant les enseignants à baser leurs progressions sur les propositions des élèves. Des exemples détaillés de telles séquences accompagnent ce mode d'emploi. L'analyse de tests encadrant l'enseignement préconisé et de réponses à des questionnaires permettent de constater un accroissement significatif des éléments constitutifs de l'esprit scientifique des élèves. Ces résultats obtenus en biologie-géologie en France sont confortés par une étude menée avec le même outil en Suisse, en physique-chimie.

Cette thèse a pour objet l'étude de l'appropriation par des enseignants de la «démarche d'investigation », méthode d'enseignement apparue en 2005 dans les programmes de collège français. Une étude préliminaire en deux étapes (chapitre 1) a permis de dégager des objectifs de formation. Une analyse épistémologique a montré que cette démarche était un objet particulier, donnant une image restreinte de l'activité scientifique : les problèmes posés aux élèves doivent être à la fois favorables au dépassement d'obstacles cognitifs et résolus par hypothético-déduction. L'analyse de fiches de préparation de séquences d'investigation a mis en évidence que leurs auteurs, enseignants de collège, proposaient des problèmes et démarches plus variés. Nous avons également relevé des confusions dans l'utilisation de deux notions clé de la démarche d'investigation : les conceptions et la notion d'hypothèse. La formation mise en place s'est construite autour de ces notions. Nous avons cherché à savoir non seulement comment les enseignants se les appropriaient, mais aussi comment ils justifiaient les adaptations qu'ils apportaient aux directives (chapitre 2). Des questionnaires et enregistrements audio d'une séance de travail en groupes, consacrée à l'élaboration d'une séquence d'investigation, ont montré une meilleure maîtrise, en fin de formation, des notions visées. Nous avons aussi analysé les stratégies mises en place par les enseignants pour tenter de concilier les exigences des programmes avec les contraintes institutionnelles et matérielles qui s'imposent à eux.

Les démarches d'investigation pour l'enseignement des sciences ont été introduites dans les programmes de Collège, en France, à partir de septembre 2006. Les didacticiens ont investi ce domaine de l'enseignement selon différentes options de recherche : propositions de séances, ingénieries didactiques, analyses de pratiques. À l'issue de ces études, il apparaît difficile de comprendre les écarts repérés entre les interprétations des didacticiens relativement aux perspectives ouvertes par les démarches d'investigation, les discours généraux des enseignants à propos de ces démarches et ce qu'ils font dans les classes. Pour tenter de comprendre l'action didactique des enseignants, je propose une approche novatrice en m'appuyant sur des idées et des principes issus de la philosophie pragmatiste contemporaine et de la sociologie pragmatique. Il s'agit, pour le chercheur d'accompagner l'enseignant lorsque, par ses discours lors d'un entretien didactique pragmatique, il décrit son action et la justifie. Une attention particulière est portée aux espaces de temps réduits (kairos) pendant lesquels les milieux, les contrats, les postures des enseignants et des élèves sont profondément modifiés. Les contenus des discours sont modélisés et cette modélisation conduit aux définitions d'un rapport pragmatique à l'enseigner (description de l'action) et d'un ensemble de principes et de valeurs qui constituent une base structurante des actions didactiques (justifications).

Prenant jadis la forme d’un « signe de divinité » sous le règne des ordalies, l’indice désignerait dorénavant tout « événement, objets ou traces » amené à forger la conviction du juge. Les traits de l’indice se reconnaissent ainsi à la capacité qu’il possède de rendre possible le fait recherché. En ce sens, l’indice ne peut – aujourd’hui comme hier – indiquer directement la culpabilité, bien qu’il demeure – depuis toujours – en capacité de faire présumer l’imputabilité du fait prohibé à l’encontre des personnes suspectées. Les effets attachés à l’indice sont convoités de tout temps, sans pourtant que quiconque ne parvienne à les expliquer. L’indice rend possible, dispose d’un pouvoir spécifique et s’intègre parfaitement au sein du raisonnement dialectique intrinsèque à la matière juridique. Les juristes usent des présomptions fondées sur l’indice aux fins de compenser les lacunes inhérentes à la preuve en matière pénale. Indéniablement, l’indice occupe une place centrale dans le processus probatoire. Néanmoins, un constat de carence s’impose : les raisons pour lesquelles l’indice produit cet effet à la fois si caractéristique et par là même si commun, ne sont jamais explicitées. Sans doute trop prosaïque, l’indice s’est éclipsé à l’arrière-plan d’une preuve pénale devenue prépondérante par la gravité des conséquences juridiques qu’elle justifie. Un regard cette fois plus aiguisé aurait néanmoins pressenti l’enjeu universel d’une telle notion : depuis toujours, l’indice constitue le socle de la preuve. Fondements d’une réalité morcelée que la justice souhaite reconstituer, les indices jalonnent le cheminement procédural jusqu’à l’obtention d’une preuve. Les différentes phases de la procédure pénale s’organisent au rythme des indices interprétés, autant qu’ils forgent une conviction sur le déroulement des faits prohibés. L’intime conviction ancre de fait l’interprétation de l’indice au cœur de la preuve pénale et, avec elle, la perfectibilité d’une construction humaine au centre de la procédure pénale. / Once taking the form of a "sign of divinity" in the trial by ordeal, the clue would henceforth designate any "event, object or trace" that might forge the judge's conviction. The characteristics of the clue can thus be recognized by its ability to make the desired result possible. In this sense, the clue cannot – today as in the past – directly indicate guilt, although it has always been able to allow for the presumption that the prohibited fact is imputable to suspects. The effects of the clue have always been sought after, without anyone ever being able to explain them. The clue makes possible, has specific power and fits perfectly into the dialectical reasoning inherent in the legal field.Lawyers use clue-based presumptions to compensate for the deficiencies inherent in criminal evidence. Undeniably, the clue occupies a central place in the probationary process. Nevertheless, a finding of deficiency is inevitable: the reasons why the clue produces this effect, which is so characteristic and therefore so common, are never explained. Undoubtedly too prosaic, the clue has vanished into the background of criminal evidence that has become preponderant because of the seriousness of the legal consequences it justifies. A sharper look this time would nevertheless have foreshadowed the universal importance of such a notion: since time immemorial, the clue has been the foundation of proof. As the foundations of a fragmented reality that the justice system wishes to reconstruct, the clues mark out the procedural path until evidence is obtained. The various phases of criminal proceedings are organised according to the rhythm of the interpreted clues, as much as they forge a conviction about the conduct of the prohibited acts. The intimate conviction in fact anchors the interpretation of the clue at the heart of the criminal evidence and, with it, the perfectibility of a human construction at the centre of criminal procedure.

Le questionnement de la thèse émerge d'un contexte de réforme, en France, de l'enseignement des sciences en lycée qui met au centre du curriculum les démarches d'investigation (DI). Notre étude se situe au moment exact de la décision institutionnelle d'intégrer les DI dans l'enseignement de la chimie en classe de seconde. La mise en place des DI engendre une nouvelle complexité du travail des enseignants qui questionne à la fois leurs pratiques, leurs ressources et leurs connaissances professionnelles. Nous nous sommes proposé de saisir le développement professionnel des professeurs en chimie, particulièrement tourné vers les DI, à partir de leur documentation, c'est-à-dire du travail sur les ressources qu'ils réalisent pour accomplir leur enseignement, particulièrement de la part de ce travail qui prend place au sein de collectifs. L'étude est conduite sur deux études de cas. Dans la première, il s'agit d'un professeur que nous avons suivi, sur deux années consécutives, au sein d'une diversité de communautés professionnelles, parmi lesquelles une communauté associative a pris une place prépondérante. La deuxième étude de cas concerne une enseignante suivie sur une année au sein de communautés ordinaires d'un établissement scolaire. Dans les deux cas, l'étude s'intéresse plus particulièrement à l'enseignement du thème de la quantité de matière en classe de seconde, du fait de l'importance et de la complexité de ce thème d'enseignement au niveau du lycée. La thèse propose des développements théoriques et méthodologiques pour saisir le travail des enseignants, dans ses composantes individuelles et collectives, dans son unité et sa dynamique, en classe comme hors classe. Elle met en évidence le potentiel qu'a le travail collectif pour le développement professionnel des enseignants dans la perspective de DI.

Le questionnement de la thèse émerge d'un contexte de réforme, en France, de l'enseignement des sciences en lycée qui met au centre du curriculum les démarches d'investigation (DI). Notre étude se situe au moment exact de la décision institutionnelle d'intégrer les DI dans l'enseignement de la chimie en classe de seconde. La mise en place des DI engendre une nouvelle complexité du travail des enseignants qui questionne à la fois leurs pratiques, leurs ressources et leurs connaissances professionnelles. Nous nous sommes proposé de saisir le développement professionnel des professeurs en chimie, particulièrement tourné vers les DI, à partir de leur documentation, c'est-à-dire du travail sur les ressources qu'ils réalisent pour accomplir leur enseignement, particulièrement de la part de ce travail qui prend place au sein de collectifs. L'étude est conduite sur deux études de cas. Dans la première, il s'agit d'un professeur que nous avons suivi, sur deux années consécutives, au sein d'une diversité de communautés professionnelles, parmi lesquelles une communauté associative a pris une place prépondérante. La deuxième étude de cas concerne une enseignante suivie sur une année au sein de communautés ordinaires d'un établissement scolaire. Dans les deux cas, l'étude s'intéresse plus particulièrement à l'enseignement du thème de la quantité de matière en classe de seconde, du fait de l'importance et de la complexité de ce thème d'enseignement au niveau du lycée. La thèse propose des développements théoriques et méthodologiques pour saisir le travail des enseignants, dans ses composantes individuelles et collectives, dans son unité et sa dynamique, en classe comme hors classe. Elle met en évidence le potentiel qu'a le travail collectif pour le développement professionnel des enseignants dans la perspective de DI / The questioning of the thesis emerges from a context of a science education reform in France, that emphasizes the inclusion of inquiry-based science teaching (IBST) into upper secondary school curricula. Our study is situated at the exact moment of the institutional decision to integrate IBST into chemistry teaching at grade 10. The implementation of IBST leads to a new complexity in the work of teachers, which questions their practices, their resources and their professional knowledge. We aim at gaining insight into the chemistry teachers' professional development, particularly with respect to IBST, based on their documentation, i.e. their work on the resources they realize in order to perform their teaching. We focus particularly on the part of this work that takes place within communities. The study was conducted on two case studies. The first one concerns a teacher whom we have followed over two consecutive years within a variety of professional communities, among which one associative community has taken a prominent place. The second case study concerns a teacher followed over one year within ordinary communities of a school. In both cases, the study focuses on the teaching of the amount of substance in grade 10, because of the importance and the complexity of this chemical theme at high school level. The thesis proposes theoretical and methodological developments to understand teachers' work, in its individual and collective components, in its unity and its dynamics, in class and outside the class. It highlights the potential of collective work for teachers' professional development with respect to IBST

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Depuis quelques années déjà, et en référence aux épistémologies rationalistes de Bachelard, Canguilhem et Popper, les relations entre problèmes, savoirs et apprentissages scientifiques sont au centre de nombreuses recherches didactiques. Au cœur de cela les interactions langagières y tiennent une place de premier choix, ce qui explique notamment l'importance accordée au débat scientifique, et dont la représentation du produit, en termes d'activité problématisante, est rendue possible par la réalisation d'“espaces contraintes et nécessités”, lesquels s'appuient sur la distinction centrale du registre empirique et du registre du modèle [ou des modèles], mais également sur la distinction tout aussi centrale de l'assertorique et de l'apodictique, c'est-à-dire de ce qui relève du contingent et du nécessaire. Reste cependant que, si le débat scientifique semble consacré à la construction du problème en jeu, se pose à présent la question, au sein du cadre conceptuel de la problématisation que nous mobilisons, de la fonction même des investigations empiriques, au regard de leur structure propre : participent-elles encore à la construction du problème en jeu et, le cas échéant, à quelles conditions ? De ces quelques constats, le présent travail de recherche vise donc à la conceptualisation, la mise en œuvre et l'analyse de deux dispositifs didactiques en sciences, et ce dans une classe du cycle de consolidation du premier degré, le tout afin de mettre en évidence les quelques éléments pouvant participer à l'activité de problématisation scientifique engagée, notamment dans l'articulation de la construction à la résolution du problème en jeu. / For several years now, and with reference to the rationalist epistemology of Bachelard, Canguilhem and Popper, the relationship between problem, scientific knowledge and learning is the focus of extensive educational research. Language holds a first choice place at the heart of this interaction, which explains more particularly the importance given to scientific debate, and whose representation of the outcome, in terms of problematizing activity, is enabled by creating “spaces of constraints and needs”, which build on the fundamental distinction of an empirical thesaurus and the thesaurus of the model [or the models], and also on the equally fundamental distinction of the apodictic and assertoric, that is what is the contingency and the necessary. Furthermore, though the scientific debate seems centered around the construction of the problem at stake, another question is raised, within the conceptual framework of problematization that we mobilize, the very function of empirical investigations, according to their own structure : are still involved in the construction of the problem at stake and, where appropriate, under what conditions ? Based on these recent findings, this research work aims at the conceptualization, the implementation and the analysis of two teaching-learning science sequence, in a class of year 9 and 10, so as to highlight some elements which may participate in the scientific case of problematization to be surveyed, more particularly in the articulation of the construction to solve the problem at stake.