PALLAS SONIAIUFM DE BOURGOGNEMémoire professionnel PE 2 suivi par :Monsieur A.Valtat

POURQUOI ET COMMENTTRANSFORMER LES CONCEPTIONS

INITIALES DES éLèVES ENGéOLOGIE AU CYCLE 3 ?

ANNéE SCOLAIRE 2 003-2 004

POURQUOI ET COMMENT TRANSFORMER LESCONCEPTIONS INITIALES DES éLèVES EN GéOLOGIE AUCYCLE 3 ?

INTRODUCTION page n° 1

I- Place des conceptions dans le processus d'apprentissage : page n°31- Qu’appelle-t-on conception initiale ? page n°32- Pourquoi s’intéresser et prendre en compte les conceptions des

élèves ? page n°43- Origines des conceptions page n°54- Pédagogies et acquisition du savoir page n°7

II- Transformer les conceptions initiales: page n°101- Comment faire émerger les conceptions initiales : page n°10A- Les différentes méthodes : B- Des limites dans le recueil des conceptions initiales?2- Déstabiliser les conceptions : page n°15

A- Résolution problème et confrontation aux pairsB- Le recours à la documentationC- Remarque

III-L'évolution des conceptions en géologie: analyse de ma pratique.page n°18

1- Recueil des conceptions : page n°18A- Le questionnaire individuelA- Le travail en petit groupeB- Recueil frontal2- Analyse des conceptions : page n°22A- Analyse des conceptions par l’enseignantB- Analyse des conceptions par le groupe classe3- Déstabiliser les conceptions par la recherche documentaire : page n°

244- Structurer les apprentissages : page n°27A- Au cours d’une séanceB- Au fil des séances5- Suivre et mesurer l'évolution des conceptions : page n° 30A- Au cours d’une séanceB- Après plusieurs séances A- En fin de séquence

CONCLUSION page n°34

INTRODUCTION

En guise d’introduction, je tenais à apporter l’interrogation suivante : Que reste-t-il des

savoirs qui m’ont été transmis à l’école élémentaire et au collège ? Que me reste-t-il de

l’ensemble des savoirs que l’on m’a transmis et que je me suis efforcée d’apprendre des

années durant ? Ces questions peuvent en entraîner d’autres telle que celle-ci : Ai-je fait

des sciences à l’école élémentaire ?

A cette dernière question on répondra « oui » dans la majorité des cas. Mais le problème se

pose à partir du moment où l’on nous demande d’y répondre avec plus de précision et nous

nous montrons parfois incapables de citer ne serait ce qu’une leçon, qu’une notion vue à

cette époque.

Au bout de quelques années, nous avons oublié énormément de choses. De ce fait nous

nous montrons parfois incapables de répondre avec certitude à la question : Qu’avons nous

appris en sciences à l’école élémentaire ?

D’après A. Giordan dans « Les origines du savoir » « la plus grande partie du savoir

scientifique enseigné durant la scolarité serait oublié au bout de quelques années voire

même au bout de quelques semaines... quand parfois il a été réellement acquis ».

Les savoirs retenus seraient donc extrêmement limités. Mais, comment expliquer cet

« échec » de l’enseignement des sciences (Un « échec » qui n’est pas spécifique à

l’enseignement des sciences mais cette discipline sera la base de notre recherche) ?

Les instructions officielles de 1995 préconisaient de mettre l’enfant au centre du système

éducatif.

Les nouvelles instructions confortent cette même idée qui s’oppose à celle des pédagogies

traditionnelles où les savoirs devaient être placés au centre de ce système.

Cet « échec » de l’enseignement des sciences pourrait donc en partie être dû au fait que

l’on néglige parfois de se pencher sur celui qui apprend.

Pour moi, s’intéresser à celui qui apprend, se pencher sur lui, signifie s’intéresser tout

particulièrement à ses conceptions initiales.

Les conceptions initiales seraient l’élément moteur entrant dans la construction d’un savoir

et qui permettrait les transformations nécessaires. Connaître ces conceptions permettrait de

mieux adapter l’enseignement.

Le risque serait, si l’on ne prend pas en compte l’ensemble des conceptions initiales, de

voir naître et surtout de se voir maintenir un certain nombre de malentendus.

L’enfant, si l’on s’en tient aux nouvelles pédagogies serait l’acteur principal dans la

construction de son savoir. C’est l’apprenant lui-même qui doit construire chaque bribe de

son savoir en s’appuyant sur ses idées : c’est la ligne de force du constructivisme.

Mais à partir de quoi peut-il construire son savoir ? Comment l’enseignant doit-il aider

l’enfant à construire un savoir solide ?

Pour tenter d’apporter une réponse à cette interrogation nous prendrons au cours de notre

étude les conceptions initiales comme point de départ dans la construction du savoir.

Nous nous questionnerons dans un premier temps sur la place qui doit être accordée aux

conceptions initiales dans le processus d'apprentissage.

Pour cela, nous tenterons de définir dans un premier temps ce concept puis nous nous

interrogerons sur la nécessité de les prendre en compte ainsi que sur leurs origines.

Dans un second temps, nous nous interrogerons sur la façon de les faire évoluer. Ainsi,

nous verrons comment faire émerger les conceptions initiales ( différentes méthodes pour

les recueillir ; limites dans le recueil ) puis nous verrons comment les déstabiliser afin que

l’élève puisse les remettre en cause et accepte de les modifier.

Enfin, dans une dernière partie, il serait intéressant de mettre en place une progression en

géologie qui déboucherait sur une analyse de ma pratique personnelle (recueil des

conceptions initiales des élèves concernant le volcanisme ; analyse de ces conceptions ;

déstabilisation ; structuration des nouveaux apprentissages ; évaluation de l’évolution des

conceptions).

I - PLACE DES CONCEPTIONS DANS LE PROCESSUS D'APPRENTISSAGE :

1- Qu’appelle –t-on conceptions initiales ?

Ce concept reste assez difficile à définir d’où l’utilisation de nombreux concepts pour le

désigner tels que : idées initiales, pré-requis, erreurs positives, représentations,

conceptions... C’est ce dernier terme que l’on retiendra ici.

- Selon Moscovici :

*C’est une structure cognitive sous-jacente qui peut ou que l’on peut faire émerger.

*C’est un modèle explicatif organisé, simple, cohérent, parfois erroné mais souvent logique

qui nous permet d’interpréter ou d’expliquer le monde qui nous entoure.

*Elle est toujours en rapport avec le niveau de connaissance et de l’histoire de l’apprenant.

* Elle dépend du niveau socio culturel dans lequel elle est émise.

*Elle peut évoluer si le besoin s’en fait sentir par l’apprenant ou au contraire résister ( c’est

ce que l’on appelle les conceptions obstacles).

- André Giordan et Gérard De Vecchi dans leur livre « Les origines du savoir »

définissent les conceptions comme un « ensemble d’idées coordonnées et d’images

cohérentes, explicatives, utilisées par les apprenants pour raisonner face à des situations

problèmes et traduisant une structure mentale sous-jacente responsable de ces

manifestations contextuelles ».

Ainsi, on appelle conception l’ensemble des connaissances qu’une personne à un moment

donné, dans une situation donnée, semble mobiliser pour résoudre une tâche. Nous disons

modélisation car les conceptions que nous attribuons à un élève sont en réalité une

modélisation qui nous aide à comprendre la démarche de l’élève et permet de prédire

certaines réponses ou difficultés. D’autre part, nos connaissances dépendraient de notre

parcours individuel.

Ainsi, le vécu social de l’enfant au contact de sa famille, de son enseignant ou bien encore

de ses pairs, mais aussi les informations médiatisées et les expériences qu’il vit

quotidiennement font que l’enfant a sa propre représentation du monde qui l’entoure. C’est

pourquoi il est souvent intéressant de connaître les conceptions initiales des enfants sur un

sujet nouveau avant d’en entreprendre l’étude ( Comme tout individu ! Ainsi, avant de faire

émerger les conceptions des enfants il peut aussi être utile de se demander quelles sont nos

propres idées sur la question que nous avons décidé d’aborder ! ). Connaître les

conceptions permet non seulement d’évaluer le niveau de connaissances déjà acquis ( avant

l’étude faîte en classe) mais aussi de détecter les confusions et les erreurs que l’enseignant

veillera à rectifier.

Les enfants s’imprègnent des données qu’on leur donne, ils sont sans cesse en train de

glaner des informations, qu’ils essayent de comprendre en fonction de leur savoir. Ils

n’arrivent pas toujours à concevoir, à se représenter les choses. Ils inventent alors des

règles, des concepts qui peuvent être erronés. Ce sont les conceptions et elles

correspondent à une conviction profonde. C'est pourquoi ce genre de conceptions est

difficile à changer.

2- La prise en compte des conceptions :

Ainsi, contrairement à ce que nous aurions pu penser, la tête de l’enfant n’est jamais vide

de connaissances. Bachelard dans « la formation de l’esprit scientifique » (édition Vrin

1975) dit que : « Quel que soit son âge, l’esprit n’est jamais vierge, table rase ou cire sans

empreinte ». L’élève s’est construit très rapidement des conceptions de toutes les notions

qu’on lui enseigne.

L’enfant selon J. Piaget est un être « en devenir ». C’est à travers leurs conceptions que les

élèves essaient de comprendre les propos du maître ou qu’ils interprètent les situations

proposées ou les documents fournis, ils ne les modifient pas d’eux-mêmes, car leurs

conceptions sont dures à remettre en cause.

La prise en compte des conceptions mentales des enfants est donc nécessaire, afin de

pouvoir travailler non pas sur la conception mais sur ses origines.

Si l’enseignant décide de ne pas s’y intéresser les conceptions erronées pourraient persister.

Dans ce cas, le maître se contenterait de fournir de nouvelles données qui seraient très vite

oubliées et remplacées par les conceptions initiales qui ne seraient que plus prégnantes

dans l’esprit de l’élève.

D’autre part, d’après M. Paccaud et J.Vuala dans « Biologie Géologie » aux éditions

Hatier « les conceptions des élèves repérées sur un phénomène particulier seraient

relativement stables pour une classe d’âge donnée et pour un entourage social déterminé».

Ce constat entraîne de nouvelles interrogations : Les conceptions seraient-elles

préexistantes chez tous les enfants ? Correspondraient-elles à des structures cognitives

invariantes ?

Nous en venons donc à nous poser la question de l’origine des conceptions.

3- Origine des conceptions :

D’après JP. Astolfi, dans « Mots clés de la didactique des sciences » (collection pratiques

pédagogiques De Boeck, Bruxelles, 1997), il existerait quatre champs différents où nous

pouvons rechercher les origines possibles des conceptions des élèves : la psychologie

génétique, l’épistémologie, la psychologie sociale et l’approche psychanalytique.

- Orientation psychogénétique en référence à la théorie de Jean Piaget

( psychologue et pédagogue suisse 1896-1980) :

J. Piaget distingue plusieurs stades de développement mental chez l’enfant. Ainsi, il part du

principe que l’enfant ne peut construire que ce que lui permet son développement mental à

un moment donné. On peut donc penser que l’apparition de certaines conceptions

pourraient s’expliquer par l’inachèvement du développement cognitif.

- Orientation épistémologique en référence à Bachelard ( philosophe 1884-1962) :

D’après Bachelard la construction des concepts scientifiques n’est pas linéaire mais

marquée par des discontinuités, des ruptures permettant de passer d’une idée à une autre.

L’enfant construirait une explication empirique des phénomènes à partir de ses expériences

de vie quotidienne.

Prenons un exemple : Aux équinoxes, l’enfant voit le soleil se lever à un point ( l’Est) et se

coucher à un autre point( l’Ouest). Il se construit ainsi implicitement l’existence d’un

mouvement du soleil. La perception liée à l’observation du réel constituerait donc une des

origines fortes des conceptions initiales.

-Orientation psychanalytique en référence à Freud (médecin autrichien1856-1939):

Le travail de l’inconscient pourrait d’après Freud expliquer certaines idées exprimées par

les enfants.

Cette approche montre aussi les effets produits par l’investissement affectif des élèves par

rapport au problème scientifique posé.

Ce que l’on appelle conception relève dans ce cas d’influences croisées entre ce que

l’enfant a appris, compris, entendu dire, interprété et entre ce qu’il croit que le maître

attend qu’il dise dans telle ou telle situation. Le contexte situationel dans lequel on place

l’enfant jouerait donc aussi un rôle important.

- Orientation psychosociale en référence à Moscovici :

Le milieu social, culturel, religieux dans lequel vit l’enfant ainsi que l’influence des médias

joueraient aussi un rôle dans la construction d’idées qui peuvent être erronées.

- Le visible et le non visible :

L’enfant a besoin d’explications sur le monde. Pour cela, il va s’appuyer sur ce qu’il voit et

perçoit ou croit percevoir. Ce qui sera peut être conforté par le discourt de son

environnement social et culturel, par les analogies qu’il établit avec les objets et leur

fonctionnement.

Un grand nombre de phénomènes ne sont pas visibles :

- Parce qu’ils sont cachés à l’intérieur du corps (humain, animal, plantes) ou de la terre

(volcans) ;

- Parce qu’ils relèvent de l’infiniment petit ( cellules) ;

- Ou de l’infiniment lointain ( astronomie).

L’enfant va conférer une force très grande à la perception de toutes les manifestations

extérieures de ces phénomènes.

On peut donc conclure que la perception, le vocabulaire courant, les modèles sociaux de

référence, le mode de pensée catégorielle contribuent à tisser tout un réseau d’idées qui

vont s’interconnecter pour construire une conception signifiante pour l’enfant. On

comprend dans ces conditions qu’il ne l’abandonne pas facilement au profit de celle que

l’on souhaite lui enseigner. Dans ce cas, on peut se demander comment permettre à l’enfant

de dépasser cet obstacle et construire un savoir solide. Pour tenter de répondre à cette

interrogation, nous ferons tout d’abord le point sur deux courants pédagogiques aux idées

opposées.

4- Pédagogies et acquisition du savoir :

A - Pédagogie transmissive ou « faire sans » :

On ignore les conceptions existantes et on se contente de transmettre un savoir qui sera

acquis ou non par l’élève.

C’est une conception traditionnelle. Elle s’appuie sur l’hypothèse que l’enfant, au départ de

l’apprentissage d’une nouvelle notion, a la tête vide (il ne sait rien par rapport à cette

connaissance ) et que le savoir s’imprime dans sa tête dès qu’il lui est communiqué.

L’élève aura alors pour rôle d’être attentif et d’écouter.

Le savoir ainsi transmis risque de ne pas être intégré et sera donc très fragile.

Les nouvelles connaissances ne seront alors pas intégrées aux modèles déjà existants et il y

aura alors deux conceptions qui seront en parallèle dans l’esprit de l’enfant.

Il aura alors des difficultés quand il devra faire appel à cette connaissance non intégrée au

modèle antérieur. L’une des deux conceptions aura été affirmée dans le cadre de l’école et

validée par l’enseignant, l’autre sera profondément ancrée dans la tête de l’apprenant.

Il semblerait que les conceptions antérieures persisteraient et viendraient dominer celles

acquises à l’école de façon transmissive.

Ce type d’enseignement ne faciliterait donc pas l’acquisition et la construction du savoir.

Pour résumer, nous dirons que cette pédagogie ne reconnaît pas les conceptions initiales

des enfants. Elle les ignore parce qu’elle les considère comme parasitaires. Elle cherche à

les éviter.

B - La pédagogie socio-constructiviste ou « faire avec pour aller contre » :

Elle s’appuie sur une série d’hypothèses dont en voici quelques-unes :

a- La tête de l’enfant n’est jamais vide.

b- L’acquisition de connaissances passe par une interaction entre le sujet et l’objet

d’étude par le biais de la résolution problème. On place l’élève face à un problème ce

qui va créer un conflit cognitif interne. Ce conflit est provoqué par une contradiction

entre une anticipation (élaborée à partir de la conception ancienne) et un démenti

apporté par le problème lui-même.

c- Pour apprendre, l’enfant doit prendre conscience de l’insuffisance de ses conceptions

par rapport à une notion donnée sinon il les gardera.

Ainsi, selon Piaget, l’apprentissage est le résultat d’un jeu de deséquilibration/ rééquilibration

cognitive. Deux éléments seraient à prendre en compte :

L’assimilation qui permet au sujet d’intégrer les données du milieu aux connaissances

antérieures.

L’accommodation qui oblige le sujet à transformer ses connaissances sous la pression du

milieu.

d- L’élève n’arrivera donc a donner du sens à une connaissance que si elle apparaît

comme un outil indispensable pour résoudre un problème qu’il se sera approprié.

e- Les interactions sociales entre élèves pourraient faciliter les apprentissages. Elles

permettraient aux élèves d'accepter une remise en cause de leurs conceptions erronées

ou incomplètes.

Avec cette pédagogie apparaît la nécessité de connaître les conceptions pour construire une

pédagogie efficace. Il faut faire émerger les conceptions mais cela ne suffit pas. Il faut aussi

s’appuyer sur celles-ci, les faire confronter pour les transformer c’est-à-dire : « faire avec

pour aller contre ».

Le recueil de conceptions initiales occupe, dans cette pédagogie, une place de choix dans la

construction du savoir. Il constitue un outil indispensable aussi bien pour l’élève ( qui

intègrera beaucoup plus facilement et durablement le nouveau savoir) que pour

l’enseignant ( qui pourra mettre en place une pédagogie adaptée aux besoins de ses élèves).

Une place de choix doit donc être accordée aux conceptions des élèves. On ne peut

aujourd’hui remettre en cause la nécessité de les prendre en compte. Mais, comment les

utiliser efficacement afin de les transformer et les faire évoluer. Comment convaincre

l’enfant d’abandonner ou de modifier une ancienne conception jugée erronée ou

incomplète ?

La seconde partie de ce travail essaiera d’apporter quelques réponses à cette interrogation.

II-TRANSFORMER LES CONCEPTIONS INITIALES:

1-Comment faire émerger les conceptions initiales :

A- Les différentes méthodes :

Comment recueillir les conceptions ? Il existe différentes méthodes pour un enseignant de

connaître les conceptions de ses élèves : le dessin ( pour les plus jeunes), le schéma, le

questionnaire écrit ou oral, la confrontation individuelle ou collective, l’expression libre.

- A l’oral :

La plupart des enfants n’ont pas ou peu de difficultés à s’exprimer à l’oral. Toutefois

certains enfants par timidité, manque de confiance en soi, par la crainte du jugement

d’autrui n’osent pas toujours s’exprimer oralement.

Lors de mon premier stage en responsabilité, la plupart des enfants n’avait aucune

difficulté à s’exprimer à l’oral.

Je rencontrais par contre beaucoup plus de difficultés lors des différentes activités

d’expression écrite. Cette constatation peut mener à l’interrogation suivante : le support

écrit est-il un obstacle ?

- A l’écrit :

Lors des différentes activités d’écriture que j’ai pu proposer aux enfants, j’ai eu le

sentiment que le support écrit était un obstacle important pour la plupart d’ entre eux.

Lorsque je demandais aux enfants d’exprimer par écrit leurs connaissances sur un sujet

précis certains enfants notamment ceux qui ont des difficultés d’écriture ne s’impliquaient

pas ou peu dans la tâche. Certains prétendaient ne rien connaître au sujet et que par

conséquent, ils ne pouvaient rien écrire.

Ou bien la tâche d’écriture demandait de leur part un effort important de concentration,

d’application. De ce fait leurs conceptions ne pouvaient être exprimées que partiellement

ou déformées.

Malgré ces difficultés que l'on ne peut nier l'écrit est nécessaire à la construction et à la

structuration des apprentissages.

Les écrits sont:

- Un outil de méta cognition pour prendre du recul par rapport à la tâche.

- Une mémoire de travail qui évite la surcharge cognitive en permettant de noter les

informations et d'en différer l'analyse.

- Une mémoire à long terme. Les élèves pourront consulter les écrits antérieurs et

mesurer l'évolution de leurs apprentissages. La mise en place du cahier de sciences

prend alors tout son sens.

L’écrit facilite les retours en arrière en cours d’année mais aussi les comparaisons, les

bilans d’ensemble, les structurations.

Exemple :

La production concernant la respiration réalisée en début d’année ( figurant dans le

classeur de sciences ) et celle concernant la digestion réalisée plus tard peuvent être relues

conjointement, afin que les élèves découvrent que ces 2 fonctions, utilisant des appareils

différents concourent finalement et simultanément à la nutrition des organes.

D’autre part, la production d’écrit est aussi l’occasion de présenter aux élèves de

nombreuses formes de communication : textes descriptifs et explicatifs, tableaux à double

entrée, schémas, dessins, photos légendées, définitions...

Il est vrai que la production écrite n’est pas toujours aisée. Néanmoins, on ne peut pour

autant la délaisser. Mais, on ne peut en conclure que l'écrit soit le seul « passage obligé »

pour la structuration de la pensée. L'oral a aussi son rôle à jouer ( notamment avec de

jeunes enfants). L’écrit et l’oral ont donc chacun un rôle bien précis à jouer dans la

construction des apprentissages.

- Le questionnaire :

A l’écrit, l’expression peut être guidée par un questionnaire qui permettra peut être d’éviter

certains blocages et donc de faciliter l’expression écrite de l’élève.

Mais, les questions posées ne doivent pas induire la réponse. L’enseignant peut poser une

question directement axée sur le concept abordé.

Exemple : Que se passe-t-il dans un volcan en éruption ?

Les productions attendues sont des textes mais aussi des dessins accompagnés de courtes

phrases explicatives, des textes descriptifs ainsi que des explications verbales que

l’enseignant recueillera.

- Le dessin et le schéma :

Le dessin et le schéma peuvent être un moyen plus abordable que le texte. En effet, ils

peuvent être moins contraignants qu'un questionnaire écrit et évitent les écueils dus à la

maîtrise de la langue et du vocabulaire.

Mais, il est important de demander aux élèves d'expliquer leur schéma. Cela peut se faire

oralement pendant la production lorsque l'enseignant circule dans les rangs ou lors d'une

mise en commun après un travail en petit groupe. Une simple lecture de la production sans

explication n'a, je pense, aucun intérêt.

L'analyse orale de la production avec l'élève peut alors faire apparaître des contradictions,

des déphasages entre le dessin et son explication écrite.

On peut donc en conclure que le dessin ou le texte ne sont pas suffisants, pas assez

significatifs pour appréhender le système explicatif de l'élève et pour dégager les grandes

orientations. Le recours à l'expression orale serait donc indispensable.

Enfin, je dirai qu’il faut peut être faire attention au recueil systématique qui pourrait lasser

les enfants. Dans cette optique, il est bon de rappeler que toutes les situations peuvent être

intéressantes si le maître n’oublie pas que ce que disent les élèves peut être révélateur de

leurs conceptions.

B- Des limites dans le recueil des conceptions initiales ?

* Problèmes d’interprétation :

Il peut exister des limites dans le recueil des conceptions. Nous avons déjà parlé du

problème de l’affectif.

Lors de tout recueil de conceptions initiales, il me semble important de dire aux élèves

qu'ils sont en train de construire un outil de travail et que leur production ne sera pas jugée.

D’autre part, le problème d’interprétation des données par l’enseignant peut être posé. On

peut se demander si l’interprétation que l’enseignant fera des conceptions sera réellement

fidèle à la pensée de l’enfant. Tout comme l’élève ne comprend pas toujours ce que lui dit

l’enseignant, on peut penser que ce qui est exprimé par l’élève n’est pas toujours compris

par son maître.

Il pourrait donc y avoir un écart plus ou moins important entre les conceptions mentales de

l’enfant, leur expression et l’interprétation faite par l’enseignant. On peut parler dans ce cas

précis des limites de la communication.

*Le recueil de conceptions initiales est-il nécessaire avant tout apprentissage quelle

que soit la discipline d’enseignement ? En d'autres termes les conceptions initiales

existent-elles toujours?

- La biologie :

Les conceptions initiales sont souvent sollicitées en biologie. On peut l’expliquer par le fait

que les enfants se posent généralement de nombreuses questions sur le fonctionnement de

leur propre corps et sur la vie. L’enfant se pose des questions sur sa propre personne c’est à

dire sur ce qui le touche de près.

Les nouveaux programmes d’enseignement de l’école primaire précisent que l’enseignant

doit sélectionner une situation de départ qui permette aux élèves d’exprimer leurs idées

préalables en sciences.

Ces programmes sont accompagnés de « documents d’accompagnement » eux-mêmes

complétés par des « fiches connaissances ». Ces dernières reprennent les différents thèmes

du programme de sciences et précisent quelles sont à priori les diverses conceptions des

enfants pour chaque grand concept.

Ces dernières sont une aide pour l’enseignant qui lui permettront d’anticiper les idées

préalables des élèves. Mais, il ne faut pas pour autant laisser de côté le recueil des

conceptions car chaque élève est unique tout comme peuvent l’être ses conceptions.

L’enseignant doit faire attention à l’interprétation qu’il fait des différentes conceptions des

élèves.

Ainsi, l’interprétation devra permettre par la suite d’élaborer une progression qui répondra

aux besoins des élèves. Elle devra être le reflet fidèle des conceptions de l’enfant. Le

maître ne peut les déformer afin d’adopter « sa progression » établie par avance. Il doit

adapter sa progression et non les conceptions.

- Les sciences physiques :

Les conceptions initiales seraient moins recueillies en sciences physiques.

Il semblerait que les élèves se posent peu de questions sur les phénomènes physiques ce qui

remet fortement en cause la nécessité de recueillir leurs conceptions.

Si l’on demandait à l’élève de répondre à un questionnaire sur un concept nouveau pour

lequel il ne dispose d’aucune conception, il produirait certainement quelque chose. Mais

cette production ne serait que sa conception du moment, produite pour répondre à la

question du maître, pour lui faire plaisir.

On peut penser que cette conception artificielle serait aussi vite oubliée qu’elle est apparue

dans l’esprit de l’enfant. Dans ce cas, à quoi bon la recueillir ?

Pour montrer aux élèves l’intérêt d’une nouvelle notion ( ne faisant pas appel à leur

affectivité comme en biologie ), il faudrait partir de sollicitations extérieures, de situations

déclenchantes qui permettraient aux élèves de commencer à s’intéresser au nouveau

concept c’est à dire se questionner et émettre des hypothèses.

On ne peut donc recourir à un recueil systématique des conceptions initiales. Le thème

abordé doit s’y prêter.

2- Déstabiliser les conceptions:

A - Résolution problème et confrontation aux pairs :

Une situation problème est une situation d'enseignement dont le but est de permettre aux

élèves d'acquérir une connaissance nouvelle. La situation problème s'appuie sur une

conception socio constructiviste de l'apprentissage.

Mettre en place une situation problème suppose que l'on ait au préalable repéré une ou

plusieurs conceptions erronées chez les élèves liées à l'acquisition de la connaissance que

l'on souhaite enseigner.

Les élèves doivent pouvoir s'engager dans la résolution du problème en mobilisant leurs

conceptions erronées. Afin qu'ils puissent plus tard prendre conscience de leur insuffisance.

Mais, comment permettre aux élèves de remettre en cause leurs conceptions les plus

profondes?

Les enfants ont tendance à imaginer que tout le monde pense comme eux et que leur propre

point de vue est le meilleur, le seul logique et valable. Seuls les autres peuvent se tromper!

D’où la difficulté de leur faire accepter d’autres points de vues.

J.Piaget parle de décentration de l'enfant c'est-à-dire de la sortie de l'égocentrisme enfantin.

Accepter que son point de vue ne soit plus absolu, situer sa propre production comme étant

une des modalités possibles, voir à quel endroit on se classe soi-même au sein des idées

exprimées est porteur de développement intellectuel. Les échanges et l'écoute mutuelle sont

d'importants moyens d'apprentissage. Ce processus est rendu possible par le travail

didactique sur les conceptions mettant en jeu le conflit socio-cognitif.

En conclusion, on pourrait dire qu'en faisant émerger les conceptions des élèves, en les

confrontant, en essayant de les critiquer et de remettre en cause celles qui sont fausses on

ne peut aboutir qu'à une véritable construction du savoir.

Peut-on parler de limites dans la mise en place d’un conflit socio constructiviste ?

Une telle confrontation peut par une confrontation tenace contribuer à parasiter tout le

groupe. C'est peut être l'inconvénient de l'entretient collectif. Les conceptions d'un enfant

peuvent se modifier, évoluer par une sorte de contamination dans le groupe. Ainsi, telle

idée séduisante peut être reprise par plusieurs enfants même si elle est fausse.

Les confrontations permettent en général une prise de conscience collective des

conceptions fausses ou incomplètes mais est-ce suffisant pour arriver à faire évoluer ces

conceptions?

D’autres critères peuvent venir s’ajouter comme l'expérimentation ou encore le recours à la

recherche documentaire que nous allons privilégier au cours de ce dossier.

B - Le recours à la documentation :

Si l’on s’en tient aux programmes, les élèves doivent être initiés à la lecture documentaire.

Certaines notions scientifiques peuvent ainsi être abordées par des apports institutionnels.

Peut être parce qu'elles seront jugées trop complexes par l'enseignant.

On peut penser que la ressource documentaire seule peut paraître peu motivante pour les

élèves. Elle peut, je pense, prendre une toute autre dimension lorsqu’elle est mise au

service d'un véritable questionnement, qu'elle constitue un moyen de trouver la vérité, de

répondre aux questions que l’on s’est soi-même posées.

Lors de mon stage en responsabilité j'ai choisi de mettre en place une recherche

documentaire afin de faire évoluer les conceptions initiales des élèves. La recherche s’est

faite à partir de planches plastifiées. Chacune abordait un thème précis sur le volcanisme

qui était présenté à partir de nombreux dessins, schémas, textes et photos. La diversité des

documents a, je pense, fortement motivé les élèves.

C - Remarque :

Nous avons choisi ici de travailler à partir de la recherche documentaire mais la

déstabilisation des conceptions initiales aurait aussi bien pu se faire par l’expérimentation

ou l’observation.

Nous avons vu dans cette seconde partie comment faire évoluer les conceptions initiales

d'un point de vue essentiellement théorique.

Nous verrons ainsi en troisième partie comment faire évoluer ces conceptions en géologie

en nous basant sur ma propre expérience.

Je tiendrai compte des nombreuses remarques faites dans les deux parties précédentes afin

de mener une analyse efficace de ma pratique de classe.

III - L'évolution des conceptions en géologie: analyse de ma pratique:

Mon premier stage en responsabilité s'est déroulé dans une classe de CM2. J'ai choisi de

mener une séquence en géologie et plus précisément sur le thème de l'activité de la Terre

( Cf Annexe n°1 Séquence de géologie : « Le volcanisme »).

Ce thème n'est que facultatif au programme et j'ai pensé que pour cette raison les élèves

n'auraient pas ou peu abordé ce thème les années précédentes. Traiter un sujet tel que le

volcanisme me semblait donc particulièrement convenir pour mener à bien mes recherches

sur les conceptions initiales.

Lors de ma première séance j'ai donc annoncé aux élèves que nous allions travailler sur les

volcans. Les premières réactions m'ont surprise. Les élèves ont manifesté un désintérêt très

fort envers l'étude des volcans. Certains élèves portaient en eux un sentiment d'échec

envers l’école. D'où, peut être, ce rejet envers la leçon jugée "trop difficile".

J'espérais alors permettre aux élèves d'acquérir un certain nombre de connaissances sur un

thème nouveau, mais aussi les motiver, leur donner envie d'en connaître un peu plus sur les

volcans.

1 - Recueil des conceptions initiales : Ce que j'ai mis en place.

A - Le questionnaire individuel :

J'ai demandé dans un premier temps aux élèves de remplir individuellement un

questionnaire (Annexe n°2 Questionnaire sur les volcans).

Je souhaitais recueillir les conceptions initiales de chaque élève afin de mettre en place une

progression adaptée aux besoins de chacun.

Après distribution du questionnaire, j'ai demandé aux élèves de le lire individuellement à

voix basse dans ( un premier temps) puis collectivement.

Mon souci, à ce moment là, était aussi de m'assurer que la barrière de la langue n'empêche

pas les élèves d'exprimer leurs idées. Je reformulais donc les différentes questions pour

m'assurer d’une bonne compréhension écrite des différents items.

J'ai précisé aux élèves qu'ils devaient répondre par écrit mais que je ne tiendrai compte ni

des fautes d'orthographe ni de grammaire. J'ai aussi précisé qu'ils pouvaient utiliser le

schéma pour accompagner ou illustrer leur texte.

J'ai du à plusieurs reprises rassurer et motiver certains élèves qui prétendaient ne pas

pouvoir répondre au questionnaire « puisqu'ils n'avaient jamais rien appris sur les

volcans ». J'ai pris conscience que je n'avais jusqu'alors pas pris le temps d'expliquer à la

classe quelle était la finalité de ce questionnaire. J'ai alors insisté sur le fait qu'il ne

s'agissait pas d'une évaluation à proprement parler mais d'un petit travail qui leur

permettrait aux cours des séances suivantes d'apprendre beaucoup de choses sur les

volcans.

Bien que certains élèves n'aient répondu qu'à une seule question, les productions étaient

intéressantes (Annexe 3 Questionnaire : productions d’élèves). J’ai demandé à ces

élèves s'ils étaient bien certains de ne rien pouvoir dire de plus sur les volcans. Je n'ai pas

trop insisté afin de ne pas les obliger à remplir le questionnaire « pour faire plaisir à la

maîtresse » ce qui n'aurait eu aucun intérêt par la suite.

B - Recueil de conceptions par un travail en petit groupe:

Le questionnaire individuel, avait permis aux élèves de s'interroger sur leurs connaissances

concernant le volcanisme. Ils pouvaient à présent les faire partager à leurs pairs lors d’un

travail en petit groupe.

Les élèves ont travaillé par groupe de 3 ou 4. Mon but était toujours de relever les

conceptions initiales pour orienter la séquence en fonction des besoins des élèves. Le but

pour les élèves était de formuler des savoirs et des hypothèses en dessinant et/ou en

écrivant. Pour cela, chaque groupe devait répondre à trois questions :

- Qu'est ce qu'un volcan?

- Que se passe-t-il à l'intérieur d'un volcan en éruption?

- Pourquoi il y a t-il des volcans?

Pour répondre à ces questions, chaque groupe disposait d'une grande feuille permettant

l'affichage lors de la mise en commun.

Elle portait l'entête" On croit savoir que…"; " On est pas sûr, on se demande…".

Une mise en commun a suivi ce travail. Toutes les productions étant affichées au tableau

les élèves devaient repérer les points communs et les différences.

Pour ma part, j’avais bien une idée globale des productions ( forme : dessin, schéma,

légende ; thèmes émergés : lave, tectonique, danger ; fond : dessins et schémas plus ou

moins complets).

Mais comment permettre aux élèves d’avoir une vision globale des productions ?

Comment leur permettre d’observer, de comparer et par conséquent de prendre en compte

les divergences ou les manques des productions.

La mise en commun n’a pas été simple à mener puisque chaque groupe avait plutôt

tendance à intervenir pour lire son affiche et non pour confronter l’ensemble des

productions. Il s'agissait davantage d'un exposé.

Chaque groupe a présenté son travail, a apporté des précisions mais la confrontation entre

les différentes productions était difficile à mettre en place.

Peu d’élèves ont réellement comparé leur travail à celui des autres. Certains n’avaient pas

réussi à se mettre d’accord sur les différentes hypothèses émises au sein de leur propre

groupe. Chaque membre voulait imposer sa propre vision et c’est souvent celle du meneur

qui apparaissait sur l’affiche.

J'ai alors choisi de mener la synthèse en m’adressant au groupe classe.

J’ai expliqué aux élèves que chaque groupe avait dit des choses intéressantes mais que

certains groupes avaient des points de vue différents sur un même sujet. Ainsi certaines

hypothèses pouvaient se contredire d’un groupe à l’autre et de ce fait étaient difficilement

acceptables par tous les élèves.

J’ai alors proposé aux élèves de lister l’ensemble des hypothèses. Ils devaient les formuler

sous forme de questions. Ce travail est venu enrichir le travail en petit groupe puisque les

élèves ont formulé de nombreuses questions ne figurant pas toujours dans les productions

collectives. Un élève a demandé « On peut poser les questions dont on aimerait connaître la

réponse ? ».

Le résultat de ce travail frontal a permis de réaliser la fiche qui figure en Annexe 4 : « Les

questions que nous nous sommes posées ». Cette liste de questions communes à

l’ensemble de la classe devait me permettre d’axer la recherche documentaire et

constituerait, par la suite, un véritable outil de travail pour les élèves.

Les conceptions des élèves ont été recueillies de trois façons différentes:

- individuellement à l’aide du questionnaire écrit.

- en petit groupe.

- en groupe classe, à l’oral, lorsqu’il s’agissait de formuler les différentes hypothèses sous

forme de questions.

Le recueil individuel constituait pour moi une évaluation diagnostique qui permettait de

faire le point sur les connaissances des élèves et qui devait me permettre en fin de séquence

d’évaluer l’évolution de leurs conceptions.

Le travail en petit groupe était une première étape vers la déstabilisation des conceptions

puisque les élèves devaient confronter leurs idées.

La fiche « les questions que nous nous sommes posées » devait être le point de départ pour

tout apprentissage. Cette fiche représente le questionnement des élèves. Ce sont les propres

interrogations des élèves et c’est parce qu’ils se sont posés ces questions que l’on va tenter

d’y répondre dans la suite de la séquence.

Enfin, le recueil des conceptions s’est également fait au fil des séances par les différentes

interventions des élèves. Les dires des élèves sont presque toujours révélateurs de leurs

conceptions.

Exemple : La lave jaillit et sèche.

Le recueil des conceptions initiales terminé, il ne restait plus qu’à les analyser.

2- Analyse des conceptions :

B - Analyse des conceptions par l’enseignant :

- Analyse en classe en vue de préparer la synthèse du travail en petit groupe :

Ce travail d’analyse n’est pas facile à mener surtout lorsque l’on s’y prête pour les

premières fois. L’enseignant doit être capable d’analyser et de synthétiser l’ensemble des

productions en très peu de temps.

Lors du travail en petit groupe ( dont le but était de recueillir les conceptions ) j’ai circulé

parmi les six groupes d’enfants afin de prendre des repères et d’être capable de comparer

les différentes productions, mais aussi pour tenter de comprendre la façon de raisonner des

élèves. C’était aussi, pour moi, le moment idéal pour demander des explications aux élèves

( au sujet d’un schéma non légendé par exemple ) mais aussi d’aller plus loin encore dans

mon recueil de conceptions.

Le travail d’analyse commence pour l’enseignant avec le travail de groupe des élèves. En

aucun cas il ne peut débuter au moment de l’affichage des productions et donc de la mise

en commun. Lors de cette mise en commun, l’analyse de l’enseignant s’affine et il doit

alors être capable de poser les questions pertinentes qui permettront aux élèves de

confronter les différentes productions.

L’analyse des productions reflétait l’hétérogénéité du groupe classe. Un groupe, tout

particulièrement, possédait un vocabulaire très précis sur le volcanisme et employait des

termes tels que : bombes volcaniques, tectonique. D’autres enfants avaient peu de notions

et confondaient les termes de « larve » et de « lave » !

- Une analyse plus rigoureuse m’a permis de dégager ensuite différents aspects du

volcanisme :

Aspect de l'édifice:

*La forme en cône apparaît pour l'ensemble des productions.

*L'intérieur du volcan est creux.

*Le volcan est posé sur le sol sans relation avec l'intérieur du globe.

*Le volcan est un édifice en relation avec l'intérieur mais cette faille communique avec des

réservoirs peu profonds.

La cheminée du volcan devra apparaître dans les productions finales. Les enfants devront

prendre conscience qu’un volcan est un cône constitué de roches volcaniques ainsi que

d’une cheminée ( fissure dans la roche ) permettant les relations avec l’intérieur du globe.

Les volcans rejettent des produits:

*du feu ( dans toutes les productions )

*de la lave liquide ( peu cité )

*des fumées ( peu cité )

*D'autres enfants restent vagues ( "Un volcan, c'est une montagne qui émet").

Les élèves devront connaître d’autres produits issus des éruptions volcaniques. Ainsi, un

volcan rejette bien d’autres produits de tailles très diverses.

Origine de la lave:

*Elle est contenue dans l'édifice et provient du "cœur du volcan". Aucun lien n’est fait

entre le volcan et l’intérieur du globe.

*Elle vient du centre de la Terre ( Le magma ne provient pas du centre de la Terre mais des

chambres magmatiques).

Origine des volcans:

*Un volcan, c'est une montagne « déjà là qui un jour se met à cracher du feu ».

*Le volcan est en construction. Un volcan, "c'est comme une montagne mais ça ne grandit

pas pareil".

*Les tremblements de terre sont responsables de la formation des volcans.

La tectonique des plaques et la formation des volcans seront abordées au cours des

différentes séances.

Mécanisme de sortie de la lave:

*Un trop plein.

*Une montée de la température du magma.

La recherche documentaire devra faire le point sur le phénomène permettant la montée du

magma.

L'analyse permet la formulation de certaines questions comme:

- Un volcan est-il une montagne en forme de cône? Avec un cratère?

- Rejette-t-il de la lave qui s'écoule?

- Un volcan est-il présent avant toute éruption ou est-il en construction?

- Est-il creusé, posé ou traversé par une cheminée qui le met en relation avec l'intérieur du

globe terrestre?

- D'où vient la lave? Pourquoi sort-elle?

B - Analyse des conceptions par le groupe classe :

Comme je l’ai précisé auparavant, mener un débat autour des différentes productions n’est

pas facile. Poser les questions pertinentes qui permettront aux élèves de se questionner,

d’émettre des hypothèses et de confronter les idées n’est pas simple. La réalisation du

document « Les questions que nous nous sommes posées » a permis néanmoins de poser

clairement les choses et a constitué un appui solide pour la suite de la séquence.

Les conceptions initiales recueillies, mon souci était à présent de les exploiter efficacement

afin de les transformer et de les faire évoluer. Pour cela, il était nécessaire, dans un premier

temps, de les déstabiliser.

3- Déstabiliser les conceptions par la recherche documentaire :

Pour transformer une conception fausse ou incomplète, il faut apporter la preuve du

contraire. Toutes les discussions et les confrontations ne sont pas suffisantes. C'est

pourquoi j'ai choisi ici de passer par la recherche documentaire. Ceci permet de valider ou

de réfuter une hypothèse. Il est alors possible de persuader l'enfant de son erreur.

Il me semblait important de justifier la mise en place de cette recherche documentaire. Pour

cela, j’ai distribué à chaque élève le document « Les questions que nous nous sommes

posées ». Je leur ai demandé s’ils connaissaient ce document. Ils m’ont répondu qu’il

s’agissait des questions qu'ils s’étaient posés la veille.

Les élèves ont ensuite lu individuellement puis collectivement les questions et ont formulé

leurs remarques ( beaucoup de questions, thèmes différents...).

J’ai ensuite expliqué aux élèves que nous allions essayer de répondre à certaines de ces

questions en nous appuyant sur une série de documents. J’ai précisé que nous ne pouvions

pas répondre à toutes les questions en une seule séance mais que les documents dont nous

disposions nous permettraient de répondre à certaines d’entre elles.

La phase de recherche documentaire pouvait commencer.

Les enfants étaient répartis en six groupes de trois élèves. Nous disposions d’un ensemble

de trois planches plastifiées de documents couleurs :

- Le feu de la Terre.

- Le film d’une éruption.

- Formation de la Terre et origine des volcans.

( Documents prêtés par le CDDP d’Auxerre)

Chaque groupe possédait un ensemble de documents et devait essayer de répondre aux

questions se rapportant à leurs documents.

- Les deux groupes qui travaillaient sur « Le feu de la Terre » devaient :

*faire le schéma d’un volcan en éruption.

*préciser quels étaient les produits solides lors d’une éruption.

L’objectif était de faire prendre conscience aux élèves qu’un volcan n’est pas une

montagne comme les autres. C’est plus qu’ « une montagne avec un trou à son sommet ».

Les élèves devaient aussi comprendre qu’un volcan ne projette pas que de la roche en

fusion mais aussi des cendres, des bombes volcaniques ainsi que beaucoup d’autres

produits solides.

- Le document « Le film d’une éruption » présentait l’éruption violente du volcan Pinatubo.

Ce document devait mettre en avant le fait qu’un volcan endormi depuis des siècles pouvait

s’éveiller brutalement. Les élèves devaient expliquer en quelques lignes l’éruption du

Pinatubo.

- Le dernier document sur « La formation de la terre et l’origine des volcans » présentait

des documents simplifiés expliquant la tectonique des plaques. Un autre document

schématisait la structure du globe terrestre.

De tels documents devaient permettre :

*de comprendre que le magma ne provient pas du centre de la Terre.

*d’acquérir quelques notions sur la formation des volcans ( fissure de la croûte terrestre qui

permet au magma de monter à la surface sous la pression des gaz qu’il contient ). Les

élèves devaient pour cela expliquer la formation des volcans par le texte et le schéma et

situer le magma sur le schéma d’une portion du globe.

Les élèves recherchaient dans les différents documents ( photos et textes ) les réponses aux

questions précédentes.

Deux groupes différents travaillaient sur une même question ce qui a permis de faire des

petites mises en communs et une synthèse pour chaque document.

Les objectifs de ces mises en communs étaient de plusieurs ordres :

- Présenter la recherche de chaque groupe devant la classe.

- Fournir des réponses aux questions en justifiant et en argumentant.

- Avoir une trace écrite ( les productions seront réaffichées au cours des séances suivantes).

La mise en commun était plus facile puisque deux groupes travaillaient sur un même

document. Voir les points communs, les divergences, les manques pour chaque production

était plus simple. Si certains désaccords ou incertitudes apparaissaient une relecture des

documents permettait aux élèves de se mettre d’accord et de valider la bonne information.

Tout au long de la mise en commun, je notais au tableau sous la rubrique « Ce que nous

avons appris aujourd’hui » les réponses pertinentes aux différentes questions après qu’elles

aient été validées à l’aide des documents. C’était, je l’espère un moyen de structurer les

apprentissages.

4- Structurer les apprentissages :

A- Au cours d’une séance :

Je pense qu'il faut encourager les élèves à produire des écrits. Les productions d’écrits sont

une étape importante du travail des élèves. Elles permettent de développer un grand

nombre de compétences dans le domaine de la langue. Elles permettent l’apprentissage de

différentes formes d’expressions. Elles peuvent témoigner de la vie de la classe et de

l’apprentissage individuel.

Les productions individuelles figurent dans le classeur de sciences. Il peut inclure les

dessins exprimant les conceptions des élèves avant et après apprentissage, les brouillons

qui témoignent de la réflexion et du tâtonnement expérimental.

Les productions collectives sont élaborées en petit groupe ou par toute la classe.

Les écrits collectifs ne sont pas forcement donnés par le maître. Cela peut être l’occasion

d’une élaboration collective qui montrera si certains éléments importants n’ont pas été

oubliés par les élèves.

La séance concernant la recherche documentaire concluait par la réalisation au tableau

d’une synthèse collective sur « Ce que nous avons appris aujourd’hui ».

Mon but était de montrer aux élèves que leurs recherches leur avaient permis de

progresser. La séance s’est terminée par une relecture des notes prises sous la dictée des

élèves.

Réaliser une synthèse est un travail qui me semble difficile pour les élèves. Ils doivent

passer du travail concret qu’ils viennent d’effectuer en petit groupe à la formulation d’une

connaissance nouvelle pour eux. La phase orale, aidée par le maître ( vocabulaire adapté )

est souvent indispensable pour permettre le travail de production d’écrit.

Rédiger une synthèse collective avec les élèves permet de structurer les connaissances mais

c’est aussi un travail qui demande beaucoup de temps et qui ne peut donc être fait

systématiquement. Lors des séances suivantes, j’ai utilisé le texte à trous pour réaliser les

productions écrites qui figureraient dans le classeur de sciences. Ces textes à trous

demandaient aussi un travail de réflexion de la part des élèves et permettaient de revenir

sur des notions vues antérieurement.

B - Au fil des séances :

Séances après séances l'enfant construit son savoir. Certains élèves ont plus de difficultés à

accepter la dé-saisie des conceptions initiales. Par conséquent, les conceptions initiales

n'évoluent pas toutes de la même façon.

La transformation s'opère à travers diverses avancées et divers retours en arrière qui

devront être plus ou moins nombreux selon les élèves. La structuration des connaissances

demande du temps et tous les élèves ne sont pas égaux quant à la rapidité d’acquisition.

Il appartient donc à l'enseignant d'accompagner cette évolution et de fournir des repères

aux apprenants. C'est à dire des moments où on fait une synthèse de ce que l'on sait parce

qu'on l'a découvert, de ce dont on n'est pas sûr encore, afin que les enfants puissent se

situer. Il est important que l’élève puisse se situer. Prendre conscience de ses acquis est

aussi un moyen de motiver les apprentissages.

La mise en place du cahier de sciences est, je pense, très importante pour permettre aux

élèves de suivre l'évolution de leurs connaissances. Il jouerait donc un rôle essentiel dans la

transformation des conceptions et la structuration des connaissances.

Mais, l’organisation du classeur de sciences ne doit pas être faite au hasard si l’on veut

qu’il devienne un véritable outil dans la structuration des connaissances. J’ai demandé aux

élèves de présenter leurs travaux sous trois grandes rubriques :

- La problématisation comprenant : une situation de départ ( déclenchante des premières

interrogations ); le recueil des conceptions initiales des élèves et confrontation des

différents points de vue.

Je présentais cette rubrique de la façon suivante: « Ce que je sais ou je pense savoir avant

tout apprentissage ».

- L’investigation avec la recherche d’hypothèses ; la mise en place de la recherche

documentaire...

Je la plaçais sous la rubrique : « Les questions que nous nous sommes posées ».

- La structuration et la synthèse avec : le compte rendu des recherches documentaires ; la

validation ou pas des hypothèses de départ ; la synthèse (schémas, textes explicatifs) et le

retour sur les conceptions initiales de départ.

Ceci apparaissait sous la rubrique: « Ce que les documents nous ont permis d’apprendre »,

mais aussi lors de l'évaluation terminale (Annexes 7 et 8 ).

Le classeur de sciences est un outil pour l’élève. Il doit lui permettre de faire l’état des

lieux de ses connaissances et jouerait un rôle essentiel dans la transformation des

conceptions initiales.

Les retours en arrière joueraient le même rôle. Je demandais aux élèves ( à chaque nouvelle

séance) de me rappeler, de m'expliquer ce qu'ils avaient retenu des séances précédentes

puis, nous revenions sur le document "Les questions que nous nous sommes posées". Ils

devaient essayer de répondre aux différentes questions et éliminer celles auxquelles nous

avions apporté une réponse.

Je faisais remarquer aux élèves que l’on avait appris beaucoup de choses sur le volcanisme

et que pour ne pas les oublier nous allions les noter dans le classeur de sciences.

Je distribuais donc :

- Le schéma de la structure du globe terrestre que nous avons complété.

- Le schéma d’un volcan en éruption que nous avons aussi complété à l’aide des documents

toujours affichés au tableau.

- Enfin, les élèves devaient noter la synthèse figurant au tableau.

La recherche documentaire, le passage par la production écrite, l'utilisation du cahier de

sciences ainsi que les nombreux retours en arrière devaient permettre de faire évoluer les

conceptions initiales des élèves. Mais un nouveau problème se pose alors : Comment

suivre et mesurer l'évolution des conceptions ?

5- Suivre et mesurer l’évolution des conceptions :

A - Au cours d’une séance :

Il est difficile de voir véritablement évoluer une conception au cours d’une séance car elles

sont solidement ancrées.

On peut donner divers exemples :

*Comme je l’ai expliqué certains élèves utilisaient le terme de « larve » pour désigner la

« lave ». J’ai demandé à ces élèves de rechercher le terme « larve » dans le dictionnaire. La

lecture de la définition correspondant à ce mot les a bien fait sourire mais ils ont tout de

même réutilisé ce terme lors de la première évaluation écrite ( Annexes 5 et 6 ).

*Un élève m’expliquait très clairement la formation des volcans mais prétendait que la lave

qui jaillissait « séchait ». Après un court échange, il avait compris qu’elle refroidissait au

contact de l’air.

Néanmoins, il a commis cette erreur plusieurs fois au cours des séances suivantes. Lorsque

je le reprenais : « Es-tu sûr que la lave sèche ? », il se corrigeait très vite !

Certains concepts peuvent nous paraître simples et ce sont eux qui posent problème aux

élèves. D’autres pourtant plus complexes sont compris et assimilés plus facilement.

*Les élèves ne comprenaient pas comment l’ascension du magma était possible. A la

question : « Qu’est ce qui permet au magma de monter ? » ils répondaient : « C’est parce

qu’il y en a trop, alors ça déborde ! »

Je leur demandais alors : « Que se passe-t-il si je prends une bouteille de Coca cola, que je

la secoue très fort et que je la débouche ?

- Ca explose ! Ca sort d’un coup !

- Si je prends une bouteille de jus d’orange ou d’eau que je la secoue et que je l’ouvre,

qu’est ce qui se passe ?

- Rien

- Pourquoi ?

- Parce qu’il n’y a pas de gaz ».

Les élèves ont alors fait très simplement le lien avec la montée du magma. Par la suite, ils

ont très bien compris le fait que plus il y avait de gaz dissout dans le magma plus l’éruption

était violente.

Expliquer un phénomène inconnu, non visible par quelque chose de connu, de familier

permettrait de mieux intérioriser une connaissance nouvelle.

B- Après plusieurs séances :

Le suivi et l’évaluation de l’évolution des connaissances étaient essentiellement fait à

l'oral.

Je demandais aux élèves de m’expliquer une notion vue antérieurement. Si l’explication

était incomplète je demandais aux autres élèves de la compléter. Je faisais donc de

nombreux retours en arrière.

Mais, le suivi ne pouvait être fait uniquement à l’oral. Evaluer à l’oral demande beaucoup

de temps et l’on doit accorder du temps à chaque élève. Passer par l’écrit est donc

nécessaire.

Je proposais donc une petite évaluation en cours d’apprentissage. Elle figure aux annexes

n° 5 et 6.

Je me suis très vite aperçue que l’écrit constituait une fois de plus un obstacle. Le schéma

avait été appris dans l’ensemble et donc bien complété mais la plupart des mots étaient

mal orthographiés. J’avais pourtant vérifié chaque classeur pour être sûre qu’ils

apprendraient correctement la graphie des mots. Le terme « larve » était toujours employé à

l’écrit à la place de « lave », erreur qui n’était plus commise à l’oral. Le « cratère du

volcan » était devenu un « gratère ».

L’écrit posait aussi de nombreuses difficultés pour répondre à la deuxième question :

Comment se forment les volcans ? Les élèves pouvaient expliquer sans grandes difficultés

la formation d’un volcan en utilisant le schéma. Mais très peu de schémas étaient légendés.

Parfois, textes explicatifs et schémas pouvaient se contredire !

L'écrit présentait encore une fois un obstacle.

Un autre facteur explique les écarts entre élèves. Je veux parler de la lenteur du processus

d'apprentissage.

Ainsi, chaque enfant s'approprie les connaissances par un cheminement qui lui est propre.

Le parcours emprunté par chaque élève ne serait pas identique.

- Ils n'atteignent pas tous en même temps un niveau donné. La diversité des conceptions

initiales rend compte de cet état de fait.

- Ils ne s'approprient pas les différentes notions dans le même ordre.

- Ils ne vont pas tous aussi loin dans l'affinement d'un concept.

C- En fin de séquence :

Je proposais en fin de séquence une évaluation sommative ( Annexes n°7 et 8 ).

Elle était dans sa forme tout comme son contenu quasi similaire au questionnaire initial qui

m’avait permis de faire le recueil des conceptions initiales.

On peut voir une nette évolution entre le questionnaire et l’évaluation finale mais cette

évaluation ne reflète pas fidèlement les nouveaux acquis des élèves. Beaucoup d’élèves

face à l’écrit ne développaient pas leur raisonnement et ne m’apportaient plus que des

réponses fragmentaires aux questions posées. Alors qu’ils étaient capables à l’oral de

m’apporter des réponses très précises !

La compréhension écrite posait quelques problèmes et certaines questions n’étaient

toujours pas comprises par les élèves qui choisissaient de ne pas y répondre. J’avais laissé

une dernière rubrique dans l’évaluation qui était : « Ecris ici tout ce que tu connais encore

sur les volcans ». Les élèves apportaient dans cet espace la réponse à une question figurant

précédemment dans l’évaluation et à laquelle ils n’avaient pas répondu ou seulement en

partie.

Si l’on fait un rapide bilan, on s’aperçoit d’une évolution certaine des conceptions :

- La forme en cône est admise par tous.

- Les schémas font apparaître la cheminée principale et parfois secondaire qui sont reliées à

la chambre magmatique.

- Les élèves sont capables de citer de nombreux produits émis lors des éruptions

volcaniques.

- Mais, l’origine de la lave n’est toujours pas acquise.

- La formation d’un volcan est comprise et expliquée sans grande difficulté à l’oral mais

l’écrit reste un obstacle.

- La même remarque peut être faite pour donner l’explication sur la montée du magma.

- Les élèves sont capables de citer et de situer des volcans terrestres et sous-marins sur une

mappemonde et d’expliquer leur localisation grâce à la tectonique des plaques.

Les conceptions des élèves ont évolué, j’en suis certaine. Mais, il est difficile d’évaluer à

quel point. Doit-on conclure qu’une évaluation écrite ne permet pas à elle seule d’évaluer

l’évolution des acquis des élèves ?

Dans notre système éducatif, l'évaluation représente un moyen de régulation entre les

élèves. On peut penser que le fait de prendre en compte les conceptions initiales change la

manière d'évaluer.

Il est vrai que l'évaluation terminale que j'ai fait passer aux élèves m'a permis de donner à

chacun une note en fonction de leurs connaissances ponctuelles sur le volcanisme. Mais, je

tenais avant tout à mesurer le chemin parcouru par chaque élève. Agir ainsi, c'est peut être

respecter les différences de chacun.

Mon objectif était de former des enfants capables d'analyser leurs propres connaissances du

volcanisme pour structurer leurs savoirs.

On juge alors l'enfant dans sa globalité. La comparaison entre conceptions initiales et

questionnaire final permet de repérer les connaissances qui ont été intégrées et celles qui ne

l'ont pas été pour chaque élève.

CONCLUSION

Les didacticiens s'interrogent sur l'acquisition du savoir. Ils ont mis en évidence

l'importance des conceptions initiales.

Comme nous avons pu le voir au cours de ce mémoire les conceptions sont des modèles

personnels et complexes d'organisation des connaissances qui tentent de donner une

explication à un problème donné. Les conceptions sont individuelles. Elles sont complexes

parce qu'elles sont le reflet à un moment donné de structurations sous-jacentes imbriquées

les unes dans les autres, conscientes ou inconscientes. Il n'est donc pas bon de vouloir à

tout prix gagner du temps, faire l'économie de certains tâtonnements, de ne pas tenir

compte d'un déjà là chez l'élève.

Je peux dire que la prise en compte des conceptions des élèves semble avoir facilité mon

travail sur le volcanisme.

Je fais ici un constat positif quant à leur utilité dans la construction du savoir mais sans être

catégorique dans mes propos. Il aurait été intéressant de mener en parallèle ce même travail

sur une classe « témoin » ( élèves ayant les mêmes caractéristiques que ceux de mon étude ;

séquence menée sans avoir recourt au recueil des conceptions initiales ). Ainsi, des

conclusions pertinentes auraient pu être tirées.

Mais, je peux tout de même affirmer que la prise en compte des conceptions m'a permis :

*de voir le décalage existant entre mes objectifs et les préoccupations des enfants

*de prendre conscience de la lenteur du processus d'apprentissage

*de créer une motivation collective.

La confrontation entre pairs, la recherche documentaire ainsi que le recours au cahier de

sciences et les nombreux retours en arrière m’ont permis de faire évoluer ces conceptions.

Mais, il faut savoir que cette transformation demande du temps afin de pouvoir réorganiser

les nouvelles connaissances à partir des anciennes et de ne pas les plaquer de façon

artificielle sur les conceptions sous-jacentes. Gérer cette activité n'est pas simple. Il faut

être capable de faire face à la ténacité de certaines conceptions et à la vivacité de quelques

élèves.

Enfin, je dirai que les conceptions sont un outil de diagnostic. Elles sont un outil de choix

dans l'évaluation formative des élèves et elles nous incitent à respecter le parcours de

chacun et donc par conséquent à tenir compte des progrès de chacun.

BIBLIOGRAPHIE

Bachelard G « La formation de l'esprit scientifique » éditions Vrin ; 1975

De Vecchi G, Giordan A « Les origines du savoir : des conceptions des apprenants auxconceptionsscientifiques » éditions Delachaux et Niestlé ; 1994

De Vicchi G, Giordan A "L'enseignement scientifique: comment faire pour que ça marche?" Editions Z’editions ; 1990

Tavernier R " Enseigner la biologie et la géologie à l'école élémentaire" Chez Bordas ; 1996

M. Paccaud et J. Vuala « Biologie Géologie » éditions Hatier concours ; 1999

J.P Astolfi « Mots clés de la didactique des sciences » collection pratiques pédagogiques DeBoeck, Bruxelles ; 1997

Séquence de géologie : Le volcanisme Cycle III Niveau CM2

Séance n°1 : recueil des conceptions

Objectif pour l’enseignant : Relever les conceptions initiales desélèves pour orienter les séances suivantes selon les besoins desélèves.Objectif pour les élèves : Formuler des savoirs et des hypothèses en schématisant et enécrivant.

Première phase : 20-25minL’enseignant demande aux élèves de remplir individuellement le questionnaire sur lesvolcans.

Deuxième phase : 20min Les élèves travaillent en petits groupes de 3 ou 4 élèves. Chaque groupe devra répondre à 3questions :- Qu’est ce qu’un volcan ?- Que se passe-t-il à l’intérieur d’un volcan en éruption ?- Pourquoi y a-t-il des volcans ?Pour répondre à ces questions, chaque groupe dispose d’une grande feuille avec deuxcolonnes qui sont : « On croit savoir que... » ; « On est pas sûr , on se demande ... ».

Troisième phase : 15 minMise en commun.Chaque groupe formule et explicite ses remarques. Puis chaque groupe commente et donneson avis sur le sujet.Le maître liste les différentes hypothèses, aide à formuler les questions.

Séance n°2 : Recherche documentaire

Objectif : Valider ou invalider les hypothèses émises en se basantsur une recherche documentaire ( Lire des textes documentairesplus ou moins complexes ; trouver des informations utiles).

Première phase : 5 min Rappel de la séance précédente.Distribution d’une photocopie où figure l’ensemble des questions que les élèves se sontposées à la fin de la séance précédente.Lecture des questions individuellement puis collectivement par les élèves.

Deuxième phase : 20-25 min

Consigne orale : Aujourd’hui, nous allons essayé de répondre à certaines des questions quevous vous êtes posées hier.Pour cela, on s’appuie sur 3 documents :- Le feu de la Terre : Fais le schéma d’un volcan en éruption. Quels sont les produits solides

lors d’une éruption ?- Le film d’une éruption : Explique en quelques lignes l’éruption de Pinatubo.- Formation de la Terre et origine des volcans : Faire le schéma d’une portion du globe et

situer le magma. Expliquer comment se forment les volcans.

Troisième phase : 20-25 minMise en commun et synthèse.

Séance n°3 :

Objectif : réaliser une production écrite de la séance précédente avec le groupe classe endictée à l’adulte.

Première phase : 20- 25 minRéalisation de la production écrite.Le maître écrit au tableau et demande au élèves d’argumenter leurs propos à l’aide de leursproductions et des documents.

Deuxième phase : 20-25minLes élèves recopient la trace écrite sur leur classeur de sciences sous le titre : « Ce que lesdocuments nous ont permis d’apprendre».

Production écrite (réalisée en classe) :- Schéma de la structure du globe terrestre ( noyau, manteau, écorce terrestre, surface duglobe). Schéma qui sera complété collectivement par les élèves.« L’écorce terrestre est très fine. Elle est donc très fragile et peut se briser. Quand l’écorce sebrise, des fissures se forment et le magma peut alors monter à la surface. Il est poussé à lasurface grâce aux gaz qu’il contient. Lorsque le magma arrive à la surface, il prend le nom delave». - « Le volcan Pinatubo dormait depuis 600 ans. Il était en sommeil. Pourtant après 600 ans desommeil, il s’est réveillé. On dit qu’il est entré en activité.Un volcan peut rester en sommeil de nombreuses années et s’éveiller brusquement. Pour cetteraison, on peut dire que l’activité d’un volcan est discontinue ».- Schéma d’un volcan en éruption à compléter avec les élèves. Le schémas est au tableau et lesélèves viennent le compléter en reprenant les documents lorsque c’est nécessaire.

Séance n°4 : Recherche documentaire

Objectif : Comprendre que les volcans ne sont pas répartis au hasard, mettre en relation levolcanisme et les profondeur du globe terrestre.

Première phase :

Consigne : « A l’aide de la planche « Pourquoi les volcans ? » et des cartes que je vais vousdistribuer, je vous demande de répondre à la question que certains d’entre vous se sont posés àla première séance : Où trouve-t-on les volcans ? Pourquoi ? ».

Présentation des documents ( collectif 5 min)Distribution du planisphère et de la carte des plaques terrestres superposables ( 1 par élève).Expliquer comment se superposent les documents et s’assurer que les élèves ne font pas deconfusion entre les plaques et les continents.

Deuxième phase : 15 minRecherche : travail par groupe de 3 élèves.L’enseignant demande aux élèves d’imaginer l’emplacement des volcans terrestres et desvolcans sous-marins à l’aide des documents joints.Consigne : « Sur le planisphère, colorier en rouge les endroits où vous pensez qu’il existe desvolcans terrestres et en bleu les endroits où vous pensez qu’il existe des volcans sous-marins.Vous devez justifier vos choix. Un membre du groupe viendra expliquer au tableau ».

Troisième phase : Confrontation entre les groupes 15 minLe maître projète le planisphère sur lequel il superpose la carte des plaques terrestre. Unrapporteur pour chaque groupe montre et justifie ( sur la projection) les parties qu’il a colorié.Les autres groupes interviennent en cas de désaccord ; les élèves devront justifier leursremarques en s’appuyant sur les informations données dans les textes.

Quatrième phase : Validation 10 minLe maître distribue à chaque élève la carte de la répartition des volcans terrestres et celle desvolcans sous-marins, sur transparent. Chaque élève doit superposer les cadres noirs et validerles propositions.Consigne : « Ces documents que je vais vous donner doivent vous permettre de valider vosrecherches ».Vérifier que les élèves superposent correctement les documents.

Séance n°5 :

Objectif : Mise en forme des connaissances de la séance précédente. Situer quelques volcanscélèbres.

Première phase : 5 minRappel séance précédente

Deuxième phase : 30 minLe maître distribue la trace écrite sous forme de texte à trous. Les élèves devront compléter letexte individuellement dans un premier temps puis collectivement ( = correction).Le maître projète un film court montrant un éruption effusive puis explosive dans le but dedéfinir avec les élèves ces deux types d’éruption.Les élèves peuvent alors terminer la production écrite.

Troisième phase : 10 minSituer sur un mappemonde quelques volcans célèbres : Etna, Montagne Pelée, Piton de laFournaise, Mont St Hélène...

Production écrite ( texte à trous) :« la croûte terrestre est formée de plaques qui se déplacent. En bougeant, les plaques peuvents’écarter, se chevaucher, ou se heurter.Les volcans sous-marins sont là où s’écartent les plaques et les volcans terrestres sont là où sechevauchent les plaques. L’Océan Pacifique est bordé de volcans terrestres. On appelle cettebordure : la ceinture de feu du Pacifique.Il existe deux sortes d’éruptions volcaniques : certaines sont explosives, d’autres sonteffusives( il n’y a alors pas d’explosion mais une simple coulée de lave).

Séance n°6 : Les séismes

Objectif : connaître les causes et la localisation des séismes. Comprendre ce qu’est un séisme.Comprendre que les séismes ne provoquent pas les éruptions volcaniques.

Première phase : Recueil des conceptions initiales ( travail en petit groupe) Les élèves devront répondre à la question : « A-t-on avis, pourquoi la terre tremble-t-elle ? »Affichage des productions.Mise en commun. Synthèse ( = lister les hypothèses).

Deuxième phase : Validation ou pas à l’aide des transparents.Où se situent les séismes par rapport aux plaques ?Que peut-on en conclure ?Existe-il un lien entre les éruptions volcaniques et les séismes ?