Didactique des Sciences vs Science Education Research

Présentation au sujet: "Didactique des Sciences vs Science Education Research"— Transcription de la présentation:

1 Didactique des Sciences vs Science Education Research
Revues Livres Ressources

2 Les principales revues françaises
Didactique des sciences expérimentales Didaskalia ASTER Didactique des mathématiques Recherches en didactique des maths Repère IREM Général Revue française de pédagogie Recherche et formation

3 Les principales revues étrangères
International Journal of Science Education Review of Educational Research Journal of Research in Science Teaching Science Education

4 International Handbook of Science Education
Part 1 Learning Teaching Educational Technology Curriculum Learning environments Part 2 Teacher education Assessment and evaluation Equity History and philosophy of science Research methods

5 Ressources internet Banque de donnée ERIC SUDOC (général)
SUDOC (général) Conceptions STCSE Conceptions « ideas previas » (Mexican National Council for Science and Technology)

6 Science Education Research
Tendances, questions de recherche et méthodologies

7 Classification des types de recherches
D’après Duit & Treagust (1998) Concept learning perspective Developmental perspective Differential perspective Problem solving perspective

8 Concept Learning perspective
Etude qualitative des différentes conceptions utilisées par les élèves pour expliquer les phénomènes scientifiques Etude de la compréhension par les élèves des concepts scientifiques Driver, Duit, McDermott

9 Developmental perspective
Etude plus globale de l’apprenant Evolution des conceptions d’un individu au cours du temps (changement conceptuel) Duit, Posner, Hewson (didactique) Carey, Vosniadou (psychologie développementale)

10 Differential perspective
Différences interindividuelles concernant les performances / aptitudes des élèves Relations entre les perfomances / aptitudes et les types d’enseignement Distribution des performances / aptitudes à travers des groupes démographiques (facteurs contextuels et socio-culturels)

11 Problem solving perspective
Procédures / processus utilisés par des individus pour répondre à des questions scientifiques Caractérisation des résolutions de problèmes experte et novice Influence des connaissances scientifiques sur les capacités de résolution de problème

12 La physique à l’université (IDP: Institut für Didaktik der Physik)
Apprendre à partir de modèles (Gilbert) Exemples de recherche Aspects culturels de l’apprentissage (Cobern & Aikenhead) Co-ordination de la théorie et de la preuve (CSSME: Centre for Studies in Science and Mathematics Education )

13 Institut für Didaktik der Physik (Brême, Allemagne)
H. Schecker H. Niedderer S. von Aufschnaiter H. Schwedes

14 Projets de recherche Les ordinateurs pour l’enseignement
Enseignement de la mécanique quantique Les processus d’apprentissage de la physique Le développement des programmes de science

15 Didactique de la physique à l’université
D’après l’article de Niedderer (1999) La motivation et l’intérêt des étudiants Les conceptions des étudiants Les processus d’apprentissage Les cours magistraux Les nouvelles technologies Les travaux pratiques

16 La motivation et l’intérêt des étudiants
Diminution du nombre d’étudiants inscrits en physique à l’université Augmentation du nombre d’abandon après un an

17 Questions de recherche
Quels sont les sujets, les types d’enseignement et de média qui motivent / intéressent les étudiants ? Quelles sont les attentes des étudiants ? Pendant le cours, qu’est-ce qui intéresse / motive les étudiants ? Quelles sont les raisons qui poussent les élèves à abandonner la physique ?

18 Méthodologies Entretiens Questions ouvertes
Questionnaires visant à évaluer l’intérêt des étudiants Etudes qualitatives et quantitatives

19 Les conceptions des étudiants
Travaux importants depuis 30 ans sur « alternative frameworks » Différence entre ce qui est enseigné et ce qui est appris. Informations générales sur la compréhension des cours par les étudiants

20 Questions de recherche
Comment la compréhension des concepts de base de la physique peut être améliorée ? Comment peut-on évaluer la compréhension des étudiants ? Quels types de connaissances les étudiants ont-ils après les cours de physique ? Comment sont-elles organisées ? Quelles connaissances ont été acquises en fonction des différentes approches proposées ?

21 Méthodologies Conception de tests d’évaluation standardisés
Questionnaires écrits à réponses ouvertes Entretiens individuels Etudes qualitatives et quantitatives

22 Processus d’apprentissage
Effets d’éléments spécifique de l’environnement sur l’apprentissage Nécessité de prendre en compte les conceptions intermédiaires développées par les étudiants

23 Questions de recherche
Quels sont les états intermédiaires des connaissances pendant le cours? Quel est l’état des connaissances à la fin d’un cours? Quels sont les effets spécifiques de l’environnement d’apprentissage sur le développement des connaissances?

24 Méthodologies Enregistrement du processus complet (situation de laboratoire) Catégorisation interprétative Etudes qualitatives

25 Les travaux pratiques Développement des compétences expérimentales
Articulation théorie et pratique Développement de la motivation échec

26 Questions de recherche
Quels types de processus d’apprentissage pendant les TP? En quoi les TP sont-ils efficaces pour atteindre des objectifs d’apprentissage spécifiques? Comment modifier les interactions tuteurs-étudiants pendant le TP? (formation) Comment modifier les activités des étudiants pendant le TP ? (feuille de TP) Quels sont les TP motivants pour les étudiants?

27 Méthodologies Etudes essentiellement qualitatives
Enregistrements continus de séances de TP Analyse interprétative des données transcrites Catégorisation « à la volée » des activités des étudiants pendant le TP. Etudes essentiellement qualitatives

28 Cours magistraux Recherches centrées sur l’efficacité des cours
Quelle est la contribution de ces cours à la compréhension/apprentissage de la physique? Quel est le point de vue des étudiants sur les différents types de cours? Quels effets sur la motivation? Quelle est la vision des étudiants sur l’apprentissage? (métaconnaissances sur l’apprentissage) Questions ouvertes, entretien visant à tester la compréhension

29 Utilisation des NTE Quels sont les effets de l’utilisation des NTE
Sur la motivation des étudiants? Sur la compréhension et l’apprentissage de la physique? Comment les NTE peuvent-elles être utilisées pour développer l’apprentissage, la compréhension et la motivation des étudiants?

30 J. Donnelly J. Leach P. Scott
Centre for Studies in Science and Mathematics Education (University of Leeds) J. Donnelly J. Leach P. Scott

31 Projets de recherche Développement de la compréhension conceptuelle en science Enseigner les sciences pour comprendre Compréhension des sciences par le public Rôle du langage dans l’acquisition des concepts scientifiques Image des sciences des étudiants

32 Travail sur article Students’ understanding of the co-ordination of theory and evidence in science J. Leach, 1999, International Journal of Science Education, Vol. 21, n° 8, Cadre théorique Question de recherche Méthodologie Résultats

33 Learning Science through Models and Modelling
J. Gilbert

34 Hypothèse pour l’enseignement
« an understanding of learning in science education necessarily involves an understanding of the models and modelling » (p.53) Question How models can and do contribute to learning in classrooms and other contexts ?

35 Une typologie des modèles
Target systems Systèmes existants dans l’expérience quotidienne et qui doivent être représentés Mental models modèles personnels, privés, qui sont des représentations du système cible Expressed models modèles exprimés par un individu à travers une action, un discours ou un écrit

36 Une typologie des modèles
Consensus models Modèles exprimés qui ont été soumis à un groupe social. Ces modèles peuvent être ceux de la communauté scientifique qui ont été approuvés par une personne compétente Teaching models modèles spécialement construits pour aider à la compréhension d’un modèle consensuel

37 Exemple: les élèves et les modèles
Comment les modèles sont-ils perçus par les élèves? Etude menée à partir d’interviews d’élèves de 9, 12 et 16 ans, UK Compréhension du mot « théorie » Les modèles Sont utilisés dès le plus jeune âge Sont un moyen pour mieux comprendre les théories Permettent de générer des prédictions qui pourront ensuite être testées de manière empirique Peuvent être transférés à d’autres contextes

38 Critères des bons « teaching models »
Contiennent les éléments correspondant aux éléments essentiels du modèle consensuel Permettent d’introduire le modèle consensuel que les étudiants reconnaissent comme importants mais difficile à comprendre Sont basés sur un source connue des étudiants de préférence expérimentale Peuvent être utilisés en combinaison avec d’autres modèles, toujours en respectant le modèle consensuel

39 Hypothèse pour l’apprentissage
La capacité des élèves à former et exprimer des modèles peut être améliorée s’ils ont l’opportunité de connaître leurs propres modèles mentaux et si l’enseignant leur donne explicitement l’occasion d’exprimer ces modèles. Etude (Paton, 1996) Lorsque les conditions sont remplies, la capacité à former/exprimer des modèles est améliorée

40 Formation, nature et usage des modèles
Grosslight et al (1991) Etude américaine Interviews d’étudiants 12-13, ans et d’experts (professeurs d’université) 3 grands niveaux de modèles pour leur formation, leur nature et leur usage

41 Niveau 1 Les modèles sont pensés comme étant des copies de la réalité qui peuvent être incomplètes, parce que le concepteur du modèle l’a souhaité ainsi.

42 Niveau 2 Les modèles sont pensés comme ayant été produits avec un objectifs précis, spécifique, certains aspects ayant été omis, supprimés ou mis en valeur. A ce niveau, l’accent est mis plus sur la réalité et sa modélisation que sur les idées théoriques sous-jacentes à la description.

43 Niveau 3 Le modèle est vu comme ayant été construit pour servir et développer des idées plus que pour copier la réalité. Le concepteur du modèle joue un rôle essentiel et actif dans le processus de modélisation, dans sa manipulation et les tests permettant le développement des idées.

44 Etudiants / experts Les étudiants conçoivent les modèles principalement au niveau 1 et 2 Le niveau 3 reste le domaine exclusif des experts

45 Cultural aspects of learning science
W. Cobern G. Aikenhead

46 Cadre général Passage des perspectives sur l’apprenant en tant qu’individu à des perspectives prenant en compte les aspects sociologiques Contextualiser l’apprentissage Approche socio-constructiviste Objectifs sociaux de la science Cognition située

47 Hypothèse d’apprentissage
Apprendre, c’est construire du sens dans un milieu culturel donné Questions Dans le milieu culturel d’un élève, quelles sont les connaissances importantes? Quelles sont celles qui ont du sens? Comment les connaissances scientifiques sont reliées au milieu culturel de l’élève?

48 Question de recherche Comment la culture des élèves peut affecter son apprentissage de la science? Enseigner la science, c’est transmettre une culture Apprendre la science, c’est acquérir une culture Une culture, c’est un système ordonné de symboles et de significations, dans les termes desquels les interactions sociales peuvent se produire

49 Des sous-groupes influençant l’apprentissage
Il est possible d’appartenir simultanément à différents sous-groupes La famille Les pairs (autres élèves, autres enfants) L’école Les média L’environnement matériel, social et économique

50 Enculturation / assimilation
Enculturation: l’apprentissage est un soutien, la culture scientifique transmise est en harmonie avec celle de la vie quotidienne Assimilation: l’apprentissage est source de perturbation, les deux cultures sont en désaccord, deux manières de raisonner cohabitent dans la tête des élèves

51 Résistance à l’assimilation
Certains élèves jouent un « jeu » à l’école Ce jeu peut avoir des règles explicites Il permet de réussir les examens de science Il ne permet pas d’apprendre de manière significative les contenus d’enseignement Méthodologie: Interviews et entretiens Conversations naturelles

52 Résultat La capacité et la motivation à maîtriser, critiquer les connaissances scientifiques semble dépendre de la facilité avec laquelle les élèves traverse la frontière entre leur monde quotidien et le monde de la science

53 Implication pour l’enseignement
Rendre le passage entre les deux mondes explicite Faciliter le passage de la frontière Promouvoir le discours de manière à ce que les étudiants, et pas seulement l’enseignant, parlent de science Justifier et construire à partir des connaissances personnelles et culturelles des élèves Enseigner les savoirs dans le contexte de leur rôle sociétal (social, économique, politique)

54 Présentation ARDIST Association pour la Recherche en Didactique des Sciences et des Techniques

55 Association crée le 8 juin 1998 qui a pour but:
de promouvoir et développer la recherche et la formation à la recherche en didactique des sciences et des techniques ; de promouvoir et diffuser les résultats de cette recherche auprès des milieux scientifiques et professionnels, des formateurs de formateurs et des responsables des politiques éducatives ; rencontres scientifiques tous les deux ans enjeux, problématiques, méthodes et résultats de recherche entre toutes les didactiques des disciplines scientifiques et techniques. Prochaines rencontres à La Grande Motte les 17, 18, 19 octobre 2007 Site internet:

56 Communauté internationale de chercheurs en didactique des sciences
Présentation ESERA Communauté internationale de chercheurs en didactique des sciences

57 Conférences tous les 2 ans
Association de chercheurs européens en didactique des sciences constituée à Leeds, en Avril 1995. Conférences tous les 2 ans Présentation des recherches, méthodes, objectifs, résultats, perspectives Conférences articulées autour d’un thème, tables rondes, symposium… Ecoles d’été entre chaque conférences (45 étudiants, 20 chercheurs encadrants) Présentation des travaux de thèses discussions avec d’autres étudiants et chercheurs expérimentés

58 ESERA: objectifs Accroître les champs et la qualité de la recherche et de la formation à la recherche des sciences en Europe Fournir un espace de collaboration pour la recherche en didactique des sciences entre pays européen. Représenter les intérêts professionnels des chercheurs en didactique des sciences en Europe Chercher de relier la recherche et la politique en didactqiue des sciences en Europe. Renforcer les liens en la communauté des chercheurs en didactique des sciences en Europe et d’autres communautés similaires à travers le monde.