L'application en classe du modèle allostérique d'apprentissage de ...

L'APPLICATION EN CLASSE DU MODELE ALLOSTERIQUE D'APPRENTISSAGE DE GIORDAN
:
UNE CONTRIBUTION A L'ACQUISITION DES COMPETENCES TERMINALES EN CHIMIE ET EN
PHYSIQUE Maryse HONOREZ, François REMY, René CAHAY, Brigitte MONFORT et Jean THERER
Laboratoire d'Enseignement Multimédia (LEM) de l'Université de Liège
Résumé
Comment identifier les obstacles à l'apprentissage et comment les
surmonter ? C'est à ces questions que le modèle allostérique de
l'apprentissage proposé par Giordan tente de répondre.
L'environnement didactique, développé principalement par les enseignants, y
tient une place prépondérante. Motiver les élèves, apporter des
informations, modéliser les nouveaux concepts, déterminer les limites de
ces modèles..., autant d'activités pour passer « au travers » des obstacles
à l'apprentissage dont les principaux sont : les "conceptions" des élèves. La présentation du modèle d'apprentissage de Giordan constitue la première
partie de cet article. La seconde partie est consacrée aux résultats d'une
recherche qui s'est étalée sur deux ans (1998-2000).
Cette recherche reposait sur l'hypothèse suivante : l'application du modèle
de Giordan en classe peut contribuer à l'acquisition de compétences
terminales en chimie et en physique, ces deux disciplines constituant le
support disciplinaire de la recherche. La première phase de la recherche a
consisté à identifier, chez les élèves, les conceptions les plus courantes
pouvant faire obstacle à l'acquisition de certaines compétences terminales,
à définir des objectifs-obstacles et à mettre au point un ensemble
constitué de questionnaires, de CD-ROM, de vidéogrammes et de matériel
expérimental pour dépasser ces obstacles. La seconde phase a consisté à
expérimenter cet ensemble dans des classes de l'enseignement secondaire
supérieur et à évaluer son impact sur les performances des élèves.
INTRODUCTION Les difficultés d'acquisition de concepts scientifiques rencontrées par nos
élèves, sont bien connues tout comme le sont leurs critiques des leçons de
science (en particulier physique et chimie). Les résultats de l'enquête,
réalisée par le LEM en 1990, corroborent ces affirmations (LEM, 1990). Face à ce constat, une réaction s'impose : comment rendre les cours de
sciences plus attractifs et plus efficaces ? Parmi les théories contemporaines de l'apprentissage, le modèle
allostérique de Giordan a retenu notre attention car il paraît être une
voie possible pour résoudre le problème évoqué. La recherche que nous avons
menée reposait sur l'hypothèse que l'application en classe du modèle
allostérique d'apprentissage de Giordan peut aider les élèves à acquérir
des compétences terminales communes aux pratiques scientifiques telles que
:
- rendre compte de situations et de phénomènes observés ;
- savoir démêler une situation-problème ;
- être capable d'utiliser le raisonnement logique et l'argumentation.
Dans le cadre de la recherche, nous avons utilisé des notions de chimie et
de physique comme supports disciplinaires où des compétences plus
spécifiques sont abordées.
A l'issue de cette recherche-action, nous avons pu fournir aux enseignants
des disciplines concernées, un matériel didactique, basé sur le modèle
allostérique d'apprentissage de Giordan, qui peut s'imbriquer dans les
démarches habituellement utilisées par les enseignants. Dans cet article, nous présentons brièvement le modèle d'apprentissage de
Giordan ainsi que les résultats obtenus.
1. LE MODELE ALLOSTERIQUE D'APPRENTISSAGE DE GIORDAN Le modèle allostérique d'apprentissage a été présenté en 1989 par André
Giordan, professeur à l'Université de Genève et responsable du Laboratoire
de Didactique des Sciences. Le terme « allostérique » est repris du
vocabulaire de la biologie où il désigne certaines protéines qui modifient
complètement leur structure sous l'action d'un facteur extérieur ; elles
sont alors efficaces pour la fonction qu'elles ont à remplir. Un exemple :
celui de l'hémoglobine qui ne peut fixer l'oxygène qu'après avoir changé de
configuration. La synthèse présentée ci-après a été établie à partir de l'importante
bibliographie de A. Giordan et des sites internet qu'il a développés autour
de ce sujet (voir bibliographie). On retiendra surtout que le modèle : 1. explicite les principales caractéristiques de l'acte d'apprendre ; 2. identifie une série d'obstacles à l'apprentissage ; 3. fournit des indications pratiques sur les environnements éducatifs
propres à faciliter les apprentissages.
1.1. L'acte d'apprendre A. Giordan rappelle, avec beaucoup d'autres, qu'apprendre n'est pas un
simple processus de stockage de l'information mais une élaboration, une
construction de savoirs et de savoir - faire. Seul l'élève peut construire son savoir. C'est par une série de corrections
et de rectifications successives des connaissances mobilisées qu'il pourra
accéder à un certain niveau de formulation plus proche du savoir
scientifique. Ces mécanismes ne sont pas immédiats. Tout est affaire d'approximation, de
concertation, de confrontation, de décontextualisation, d'interconnexion,
de rupture, d'alternance, d'émergence, de paliers, de recul et surtout de
mobilisation. Se constituent alors chez l'élève des structures d'interaction entre les
connaissances mobilisées et les informations nouvelles. C'est là que
s'organisent les informations et s'élabore le nouveau réseau conceptuel.
Mais, l'apprentissage n'est pas automatique. L'élève peut se trouver dans
une situation ou dans un état d'esprit qui fait obstacle à l'apprentissage. 1.2. Les obstacles à l'apprentissage Pour Giordan, les principaux obstacles à l'apprentissage sont les
suivants : 1. l'élève manque d'information ;
2. l'élève n'a pas envie de changer de conception :
> le problème abordé ne le concerne pas ;
> les questions posées par l'enseignant ne sont pas celles qu'il se
pose ;
3. l'élève ne se pose pas de question car il croit déjà savoir :
> il pense avoir une explication ou il possède des mots qui lui
donnent l'impression de connaître ;
> il possède un savoir qu'il a déjà expérimenté avec succès dans
d'autres circonstances et il s'en satisfait ;
4. L'élève ne possède pas les outils nécessaires pour comprendre et
intégrer les nouvelles données (opérations mentales, stratégies à
utiliser, ...) ; 5. L'élève possède des conceptions qui l'empêchent de percevoir la
réalité du phénomène ou d'intégrer une nouvelle information qui est en
contradiction avec celles qu'il possède.
Remarquons que Giordan préfère le terme « conception » au terme
« représentation » qu'il trouve trop polysémique et source de confusion
avec les représentations graphiques d'objets, par exemple. Nous
adopterons donc le terme « conception ».
Les conceptions peuvent constituer un obstacle très important et méritent
que l'on s'y attarde. Les conceptions Une définition généralement reçue des conceptions est la suivante : « c'est
un univers construit de significations, mettant en jeu des savoirs
accumulés et plus ou moins structurés, proches ou éloignés des
connaissances scientifiques qui leur servent de références » (Clément dans
Giordan A., Y. Girault et P. Clément, 1994). Les conceptions forment le modèle explicatif de l'élève, sa grille de
lecture de la réalité, du monde. Elles interviennent dans l'identification
de la situation, dans la sélection des informations pertinentes, dans leur
traitement et dans la production de sens.
Elles forment un tout où se mêlent connaissances scientifiques, croyances,
idéologies, dimensions émotionnelles, affectives et esthétiques, ... Elles
ont une genèse à la fois individuelle et sociale.
L'élève a rarement conscience de ses conceptions surtout si « ça va de
soi », s'il les utilise de façon routinière. Il s'interroge peu souvent à
ce propos.
Comment peut-on faire face aux conceptions des élèves ? Différents comportements sont possibles. On peut ignorer les conceptions,
juste permettre leur expression, ou encore, tenter de convaincre l'élève
qu'il se trompe et puis lui transmettre le véritable savoir.
Giordan préconise de "faire avec pour aller contre". Il s'agit de
transformer les conceptions en interférant avec elles. Un savoir neuf ne
détruit pas le modèle préexistant, mais le plus souvent, l'oblige à
s'adapter afin que la nouvelle structure puisse intégrer la connaissance
supplémentaire. La connaissance des conceptions de ses élèves donneront à l'enseignant la
possibilité d'accroître son efficacité didactique en lui permettant : 1. d'adapter les finalités et le projet éducatif ;
2. de définir des objectifs adéquats ;
3. d'éviter de tenir un discours complètement déphasé par rapport à la
réalité des élèves, puisqu'il connaît les domaines que l'élève
maîtrise et les moyens qu'il a à sa disposition ;
4. de se modérer quant à la quantité de matière qu'il se propose de
faire acquérir aux élèves ;
5. de déterminer dans une certaine mesure le choix des processus
didactiques ;
6. d'adapter le rythme du cours. Comment identifier les conceptions des élèves? De Vecchi et Giordan (1989) proposent les démarches suivantes : - faire dessiner les élèves ;
- leur poser des questions (par écrit ou oralement) sur l'explication
de faits ponctuels que l'on peut rencontrer quotidiennement