Etape 1 : Etude en travaux pratiques de sciences expérimentales, avec et sans TICE : recherche des conditions de généralisation des pratiques de construction de protocole

Questions de recherche

        Cette étape est préalable aux deux étapes suivantes. Elle permet de définir à travers les usages courants en TP, les caractéristiques d’un protocole dans les différentes disciplines expérimentales, avec pour objectif la structuration de la tâche de construction de protocole (étape 2). D’autre part, il s’agit de déterminer la place de la construction de protocole pour une expérimentation et un scénario de TP donnés, en particulier lorsqu’ils utilisent des simulations ou d’autres logiciels de TP. Le but est de définir des caractéristiques d’une situation d’apprentissage (scénario) intégrant la construction de protocole (étape 2).

Méthodologie

• Construire un corpus de TP types les plus couramment utilisés dans chacune des disciplines. La sélection sera effectuée à partir des programmes et manuels du secondaire et des maquettes et polycopiés de licence universitaire. Nous prendrons en compte également les instructions officielles relatives à l’épreuve de travaux pratiques du baccalauréat.

• Caractériser la structure d’un protocole expérimental. Il s’agit de déterminer des invariants dans les protocoles de TP entre les différentes disciplines (biologie, chimie, physique, sciences de la Terre) et d'identifier les spécificités de chacune. Nous utiliserons un modèle de connaissance (Balacheff, 1996) avec un grain assez gros, pour caractériser et comparer les organisations de connaissances dans les protocoles, entre les différentes disciplines.

• Comment insérer une tâche de construction de protocole dans un scénario ?

    Identifier dans le scénario la part dévolue aux apprenants dans chacune des phases de la démarche expérimentale (questionnement – construction du protocole – réalisation expérimentale – analyse des résultats) et dans l’articulation entre ces quatre phases. Identifier les paramètres que les apprenants peuvent gérer ? Déterminer comment les connaissances théoriques sont articulées avec les tâches pratiques ?

        La méthodologie sera la même que précédemment avec un grain un peu plus fin.

      Les données seront complétées par un bref questionnaire destiné aux enseignants, afin de mieux cerner les objectifs d’apprentissage et l’usage des documents et logiciels de TP dans leurs pratiques de classe. Ce travail s'appuiera également sur les typologies établies par Coquidé (2003), Séré (2002) et Tiberghien (2001).

     Cette partie doit également préciser le rôle et la place des environnements informatiques utilisés dans les classes, soit comme supports d’expérimentation (acquisition, traitement de données), soit comme simulation de l’expérimentation, en particulier en ce qui concerne l’articulation possible avec l’activité de construction de protocoles.

        Les chercheurs impliqués dans cette étape sont : N. Balacheff, C. d’Ham, I. Girault, P. Marzin, E. Sanchez, et C. Wajeman et 2 stagiaires en Master 2 recherche de didactique et EIAH.