L’image de l’activité scientifique au travers de l’histoire de la dioptrique : élaboration et expérimentation d’une séquence d’enseignement pour la classe de seconde; rapport des enseignants tunisiens à l’enseignement des sciences et à l’innovation

Résumé :
Ancré dans la didactique curriculaire et dans le champ de recherche essentiellement développé dans les pays anglo-saxons désigné par l’acronyme NoS (Nature of Science), ce travail examine la possibilité d’introduire l’histoire des sciences dans les cours de physique de l’enseignement secondaire tunisien afin de modifier l’image de la nature des sciences et de l’activité scientifique des élèves. Ces conditions portent sur la nature de l’innovation à expérimenter en classe et son impact sur les élèves, sur sa généralisabilité et donc sur le rapport à l’enseignement de la physique et à l’innovation des enseignants. Une partie des études théoriques a été consacrée à une revue de la littérature traitant de la culture scientifique (scientific literacy), de la nature des sciences et de l’histoire des sciences dans l’enseignement (NoS), l’autre à l’élaboration d’un cadre de référence épistémologico-historique. Nous y présentons les sciences comme une entreprise humaine réalisée dans un contexte socio-culturel, technique et politique d’une époque donnée et esquissons un panorama de l’histoire de la dioptrique orientée par les objectifs d’apprentissage épistémologique retenus pour la séquence d’enseignement innovante : montrer la diversité des enjeux de la physique et des démarches du physicien. Les études empiriques ont été conduites en Tunisie. Deux séquences d’investigation documentaires ont été expérimentées en classe à un an d’intervalle par le même enseignant auprès de deux groupes d’élèves, le premier de 20, le second de 25. Elles se distinguent par le fait que l’une vise uniquement l’acquisition de savoirs épistémologiques et que l’autre vise aussi l’acquisition de savoirs scientifiques sur la loi de la réfraction. Le suivi de ces ingénieries a été réalisé essentiellement à l’aide de questionnaires ouverts ou fermés. Un film et deux entretiens sous forme de questionnaires les complètent. La transmission de l’innovation pédagogique a été réalisée dans le cadre de la formation continue des enseignants et a donné lieu à une ingénierie qui a touché 50 enseignants du secondaire. Ceux-ci ont eu à réaliser le même travail que les élèves. Trente d’entre eux ont répondu aux mêmes questionnaires que les élèves ainsi qu’à deux autres questionnaires élaborés pour déterminer leur rapport à l’enseignement de la physique et à l’innovation. Les résultats obtenus confirment les hypothèses de recherche à propos de l’existence d’une vision empiriste et réaliste naïve des sciences chez les élèves et enseignants et d’une tendance des enseignants à privilégier les expériences dans l’enseignement de la physique. Ils sont encourageants quant à la possibilité de faire évoluer l’image de la nature de l’activité scientifique des élèves grâce à l’introduction de l’histoire des sciences relativement aux objectifs épistémologiques considérés. Nous terminons par la discussion des apports et limites du travail réalisé et présentons quelques pistes ultérieures de recherche.