Les th

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Les théories du changement conceptuel

• Christian Buty
• Christian.Buty_at_inrp.fr
• 30 novembre 2006
• A3S

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Classement des centres dintérêt des recherches
en Science Education
Tsai C-C, Wen M.L. (2005) Research and Trends in
social science education from 1998 to 2002 a
content analysis of publication in selected
journals. International Journal of Science
Education, 27(1), 3-14.
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Plan de lexposé

• Position du problème
• Lintroduction de la notion de CC
• Les deux paradigmes
• Chi
• DiSessa
• Vosniadou
• La cohérence de lapprenant

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Introduction

• Comment décrire létat cognitif dun apprenant et
  son évolution en cours dapprentissage ?
• Lévolution se fait domaine par domaine il faut
  sintéresser au changement de signification des
  concepts du domaine.
• Doit-on définir plusieurs formes de Changement
  Conceptuel ?
• Limites de cette problématique.
• Dans quel mesure/sens peut-on parler de la
  cohérence dun apprenant ?

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Larticle princeps

• Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, P. W.,
  Gertzog, W. A. (1982). Accommodation of a
  scientific conception toward a theory of
  conceptual change. Science Education, 66,
  211-227.
• Les conceptions initialement utilisées par
  lapprenant doivent être insatisfaisantes de son
  point de vue.
• Une nouvelle conception doit être intelligible.
• Une nouvelle conception doit apparaître a priori
  plausible.
• Une nouvelle conception doit promettre une
  utilisation fructueuse.

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Deux paradigmes pour le fonctionnement cognitif
dun apprenant

• Le paradigme des misconceptions les conceptions
  quutilisent les apprenants ont un certain
  domaine de validité, mais elles sont définies en
  référence à des connaissances correctes et
  absolues.
• Le paradigme de lerreur/bachelardien la
  connaissance est toujours en devenir il ny a
  donc pas de connaissance de référence absolue
  lerreur est un point de vue dune connaissance
  sur une autre connaissance, et ce point de vue ne
  se manifeste que si lenvironnement renvoie ce
  qui peut être lu comme le témoignage dun échec.

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Le changement conceptuel comme changement
ontologique (1)

• Le paradigme des misconceptions dans le courant
  du CC M.T.H. Chi (http//www.pitt.edu/chi/)
• Toute entité est classable dans une catégorie
  ontologique (entités/processus/états mentaux)
  pourvue dattributs.

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Le changement conceptuel comme changement
ontologique (2)

• Face à une situation donnée, lapprenant attribue
  à lentité qui est en jeu des attributs quon
  peut repérer dans son discours.
• Les concepts scientifiques appartiennent à une
  catégorie ontologique particulière.
• Cest le particularisme de la catégorie des
  concepts scientifiques qui fait que lapprenant a
  du mal à les acquérir, parce quil les catégorise
  la plupart du temps comme des événements

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P-prims et coordination classes

• Le paradigme de lerreur dans le courant du CC
  A. diSessa (http//www.soe.berkeley.edu/faculty/di
  Sessa.html)
• Les structures de base de la connaissance chez un
  individu sont appelées p-prims.
• Un très grand nombre de p-prims variées est
  disponible.
• La désignation dune p-prim par un mot est
  problématique.
• Une situation donnée active une p-prim donnée
  (mais peut-être plusieurs )

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et coordination classes

• Les coordination classes sont des ensembles de
  p-prims assez larges ce sont des moyens
  connectés systématiquement de recueillir de
  linformation sur le monde.
• Coordination intégration et invariance
• Deux composants obligatoires des coordination
  classes sont les stratégies de lecture et le
  réseau causal.

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Construction de modèles

• Le paradigme de lerreur dans le courant du CC
  (2) S. Vosniadou
• Framework theory des présuppositions
  ontologiques et épistémologiques qui contraignent
  les apprentissages (ex continuité, solidité, pas
  daction à distance, gravité, inertie )
• Théories spécifiques adaptées à des domaines
  phénoménologiques restreints
• Modèles mentaux tokens (sur-le-champ,
  spécifiques à la situation et au contexte) et
  modèles mentaux génériques (suffisamment
  efficaces dans des situations passées pour être
  stockés et réutilisés)

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Le problème de la cohérence chez lapprenant (1)
Balacheff (1)

• Une connaissance peut être localement invalidée
  au vu dune autre qui lui conserve néanmoins un
  domaine de validité
• Elle peut être aussi globalement rejetée mais
  garder un domaine de validité pragmatique
• La conséquence en est léventuelle persistance de
  connaissances anciennes, cohabitant avec des
  connaissances nouvelles et donnant limage dun
  sujet incohérent et fluctuant superposition

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Le problème de la cohérence chez lapprenant (1)
Balacheff (2)

• Le temps organise séquentiellement laction dun
  sujet dont les connaissances contradictoires sont
  cependant également opératoires parce quelles
  apparaissent à des moments distincts de son
  histoire elle peuvent signorer mutuellement
  juxtaposition temporelle
• La diversité des situations auxquelles lindividu
  est confronté est une autre explication de sa
  possible incohérence parce quune connaissance
  est liée à des domaines de validités dans
  lesquels elle constitue un outil reconnu et
  efficient juxtaposition de situations
• Ce sont des sphères de pratique différentes.

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Le problème de la cohérence chez lapprenant (2)
diSessa

• Des situations différentes, ou des sollicitations
  différentes du milieu dans la même situation,
  vont provoquer chez lapprenant lactivation de
  p-prims différentes
• Au fil des apprentissages, la palette des p-prims
  disponibles sagrandit.

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Le problème de la cohérence chez lapprenant (3)
Vosniadou

• Il y a des moments dans le développement dun
  individu où un certain modèle mental relatif à
  une classe de phénomènes est fixé pendant ces
  phases lindividu répond de façon cohérente.
• Exemple  à 4 ans, un enfant utilise en général
  un modèle de  force interne  (associée au poids
  dun objet)  à 12 ans il utilisera plutôt un
  modèle de  force acquise  (associée au
  mouvement de lobjet).
• Il y a dautres phases de transition où
  lindividu utilise des modèles mixtes il peut
  alors produire des réponses incohérentes entre
  elles à un ensemble de questions construction
  dun modèle synthétique.

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Références

• Balacheff N. (1995). Conception, propriété du
  système sujet/milieu. In Noirfalise R.,
  Perrin-Glorian M.-J. (eds.) Actes de la VII
  Ecole d'été de didactique des mathématiques
  (pp.215-229). Clermont-Ferrand IREM de
  Clermont-Ferrand.
• Duit R. (1999). Conceptual Change Approaches in
  Science Education. In W. Schnotz S. Vosniadou
  M. Carretero (Eds.), New Perspectives on
  Conceptual Change, Amsterdam Pergamon Press,
  263-282.
• Duit R., Treagust D.F. (2003). Conceptual change
  a powerful framework for improving science
  teaching and learning. International Journal of
  Science Education, 25 (6), 671-688.
• Numéro spécial de International Journal of
  Science Education, septembre 1998.