Approches phénoménologique et linguistique des connaissances des élèves de 2nde sur le son : contribution à l'élaboration et l'analyse d'un enseignement et au développement d'un logiciel de simulation

par Jacques Vince

Thèse de doctorat en Sciences de l'éducation

Sous la direction de Andrée Tiberghien.

Soutenue en 2000

à Lyon 2 .


  • Résumé

    Clairement ancré dans le champ de la didactique de la physique, ce travail s'intéresse à l'enseignement et l'apprentissage de la physique élémentaire relative aux phénomènes sonores. Il a permis de développer des aspects théoriques nouveaux et des méthodologies associées. L'analyse phénoménologique menée a priori au sujet des savoirs en jeu, à la fois quotidiens et scientifiques, a conduit à la mise au point d'outils d'investigation pour dégager les traits caractéristiques des systèmes explicatifs utilisés par les élèves lors de la description et de l'explication de situations quotidiennes. Une approche lexicale et sémantique a parallèlement contribué à ces investigations. Les résultats obtenus, d'une grande cohérence mutuelle, révèlent en particulier la référence prégnante à la perception auditive pour décrire et interpréter, la difficulté à adopter des invariants de raisonnement dans des contextes variés, la contingence des explications aux situations et un recours prédominant aux objets et aux événements plutôt qu'aux concepts scientifiques. Une progression d'enseignement, élaborée collectivement et basée sur l'activité de modélisation a été analysée. Les outils élaborés ont permis d'évaluer l'effet de cet enseignement et d'un enseignement "classique" sur les systèmes explicatifs des élèves et les connaissances qu'ils utilisent. Les évolutions, globalement assez peu nombreuses, sont largement amplifiées pour la population ayant suivi l'enseignement élaboré révélant dans ce cas un apprentissage de nature scientifique. Enfin, ce travail propose une simulation informatique élaborée à partir des besoins mis alors en évidence et de la littérature didactique. Cette simulation, en permettant la manipulation de modèles concernant la création et la propagation du son, vise l'amélioration des apprentissages sur le sujet.


  • Résumé

    This research takes place in the field of physics didactics. It deals with teaching and learning elementary physics about sound phenomena. New theoretical aspects and associated methodologies are proposed. The phenomenological analysis of common or scientific knowledge has led to design investigative tools. These tools aim to elicit the characteristic features of the explanatory systems used by students to describe or to explain the various situations which were proposed in the questionnaires. A lexical and semantic approach has also been used in these investigations. The results and their consistency show a strong reference to the auditive perception for the description and interpetation. The use of invariants in interpreting various situations seems very difficult and the explanations are strongly linked to the situations themselves. The interpretations and explanations are mainly in terms of objects and events instead of scientific concepts. A teaching sequence based on modelling anddesigned in collaboration with teachers has been analysed. The investigative tools allow to evaluate the effect of this teaching sequence and a " classical " one on the students' explanatory systems. Significative changes were observed on a few aspects of sound however, these changes are much more significant for the population with our teaching sequence, they show students' scientific learning. At last, due to the students' need and the results of didactics litterature, a simulation software has been designed. This software allows to manipulate models of creation and propagation of sound and aims the improvement of learning about sound.

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Informations

  • Détails : 2 vol.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 349-354

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