Sur la persistance d'une conception : la tuyauterie continue digestion-excrétion

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Domaine, Discipline, Thématique

Épistémologie / Didactique des sciences naturelles / Sciences de l'éducation / Psychologie cognitive / Psychologie sociale / Pédagogie / Biologie / Enseignement de la biologie / Anatomie / Chimie-biochimie / Cytophysiologie / Sciences de la cognition / Sciences naturelles /

Résumé - Abstract

Ce travail montre la prégnance d'une conception (continuité intestin - tube urinaire), par sa mobilisation suite à l'évocation d'une situation de vie quotidienne (boire/uriner). La personne qui mobilise cette conception peut avoir par ailleurs des connaissances sur les mécanismes de la digestion et de l'excrétion (intervention du système circulatoire entre les deux), mais ne manifestera ces conceptions plus conformes au savoir scientifique que dans d'autres situations, par exemple lors d'un contrôle scolaire de biologie. Le pourcentage de personnes qui mobilisent la conception "tuyau continu" dans la situation précise proposée, varie très significativement avec la population testée. Il est de l'ordre de 90 % en fin de collège et chez des lycéens littéraires. Il est voisin de 70 % sur des publics adultes variés, mais aussi chez des étudiants bac+1 même s'ils sont scientifiques (biologie, para-médical). Il est voisin de 50 % chez des étudiants de deuxième année du premier cycle scientifique dans les filières de biologie (avec une étonnante stabilité sur plusieurs années), chez des doctorants de biologie, et chez des enseignants scientifiques (maths et physique). Enfin il disparaît chez des enseignants de biologie qui ont un peu de pratique de cet enseignement. Cette conception est une construction individuelle fondée sans doute sur l'analogie avec l'écoulement d'un liquide dans un tuyau, et renforcée par des pratiques quotidiennes dont elle rend compte avec suffisamment d'efficacité. Les schémas produits par les personnes interrogées témoignent de cette construction créatrice d'une interprétation qui n'imite, ne "représente", aucun schéma pré-existant. Tout au plus s'enrichissent-ils progressivement d'informations sur divers organes impliqués dans cette tuyauterie, lesquelles issues notamment d'enseignements sur la biologie humaine n'arrivent pas à déstabiliser cette conception et sa mobilisation dans ce type de situation. Cette déstabilisation est cependant possible puisque seulement un scientifique sur deux mobilise cette conception dans la situation testée, et aucun enseignant de biologie. L'enseignement actuel de la biologie, par son cloisonnement en chapitres trop étanches entre eux, participe à la persistance de cette conception. L'identification de l'obstacle "tuyau continu à paroi imperméable", rend compte de la difficulté à percevoir des conduits biologiques dont la paroi est perméable, et dont la fonction essentielle est liée à cette perméabilité. Elle devrait permettre d'imaginer des enseignements qui déstabilisent mieux qu'actuellement cette conception, dès l'école élémentaire, puis, en Introduisant de façon pertinente et progressive des connaissances de plus en plus spécialisées. Le présent travail Introduit à des problèmes plus généraux liés à la cognition : mécanismes de mise en mémoire par construction individuelle de conceptions, puis de renforcement, enrichissement et/ou déstabilisation de ces conceptions en fonction des situations rencontrées; stockage de plusieurs conceptions sur le même phénomène, théoriquement contradictoires entre elles, mais juxtaposées et mobilisées dans des situations différentes. L'objectif est alors de mieux comprendre ce qui permettra l'émergence de ces contradictions, favorisant un remodelage durable pour que des conceptions plus scientifiques soient mobilisées dans les situations par rapport auxquelles elles sont pertinentes.

Cet article est abordé par son auteur suivant trois axes: description de l’utilisation du terme "conception" dans les différents domaines La psychologie cognitive:elle utilise les termes"conceptions" ou "représentations" selon un caractère transitoire. L'utilisation de représentation pour indiquer la réalisation d'une tâche qui s'oppose aux connaissances" alors que l'utilisation de "connaissances " c'est pour indiquer des structures stabilisées en mémoire à long terme. La psychologie sociale:elle utilise "représentations sociales" et "croyances" La didactique: Elle utilise le terme "représentations" quand il s'agit du "déjà là conceptuel" et le terme "connaissances" quand il s'agit d'une transition des représentation vers des connaissances scientifiques fondées dans les conceptions de l'apprenant. Le constructivisme: Il y'a utilisation de représentations quand ils'agit de phénomènes du passé emmagasinés dans la mémoire et qui peuvent être reconstruits et réorganisés en cas de conflit. Recueil et Analyse des conceptions: d'un échantillonnage de différentes tranches d'âges et de différents niveaux scolaire à travers des schémas qui répondent à une question sur le devenir d'un liquide qui reflètent l'existence de divers obstacles dont le plus fréquent est l'obstacle du tuyau continu puis catégorisation des schémas produits par l'échantillonnage en trois catégories: Catégorie A: tuyauterie continue digestion-excrétion Catégorie B: Présence des trois compartiments:digestif,circulatoire et excréteur. catégorie C: Schémas intermédiaires avec discontinuité digestion-excrétion, mais sans le sang. un seul modèle pour chaque catégorie est affiché dans la définition graphique ci-dessous. . Hypothèses sur l'origine de la conception de la tuyauterie continue L'auteur montre des origines différentes pour la conception de la tuyauterie continue: -La juxtaposition des de deux conceptions dans la tête du même étudiant, sans entrer en conflit: Ces conception sont stockées dans la mémoire à long terme et ne sont mobilisée que dans une situation précise révélatrices d'un problème pédagogique: le cloisonnement de connaissances car les chapitres sont cloisonnés ce qui provoque la présence de conceptions cloisonnées. Exemple: le chapitre sur la digestion est séparé dans le programme de celui de la circulation et qui à son tour, il est séparé du chapitre de la circulation. -L'apprentissage par transfert analogique: observer un tuyau d'arrosage ou l'eau entre d'un côté et ressort de l'autre, par analogie, comme dans notre corps, le liquide( la bière) entre par la bouche passe par l'intestin et sort par l’urètre. - le renforcement de cette conception par des pratiques quotidiennes. exemple: la conception de la tuyauterie continue devient plus résistante quant l'élève observe une dissection d'un tube digestif d'un mammifère. Il visualise un un tube rectiligne avec un estomac et un intestin qui serpente et qui parfois différencié en intestin grêle et gros intestins.

Images et figures

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  Catégorie A

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  Catégorie B

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  Catégorie C

Démarche méthodologique

Recherche Appliquée / Recherche mixte(quantitative et qualitative) / Recherche évaluation / Recherche descriptive - compréhensive / Recherche explicative /

Postures - Conceptions

Réductionnisme / Mécaniste / Cognitivisme / Constructivisme / Le raisonnement par analogie / Le raisonnement inductif /

Concepts éducation ou didactique associés

Conception / Représentation / Connaissances / Connaissances scientifiques / Connaissances biologiques / conception de la tuyauterie continue digestion-excrétion / Evolution des conceptions / Le déjà là conceptuel / Changement conceptuel / Déstabilisation conceptuelle / Obstacle / Obstacle de tuyau / Objectif_obstacle /

Objectif / Difficulté / Difficulté épistémologique / Situation / Pratiques enseignantes / Programme / Manuel scolaire / Débat scientifique / Apprentissage par transfert analogique / Mobilisation des conceptions / Situation pertinente / Émergence des conception / Remodelage des conceptions / Cloisonnement des chapitres étanches entre eux / juxtaposition des connaissances /

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Concepts ou notions associés

organes impliqués / Intestin / Conduit urinaire / Vessie / Néphron / Digestion- circulation - excrétion / Les trois types de conduit:digestif-circulatoire - excréteur / Orifice excréteur / Paroi / Tube excréteur / Sang / Rein / estomac /

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Bibliographie

Texte intégral sur Didaquest
Auteur: Pierre CLÉMENT Responsable de l'équipe de recherche en didactique de la biologie, LIRDIS (Laboratoire interdisciplinair e de recherche en didactique des sciences), Université Lyon 1 Président de l'Association Européenne de Didactique de la Biologie
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