Enseigner la physique… un projet parsemé́ d’obstacles ?

Avertissement

Le jeune professeur des écoles qui entreprend des séances de sciences physiques (de physique) avec sa classe, pense souvent que s’il était spécialiste de sciences cela lui serait beaucoup plus facile et qu’il aurait ainsi de la chance… Le professeur de collège lui, se réfère plutôt à son collègue de lycée… en se disant qu’il ne s’agit heureusement pas de faire autant d’équations… que de bonnes petites manipulations sont bienvenues. Je ne dirai rien sur les cours de physique au lycée… tant sont nombreuses les récriminations ici ou là.  Au final… la désaffection des étudiants pour les études scientifiques s’installe durablement…

Ce modeste article, dans son exiguïté contrainte, se propose de décortiquer les principaux obstacles qui paralysent un authentique enseignement expérimental.

Le cadre de référence de l’enseignant :

Programmes, Instructions officielles, contenus de la science

Le professeur dispose d’outils institutionnels qu’il doit connaître : les programmes et leurs instructions officielles pour chaque niveau de classe. Le professeur doit savoir expliciter les mots-clés des contenus de la science, ainsi que ceux de la méthodologie utilisée — dire « méthode d’investigation » ne dit pas exactement en quoi réside la spécificité ni le processus de cette méthode.

À partir de ces mots clés, le professeur doit construire toute une progression dont l’expression dit bien le sens : faire acquérir des contenus scientifiques en partant de l’élémentaire pour l’élève pour l’amener graduellement au plus complexe et aux applications ou réinvestissement s’il souhaite donner véritablement du sens à ces connaissances.

L’apprentissage et ses théories

Du temps de la leçon de choses, enseigner les sciences était relativement simple : pour caricaturer, l’enseignant montrait l’objet ou faisait une manipulation ; il fournissait des schémas déjà en place et l’élève avait à y noter le vocabulaire indiqué… au mieux inscrire une définition.

Aujourd’hui, les recherches sur l’apprentissage ont fourni des bases renouvelées permettant d’espérer moins d’échec scolaire. Faire participer l’élève à sa formation, le rendre acteur, lui permettre des actions concrètes mais aussi symboliques et scripturales, l’aider à abstraire et structurer sa penser, tout cela procède d’une démarche d’apprentissage dont relève l’apprentissage socio‑cognitif.

Cette caractérisation ne peut cependant, au niveau de l’enseignant dans sa classe, faire l’économie d’une acquisition professionnelle d’étapes techniques à respecter et donc à acquérir et qu’ il doit identifier en détaillant leur spécification.

C’est ainsi que l’on sait comment définir le terme « concept », et comment l’on procède pour construire un concept.

Si l’on ajoute à cela que l’on peut identifier deux grandes catégories de concepts : ceux notionnels, et les concepts méthodologiques, on conviendra que la formation professionnelle n’est pas un vain mot, si l’enseignant formé peut se repérer dans ces cadres. Il doit être capable, à partir des mots clés programmatiques, d’établir les concepts sous-jacents à travers une progression décidée, tout en respectant les principes actuels d’un apprentissage conçu comme une construction intellectuelle : quel point de départ ? Quel questionnement ? Quelles actions pour l’élève ? Mais en aucun cas l’enseignant ne peut improviser à sa guise : il insère son enseignement dans les cadres de références en respectant les exigences de l’institution (programmes, instructions) et ce, conformément aux acquis de la recherche en éducation sur l’apprentissage.

L’image des sciences expérimentales et de ses méthodes pour l’enseignant

Au niveau du lycée, le professeur de sciences physiques a été formé à l’université : cela n’en fait pas un chercheur puisqu’il n’a pas lui-même accédé au niveau de la recherche[1]. Leur formation est majoritairement assurée par des conseillers, leurs pairs — choisis par l’inspection générale — qui les confortent dans l’autoreproduction des mêmes démarches d’enseignement. Il apparaît que les quelques conférences de didactique qui leur sont saupoudrées, ne parviennent pas à être d’une efficacité certaine.

De même le professeur des écoles est recruté au niveau licence.

On peut donc admettre que les professeurs actuels n’ont pas de véritable connaissance concrète de la recherche scientifique, ni du processus de la découverte. Aussi les résultats de recherches universitaires nous renvoient-ils à l’image positiviste et déductive de la science chez ces enseignants du primaire et du collège, lesquels accordent aux résultats, une importance décisive de la science. Pas étonnant non plus l’utilisation de l’expérience comme « preuve »… comme si l’hypothèse de départ était escamotée.

Rien d’étonnant alors que leur enseignement procède de monstrations expérimentales avec résultats à retenir. D’où l’interrogation : comment ces enseignants sont-ils formés pour piloter au plus juste une démarche d’investigation de leurs élèves ?

Dans la classe : les obstacles concrets d’une situation concrète

Abstraire ou appliquer ?

Dans la classe

Interroger les finalités de cet enseignement telles qu’elles sont conçues par la société, et surtout le sens e leurs partenaires éventuels.

terrain : quelles en sont les raisons ?

Faut-il abstraire ? A quel moment ? Jusqu’où ? L’abstraction est-elle source de plaisir ou de dégoût ?

Quels sont les rapports en sciences physiques et mathématiques ? Peut-on faire de la physique sans mathématiques ?  Les mathématiques

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[1] Le professeur passait les concours aux niveaux licence (Bac+3) ou maîtrise (Bac+4), alors que le premier degré de la recherche était anciennement le DEA. Aujourd’hui, il est question qu’il obtienne après sa licence, un MASTER lequel au niveau 1 équivaudra à la maîtrise, et au niveau 2 au DEA ou DESS. Ce n’est que dans cette dernière éventualité (en débat) que le professeur abordera la recherche (encore qu’un DEA ne soit qu’une réédition d’une recherche sans exigence de nouveauté).