EP3-4.1 - Raisonnements naturels, conceptions spontanées et expérimentation en physique

Jim Plumat

Laboratoire de didactique de la physique - UCL

Tous les enfants et beaucoup d’élèves, voire certains adultes, utilisent des formes de raisonnement, que l’on qualifie de naturels parce que spontanés et souvent non rigoureux aux yeux de la Science. Ces raisonnements sont à l’origine de nombreuses conceptions malheureusement souvent fausses mais généralement très cohérentes face aux arguments présentés. Tout enseignant se devrait de mieux connaître ces modes de fonctionnement cognitifs usuels de manière à pouvoir les identifier mais aussi pour ne pas renforcer, et ce bien involontairement, l’ancrage de ces conceptions premières.

Comme le cours de physique est, fort heureusement, le lieu de nombreuses expérimentations, il peut être intéressant de se pencher sur l’interaction de celles-ci avec les raisonnements naturels utilisés par les élèves. Ainsi, il apparaît que certaines expériences, pourtant bien connues des praticiens, restent difficiles à décoder par les élèves, ces derniers n’utilisant pas toujours le même mode de pensée que les enseignants. Pire, certaines manipulations ou schémas réalisés au cours peuvent initier, voire renforcer des conceptions spontanées que l’on souhaiterait éradiquer !

L’exposé se propose premièrement, de présenter les concepts liés aux raisonnements naturels et aux représentations spontanées afin de permettre, dans un second temps, de mieux comprendre, chez les élèves, l’impact de certaines manipulations ou approches pédagogiques initiées en classe. Spécifiquement, et de manière à approcher au plus près le nouveau programme, le contexte  étudié sera principalement celui de la physique qui sera enseignée prochainement en troisième année, à savoir ; l’optique, la statique des forces et l’électrostatique.