La résolution de problèmes en physique du collège à l’université (Projet 2017)

La résolution de problèmes en physique du collège à l’université : regards croisés de la didactique, de la physique, des sciences cognitives, de la psychologie cognitive de la sociologie et de la psychologie sociale

Ce projet fait suite à un atelier interdisciplinaire éponyme autour de la résolution de problèmes. Ce projet avait rassemblé des chercheurs en didactique de la physique, en sociologie, en physique et en psychologie sociale.

Les travaux de Newel et Simon (1971) ont montré que les contenus conceptuels jouent un grand rôle dans la résolution, et qu’il est vain de rechercher des modèles généraux pour aider à la résolution de problèmes. Des recherches sur la résolution de problèmes en physique ont été initiées dès le début des années 1980 (Goffard & Weil-Barais, 2005) pour comprendre le rôle joué par ces contenus disciplinaires. Les travaux en didactique ont ainsi envisagé non plus la pratique de l’expert comme pratique de référence mais celle du chercheur scientifique. Les problèmes posés aux élèves ont également été modifiés, passant de problèmes fermés dont la résolution requérait uniquement la combinaison de formules comprenant l’inconnue et les données de l’énoncé (Larkin, 1985), à des situations-problèmes (Boilevin, 2005).

Nous avons ouvert cette réflexion autour de la résolution de problèmes en physique aux sciences cognitives, à la sociologie et à la psychologie sociale. Cette approche interdisciplinaire permettra d’intégrer les questions de continuité des enseignements et des apprentissages, de l’influence des représentations externes, des interactions multimodales et du rapport genré associé à cette discipline (De Vries & Masclet, 2013 ; Détrez & Piluso, 2014 ; Morin-Messabel, 2013).

Nous nous proposons donc d’étudier la résolution de problèmes du point de vue de la variété de ses mises en œuvre du collège et à l’université, des objectifs qui lui sont assignés par les enseignant.es en fonction de leurs connaissances et représentation de ce qu’est la physique et son enseignement (didactique , épistémologie et psychologie sociale), des formes prises par les résolutions de problèmes en physique et des aides apportées par les enseignant.es (didactique et sciences cognitives), des processus de résolution suivis par les élèves, de leurs difficultés et des effets liés à la constitution des groupes (didactique et sociologie). Ces questions sont également cruciales pour les enseignant.es du lycée et de l’université qui doivent comprendre les apports de cette nouvelle modalité d’enseignement pour mieux la mettre en œuvre.

Le travail sera organisé en trois phases :

Phase 1. Caractérisation des problèmes proposés aux élèves du collège à l’université.

Phase 2. La compréhension de l’activité par les élèves lors de ces situations d’enseignement.

Phase 3. L’identification des éléments de scénarisation des séances de résolution de problème

Participants :

BECU-ROBINAULT Karine (MCF HDR – didactique de la physique), S2HEP - EA 4148, Université Lyon 1 - ENS de Lyon

CAUSSARIEU Aude (ATER - physique), laboratoire de physique, Institut Systèmes Complexes (IXXI), ENS de Lyon

COURTY Jean-Michel (PU - physique), Laboratoire Kastler Brossel, Université Pierre et Marie Curie, Paris

DE VRIES Erica (PU – Sciences cognitives de l’éducation), LSE – EA 602, Université Grenoble Alpes

DETREZ Christine, (MCF HDR - sociologie), Centre Max Weber - UMR 5283, ENS de Lyon

LUND Kristine (IR CNRS HDR – Sciences cognitives de l’éducation) ICAR – UMR 5191, Université Lyon 2 – CNRS - ENS de Lyon

MORIN MESSABEL Christine, (MCF - psychologie sociale), Laboratoire GRePS - EA 4163, Institut de Psychologie – Université Lyon 2

BOIVIN-DELPIEU Géraldine (PRCE - didactique de la physique), S2HEP- EA 4148, Université Lyon 1 - ESPE de Lyon