Aspects théoriques et méthodologiques de la didactique des sciences physiques. Explication et causalité dans les situations didactiques

Résumé

Dans cet article, nous discutons des possibilités et des limites de l’interaction adidactique (et par conséquent de la théorie des situations) dans un cadre théorique constitué par des références épistémologiques concernant le statut et le fonctionnement des connaissances des sciences physiques ainsi que le rôle de l’expérimental sur la validation des théories. Nous abordons, à ce propos, à travers le concept de milieu, certaines similitudes et différences entre la mathématique et les sciences physiques. L’aspect central de ce cadre didactique concerne le rôle de l’explication sur la construction du sens de concepts. Nous étudions l’évolution possible des explications ainsi que des causalités qui leur sont associées au cours d’une situation d’explication-prédiction, introduite comme dialectique spécifique aux sciences physiques. Cette démarche est ensuite utilisée pour une étude comparative du comportement d’un groupe d’élèves d’une classe de seconde de Lycée (avant l’enseignement du phénomène d’osmose) et d’un groupe d’étudiants de deuxième année d’Université scientifique (après l’enseignement du phénomène). A la fin nous discutons de la pertinence du concept de situation fondamentale pour la didactique des sciences physiques et de la possibilité de modéliser une telle situation dans un cadre strictement adidactique.

Abstract

In this article, we discuss the possibilities and the limits of adidactic interaction (and consequently of the theory of situations) within a theoretical framework constituted by epistemological references concerning the status and functions of physical science knowledge as well as the role of experimentation in the validation of theories. Using the concept of milieu, we examine certain similarities and differences between mathematics and the physical sciences. The central aspect of this didactic framework relates to the role of explanation in constructing the meaning of concepts. We study the possible evolution of explanations and their associated causalities during an ‘explanation-prediction’ situation introduced as a dialectic specific to the physical sciences. The procedure is then used in a comparative study of the behaviour of a group of pupils in Grade 11 (ages 15 and 16, before the teaching of the osmosis phenomenon) and a group of science students in the second year of university (after the phenomenon has been taught). We end by discussing the relevance of the concept of fundamental situation for the didactics of the physical sciences and the possibility of modelling such a situation within a strictly adidactic framework.

Resumen

En este artà­culo discutimos algunas posibilidades y là­mites de la interacción adidáctica (y en consecuencia de la teorà­a de situaciones) en un marco teórico constituido por referencias epistemológicas sobre el estatuto y el funcionamiento de los conocimientos de las ciencias fà­sicas asà­ como el rol de lo experimental sobre la validación de teorà­as. Para ello abordamos a través del concepto de ’medioâ ? , algunas similitudes y diferencias entre la matemática y las ciencias fà­sicas. El aspecto central de este marco didáctico afecta el papel de la explicación sobre la construcción del sentido de los conceptos. Estudiamos la posible evolución de las explicaciones, asà­ como las causalidades que se le asocian durante una situación de ‘explicación-predicción’, introducida como dialéctica especà­fica de las ciencias fà­sicas. Se utiliza después este procedimiento para un estudio comparativo del comportamiento de un grupo de alumnos de la clase de Seconde (15-16 años) antes de la enseñanza del fenómeno de osmosis y de un grupo de estudiantes de 2° año de universidad cientà­fica después de la enseñanza de este fenómeno. Al final discutimos la pertinencia del concepto de ‘situación fundamental’ para la didáctica de las ciencias fà­sicas y la posibilidad de modelizar una situación de este tipo en un marco estrictamente adidáctico.