Identification et analyse des conceptions des enseignants marocains de physique, du secondaire qualifiant, à propos du mouvement inertiel et certains concepts connexes

Abstract

La présente thèse, qui relève de la didactique de physique, s'inscrit dans le cadre des recherches didactiques s'inspirant de l'histoire des sciences, qui connaissent, au demeurant, un essor remarquable ces dernières années. Son objectif est d’identifier et analyser les conceptions des enseignants marocains de physique, du secondaire qualifiant, relatives au mouvement inertiel et à d’autres concepts connexes de la mécanique, tous fédérés par le principe d’inertie. Notre étude a été menée auprès de 59 enseignants (dont 11 enseignantes) qui ont répondu à notre questionnaire à choix multiples. Sa première partie présente, à partir de rapports et études internationaux et nationaux, le contexte et la problématique de l’enseignement des sciences, de la physique en particulier, aussi bien dans les pays industrialisés qu’au Maroc, et par conséquent les plans de rénovation recommandés. L’accent est mis, en particulier, sur l’approche constructiviste, l’apport de l’histoire des sciences et la réflexion épistémologique, dans tout processus de formation des enseignants scientifiques. La seconde partie est consacrée au cadre conceptuel clarifiant au premier lieu, l’utilité des champs de connaissance (épistémologie, histoire des sciences, didactique et, comme théorie d’apprentissage, le constructivisme) et de leurs principales notions dans notre travail empirique, puis les relations entre eux et leur apport à la didactique. La troisième partie traite du cadre expérimental au cours duquel nous avons mené deux investigations en deux temps. Celle effectuée dans le premier temps, nous a permis d’explorer l’importance du principe d’inertie, comme événement historique séparant la physique pré-newtonienne de la physique newtonienne, et en tant que générateur principal de sens de grand nombre de concepts faisant partie du savoir à enseigner de la mécanique (inertie, changement d’état inertiel, force, persévérance du mouvement inertiel), voire d’autres, essentiels eux aussi, mais que la transposition didactique a manqué de faire explicitement (mouvement-état, univers, directions du mouvement inertiel). Il ressort de ces explorations que nos questions de recherche, dans le cadre de notre objectif préalablement défini, ainsi que les questions à choix multiples qui les opérationnalisent, trouvent leur formulation la plus appropriée. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés à l’identification et l’analyse des conceptions mobilisées par les enseignants de notre échantillon confrontés à notre questionnaire. Les résultats de la recherche montrent par exemple, que 75% d’entre eux ont une conception non newtonienne de l’inertie ; 55% ont une difficulté à concevoir la notion d’état associée à un mouvement inertiel ; plus de 80% ne font pas de distinction entre les situations courantes de la mécanique newtonienne, selon qu’elles correspondent ou pas, au changement de l’état inertiel d’un corps ; 66% n’approuvent pas la validité du mouvement inertiel dans toutes les directions de l’espace ; plus de 40% gardent la conception du cosmos aristotélicien fini et hiérarchisé ; 78% des enseignants associent une « cause » au mouvement inertiel, parmi eux 64% admettent la notion médiévale d’impetus. Ces résultats montrent, au premier abord, que la compréhension du principe d’inertie parait loin d’être évidente chez bon nombre d’enseignants de physique. Ces pourcentages obtenus justifieraient l’urgente nécessité d’élaborer une formation continue judicieusement planifiée en faveur de nos enseignants, tout en prenant en compte les difficultés conceptuelles préalablement mises en évidence. Enfin, notre travail ne peut que corroborer les travaux antérieurs qui ont adopté l’alliance de l’histoire et de la didactique des sciences.