Introduction

1L’université, ce que l’on y enseigne et la manière dont on le fait, est depuis de nombreuses années, lieu d’innovation et de réflexion pédagogiques. Aux plans structurels et institutionnels, rares sont les établissements universitaires français qui ne disposent pas d’un service d’appui à l’enseignement ; les initiatives en faveur du développement pédagogique des enseignant.e.s du supérieur se multiplient. Certaines d’entre elles s’appuient sur les résultats des travaux produits dans le contexte de la recherche en « pédagogie universitaire » qui regroupe des études prenant pour cible des dimensions variées de l’enseignement universitaire (facteurs de réussite et d’échec des étudiant.e.s, styles d’enseignement, activités pédagogiques, insertion professionnelle, etc. - voir De Ketele, 2010) mais prennent peu, voire pas, en charge les spécificités disciplinaires de ce qui est enseigné.

2Pourtant, les plaidoyers en faveur de recherches disciplinairement situées (entrée privilégiée par les recherches en didactique) sont régulièrement affirmés dans la littérature (Becher, 1994 ; Berthiaume, 2007 ; Poteaux, 2013 ; Tralongo, Court & Kakpo, 2019) y compris par des chercheurs et des chercheuses se réclamant du champ de la « pédagogie universitaire » (Lison, 2013). Le travail que nous présentons ici se pose comme une réponse à ce besoin d’éclairages didactiques de la pédagogie universitaire.

3Spécifiquement, nous décrivons puis analysons une modalité d’appui à l’enseignement de la physique structurée à partir de résultats issus de la recherche en didactique. Celle-ci se déploie au sein d’un enseignement en premier cycle universitaire intitulé « la physique de l’escalade » et engage le travail conjoint d’une enseignante-chercheuse en physique de la matière condensée (EC1), créatrice de l’enseignement, et d’une chercheuse en didactique de la physique (EC2), toutes deux autrices de ce texte. Après avoir précisé le contexte au sein duquel se situe notre travail, nous présentons notre démarche et ses fondements théoriques, démarche que nous mettons à l’épreuve d’une étude de cas. Les résultats de cette étude viennent confirmer l’idée que certains éclairages didactiques peuvent contribuer au développement professionnel des enseignant.e.s-chercheur.e.s (EC) en élargissant l’empan de leur capacité d’analyse des situations pédagogiques dont ils et elles sont les acteurs et actrices privilégié.e.s.

1. Éléments de contexte

1.1. Le terrain d’enquête : l’Atelier de recherche encadrée « physique de l’escalade »

4Entre 2013 et 2017 EC1 a élaboré et mis en œuvre une unité d’enseignement (UE) optionnelle – la physique de l’escalade – que les étudiant.e.s de L1 inscrit.e.s en Sciences Technologies Santé peuvent choisir au sein d’un bouquet d’UE regroupées sous l’appellation « Atelier de recherche encadré » (ARE). Au sein de ces ARE, les étudiant.e.s travaillent par petits groupes (par quatre habituellement) et progressent sur un sujet qui rassemble deux disciplines. Une dizaine de ces ateliers comporte de la physique. Nous nous intéressons ici à l’ARE « physique de l’escalade », co-encadrée par EC1 et par un enseignant de sport ; les activités se déroulent tantôt en salle de travaux pratiques, tantôt dans un gymnase équipé d’un mur d’escalade. Il s’agit, pour les étudiant.e.s parties prenantes de cet ARE, de mettre à l’épreuve des modèles mathématiques obtenus à partir des lois de la mécanique classique sur des situations « de la vie quotidienne » en contexte sportif. L’ARE « physique de l’escalade » s’organise autour de six thématiques, chacune d’elle prenant pour cible un aspect particulier du processus d’escalade : position optimale du corps (voir figure 1), adhérence des chaussons, points d’ancrage des cordes, etc. (voir tableau 1). Les étudiant.e.s se positionnent en début d’enseignement sur l’une des thématiques ; ils et elles travailleront sur cette unique thématique pendant toute la durée de l’ARE : 24 heures réparties sur un semestre.

Tableau 1 : liste des thèmes structurant l’ARE « physique de l’escalade » et objectifs associés

Thème	Objectifs
Montée le long d’une paroi : position du corps	Un calcul issu de l’équilibre des forces et des moments montre que la « force de traction » des bras du grimpeur sur une prise au mur dépend de la position de son corps par rapport à la paroi : position du centre de gravité, inclinaison des bras par rapport au mur et position des pieds. L’objectif est de déterminer l’intensité de cette force, en utilisant l’analyse des images de grimpeurs, en s’appuyant sur le résultat du calcul, et de comparer la valeur de cette mesure à celle obtenue par une mesure directe et indépendante par un capteur de force.
Résistance des points d’ancrage	Dans le cadre de la construction d’un système d’ancrage triangulaire où un objet ou un grimpeur est suspendu au milieu d’une corde dont les deux extrémités sont fixées au mur sur des points d’ancrage, il s’agit de mesurer l’intensité de la force qui s’exerce sur les deux points d’ancrage en fonction de l’angle entre les deux brins de la corde, et de comparer la mesure à un modèle théorique issu de l’égalité entre la composante verticale de la force et le poids de l’objet suspendu.
Amortissement d’une chute	Lorsque le premier de cordée d’un groupe de grimpeurs tombe, la force d’impact est la force maximale ressentie par le grimpeur pendant la chute, lorsque la corde qui le retient se tend. La force d’impact dépend du facteur de chute, c’est-à-dire du rapport entre la hauteur de la chute et la longueur totale de la corde. Les étudiants font chuter des objets de différentes masses en faisant varier le facteur de chute, mesurent la force d’impact, et comparent les résultats expérimentaux à un modèle obtenu en tenant compte de la pesanteur et de l’élasticité de la corde et en négligeant les frottements.
Élasticité des cordes	L’élasticité de la corde assure la sécurité du grimpeur en cas de chute. Il s’agit dans cette thématique de mesurer l’allongement d’une corde sous l’effet d’une tension afin de déterminer le module de Young de la corde, et explorer les limites de la linéarité de l’élasticité de la corde.
Adhésion des chaussons et des mains	L’adhérence joue un rôle fondamental dans l’escalade. Ici, l’objectif est d’utiliser la loi de frottement de Coulomb pour déterminer le coefficient de frottement statique d’une chaussure sur un support, ou bien des doigts sur une poutre, et de comparer des situations différentes (adhésion de chaussons d’escalade ou de chaussures à talon aiguille, doigts secs ou doigts mouillés, etc.).
Le descendeur : effet cabestan	Grâce au frottement de la corde contre le descendeur métallique, l’assureur compense le poids du grimpeur en retenant la corde avec une main. L’effet cabestan décrit la décroissance exponentielle de la force exercée par l’assureur en fonction de l’angle de rotation de la corde en contact avec le descendeur. Il s’agit de mesurer cette décroissance en utilisant une corde enroulée autour d’une barre métallique, puis de tester ce résultat en gymnase sur un descendeur.

1.2. Enseigner la physique par le sport : points de repère

6Dans un contexte où l’ancrage dans la « vie quotidienne » de l’enseignement de la physique semble constituer un moteur de motivation (voire d’apprentissage) pour les élèves (Whitelegg & Parry, 1999), l’univers du sport est régulièrement mobilisé par les enseignant.e.s en tant qu’espace de mise au travail des lois de la physique. Dans un article de 2017, Mathelitsch offre une vue documentée (même si exclusivement anglophone) des recherches et des retours d’expérience alliant sport et enseignement de la physique. De manière générale, les auteurs et les autrices pointent un surcroît d’intérêt et de motivation pour l’enseignement de la part des élèves et des étudiant.e.s (Parker, 2001), ce que viennent également confirmer les résultats d’une étude conduite en Italie (Bradamante, Michelini & Stefanel, 2004). On retiendra ici que les élèves et les étudiant.e.s sont rarement (voire pas du tout) mis en situation réelle de pratique sportive ; la situation sportive prise pour objet d’analyse physique est isolée/extraite de son contexte, importée en salle de TP et classiquement étudiée à partir de vidéos ou de photographies de situations réalisées par d’autres personnes que les élèves eux-mêmes. L’ARE « physique de l’escalade » propose une approche différente en donnant l’occasion aux étudiant.e.s d’être les maîtres et maîtresses d’œuvre (les « sportifs », donc) des situations qu’ils et elles auront à étudier en tant qu’apprenti.e.s-physicien.ne.s. Autrement dit, la situation sportive n’est pas limitée à son avatar de laboratoire mais occupe une place à part entière dans son écosystème habituel : le mur d’escalade.

7Mais de manière concrète, comment s’organise le travail des étudiant.e.s dans l’ARE « physique de l’escalade » ? Le format de cet article ne nous permet pas de détailler l’ensemble des thématiques proposées. Aussi, avons-nous fait le choix de présenter la démarche globale proposée aux étudiant.e.s par EC1 pour une thématique : « position du corps et répartition des forces ».

1.3. Présentation de la thématique « Position du corps et répartition des forces »

9Cette première étape est réalisée en salle de travaux pratiques. Dans un deuxième temps, les étudiant.e.s vont mettre cette équation à l’épreuve du réel. Pour cela, ils et elles doivent trouver des moyens permettant d’obtenir des mesures de chacune des grandeurs présentes dans leur équation afin de déterminer plusieurs valeurs de l’intensité de H_th pour différentes valeurs de a, b et M. Les valeurs des distances a et b sont obtenues grâce au logiciel IMAGEJ à partir de photographies prises par les étudiant.e.s en gymnase (figure 1b). Les valeurs de H_th sont ensuite confrontées à des valeurs de l’intensité de la force de traction H_meas lues directement sur un dynamomètre placé entre les mains et le mur d’escalade. Afin de faire varier la valeur de l’intensité de H_meas le grimpeur, la grimpeuse, adopte différentes postures, notamment en déplaçant son centre de masse loin du mur ou en pliant les bras ou les genoux. Le passage de plusieurs grimpeurs, grimpeuses, sur le mur, permet de faire varier la valeur de M. La comparaison entre les valeurs H_th et H_meas est présentée sur la figure 1c. Les barres d’erreur proviennent de l’incertitude sur les mesures expérimentales des valeurs de H_meas, et de l’incertitude de la détermination, sur les photographies, des points A, B et G (voir figure 1a).

10Avant de passer à la présentation de l’élaboration de notre environnement théorique de travail et pour clore cette partie contextuelle, il nous semble opportun de livrer dès à présent au lecteur, à la lectrice, la manière dont s’est formalisé le besoin à l’origine de notre collaboration.

1.4. Formalisation de l’expression d’un besoin

11Précisons tout d’abord que ce projet a bénéficié de notre proximité académique (nous travaillons dans la même université, au sein de la même UFR de physique) et des échanges, certes informels, mais réguliers, que nous avions jusqu’alors à propos de l’enseignement. Ensuite, lorsque pour la première fois nous avons évoqué l’idée de travailler ensemble autour de cet enseignement « physique de l’escalade », nous n’avions pas d’objectif précis. Nous avons donc organisé une rencontre (désignée dans la suite « entretien préliminaire ») audio-enregistrée structurée par EC2 autour des deux questions suivantes (extraites de la transcription de l’enregistrement) :

« Pourquoi tu as mis en place cet ARE ? C’est quoi qui t’a motivée au départ ? Quel en est le principe général ? »
« Qu’est-ce que tu penses qu’une collaboration entre nous pourrait t’apporter ? Qu’est-ce que tu en attendrais en fait ? »

12Dans les lignes qui suivent nous synthétisons les réponses d’EC1 en incluant quelques extraits de verbatim repérables entre guillemets.

13L’intention d’EC1 est de « donner du sens à la description mathématique des lois de la physique en les plaçant dans le contexte d’une activité sportive ». En outre, ce mélange inhabituel des domaines éducatif et récréatif vise à inclure les étudiant.e.s qui estiment éprouver des difficultés en modélisation physique, en mobilisant leurs compétences en pratique sportive pour aborder un problème de physique avec un bagage de connaissances déjà acquises en dehors du cadre de l’UE. Enfin, cette approche pédagogique « donne l’occasion de mettre en œuvre un principe fondamental de la physique, rarement enseigné à l’école : les lois de la physique sont les mêmes en classe et dans la vie de tous les jours », ce qui, pour EC1 « constitue un facteur de motivation pour les étudiant.e.s ». Nous détaillons ces étapes au point 1.4. pour le thème « position du corps et répartition des forces » sur lequel nous centrerons nos analyses.

14L’enseignement trouve donc sa motivation dans la volonté d’EC1 de « mettre les étudiant.e.s dans une situation de la vie quotidienne » afin de leur montrer que la physique s’y déploie largement. Notre collaboration est née, elle, du désir d’EC1 de « porter un regard réflexif sur sa pratique » d’outiller son regard sur cette pratique pédagogique originale pour en améliorer les effets, alors même que la motivation avérée des étudiant.e.s pouvait sembler suffisante :

EC1 : « Ce que j’aimerais, en fait, c’est comprendre ce qui marche et ce qui marche pas // Je pense que ça leur plaît [aux étudiant.e.s] mais j’y vais un peu à l’intuition et là je crois que j’ai besoin de... d’éclairages extérieurs, par quelqu’un qui s’y connaît en didactique et en physique, tu vois ? Qui a du recul sur tout ça, les difficultés des étudiants ».

15Pour EC2 s’est alors présentée l’opportunité d’objectiver l’impact de l’incorporation de certains résultats produits par la recherche en didactique de la physique sur le développement professionnel des enseignant.e.s du supérieur à partir d’une étude de cas qui aura valeur d’heuristique. Après cet entretien préliminaire nous nous sommes mises d’accord sur le fait que notre collaboration allait s’inscrire dans le cadre d’une recherche scientifique relevant de la didactique de la physique. Cette décision nécessitait qu’EC1 s’acculture à certains des cadres et des procédures méthodologiques de ce champ de recherche qui lui était jusqu’alors étranger ; elle nécessitait également qu’EC2 trouve des leviers pertinents pour favoriser une telle acculturation tout en construisant un environnement de travail capable d’embrasser deux objectifs : 1. répondre aux besoins exprimés par EC1 ; 2. transformer la collaboration en un objet de recherche circonscrit par une problématique spécifique, une question de recherche, une méthodologie de recueil et d’analyse de données et la production de résultats pertinents. L’ensemble devait bien entendu être acceptable pour les deux parties. Finalement, notre travail se situe dans le champ des recherches collaboratives qui, comme l’ont montré Bécu-Robinault et Couture, se présentent et se déclinent selon des modalités diverses pour des objectifs plurivoques mais qui visent dans leur pluralité, la co-construction de savoirs articulant recherche et pratique (Bécu-Robinault & Couture, 2018).

2. Élaboration de l’environnement théorique de travail

16Pour l’élaboration de notre environnement théorique, nous avons mobilisé deux cadres issus de la recherche en didactique. Le premier est emprunté à la didactique professionnelle, le second relève de la didactique disciplinaire, celle de la physique. Il s’agit de la théorie des deux mondes.

2.1. Éléments de didactique professionnelle retenus pour notre travail

17Lorsque l’on interroge les EC sur la manière dont ils et elles se forment en tant qu’enseignant.e (ou dont ils souhaiteraient l’être) la modalité majoritairement plébiscitée (outre la formation « sur le tas ») valorise les échanges entre pairs (Endrizzi, 2011). Dans le contexte disciplinaire qui nous occupe, nous avons récemment montré que les EC physicien.ne.s seraient également favorables au développement d’actions favorisant l’autoscopie et la réflexivité (de Hosson et al., 2015). La démarche d’EC1 fait écho à cet attrait déclaré et donne prise au constat partagé par les chercheur.e.s en éducation et en didactique professionnelle selon lequel la mobilisation d’une activité réflexive du sujet sur son propre travail est « un moyen privilégié d’apprendre de son expérience » et constitue « un levier de transformation de ses représentations et pratiques » (Vinatier, 2012, p. 46). C’est donc ce moyen que nous avons choisi de mettre en œuvre en nous référant aux principes opérationnels de ce que Pastré et d’autres nomment « la réflexion sur l’action » (Argyris & Schön, 1974 ; Kelchtermans, 2001 ; Pastré, 2002 ; Pastré, Mayen & Vergnaud, 2006 ; Beckers, 2009) qui engage le professionnel (ici une EC) à réfléchir à ses expériences et ses actions pédagogiques a posteriori.

« des concepts construits pour l’action, mais aussi dans l’action. Ils font partie des savoirs du métier, dont ils représentent les bonnes pratiques. Mais leur valeur épistémologique ne dépasse pas généralement un empirisme partagé par les professionnels du domaine » (Pastré, 2002, p. 15).

19Toujours selon Pastré, ces concepts permettent aux professionnels de repérer des événements indicateurs de succès ou d’échec de la pratique mais pas nécessairement de remonter aux raisons de ces événements. Sous cette perspective, l’accompagnement de la pratique professionnelle à visée réflexive consiste à enrichir la capacité d’analyse cognitive de l’EC, à encourager le développement de concepts nouveaux permettant de mieux comprendre la situation vécue, de « comprendre le sens de ce qu’on a fait, et de tous les errements par lesquels on est passé » (Pastré, 2002, p. 16). L’idée est de faire de la situation de travail (ici, l’enseignement de la physique de l’escalade) un espace conceptualisé au sein duquel l’EC va pouvoir développer une capacité à diagnostiquer cette situation, « par le développement de nouveaux schèmes susceptibles d’être activés dans des situations présentant des caractéristiques communes » (Pastré, 2002, p. 15). Il s’agit en fait d’identifier la « structure conceptuelle » de la situation professionnelle de manière à ce que son traitement par l’EC soit le plus adéquat possible.

• 6 « Néanmoins, Hicks et Boud mettent en garde contre le fait de limiter le développement professionn (...)

« Nevertheless, Hicks and Boud warn not to restrict educational development to initiatives put forward solely by educational developers, as this might engender discussions that might become detached from institutional and disciplinary realities. This might cause difficulties for the participants at the implementation level, as academics try to apply generic strategies to their specific contexts ».6 (Clement et al., 2011, p. 34)

22Cette mise en garde rejoint en quelque sorte l’affirmation de Pastré pour qui : « on ne peut pas comprendre l’activité des opérateurs si on n’a pas une connaissance minimale de la situation et de ses caractéristiques » (Pastré, 2002, p. 14). En tant que chercheuse en didactique de la physique EC2 dispose de connaissances disciplinaires et didactiques propices à l’identification d’éléments de la « structure conceptuelle » des situations d’enseignement d’EC1 et d’une palette de ressources susceptibles d’intégrer ce que Abboud, Robert et Rogalski (2020) nomment la zone proximale de développement des pratiques (ZPDP). La ZPDP repose sur l’hypothèse que lorsqu’un.e enseignant.e. reconnaît quelque chose qu’il.elle a vécu dans le retour du chercheur, de la chercheuse sur sa pratique, les connaissances apportées par ce dernier (mots, reformulation, élucidation, etc.) peuvent être moteur de développement professionnel. Réciproquement l’expérience de l’enseignant peut permettre au chercheur d’ajuster ses connaissances.

23Parmi ces ressources nous choisissons de mobiliser la « théorie des deux mondes » (Tiberghien, 1994 ; Bécu-Robinault, 1997) qui aura également pour fonction de révéler certaines caractéristiques de la structure conceptuelle des situations d’enseignement à l’étude (fonction qui a d’ores et déjà été mise à l’épreuve par EC2 dans une recherche antérieure, voir de Hosson et al., 2018).

2.2. La théorie des deux mondes

24La théorie des deux mondes est un cadre conceptuel produit par la recherche en didactique de la physique, développé pour analyser les dimensions épistémologiques et cognitives d’un domaine de savoir de manière à informer à la fois la conception d’une séance/séquence d’enseignement et étudier sa mise en œuvre (Ruthven et al., 2009). Elle repose sur deux théories majeures (Grand Theories) :

1. l’activité de modélisation est fondatrice de l’élaboration du savoir en physique ;
2. les conceptions des individus : lorsqu’un individu interprète ou effectue des prévisions sur le monde matériel, cela l’engage dans une activité de modélisation qui peut tout aussi bien porter sur la vie de tous les jours que sur des situations de physique.

25Il s’agit d’un cadre conceptuel qui offre une description théorisée de l’activité d’enseignement de la modélisation en physique. De manière plus détaillée, les savoirs, construits par les physicien.ne.s et/ou par les étudiant.e.s, sont les produits d’activités de modélisation de la matière inerte qui engagent des savoirs relevant à la fois du « monde des choses », celui des « objets et des événements » et du « monde des théories et des modèles » (figure 2). Lorsque l’activité de modélisation est réalisée par des non physicien.ne.s (des élèves, des étudiant.e.s, etc.), les savoirs mobilisés et/ou produits, peuvent se conformer, ou non, à ceux de la physique stricto sensu. La prise en compte des savoirs « non conformes » est un enjeu crucial de l’enseignement de la physique lors du processus de modélisation.

26La théorie des deux mondes permet donc de distinguer deux cadres explicatifs (celui de la physique et celui de la vie quotidienne, du « quotidien ») susceptibles d’intervenir dans le processus de modélisation (considéré en tant que mise en lien entre le monde « des choses », celui des objets et des événements et le monde des théories et des modèles).

27La théorie des deux mondes ne se limite donc pas à donner à voir l’enseignement de la modélisation en physique comme un processus dialectique entre deux mondes physiciens, l’un empirique, l’autre théorique. Sa potentialité didactique tient en ce qu’elle permet de distinguer, pour chacun de ces mondes, les savoirs qui relèvent de la physique et ceux qui relèvent de la vie quotidienne : une situation familière peut être décrite du point de vue de la physique ou d’un point de vue plus quotidien ; ces points de vue ne sont pas nécessairement compatibles, ce qui n’est pas sans conséquence pour l’enseignement. Pour notre travail, cette théorie nous semble intéressante à double titre. Premièrement, l’enseignement tel que conçu par EC1 met en jeu les deux mondes : celui des objets/événements (le processus d’escalade et le matériel nécessaire à son bon déroulement) et celui des théories et des modèles. Deuxièmement, parce que les concepts et les lois en jeu dans l’enseignement « physique de l’escalade » sont propices à l’activation chez les étudiant.e.s de raisonnements pas toujours conformes à ceux du physicien, et ce dans les deux dimensions de « la vie quotidienne » et de « la physique » que propose la théorie au sein de chaque monde (Hervé, Venturini & Albe, 2014).

3. Problématique et question de recherche

4. Modalités de la collaboration – constitution du corpus de données

29Le processus collaboratif s’est déployé au sein d’une série d’entretiens entre EC1 et EC2 documentés par l’observation réalisée par EC2 des séances d’enseignement mises en œuvre par EC1. Une telle démarche rencontre l’une des exigences méthodologiques de l’accompagnement à « la réflexion sur l’action » :

« Tout se passe comme s’il fallait en venir à l’observation et à l’analyse de ce qu’ont fait effectivement les opérateurs, pour identifier ce qui dans la situation fait en définitive sens pour eux. D’où cette curieuse tournure que prend la démarche d’analyse, faite de tours et de retours, hésitante en apparence, mais qui construit son intelligence de la situation à partir d’une intégration progressive d’éléments qui ne sont donnés que dans une histoire » (Pastré, 2002, p. 16).

31L’entretien 2 a été spécifiquement consacré à l’exposition de la théorie des deux mondes par EC2. EC2 a réalisé un dessin en trois croquis en présentant les intentions de la théorie (offrir un cadre permettant d’analyser l’enseignement de la modélisation en physique) et en explicitant la signification des signes (bulles, flèches) et des mots (conceptions, mondes) qui se dévoilaient au fur et à mesure de la construction du dessin. La figure 4 est une copie scannée du dessin. Pour chacun des trois croquis nous avons ajouté des extraits de verbatim des propos d’EC2 s’y rapportant. Précisons que EC2 a introduit la notion de « conception » en tant que « raisonnement porté par le sens commun qui consiste par exemple à associer force et mouvement/vitesse ». Nous avons conscience, ce faisant, de l’écart que nous créons entre la définition du.de la chercheur.e en didactique et cette définition qui, bien que réductrice et certainement réificatrice, permet toutefois de considérer autrement les erreurs fréquentes des étudiant.e.s repérées, par exemple, dans les copies d’examen. À noter que cette présentation de la théorie des deux mondes a suscité très peu de demandes d’éclaircissement par EC1.

32Les trois entretiens suivants (entretiens 3 à 5) peuvent être qualifiés d’entretiens « à visée d’explicitation de l’activité » (Vermersch, 2000, cité par Piot, 2020 p. 35) qui combinent une « posture d’écoute empathique et active » avec une « technique de verbalisation qui mobilise principalement la mémoire du sujet » (ibid.). Nous avons fait le choix d’orienter chacun des entretiens vers des situations « critiques », c’est-à-dire, des situations identifiées par EC1 comme ne s’étant pas déroulées exactement comme prévu (ou « ayant été vécues comme des épreuves ou des dilemmes » [ibid.]) et pouvant faire l’objet d’une « enquête » conjointement menée par EC1 et EC2. Ces entretiens (prévus pour une durée n’excédant pas 20 minutes) ont tous été initiés de la manière suivante :

• peux-tu présenter un (ou plusieurs) moments où les choses ne se sont pas déroulées comme tu les avais prévues ? Cet imprévu est-il source de satisfaction ou d’insatisfaction ? Pourquoi ?
• [si insatisfaction] Que changerais-tu ?

33L’entretien 6 (1 heure) a été conçu pour permettre à EC1 de revenir sur l’ensemble de son enseignement et sur les points marquants de la collaboration avec EC2. Les entretiens entre EC1 et EC2 ont quant à eux été audio-enregistrés dans leur intégralité et transcrits. Les séances observées ont fait l’objet de prises de note par EC2 et d’enregistrements audio ponctuels (par exemple, lors d’échanges d’EC1 et/ou d’EC2 avec les étudiant.e.s). Ces notes sont venues alimenter les échanges entre EC1 et EC2 lors des entretiens 3 à 6.

5. Méthode d’analyse des données

34Pour mémoire, nous cherchons à étudier les liens entre l’enrichissement de la capacité d’analyse conceptuelle d’EC1, son développement cognitif et l’utilisation de la théorie des deux mondes, considérée en tant qu’outil d’analyse réflexive. Nous avons défini deux dimensions d’analyse, correspondant aux deux cadres théoriques qui sous-tendent notre travail.

5.1. Première dimension d’analyse : Les « indices de développement »

35Nous avons repéré, dans les propos d’EC1, des indices de son évolution cognitive en utilisant les trois catégories « d’indice de développement - ID » mobilisées par Brau-Antony (et empruntées à Pastré) en didactique de l’éducation physique et sportive (Brau-Antony, 2015) : i) la mobilisation d’une activité réflexive, ii) l’appropriation de nouvelles ressources et iii) l’expression d’une activité cognitive de généralisation. Nous indiquons ci-dessous la manière dont nous avons adapté ces catégories pour les rendre opératoires en précisant les indicateurs (notamment linguistiques) retenus pour l’analyse. Ce choix s’est fait en amont de l’analyse.

5.1.1. Indicateurs de mobilisation d’une activité réflexive - ID_AR (d’après Rénata 2014)

36Nous admettons avec Rénata (2014) que la réflexivité se manifeste au plan linguistique par une « alternance des positionnements énonciatifs ». Le discours du sujet passe de l’énonciation personnelle (impliquant le « je ») à une énonciation construisant l’image d’un regard décentré, comme si le sujet « se regardait à distance ». Une telle alternance dans le positionnement de l’énonciation témoigne d’une capacité du sujet à s’autonomiser par rapport au dispositif dans lequel il est inséré, à l’interpréter et à l’intégrer différemment (Rénata, 2014). La remise en cause explicite de certitudes, repérables par des expressions du type « je pensais », « je mettais », « c’était évident », « les difficultés n’étaient pas là où je les attendais », etc. témoignent également d’un tel processus de décentration.

5.1.2. Indicateurs d’appropriation de nouvelles ressources - ID_ANR

37Il s’agit ici d’identifier, dans le discours du sujet « les savoirs issus de la recherche en didactique et les concepts qui s’y rattachent » et de vérifier s’ils « fonctionnent comme des ressources permettant de lire les situations mises à l’étude en objectivant les phénomènes didactiques qui se donnent à voir » (Brau-Antony, 2015, p. 112). Par exemple, dans l’extrait suivant, le modèle des deux mondes vient s’insérer dans le discours d’EC1, qui y voit un moyen d’appréciation des effets de son action sur les étudiant.e.s :

« J’ai essayé de faire cet exercice-là pour discuter avec toi / d’essayer de voir quel trajet faisait chaque TP et je me rends compte que là où je peux vraiment dire “ça, ça a vraiment apporté quelque chose aux étudiants”, c’est quand j’identifie un trajet clair en fait dans ce modèle » [ie : théorie des deux mondes, NDLR] (EC1, entretien 6)

5.1.3. Indicateurs d’expression d’une activité cognitive de généralisation - ID_ACG

38Nous considérons que l’activité cognitive de généralisation s’opère à partir du moment où le discours s’extrait de la contingence d’une situation singulière pour tendre vers des principes plus généraux susceptibles d’être appliqués à d’autres situations. L’extrait ci-dessous offre un bon exemple de ce type de processus :

« En y réfléchissant, je me suis dit que ce serait intéressant de démarrer en expliquant aux étudiants ce que c’est qu’un concept en physique. En particulier, leur montrer qu’on utilise le même vocabulaire dans la vie quotidienne et en physique mais avec des significations différentes en fonction du contexte dans lequel tu l’utilises » (EC1, entretien 6)

39Après avoir pris conscience des raisons pour lesquelles les étudiant.e.s dessinaient le vecteur « force de traction » dans le sens opposé à celui attendu (ie : du mur vers la main du grimpeur/de la grimpeuse), EC1 élargit sa réflexion en positionnant le mot « force » dans une perspective sémantique plus générale. Cela lui permet d’envisager une nouvelle stratégie pédagogique consistant à « discuter avec les étudiant.e.s » de la variété des significations que peut recouvrir un mot « en fonction du contexte » (le sens d’un mot en physique pouvant être différent de celui que l’on accordera à ce même mot dans un contexte plus quotidien).

40Ces trois indicateurs forment trois modalités d’une variable V1 « indice de développement ».

5.2. Deuxième dimension d’analyse : référence à la théorie des deux mondes

41Notre recherche est motivée par une démarche d’objectivation de liens entre le développement cognitif d’EC1 et l’utilisation de la théorie des deux mondes, considérée en tant qu’outil d’analyse réflexive. Nous avons donc recherché dans le discours d’EC1 des références explicites à la théorie des deux mondes (2M) sans distinguer a priori les aspects de la théorie qui allaient porter les propos d’EC1.

5.3. Démarche de traitement des données

42D’un point de vue opératoire, nous avons démarré notre analyse en nous centrant sur la transcription de l’entretien final (entretien 6). Cet entretien s’étant déroulé un an après la fin de la collaboration, il constituait pour nous un témoin des incorporations et des changements de point de vue opérés par EC1 de manière durable.

6. Résultats

6.1. Une adhésion quasi immédiate à la théorie des deux mondes

« Dans deux semaines [séance 2] je vais leur demander de trouver une équation. Les délais sont courts. Du coup, je leur donne beaucoup d’éléments théoriques. En fait, je les fais travailler dans le monde du haut [théories et modèles] et ils iront ensuite vérifier l’équation dans le monde du bas [objets et événements], en salle de TP et puis en gymnase. Ouais c’est intéressant de voir ce schéma. ça me plaît bien (ID_AR). Peut-être qu’on pourrait faire dans l’autre sens [de bas en haut] (ID_ACG) mais ce serait plus long et puis ils ont du mal avec les maths » (EC1, entretien 2).

45EC1 reviendra plusieurs fois sur cette possible modification de sa démarche lors de l’entretien 6 :

« Avec les deux mondes j’ai aussi compris qu’en enseignement on donne la théorie et après on la vérifie et voilà (ID_ANR). Alors qu’en recherche on fait plutôt des allers-retours entre l’expérience et la théorie. Et je me rends compte avec les deux mondes qu’on peut aussi faire des allers et retours, voire partir du monde des objets pour aller vers la théorie (ID-ACG) » (EC1, entretien 6).

46L’appropriation de la partie « droite » du schéma (en blanc figure 5) a été plus longue à installer. Pour EC1, les difficultés allaient être d’ordre « mathématiques ». C’est à l’issue de la séance 2 (présentation de la théorie des deux mondes) que certaines « difficultés ressenties » par EC1 mais non identifiées dans leur nature ont pu être élucidées.

6.2. La prise en compte des « préconceptions » des étudiant.e.s

« Ça m’a frappé que les étudiants dessinent la force de traction dans le mauvais sens. Je corrigeais machinalement mais je n’avais jamais réfléchi à la raison pour laquelle ils faisaient tous ça (ID_ANR). Et en travaillant sur les significations on pourrait les aider à ne plus se tromper (ID_ACG). C’est-à-dire “là tu dis que tu tires, alors que tu exerces une force parce que tu le sens dans les muscles, mais qu’est-ce qu’une force en physique, est-ce que c’est la même chose que le vecteur H qu’on dessine ?”. Et ça c’est vraiment quelque chose que j’ai appris avec les deux mondes (ID_ANR), les préconceptions des étudiants » (EC1, entretien 6)

48À ce stade, l’appropriation de la théorie des deux mondes par EC1 vient s’enrichir d’une dimension essentielle : la prise en compte de ce qu’EC1 désigne sous l’expression « préconceptions des étudiant.e.s » dans le monde des théories. La figure 6 rend compte de cet enrichissement.

49Il est intéressant de noter qu’EC1 avait envisagé dès l’entretien 3 de modifier une partie du contenu du « devoir maison » prévu pour la séance suivante (dont l’objectif était, pour les étudiant.e.s, de présenter « au propre » la modélisation mathématique de la situation à l’étude) :

« J’ai surtout modifié la façon dont je leur explique les forces exercées par le mur sur le grimpeur. En fait je n’y avais pas trop réfléchi avant que tu m’en parles et je mettais les forces en automatique, du coup j’ai trouvé ça intéressant de réaliser que c’est le mur qui tire sur la main du grimpeur. Du coup je vais rajouter la question sur la justification du sens des forces au devoir maison correspondant » (EC1, entretien 3)

50De manière plus prospective, cette élucidation a ouvert, chez EC1, de nouvelles voies d’approche des concepts physiques prenant plus largement en compte les ambiguïtés liées aux significations multiples que peut recouvrir un même mot :

« En y réfléchissant, je me suis dit que ce serait intéressant de démarrer en expliquant aux étudiants ce que c’est qu’un concept en physique (ID-ACG). En particulier, leur montrer qu’on utilise le même vocabulaire dans la vie quotidienne et en physique mais avec des significations différentes en fonction du contexte dans lequel tu l’utilises » (EC1, entretien 6)

6.3. La difficile transition entre « vie réelle » et « laboratoire »

51Une deuxième élucidation s’est faite jour qui concerne le lien entre vie réelle et laboratoire dans le monde des objets et des événements. EC1 exprime son étonnement de voir les étudiants.e.s considérer ces deux espaces comme des espaces de nature différente alors que pour elle « c’est la même chose ». Elle dit :

« Pour moi, c’était évident que si je mettais le même nom sur la manip en TP et sur la manip dans le gymnase les étudiants allaient faire le lien entre les deux (ID-AR). Et en fait ça m’a étonnée de voir que pour les étudiants c’était deux mondes vraiment différents (ID-ANR). Je m’en suis rendue compte quand je leur demandais quand la manip marchait pas bien. Quand je leur demandais “à votre avis pourquoi ça marche pas ?” ils répondaient “ben parce que c’est pas vraiment le mur d’escalade”. Et je ne comprenais pas pourquoi. Et avec les deux mondes j’ai réalisé que les deux bulles du bas du monde des objets, pour moi c’était une seule bulle (ID-ANR) » (EC1, entretien 6)

52Et la difficulté apparaît majorée si les objets matériels manipulés par les étudiant.e.s dans le « monde physicien » ne sont pas de même nature que ceux du « monde réel » : une masse tombant d’une potence ne prend pas immédiatement le statut d’un homme ou d’une femme chutant d’un « vrai mur d’escalade ». Cette prise de conscience est venue bousculer les convictions qu’EC1 s’était forgées à l’aune de sa propre expérience de chercheuse et qui porte, pour partie au moins et selon ses propres termes, ses choix pédagogiques :

« Alors ça moi en tant qu’étudiante, en fait ça a été un peu une révélation quand j’étais en thèse / c’est vraiment quand j’étais en thèse que je me suis rendue compte que le monde réel / mais vraiment rendue compte, c’est à dire en faisant des expériences / qu’il n’y avait pas une grande différence entre la physique qu’on apprend en classe et puis le monde réel du coup, ça a été une révélation vraiment de ce que c’est la physique / et du coup c’est peut-être pour ça que j’attache d’autant plus d’importance à transmettre ça aux étudiants » (EC1, entretien 6).

53On pourrait ajouter ici que ce résultat vient interroger les résultats des expériences d’enseignement de la physique prenant le sport en tant qu’environnement contextuel (voir 1.2). Si les élèves et/ou les étudiant.e.s ne sont pas mis en situation de « sportif.ve.s », quel statut accordent-ils.elles aux expériences réalisées en laboratoire vis-à-vis d’une pratique réelle ? N’y a-t-il pas, derrière ces expériences l’illusion d’un transfert sans heurt ?

54Quoiqu’il en soit, nous avons pu considérer que l’intégralité du schéma prenait sens (figure 7), qu’il offrait à EC1 une manière inédite de regarder sa pratique, les nœuds auxquels elle était confrontée, une manière aussi de se projeter dans d’autres possibles, d’enrichir sa vision des spécificités de l’activité de modélisation en contexte d’enseignement.

6.4. Étude statistique a posteriori

55A posteriori, nous avons choisi de procéder à une étude statistique dans le but d’affiner nos premiers résultats. Précisément, il s’agit de mettre au jour des liens entre certains identificateurs de développement et des éléments spécifiques de la théorie des mondes. Par exemple, on peut se demander quel élément de la théorie des deux mondes impacte le développement cognitif d’EC1 et pour quelle dimension de ce développement.

56Compte tenu de ce qui précède, il nous est désormais possible de transformer la dimension d’analyse 2M en une variable 2M à trois modalités correspondant aux trois concepts de la théorie des deux mondes explicitement mobilisés par EC1 dans son propos : i) la théorie des deux mondes prend en charge la mise en relation du monde des objets et du monde des théories : 2M_OBJ_TH ; ii) les conceptions des étudiant.e.s dans le monde des théories : 2M_CONC ; iii) les différences entre une vision de sens commun sur une situation et une vision physicienne dans le monde des objets : 2M_TP_Q. En procédant à une nouvelle thématisation de la transcription de l’entretien 6 (voir annexe) nous avons dénombré les occurrences de chaque modalité pour chacune des deux variables (3 modalités pour ID : ID_AR, ID_ANR, ID_ACG, 3 modalités pour 2M), puis nous avons construit, à partir de ce dénombrement, une matrice de corrélation dont le résultat, obtenu via le logiciel R, est présenté dans le tableau 2.

Tableau 2 : extraction de la matrice de corrélation pour chacune des paires des modalités des deux variables

	2M_OBJ_TH	2M_CONC	2M_TP_Q
ID_AR	0.25 (p = 0,27)	0.48 (p = 0,02)	0.36 (p = 0,11)
ID_ANR	0.31 (p = 0,17)	0.36 (p = 0,10)	0.33 (p = 0,13)
ID_ACG	0.09 (p = 0,71)	0.61 (p = 0,0032)	-0.12 (p = 0,59)

57Les nombres rapportés dans les cases du tableau renvoient à la valeur du coefficient de corrélation calculé pour chaque paire et au niveau de significativité de la corrélation (valeur de p entre parenthèses).

6.5. Synthèse : éléments de réponse à notre question de recherche

59Rappelons les termes de la question que cette étude visait à éclairer : quels sont les liens entre l’enrichissement de la capacité d’analyse conceptuelle d’EC1, son développement cognitif, et l’utilisation de la théorie des deux mondes considérée en tant qu’outil d’analyse réflexive ?

60La création de l’enseignement « physique de l’escalade » a été motivée par le fait de faire vivre aux étudiant.e.s le lien indissociable qui associe monde réel et physique (EC1 dira plusieurs fois que ce qui est important pour elle c’est de leur montrer que « le réel c’est de la physique »). Mais cette vision presque syncrétique qu’EC1 porte sur le monde des objets (certainement naturalisée par son activité de recherche) est loin d’être partagée par les étudiant.e.s, ce dont EC1 prend conscience en partie grâce à la théorie des deux mondes. Dit autrement, la théorie des deux mondes a donné à EC1 des clés de compréhension en lui permettant d’identifier ce qui, chez les étudiant.e.s peut faire obstacle à l’intégration de résultats issus des salles d’enseignement dans le « monde réel ». Car la spécificité de cette théorie est qu’elle inclut un autre cadre interprétatif du monde réel que celui du physicien : celui de la « vie quotidienne », susceptible d’être activé par les étudiant.e.s. D’une certaine manière, la théorie des deux mondes désyncrétise le monde réel et permet à EC1 de prendre conscience du fait que pour un.e étudiant.e un gymnase n’est pas d’emblée un monde physicien (voir 6.3.) et met au jour la complexité des liens entre le monde physicien et le monde réel. En outre, lorsque ce monde réel deviendra monde du physicien, il pourra faire l’objet de théorisations parfois inappropriées (voir 6.2.).

61L’analyse du cheminement d’EC1 au fil de la collaboration montre un lien fort entre une appropriation (certes progressive) de la théorie des deux mondes et un enrichissement de sa capacité d’analyse allant jusqu’à l’énonciation prospective d’autres possibles pédagogiques, d’autres actions. Cette appropriation peut sembler partielle (toutes les dimensions de la théorie n’ont pas été incorporées, sans doute parce qu’EC2 a fait le choix de ne pas les mentionner explicitement, nous y reviendrons) mais elle porte sur deux aspects majeurs de la théorie qui demeuraient jusque-là inédits pour EC1 : les conceptions des étudiant.e.s et leur difficulté à associer monde réel et monde de laboratoire. Ceci est particulièrement saillant dans l’extrait suivant :

« Ce qui est plus dur, c’est ce que j’ai appris “vie quotidienne”. Les trajets verticaux c’est quand même une difficulté parce que les étudiants ils le savent pas et c’est ça qu’on veut leur apprendre mais les trajets horizontaux c’est aussi une difficulté à laquelle il faut qu’on se forme parce qu’on est pas / on nous le dit pas » (EC1, entretien 6)

62Les « trajets horizontaux » sont ceux qui représentent le passage entre le monde « quotidien » et le monde « physicien » – figure 4, croquis n° 2. C’est finalement cette partie du modèle qui forme un nouvel espace interprétatif et dont l’acquisition pourrait s’installer comme générateur de nouveaux schèmes susceptibles d’enrichir la pratique d’EC1. In fine, EC1 ira jusqu’à dire que si dans ses TP elle « identifie un trajet clair qui inclut la partie de droite », elle peut « vraiment dire ça a apporté quelque chose aux étudiants » :

« En y réfléchissant / effectivement j’ai essayé de faire cet exercice-là pour discuter avec toi / d’essayer de voir quel trajet faisait chaque TP et je me rends compte que là où je peux vraiment dire « ça ça a vraiment apporté quelque chose aux étudiants », c’est quand j’identifie un trajet clair en fait dans ce modèle qui inclut la partie de droite » (EC1, entretien 6)

Conclusion et perspectives

64De fait, au fur et à mesure qu’EC2 « est capable de traduire l’expérience d’EC1 en mots (sur la base d’un outil produit par la recherche en didactique) », EC1 « devient capable d’utiliser les mêmes notions de manière appropriée, ce qui conduit à une réflexion plus générale sur sa pratique pédagogique » (Abboud, Robert & Rogalski, 2020). Comme nous le mentionnions plus avant, l’efficacité de la collaboration est restée dépendante de choix, non nécessairement anticipés, de la part d’EC2. Parmi ces choix, on pourra retenir :

1. l’exposition d’une vision réductrice de la notion de « conception » (en tout cas, un peu éloignée de celle portée par la recherche en didactique) ;
2. une présentation partielle de la théorie des deux mondes reposant sur trois dimensions : le lien entre les deux mondes (objet-événements et théories-modèles), l’importance de la prise en compte des univers interprétatifs des étudiant.e.s (conceptions) dans le monde des théories, la distinction entre situation du quotidien et situation physique dans le monde des objets.

65Ces choix sont à considérer comme des adaptations ad hoc, effectuées au fil des rencontres, qui renseignent EC2 sur la nécessaire flexibilité à adopter dans ce type de collaboration mais dont les termes sont difficilement anticipables ante actio.

66D’une certaine manière, ces choix et adaptations peuvent être vus comme des instruments de médiation situés au sein de ce que Hervé, Venturini et Albe nomment « zone interprétative » et qu’ils définissent comme « un espace intermédiaire entre le monde de la recherche et le monde des pratiques d’enseignement, structuré de manière à permettre aux processus de médiation de se déployer » (Heré, Venturini & Albe, 2018). Cette zone est le lieu « d’opérations de connexion, de négociation, de traduction », « un espace interprétatif partagé » entre les enseignants et les chercheurs (Ligozat & Marlot, 2016). On pourrait supposer que la théorie des deux mondes entre dans la ZPDP d’EC1 mais que son appropriation nécessite, de la part d’EC2 un certain nombre d’adaptations, de traduction, de mises à l’écart qui sont autant de choix qui semblent favorables à l’instauration d’une zone interprétative efficace dont cet article (qui n’était pas envisagé au début de la collaboration) est témoin. Cette hypothèse mériterait certainement d’être théoriquement approfondie.

67Cette recherche, et les résultats qu’elle produit, pourraient profiter à la formation des enseignant.e.s du supérieur. Sur ce point, des initiatives reposant sur le principe du développement de la réflexivité existent. Difficile de ne pas évoquer les actions d’appui à l’enseignement universitaire regroupées sous la désignation Scholarship of Teaching and Learning - SoTL (voir à ce sujet Rege Collet et al., 2011) où « se former à la pratique réflexive c’est [...] apprendre à utiliser des savoirs théoriques qui permettent de formaliser l’expérience et échafauder des hypothèses, à modéliser le réel [...] à tirer profit de leur expérience quotidienne pour continuer à développer et à parfaire leurs compétences d’enseignants » (Lison, 2013, p. 20). Mais à la différence du SoTL, qui ne laisse pas forcément beaucoup de place à la prise en compte de la discipline enseignée par l’enseignant.e en formation, notre collaboration a été fortement portée par la recherche en didactique de la physique. À partir de cette étude de cas, on voit poindre des pistes pour le développement professionnel des enseignant.e.s du supérieur, pistes qui pourraient se nourrir d’un modèle SoTL « didactisé ».

68Précisons, en outre, que la collaboration mise en place a également bénéficié de la nature novatrice de l’enseignement en jeu. Comme le rappelle EC1, « Le fait de mettre en place quelque chose de nouveau, ça laisse la porte ouverte à la réflexion » (entretien 6). La pratique novatrice est en effet un terrain propice au développement de la réflexivité, ce que nous avions montré lors d’une étude précédente (Cologne & de Hosson, 2016). L’EC qui y enseigne peut y projeter son identité de chercheur, une identité qui le porte à évaluer sa création comme il le ferait dans son laboratoire.

69Bien sûr, ce travail n’a pour le moment qu’une valeur heuristique et devra être éprouvé sur d’autres cas.