1Nous considérons, avec Ravel (2003), que la transposition didactique interne (Arsac, Devellay & Tiberghien, 1989 ; Chevallard, 1991), qui fait l’objet de notre étude, représente l’ensemble des transformations successives subies par le curriculum formel dans le cadre du processus d’apprêtage (action de rendre prêt un savoir, de le mettre en état pour devenir enseignable et être appris) et d’enseignement/apprentissage, tout au long du parcours de savoir apprêté/savoir enseigné. Par ailleurs, alors que pour les manuels ce savoir enseigné s’interrompt au niveau du savoir apprêté, chez les enseignants le savoir à enseigner est apprêté en vue d’un enseignement effectif. Une telle transposition didactique est dite interne car elle se produit à l’intérieur de la relation entre le manuel, le professeur et l’élève. Dans le domaine scientifique, cette transposition dépend des conceptions qu’ont les acteurs du système d’enseignement de la science. Ainsi, se pose-t-on la question de savoir comment la transposition didactique interne du savoir et des activités expérimentales se fait-elle par les enseignants.
2En situation didactique, la substitution, en France, de la pédagogie de redécouverte par ladite méthode OHERIC (Observation, Hypothèse, Expérience, Résultat, Interprétation et Conclusion) n’a, cependant, cessé d’agrandir le fossé entre pratiques scolaires et pratiques scientifiques, et ce avant que la démarche d’investigation ne vienne rompre avec cette pédagogie d’observation. En effet, cette perspective pédagogique, proposée par les inspecteurs de l’éducation nationale en France pour enseigner les sciences tout le long de la scolarité (Giordan, 2011), part de l’observation des faits afin qu’en découle la mise en évidence du phénomène étudié. Cependant, du point de vue épistémologique, « le travail scientifique, de nature conceptuelle, produit l’observable. » (Rumelhard, 1997, cité par Coquidé, 2010, p. 10).
3Il convient de noter, comme cela a été souligné par Reverdy (2018), que les premières recherches en didactique des sciences avaient déjà soulevé « la critique d’une tradition empiriste de l’enseignement des sciences, prégnante aussi bien dans la leçon de choses (enseignement élémentaire) que dans la méthode de redécouverte (sciences naturelles, secondaire), critique qui a débuté dès les années 1960 (Kahn, 2000), sur le terrain pédagogique » (Lhoste & Orange, 2015, p. 10). En 2000, Rumelhard dénonce également cette pédagogie d’évidence qui continue à imprégner la culture pédagogique, aussi bien en biologie-géologie (Clément, 1998) qu’en physique (Robardet & Guillaud, 1997, cités par Cariou, 2011).
4En 2007, le rapport Rocard indique que la façon dont la science est enseignée est l’une des raisons principales pour laquelle les jeunes se désintéressent de la science. Pour pallier cette désaffection, le même rapport (Rocard et al., 2007, p. 6) préconise la mise en place d’un enseignement des sciences basé sur la démarche d’investigation (DI) afin « de doter chaque citoyen des aptitudes nécessaires pour vivre et travailler dans la société de la connaissance en lui offrant l’occasion de développer une pensée critique et un raisonnement scientifique qui lui permettraient de faire des choix en toute connaissance de cause ». Ainsi, l’introduction des programmes français des SVT du collège (ministère de l’Éducation nationale, de la jeunesse et des sports, BOEN no 6 du 28 août 2008) présente de façon plus détaillée la DI. Les moments à suivre dans cette démarche y sont précisés et l’accent est mis sur le questionnement (un problème ou une simple question) des élèves. Le projet « Real Science » développé par le National Endowment for Science, Technology and the Arts en Grande-Bretagne (NESTA, 2005, cité par Boilevin, 2013) considère de son côté que l’apprentissage par investigation scientifique est une forme d’éducation scientifique qui amène les élèves à formuler des questions et des hypothèses, à tester et à réviser éventuellement celles-ci, en s’appuyant sur des expériences et des observations et à présenter leurs conclusions aux autres. Cependant, une étude d’Apostolou et Koulaidis (2010) note toujours la persistance d’une position empirico-inductiviste dominante chez les enseignants grecs exerçant en lycées. Marzin (2013) constate également l’incapacité d’une enseignante à s’émanciper du modèle OHERIC lors de son enseignement de la phylogénie à l’aide du logiciel phylogène. D’autres études plus récentes, citées par Marlot et Morge (2016), mettent en évidence les difficultés rencontrées par les enseignants pour la mise en œuvre d’une véritable démarche d’investigation. De même, Perron (2019), montre la mise œuvre, par les enseignants de sciences, des DI essentiellement hypothético-déductives, mais linéaires et très guidées. Il s’agit alors, selon le même auteur, d’une investigation confirmatoire selon la catégorisation à quatre niveaux de l’investigation proposée par Windschitl, en 2003. « Il semble davantage s’agir d’un habillage utilisant les termes liés à ces démarches tels que problème ou hypothèse » (Perron, 2019, p. 333). Ainsi, apparaît-il que les pratiques expérimentales continuent à ne pas remplir les fonctions qui leur sont assignées.
5Des recherches comparables en didactique sont encore peu nombreuses au Maghreb. On dispose cependant de quelques travaux portant sur la manière dont les curriculums tunisiens (Hrairi, 2004) et marocains (Boulal, 2020) transposent la séquence de digestion d’amidon. L’analyse, par le premier auteur (Hrairi, 2004) de cette séquence dans les curriculums prescrit, potentiel et réel, a montré que la fonction essentielle de l’enseignement expérimental de ce concept est d’illustration. On a alors affaire à un mode didactique d’élaboration théorique au sens de Coquidé (1998). Cette étude a aussi permis à cet auteur (Hrairi, 2004) de détecter des compatibilités et des incompatibilités au sein du même curriculum (cohérences et incohérences internes) et entre les trois curriculums prescrit, potentiel et réel (cohérences et incohérences externes). L’analyse, par le second auteur (Boulal, 2020), de cette même séquence dans deux ouvrages marocains (Al Wadih et Fi Rihab), a également mis en évidence, contrairement à ce qui a été conçu par Hassouni et al. (2014), Elmadhi et al. (2016) et Benbrahim et al. (2017), que le mode didactique de l’expérimental proposé dans ces supports didactiques est celui d’élaboration théorique et non celui d’investigation au sens de Coquidé (1998). La première configuration, qualifiée aussi d’« expérience-validation » ou d’« expérience-outil » (Coquidé, 2000b), a pour buts, selon le même auteur, de participer à la construction des concepts et à l’élaboration de modèles scientifiques (élaboration et application), ainsi qu’à l’élargissement du référent empirique (Coquidé, 1998). Quant à la seconde configuration de l’expérimental, qualifiée également d’« expérimentation » ou d’« expérience-objet » (Coquidé, 2000b), elle a pour buts d’initier à des démarches scientifiques et d’utiliser des techniques d’investigation (Coquidé, 1998, 2000a, 2003). La mise en œuvre de cette démarche d’investigation permettrait aux activités expérimentales de remplir les fonctions que Coquidé (2000a, 2000b) leur a attribuées. Il s’agit de quatre catégories de fonctions : des fonctions de scientificité (poser et résoudre des problèmes et constituer un référent empirique) et d’authenticité (transposition didactique de pratiques de chercheurs scientifiques), ainsi que des fonctions éducatives (développement des compétences, de la curiosité et de la créativité, ainsi que la formation de l’esprit critique chez les apprenants) et pédagogiques (permettre « la mise en activité » des élèves, encourager le travail de groupe et favoriser le débat scientifique).
6Cependant, les fonctions attribuées aux pratiques expérimentales, dans les deux manuels analysés cités plus haut, sont réduites à la mise en évidence d’un phénomène (apprentissage d’un savoir imprécis et imposé), au développement, chez les apprenants, de la rigueur manipulatoire (comme apprentissage technique) et, parfois, de leur aptitude à exploiter les résultats expérimentaux (apprentissage méthodologique). Aussi, croyons-nous qu’il est utile d’analyser la transposition didactique des pratiques expérimentales et du savoir par les enseignants, en classe, et de la comparer avec l’apprêtage didactique de ce savoir et de ces activités expérimentales par les auteurs des manuels. Cette approche comparative nous permet de détecter d’éventuelles cohérences et incohérences entre le curriculum réel et le curriculum potentiel représenté par les manuels scolaires approuvés par le ministère de l’Éducation nationale et imposés dans les établissements, et ce au moment où des innovations ont été introduites par la réforme de 2002.
7C’est dans cette perspective que nous présentons ici les résultats d’une analyse d’une séquence portant sur la digestion in vitro d’amidon à travers les pratiques d’enseignement des enseignants des sciences de la vie et de la Terre du secondaire collégial. Par ailleurs, nous envisageons une comparaison entre la façon dont cette séquence a été apprêtée ou transposée par ces enseignants dans leur classe et la manière dont elle a été apprêtée dans les manuels scolaires, et ce au moment où des innovations ont été introduites par la réforme de 2002.
8Le choix de cette thématique résulte du fait que l’apprêtage didactique de cette notion, inscrite dans la première partie du programme de la classe de troisième axée sur la nutrition, a déjà été analysé dans les deux ouvrages scolaires marocains cités plus haut (Fi Rihab et Al Wadih). En outre, ce type d’item de programmes constitue un moment privilégié pour « la mise en œuvre de la démarche scientifique » préconisée dans les Programmes et les orientations pédagogiques relatives aux sciences de la vie et de la Terre du cycle collégial (MENESFCRS, 2009, p. 53). En effet, le concept de digestion d’amidon se prête à la mise en œuvre d’une démarche expérimentale qui est une déclinaison possible d’une démarche d’investigation et dont l’appropriation est une compétence que l’on se doit de développer dans l’enseignement de sciences de la vie (Boulal, 2020).
9Quant à la mise en œuvre d’une telle démarche, elle nécessite la mobilisation des savoirs composant ce que Hasni (2005) nomme la « structure disciplinaire ». Celle-ci, récapitulée par Perron (2019), est principalement constituée de trois types de savoirs :
- Les savoirs conceptuels qui renvoient aux concepts et aux notions ayant un rapport avec la séquence enseignée ;
- Les savoir-faire qui renvoient aux processus de production et de test des savoirs. Ils comprennent deux items :
a) les habiletés de recherche intellectuelles : se poser des questions sur un phénomène scientifique, formuler un problème scientifique et émettre des hypothèses ; proposer un protocole en lien avec le(s) hypothèse(s) à tester ; exploiter les résultats expérimentaux : cette exploitation consiste, dans notre cas, à sélectionner les résultats indispensables à la comparaison, puis à les interpréter correctement afin de réfuter ou corroborer le(s) hypothèses(s) formulée(s) en justifiant la décision prise ;
b) les habiletés de recherche manuelles : réaliser l’expérience en suivant de manière correcte toutes les étapes du protocole expérimental proposé.
- Les attitudes intellectuelles (sens de l’initiative, goût du risque intellectuel, rigueur intellectuelle, objectivité, etc.) et comportementales (autonomie, sens des responsabilités, respect de soi et des autres, etc.) qui favorisent l’engagement de l’élève dans les activités scientifiques réalisées en classe.
10Suivant l’implication de l’enseignant et des élèves dans la production de ces savoirs, nous proposons une catégorisation à six niveaux de mise en œuvre de l’activité expérimentale (tableau 1) :
Tableau 1 : niveaux de mise en œuvre de l’activité expérimentale
Activité expérimentale |
tâtonnante |
guidée |
structurée |
manipulatoire |
d’exercice |
illusoire |
Hypothèse(s) |
Formulées par les élèves comme solutions à un question-nement |
Induite d’une observation ou formulée par l’enseignant comme solution à un question-nement |
Absente ou induite d’une observation ou formulée par l’enseignant comme solution à un question-nement |
Absente ou induite d’une observation ou formulée par l’enseignant comme solution à un question-nement |
Absente ou induite d’une observation ou formulée par l’enseignant comme solution à un question-nement |
Absente ou induite d’une observation ou formulée par l’enseignant comme solution à un question-nement |
Proposition de l’expérience |
Engagement des élèves |
Engagement des élèves |
Par l’enseignant (présentée sous la forme d’un document) |
Par l’enseignant (présentée sous la forme d’un document) |
Par l’enseignant (présentée sous la forme d’un document) |
Par l’enseignant (présentée sous la forme d’un document) |
Réalisation de l’expérience |
Engagement des élèves |
Engagement des élèves |
Contrôlée par l’enseignant |
Contrôlée par l’enseignant |
Par l’enseignant ou présentée sous la forme d’un document |
Par l’enseignant ou présentée sous la forme d’un document |
Exploitation des résultats |
Engagement des élèves |
Engagement des élèves |
Engagement des élèves |
Par l’enseignant |
Engagement des élèves |
Par l’enseignant |
11Dans une activité expérimentale tâtonnante, les élèves sont invités à expliciter (exprimer) leurs propres conceptions et à développer eux-mêmes la procédure pour les réfuter ou les corroborer. Cette situation didactique est propice à l’activation du processus de tâtonnement expérimental par l’apprenant.
12Dans une activité expérimentale guidée, l’hypothèse est induite à partir d’une observation ou fournie par l’enseignant comme réponse à un questionnement, et ce sans présenter aux élèves la procédure. Dans cette situation, ce sont les apprenants qui assument la responsabilité d’établir la procédure permettant de valider ou de confirmer l’hypothèse émise.
13Dans les trois autres cas où le protocole expérimental est proposé par l’enseignant, on suppose que l’hypothèse est absente (méthode de redécouverte) ou induite d’une observation (méthode OHERIC) ou formulée par l’enseignant comme réponse à un questionnement. Dans cette situation d’enseignement, on a quatre cas à envisager :
- les élèves exécutent la procédure fournie par l’enseignant puis exploitent, eux-mêmes, les résultats expérimentaux (activité structurée) ;
- l’activité des élèves se limite à la réalisation des expériences de façon immédiate ou spontanée… et uniquement des expériences (activité manipulatoire) ;
- l’enseignant réalise l’expérience ou présente cette dernière sous la forme d’un document puis les élèves exploitent les résultats expérimentaux (activité d’exercice) ;
- L’enseignant réalise l’expérience ou présente cette dernière sous la forme d’un document puis exploite les résultats expérimentaux (activité illusoire).
- 1 Expérience, résultat, interprétation, conclusion ; Observation, questionnement, hypothèse, expérie (...)
14Dans le premier cas, l’activité expérimentale a pour objectifs d’initier à des démarches scientifiques et d’utiliser des techniques d’investigation. Il s’agit alors d’une véritable démarche d’investigation dont le niveau de sa mise en œuvre est appelé par Windschitl (2003) investigation ouverte. Dans les autres cas, l’activité expérimentale semble davantage s’agir d’un habillage utilisant les termes liés à la démarche tels que questionnement et/ou hypothèse alors qu’elle a pour objectif d’illustrer un phénomène par des expériences. Ainsi, la situation expérimentale dans laquelle les élèves sont engagés est celle d’élaboration théorique selon l’expression de Coquidé (1998). En effet, que ce soit sous forme de ERIC, de OQHERIC, « de OHERIC, de PHERIC ou de THEORIC1, toute présentation de démarche linéaire constitue, de fait, une reconstruction, à finalité de démonstration » (Coquidé, 2000a, p. 63), même si le raisonnement mis en œuvre est hypothético-déductif. Il s’agit alors de méthodes fermées car elles enferment les élèves dans un chemin linéaire et stéréotypé. Cependant, l’investigation, mise en œuvre de manière ouverte, permet, selon Cariou (2015), d’envisager des allers-retours entre « l’esprit créatif » (une part d’imaginaire) par conception d’idées et « l’esprit de contrôle » (une part de rigueur) par examen critique de ces idées conçues (débats argumentés), participant ainsi à un processus de production conforme à « l’esprit scientifique ». Elle met donc en jeu des démarches intellectuelles de haut niveau que les méthodes fermées ne permettent pas de mobiliser.
- 2 Trends in International Mathematics and Science Study.
15Après une réforme des curriculums, un renouvellement des programmes et des manuels scolaires sur la base du Livre Blanc (CRCPM, 2002) et une introduction de l’Approche par compétences (APC) dans les établissements scolaires marocains, une analyse portant sur la séquence de digestion d’amidon, dans deux manuels scolaires marocains des sciences de la vie et de la Terre du cycle collégial (classe de troisième), a été réalisée par Boulal (2020). Il convient de rappeler que ces ouvrages (Al Wadih et Fi Rihab) rédigés, en arabe, respectivement par El Faiz et al. (2011) et Lemammer et al. (2013), sont les seuls livres approuvés, pour ce niveau d’enseignement, par le ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur, de la Formation des cadres et de la Recherche scientifique. Cette étude a mis en évidence des interprétations abusives et une imposition dogmatique du savoir. Elle a également montré que la démarche d’enseignement/apprentissage proposée dans ces ouvrages ne concorde pas avec l’évolution des savoirs didactiques. Elle expliquerait ainsi, en partie, le mauvais classement, dans les enquêtes TIMMS2 2015 et 2019, des élèves marocains, en sciences, souligné par le rapport de l’UNESCO (2019, p. 8), par comparaison avec ce qui est observé dans d’autres pays pour la huitième année (deuxième année du secondaire collégial). En effet, l’analyse de la séquence de digestion in vitro d’amidon, dans ces deux manuels scolaires, a montré que la fonction essentielle que remplissent les expériences dans ces ouvrages est une fonction notionnelle ou d’illustration. Or, le Conseil supérieur de l’Enseignement (CSE, 2008) attribue le décalage entre le niveau attendu des élèves et leur niveau réel au fait que les nouvelles orientations pédagogiques ne sont pas appliquées en classe par les enseignants à cause du déficit de leurs formations initiale et continue. Ainsi, les programmes et les orientations pédagogiques relatifs aux sciences de la vie et de la terre du cycle collégial (MÉNESFCRS, 2009) encouragent l’usage des manuels par les professeurs. Cependant, le choix de ces ouvrages dans les établissements scolaires ne se fait pas par les enseignants, mais il est imposé, dans chaque province, par la direction provinciale du ministère de l’Éducation nationale marocaine.
16Pour pallier le déficit de formation initiale, une réforme de la formation telle qu’elle a été préconisée dans la charte nationale de l’éducation et de la formation (CSEF, 1999), a été mise en place dès 2012/2013. Ainsi, après un retard d’une douzaine d’années, les CFI (centres de formation d’instituteurs) et les CPR (centres pédagogiques régionaux qui assuraient la formation des enseignants du secondaire collégial) ont été regroupés, suite à l’arrêté publié dans le Bulletin officiel du 2 février 2012 (MEFRA, 2012). On forme donc, dans les Centres régionaux des métiers de l’Éducation et de la Formation (CRMEF) et en une année, des futurs enseignants du primaire, du secondaire collégial et du secondaire qualifiant.
17La formation vise l’acquisition des connaissances fondamentales reliées aux compétences nécessaires à l’enseignement et leur mise en œuvre dans la pratique professionnelle. Elle est ainsi basée sur l’alternance qui permet d’articuler les activités entre le CRMEF et les établissements scolaires. Dans ces derniers, les enseignants stagiaires sont accueillis par des professeurs relativement expérimentés. La médiation en vue de soutenir le passage entre théorie et pratique ainsi que l’évaluation du stage sont essentiellement assurées par ces enseignants qu’on appelle conseillers pédagogiques. Cependant, le déficit de la formation initiale et continue de ces derniers « fait que la pratique de l’enseignement en classe s’est peu adaptée aux changements d’orientations pédagogiques décidés par les autorités éducatives et pour lesquels les enseignants n’ont pas reçu de formation spécifique » (CSE, 2008, p. 33). Mais, vu que la participation des enseignants, exerçant aux CRMEF, à l’accompagnement des stagiaires dans ces établissements est devenue facultative, ces formateurs n’arrivent alors pas à savoir comment s’est déroulé le stage auprès du conseiller pédagogique (ou de l’aide de formation). Il convient de noter également que « des problèmes de coordination demeurent encore entre le CRMEF et les établissements scolaires attachés, ce qui affecte le principe d’alternance ; ces difficultés altèrent la qualité du principe de professionnalisation dans les CRMEF » (Lahchimi, 2015, p. 5).
18Quant aux ENS, elles se sont rattachées aux universités en 2009. Dépourvus de la formation des enseignants du lycée, ces établissements adoptent la LMD (licence, master et doctorat) en sciences de l’éducation. Elles assurent la formation initiale, aussi en une année, des étudiants titulaires d’un DEUG pour l’obtention d’une licence d’éducation. La nouvelle mission attribuée à ces établissements, ainsi qu’aux Écoles supérieures pour l’éducation et la formation (ESEF) récemment créées par décret no 2-18-958 (BO du 24 juin 2019) pour couvrir plus d’universités marocaines, consiste essentiellement en la formation initiale, en trois années, aussi bien des futurs enseignants du secondaire que de ceux du primaire. L’accès en première année a lieu par voie de sélection, parmi les titulaires du baccalauréat. En outre, l’accès en deuxième année est également possible par voie de sélection parmi les étudiants ayant validé leur première année (S 1 et S 2) dans d’autres filières. À la différence des étudiants titulaires d’une licence fondamentale, les lauréats de ces établissements ont un accès favorisé à la formation qualifiante aux CRMEF en passant directement les examens écrits et oraux, sans présélection sur dossier. En absence, jusqu’à présent, d’une politique de formation continue, l’encadrement dans ces centres a continué à être assuré par les formateurs (essentiellement des professeurs de l’enseignement secondaire y compris les agrégés) des anciens établissements (CFI et CPR). Il a été renforcé, en 2011 et en 2012, par des enseignants-chercheurs. La formation de ces derniers, comme celle de la majorité des enseignants-chercheurs des ENS, est académique. Elle n’est donc pas axée sur l’acquisition des compétences didactiques nécessaires à l’exercice de métier de formateur. En effet, certains enseignants-chercheurs (Hassouni et al., 2014 ; Elmadhi et al., 2016), qui sont des formateurs et/ou membres de l’AMREF (Association marocaine de recherche en éducation et formation) considèrent que « les manuels scolaires d’aujourd’hui témoignent d’une profonde mutation tant au niveau de leur forme que de leur contenu ainsi que de la démarche qui y est proposée » (Hassouni et al., 2014, p. 296) puisque, selon eux, les expériences et les documents occupent une place importante dans ces ouvrages. Cependant, la méthode OHERIC ou celle de découverte, mises en œuvre dans ces livres, ne favorisent en rien l’appropriation de la démarche d’investigation (Boulal, 2020) préconisée par les programmes et les orientations pédagogiques (MÉNESFCRS, 2009). En outre, pour analyser le manuel scolaire Fi Rihab, cité plus haut, certains formateurs (Ben Brahim et al., 2017) ont fait référence à un module de formation portant sur la didactique des SVT, rédigé en arabe par des inspecteurs pédagogiques (Takhalouicht et al., 2009) et approuvé par le MÉNESFCRS (2009). On considère dans la partie de ce document, intitulée « expérience et expérimentation », que la démarche expérimentale est du type OPHERIC (p. 23-41). Ainsi, le résultat de cette analyse a conduit ces formateurs à enregistrer avec satisfaction l’importance donnée, par les auteurs de cet ouvrage, aux expériences et à l’exploitation des résultats expérimentaux et à considérer ces dernières comme des étapes de la démarche expérimentale, alors que ces phases sont, selon Boulal (2020), celles de la méthode de redécouverte proposée dans ce livre. Faut-il alors présager, dans ce cas, que les conceptions erronées que se font ces formateurs et « les auteurs des manuels marocains de la science, ainsi que l’épistémologie spontanée positiviste, considérée comme dogmatique, sur laquelle ils ancrent leur perception des pratiques expérimentales » (Boulal, 2020, p. 231) influencent négativement les conceptions des enseignants ?
19Pour tester cette hypothèse, il nous paraît intéressant de retenir la séquence de digestion, déjà analysée dans les deux manuels scolaires marocains cités plus haut des sciences de la vie et de la Terre de la classe de troisième (élèves de 15 à 17 ans), comme modèle d’analyse de la transposition didactique du savoir et de celle de la démarche expérimentale, à propos de ce savoir, mise en œuvre par les enseignants exerçant aux collèges.
20Ainsi, si notre hypothèse est valide, l’analyse de la manière avec laquelle cette séquence est enseignée et apprise devrait révéler un savoir et un mode didactique de l’expérimental comparables à ceux proposés dans les manuels scolaires.
21Après avoir montré que les auteurs des manuels scolaires marocains accordent plus d’importance à l’observation et à l’expérimentation, adoptant un positionnement de type empiriste-réaliste et véhiculant un savoir scientifique interprété de manière abusive (Boulal, 2020), nous analysons, dans un premier temps, la transposition didactique de ce savoir et de la démarche à propos de ce savoir par des enseignants exerçant dans les établissements publics. Cette étude a pour objectif de comparer le curriculum potentiel au curriculum réel.
22Dans cette étude comparative, nous allons prendre pour exemple la séquence de l’hydrolyse de l’amidon par l’amylase salivaire en classe de troisième du secondaire collégial (élèves de 15 à 17 ans) déjà analysée par Boulal (2020), dans les ouvrages du même niveau.
23Pour analyser la pratique expérimentale des enseignants, plusieurs méthodologies s’avèrent envisageables : observer et enregistrer (enregistrement audio vidéo) la séquence d’enseignement, ainsi qu’interviewer les enseignants et/ou leurs élèves, ou analyser les cahiers de cours des élèves ou les fiches de préparation des enseignants.
24Dans notre recherche, nous avons choisi de nous intéresser aux cahiers de cours des élèves de huit enseignants A, B, C, D, F, G, H et I, comme supports des traces écrites des différents moments de l’activité scientifique étudiée de l’élève. Pour chaque enseignant, nous avons analysé l’écrit qu’un de ses élèves consigne dans son cahier sous sa direction. L’absence des traces écrites individuelles barrées puis corrigées, ainsi que des consignes, dans les pages concernant la séquence analysée qui montrent des appréciations de validation rédigées par certains enseignants (voir figures 1 et 2 et annexe), pourraient indiquer que les écrits dans les cahiers de ces élèves sont essentiellement des productions finales de ces enseignants et non celles des apprenants. Parmi ces professeurs, quatre d’entre eux (A, B, C et D) et quatre autres (F, G, H et I) exercent dans des collèges où sont imposés respectivement les manuels Fi Rihab pour les premiers et Al Wadih, pour les seconds. Ces deux ouvrages sont les seuls manuels de SVT de la deuxième année secondaire actuellement opératoires au sein du curriculum potentiel marocain. Pour mener à bien cette étude, nous nous sommes également appuyés sur un corpus de documents numériques de préparation de la même séquence par des enseignants marocains à l’intention de leurs collègues ou des élèves. Deux de ces documents numériques ont fait l’objet de notre analyse car leurs concepteurs transposent cette séquence de manière différente de celle proposée par les auteurs des manuels.
25« Le cahier de cours est un écrit de référence ; il indique aux élèves ce qu’ils doivent retenir et les aide à le retrouver en cas d’oubli » (Blochs, 2009, p. 43). Il constitue, en outre, un indicateur des pratiques des enseignants. De la même manière, nous considérons les documents numériques « comme des révélateurs de pratiques, en ce sens qu’ils contiennent les intentions premières des enseignants sur le déroulement des séquences qui auront lieu dans la classe et des indices sur la façon dont ils se représentent la construction du savoir par l’élève et leur propre rôle dans ce processus » (Mathé, 2010, p. 12). Ainsi, ferons-nous l’hypothèse que ces deux types de documents, rédigés en arabe, sont révélateurs des conceptions que se font les enseignants marocains des pratiques expérimentales.
26L’intérêt de tels documents est qu’ils permettent de recueillir des données sur la pratique des enseignants qui n’est en aucun cas assimilable à leur discours, au cours d’une interview, sur leur pratique. En effet, entre une pratique et le discours sur cette pratique se produisent nécessairement des distorsions qu’il est difficile de mesurer (Orlandi, 1991). Ainsi, la façon dont est conduite la transposition didactique de la séquence de digestion in vitro de l’amidon par les enseignants nous paraît indispensable pour accéder au travail de ces professeurs et de le comparer à celui des auteurs de manuels. En effet, les programmes et les orientations pédagogiques relatifs aux sciences de la vie et de la Terre du cycle collégial (MÉNESFCRS, 2009), indiquent que ces ouvrages renforcent le travail du professeur et aident les élèves à assimiler les connaissances présentées, à perfectionner leurs habiletés et à s’assurer du degré d’atteinte des objectifs d’apprentissage chez eux. Ces référentiels préconisent l’introduction de l’approche par compétences, la prise en compte de la représentation des élèves (afin de dépasser les lacunes de la pédagogie par objectifs) et la mise en œuvre d’une démarche scientifique en classe. Ils considèrent donc que les manuels assurent, selon l’expression de Lebrun (2009), une position centrale entre l’enseignant et l’apprentissage. C’est dans ce contexte que nous nous posons les questions suivantes : la transposition didactique du concept de digestion par les enseignants est-elle congruente avec l’évolution des savoirs didactiques ? Existe-t-il une possible cohérence et/ou incohérence entre les pratiques d’enseignement et les manuels scolaires analysés ?
27Pour mener une étude comparative entre la médiation exercée par l’enseignant et les manuels scolaires étudiés, nous allons analyser :
- le mode didactique des activités expérimentales mis en œuvre par les enseignants dans leur classe ;
- les savoirs conceptuels et les savoir-faire recouvrant la séquence dans les cahiers des élèves ;
- le niveau de mise en œuvre des activités expérimentales et les fonctions que remplissent ces expériences à travers les pratiques d’enseignement.
28L’analyse des objectifs des activités expérimentales nous permet de dégager le mode didactique de l’expérimental tel qu’il est conçu par Coquidé (1998). Quant aux composantes de la démarche expérimentale retenues précédemment, elles nous fournissent un cadre de référence pour identifier les savoirs disciplinaires mobilisés par les élèves et, par conséquent, de préciser le niveau de mise en œuvre de l’activité expérimentale ainsi que les fonctions que remplissent cette dernière.
29La séquence portant sur la nature des transformations digestives des aliments, sur laquelle se focalise notre étude, fait partie du premier chapitre (la digestion) de la première partie du programme intitulée les fonctions de nutrition. Le corpus étudié est constitué de deux documents numériques (de deux enseignants E et J) recueillis sur internet, ainsi que des cahiers de cours de huit élèves dont l’enseignement/apprentissage de chacun d’entre eux est assuré par un des huit enseignants A, B, C, D, F, G, H et I.
30L’analyse du contenu, relatif à la séquence portant sur la digestion des aliments, dans les cahiers des élèves ou les documents numériques, révèle que cette séquence débute soit par la présentation des expériences (enseignants A, B, C, D et E) soit par la formulation d’une observation (enseignants F, G et H, I et J) comme cela a été constaté respectivement dans le manuel Fi Rihab et dans le manuel Al Wadih. En outre, on note que ces enseignants, comme les auteurs de ces deux ouvrages, proposent aux élèves l’expérience de l’hydrolyse de l’amidon par la salive pour déterminer la nature de cette digestion. Cette harmonie, existant entre le curriculum réel et le curriculum potentiel représenté par les manuels scolaires, indique qu’on a affaire à une cohérence dite externe, c’est-à-dire détectée entre les deux curriculums.
31Dans les figures 1 et 2, ainsi qu’en annexe, vous trouverez la manière dont cette séquence de digestion in vitro d’amidon a été transposée ou apprêtée dans les dix documents analysés.
32Les enseignants A, B, C, D et E qui partent des expériences de digestion in vitro d’amidon (voir figure 1 et annexe) visent à aboutir par généralisation à la théorie. Ils attribuent donc aux pratiques expérimentales le rôle de redécouverte du concept de digestion, comme cela a été constaté dans le manuel Fi Rihab (Boulal, 2020), ce qui attribue une cohérence externe entre le curriculum réel et le curriculum potentiel représenté par l’ouvrage suscité. La logique expérimentale de la mise en place de cette méthode ou pédagogie de redécouverte est inductive. Son objectif est la redécouverte du concept de digestion. Il s’agit alors, selon Coquidé (1998), d’un mode didactique d’élaboration théorique.
33Quant aux enseignants F, G, H, I et J (voir annexe) qui partent d’une observation, ils initient les élèves à la pratique expérimentale avec, présent à leur esprit, l’acronyme OHERIC (cas des enseignants F et G) ou sa variante OQHERIC (cas des enseignants H, I et J) : Observation → Question → Hypothèse → Expérience → Résultat → Interprétation → Conclusion. Insérée également dans un cadre inductiviste, cette méthode dite OHERIC a pour objectif de confirmer, grâce à des expériences, la validité d’une hypothèse induite à partir des observations empiriques. Cette démarche d’enseignement/apprentissage a également été mise en œuvre dans le manuel Al Wadih (Boulal, 2020), ce qui confère une cohérence externe entre cet ouvrage et le curriculum réel.
34Cette épistémologie sur laquelle les enseignants ancrent leur perception des pratiques expérimentales « est celle de l’empirisme dogmatique, faisant une large place à l’induction à partir de l’observation » (Kahn, 2000, p. 32). Ainsi, elle ne permet pas de faire émerger les conceptions des élèves relatives à la digestion d’amidon et de les mettre à l’épreuve du réel afin de les corroborer ou de les réfuter au sens poppérien (Popper, 1985). Elle a plutôt pour objectif d’illustrer, grâce à un protocole expérimental proposé, que la salive est responsable de la transformation d’amidon en une substance sucrée ou encore de confirmer, par la mise en œuvre d’une méthode OHERIC, la validité d’une hypothèse induite, par guidage, à partir d’une observation. Or, « pour apporter une observation de quelque valeur, il faut déjà, au départ, avoir une certaine idée de ce qu’il y a à observer » (Jacob, 1981, p. 29).
35Comme elles ne débutent pas par un problème permettant aux élèves d’extérioriser leurs conceptions pour sa résolution, puis de les tester afin de les réfuter ou de les corroborer, la méthode de redécouverte ainsi que le schéma OHERIC ne favorisent donc en rien l’appropriation de la démarche d’investigation dont la démarche expérimentale de type hypothético-déductif est une déclinaison possible. En effet, l’expérience a pour objectif, dans ces situations d’enseignement/apprentissage, d’illustrer un savoir déjà connu par les enseignants et non de remettre en cause des connaissances déjà acquises par les élèves. Nous avons donc affaire, selon Coquidé (1998), à un mode didactique d’élaboration théorique et non à celui d’investigation. Or, « la science ne commence que s’il y a problèmes » (Popper, 1985, p. 68). Cariou (2015) insiste, lui aussi, sur le lancement de la séquence qui devrait partir d’un problème explicatif ou d’une question. Ces problèmes surgissent lorsque les connaissances acquises préalablement conduisent à des difficultés et, par conséquent, à poser des questions. Comme le souligne Bachelard (1993, p. 14), « pour un esprit scientifique, toute connaissance est une réponse à une question. S’il n’y a pas eu de question, il ne peut y avoir connaissance scientifique. Rien ne va de soi. Rien n’est donné. Tout est construit ».
36Sur le plan de la logique expérimentale mise en œuvre, les enseignants comme les auteurs des manuels Fi Rihab et Al Wadih (Boulal, 2020), utilisent des tests colorés pour la mise en évidence du phénomène de digestion d’amidon : test à l’eau iodée et test à la liqueur de Fehling ce qui indique une cohérence entre les deux curriculums. Cependant, l’enseignant E propose, dans son document numérique, des expériences portant sur un seul test : test à la liqueur de Fehling.
37Quant au protocole expérimental, il est représenté dans des photocopies distribuées par les enseignants et collées dans les cahiers des apprenants. Dans certains cas, il est traduit en schémas (enseignants A et B, voir figure 1 et annexe) ou en récits expérimentaux consignés dans un tableau (enseignant C). Dans d’autres cas, ce protocole est absent des cahiers des apprenants (enseignant D) ou l’enseignant renvoie ses élèves au protocole expérimental proposé dans les manuels (cas de l’enseignant C à propos de l’expérience de dialyse qu’il aborde dans cette séquence). Dans le document numérique de l’enseignant E, les expériences sont traduites en images. Cependant, si les auteurs du manuel prévoyaient que les enseignants prescrivent aux élèves la tâche consistant à réaliser les expériences proposées, aucune consigne à ce propos n’a été constatée dans les cahiers des apprenants ainsi que dans le document numérique suscité, ce qui laisse penser que les apprenants n’auront pas à manipuler dans cette séquence. Cette incompatibilité du curriculum réel avec le curriculum potentiel induit une certaine incohérence externe.
Fig. 1 : séquence de disgestion in vitro d’amidon
38Dans le tableau recopié du tableau de la classe par les élèves de l’enseignant D, on décrit puis on interprète les résultats expérimentaux obtenus dans le tube-témoin et le tube-test sans indiquer qu’il s’agit d’interprétation et sans mentionner que l’essai à la liqueur de Fehling est à chaud (voir annexe).
39Dans les photocopies collées dans les cahiers, la description et l’interprétation des résultats expérimentaux sont écrites par les élèves des enseignants A, B et C (voir figure 1 et annexe) sans que le terme interprétation soit mentionné dans le schéma expérimental distribué par le premier enseignant à ses élèves. Quant à la conclusion rédigée par les élèves des enseignants B et C (voir figure 1 et annexe), elle est, en réalité, une interprétation, parfois abusive (enseignant C), des résultats expérimentaux. En effet, le test à la liqueur de Fehling n’indique en rien, pour l’enseignant C, que l’élément apparu était du glucose, mais il montre seulement qu’un composé a réduit la liqueur de Fehling, à chaud, et a provoqué la coloration rouge brique.
40Dans le document numérique de l’enseignant E, seule la description des résultats expérimentaux accompagne les expériences proposées (voir annexe).
41Vient ensuite l’exploitation proprement dite des résultats expérimentaux qui est, comme nous l’avons dit plus haut, une production des enseignants (voir annexe) :
Cas de l’enseignant A
+ Résultat
Le tube B est un tube témoin.
Le tube A : on observe, après 15 min, la disparition de l’amidon et l’apparition d’un sucre simple.
+ Je conclus :
L’amylase salivaire simplifie, à 37 °C et en présence d’eau, l’amidon en maltose. Cette réaction s’appelle l’hydrolyse.
On conclut que la molécule de l’empois d’amidon s’est transformée chimiquement en un sucre simple par la salive.
Cas de l’enseignant B
+ Explication et conclusion
Il y a disparition dans le tube B de l’empois d’amidon et apparition à sa place d’un sucre simple « le maltose » et « le glucose ».
Dans le tube A, l’empois d’amidon ne s’est pas transformé en un sucre simple à cause de l’absence de la salive dans ce tube.
On conclut que la molécule d’empois d’amidon s’est transformée par la salive en un sucre simple.
Cas de l’enseignant C
Dans une seconde activité, intitulée « concept de simplification moléculaire », l’enseignant demande aux élèves, dans un premier temps, d’analyser les documents 3 (expérience de dialyse) et 4 (interprétation schématique de cette expérience) de la page 13 du manuel FI Rihab. La réponse à cette consigne est comme suit :
La membrane de cellophane présente de fins pores qui laissent passer les très petites molécules mais ne laissent pas passer les petites molécules ;
L’amidon est une grosse molécule alors que le glucose est une petite molécule.
Cas de l’enseignant D
Conclusion : la molécule d’amidon se transforme en molécules du maltose grâce à la salive qui renferme une substance organique nommée amylase salivaire qui est une enzyme.
Cas de l’enseignant E
Comparaison des résultats : on constate qu’on a obtenu des résultats différents dans les deux tubes A et B ; il s’est formé un précipité rouge brique dans le tube A mais ce précipité ne s’est pas formé dans le tube B.
Conclusion : on conclut que le tube A contient des sucres simples alors que le tube B ne contient pas des sucres simples.
Explication : au niveau de la bouche, la salive transforme la molécule d’amidon (grosse molécule) en une molécule de sucre simple (petite molécule), c’est la digestion chimique.
42L’analyse de ces traces écrites, à propos de la digestion in vitro d’amidon par la salive montre que le terme interprétation (ou explication) ne figure pas dans les cahiers des élèves des enseignants A, C et D. Elle fait également apparaître que ce que l’enseignant A considère comme résultat consiste, en réalité, en une interprétation incomplète car les résultats obtenus dans le tube-témoin n’ont pas été expliqués. Quant à l’explication rédigée dans les cahiers des élèves de l’enseignant B, et qui est considérée dans le document 1 comme conclusion, elle traduit ici une interprétation abusive et une imposition dogmatique du savoir sous couvert de l’expérience. « En effet, rien n’indique dans cette expérience que l’élément apparu, en présence de la salive, était du maltose (et/ou du glucose !). Il a été montré qu’un composé a réduit la liqueur de Fehling, à chaud, et provoqué la coloration rouge brique. Rien ne permet d’inférer la nature de ce sucre réducteur. Dire qu’il s’agit du maltose ou du glucose ne peut être que formuler une hypothèse (à tester) et non un résultat » (Boulal, 2020, p. 220). Ainsi, on pourrait interpréter les résultats expérimentaux obtenus comme suit : en présence de salive, il y a disparition de l’amidon et formation de sucre réducteur, alors qu’en absence de salive, il n’y a ni disparition de l’amidon, ni formation de sucre réducteur.
43En ce qui concerne la réponse fournie à propos de l’analyse des résultats portant sur l’expérience de dialyse, comme deuxième activité abordée par l’enseignant C, elle consiste, en fait, en une interprétation des résultats expérimentaux obtenus, plutôt qu’à une analyse de ces résultats. En plus, la relation entre la digestion de l’amidon et la dialyse, demandée par les auteurs du manuel Fi Rihab cité plus haut, n’a pas été établie.
44Quant aux conclusions proposées par les enseignants A et D, elles sont également abusives. En outre, conclure que la simplification moléculaire de l’amidon ou sa transformation résulte de l’action d’une enzyme salivaire baptisée amylase salivaire (enseignant D) ou que la réaction de digestion d’amidon est une réaction d’hydrolyse (enseignant A) sont des impositions dogmatiques. En effet, le facteur variable dans les expériences proposées est la salive et non l’amylase salivaire, et l’eau contenue dans l’empois d’amidon est présente aussi bien dans le tube-test que dans le tube-témoin. Donc, ces données ne permettent d’inférer ni la nature de la substance salivaire mise en jeu dans cette réaction, ni le procédé permettant la décomposition de l’amidon. Elles conduisent plutôt à une généralisation inductive selon laquelle la salive est indispensable à la transformation de l’amidon en sucre réducteur. C’est ce que l’enseignant E a considéré comme explication des résultats expérimentaux sans mettre en évidence la disparition d’amidon par le test à l’eau iodée. Cependant, la conclusion que cet enseignant a formulée est une interprétation correcte des résultats qu’il a obtenus.
45Il convient de noter également qu’à l’exception de l’enseignant E, aucune comparaison des résultats expérimentaux n’a été demandée aux élèves par les autres enseignants, alors que c’est cette activité mentale qui prépare les étapes suivantes : l’interprétation des résultats et la conclusion. En effet, ces dernières sont loin d’être évidentes pour les élèves en absence d’une comparaison pertinente des résultats expérimentaux.
46À la fin de la progression de la séquence, un bilan correspondant à la structuration des savoirs visés est rédigé :
Cas de l’enseignant A
37 °C
Amidon + eau + amylase salivaire → maltose + amylase salivaire
Cas de l’enseignant B
On conclut que la grosse molécule de l’empois d’amidon se fragmente par l’amylase salivaire en molécules du maltose et du glucose.
L’amylase salivaire est une substance chimique qui catalyse la réaction de lyse d’amidon en maltose sans entrer dans la composition des produits obtenus, et de ce fait, on l’appelle enzyme.
La fragmentation de la molécule d’amidon par l’enzyme est appelée simplification moléculaire.
L’eau intervient dans la simplification moléculaire de l’empois d’amidon en maltose, et de ce fait on appelle hydrolyse cette fragmentation par l’eau.
Le glucose est le bilan de la simplification moléculaire totale de l’amidon.
Cas de l’enseignant C
Bilan (concernant l’expérience de digestion in vitro d’amidon)
D’après l’expérience, on conclut que, à 37 °C et dans un temps suffisant, l’amidon se transforme en maltose et en glucose par la salive.
B - analyse du document 5 de la page 13 du manuel Fi Rihab
La simplification moléculaire de la grande molécule d’amidon en glucose se fait par l’enzyme (substance chimique qui catalyse la réaction sans entrer dans la composition des produits) amylase salivaire.
Amylase salivaire
amidon → glucose
Cas de l’enseignant D
La molécule d’amidon (grande) se fragmente en molécules du maltose (petites) qui se transforment à leurs tours en molécules de glucose (plus petites). Cette opération s’appelle la simplification moléculaire.
Cas de l’enseignant E
La transformation s’effectue par une enzyme spécifique baptisée amylase, et ce selon la réaction suivante :
37 °C
Amylase + amidon → amylase + maltose
eau
47Les savoirs conceptuels que ces enseignants souhaitent faire acquérir à leurs élèves lors de cette séquence est que la simplification moléculaire consiste en une fragmentation de la molécule d’amidon en maltose et/ou en glucose (enseignants A, B, C, D et E) par une enzyme dite amylase salivaire (enseignant A, B, C et E) et ce, en présence de l’eau (enseignants A, B et E).
48Ces savoirs conceptuels inscrits dans ce bilan sont abusifs et imposés. En effet, le procédé permettant la décomposition de l’amidon et la nature de la substance salivaire qui catalyse la réaction, ainsi que la nature des éléments apparus à la fin de cette réaction, ne peuvent pas être construits à partir des résultats des expériences proposées. Ces savoirs, apportés par les enseignants, sont issus d’un travail avec le manuel scolaire Fi Rihab où le modèle incorrect de digestion d’amidon est également imposé par les auteurs de cet ouvrage (Boulal, 2020).
49Les auteurs du manuel Fi Rihab, imposé dans les collèges où exerçaient les enseignants A, B, C et D, prévoyaient que ces enseignants prescrivent aux élèves les tâches qui consistent à :
- « réaliser les expériences de digestion in vitro d’amidon proposées sous forme d’images, de conclure à propos de la transformation qu’a subie l’amidon et de montrer que la digestion est une réaction chimique et non une simple dissolution ;
- réaliser l’expérience de dialyse proposée sous forme d’images et à justifier que la digestion de l’amidon est une simplification moléculaire ;
- établir, à partir des résultats de l’expérience de dialyse et de leurs interprétations proposés sous la forme de documents, la relation entre la digestion de l’amidon et la dialyse ;
- donner, à partir de modèle de simplification moléculaire de l’amidon proposé sous forme de document, le nom de l’élément salivaire intervenant dans la digestion d’amidon, et à déterminer son rôle et la manière dont il intervient ;
- justifier que la digestion d’amidon est une opération chimique qui consiste en une simplification moléculaire » (Boulal, 2020, p. 219).
50Cependant, la réalisation de la séquence par les enseignants A, B, C et D n’a pas donné lieu au déroulement prévu par les auteurs du manuel Fi Rihab, ce qui confère une incohérence entre les deux curriculums. En effet, la fonction essentielle que remplissent les activités expérimentales, à travers les pratiques de cet enseignement, est l’acquisition de savoirs par les élèves à la suite d’un exposé linéaire soutenu par des expériences présentées sous la forme d’un document. Il s’agit alors, selon la catégorisation proposée dans le tableau 1, d’une activité expérimentale illusoire où les élèves n’exécutent, semble-t-il, aucune tâche, alors qu’on a affaire à une activité expérimentale structurée dans le manuel Fi Rihab (proposition du protocole expérimental par les auteurs du manuel, manipulation et exploitation des documents par les élèves). Quant à l’enseignant E qui prévoit, semble-t-il, une exploitation, par les élèves, des résultats des expériences proposées, on peut dire que l’activité expérimentale est celle d’exercice, suivant la même catégorisation (tableau 1).
51L’analyse des cahiers des élèves des enseignants F, G, H et I, ainsi que le cahier de cours de l’enseignant J, montre que l’enseignement expérimental de la digestion d’amidon commence par une observation suivie ou non d’une question. Viennent ensuite l’hypothèse, puis les expériences, les résultats expérimentaux, leur interprétation et enfin la conclusion (voir figure 2, texte et annexe). Donc, l’initiation des élèves à la pratique expérimentale est menée, comme dans le manuel Al Wadih, avec, présent à l’esprit de ces enseignants, l’acronyme OHERIC ou OQHERIC (Q = questionnement).
52En ce qui concerne la logique expérimentale mise en œuvre lors de l’exploitation des résultats, il n’y a guère de différence par rapport aux enseignants A, B, C et D.
Cas de l’enseignant F
Observation : après mastication d’un morceau de pain, pendant quelques minutes, il prend, après son mélange avec la salive, un goût sucré qui diffère du premier goût, ce qui indique que certains constituants du pain ont subi une transformation après leur mélange avec la salive.
Cas de l’enseignant G
Observation : au cours de la mastication des frites on sent un goût sucré.
Cas de l’enseignant H
Observation : au cours de la mastication d’un morceau de pain pendant quelques minutes, son goût devient sucré.
Comment le pain devient sucré ?
Cas de l’enseignant I
Observation : après mastication d’un morceau de pain, pendant quelques minutes, il se mélange avec la salive et prend un goût sucré.
Quel est l’origine de ce goût sucré ?
Cas de l’enseignant J
Observation : au cours de la mastication d’un morceau de pain, on sent un goût sucré différent du premier goût, ce qui indique que certains constituants du pain ont subi une transformation après leur mélange avec de la salive.
53La séquence débute donc par une observation qui se focalise sur des aliments (pain ou frites) que les élèves savent, grâce au simple test à l’eau iodée, qu’ils sont riches en amidon. La salive indispensable pour l’apparition du goût sucré n’est pas signalée dans cette observation par les enseignants G et H. Cependant, les enseignants F, I et J l’indiquent et deux d’entre eux (enseignants F et J) insinuent même que c’est cette salive qui est à l’origine de la transformation mise en évidence. Cette expérience provoquée est parfois suivie d’un questionnement (enseignants H et I). OHERIC devient alors, pour ces enseignants OQHERIC, « mais le cadre empirique donnant la primauté à l’observation (O), lui, ne change pas, malgré l’apparition du problème » (Brunet, 1998, p. 151) ou de la question. En effet, un questionnement « ne peut pas émerger spontanément en observant un phénomène de manière “neutre”. L’observation scientifique s’appuie sur un cadre théorique de nature scientifique qui est à distinguer de l’observation spontanée ou de sens commun » (Hasni, Belletête & Potvin, 2018, p. 28). Elle est orientée, chez les apprenants, par leurs conceptions et leurs cadres de référence ainsi que par leurs savoirs pré-acquis, comme cela a été souligné par Hasni et Samson (2007, 2008).
54Quant à l’enseignant J, pour connaître comment ce goût sucré est apparu, il propose les résultats d’analyse d’un morceau de pain avant et après mastication. La présence, dans ce dernier cas, du maltose, du glucose et de la salive (voir annexe, figure 8), le conduit à poser la question suivante : d’où vient le maltose ? Cependant, il ne cherche pas à savoir l’origine du glucose qui, selon lui, n’existait pas dans le pain avant la mastication.
55Pour expliquer l’origine du goût sucré, on émet les hypothèses suivantes :
Cas de l’enseignant F
On peut dire que la salive transforme l’empois d’amidon en une substance sucrée (le maltose et le glucose).
Peut-être, l’amidon contenu dans les frites s’est transformé par la salive en une substance sucrée.
Cas de l’enseignant G
Peut-être, l’amidon contenu dans les frites s’est transformé par la salive en une substance sucrée.
Cas de l’enseignant H
Peut-être le pain devient sucré à cause de la faim.
Peut-être la mastication est responsable de l’apparition du goût sucré.
Peut-être le goût sucré apparaît à cause de l’effet de la salive sur le pain.
Peut-être l’amidon entre en réaction avec la salive dans la bouche et se transforme en une substance sucrée.
Cas de l’enseignant I
Peut-être l’amidon à goût non sucré s’est transformé en un sucre simple sucré.
Cas de l’enseignant J
Peut-être, l’amidon s’est transformé en maltose après son mélange avec la salive.
56L’analyse des traces écrites de quatre élèves dont l’enseignement/apprentissage de chacun d’entre eux est assuré respectivement par un des enseignants F, G, H et I ainsi que le document numérique de l’enseignant J, met en évidence que le premier enseignant (F) traduit, dans son hypothèse, les constituants du pain, mentionnés dans l’observation proposée par l’empois d’amidon. Ainsi, il semble que ce professeur ne distingue pas l’amidon de son empois qui est une préparation à base de ce glucide et d’eau chaude. Il précise également que la substance sucrée qui apparaît, en présence de la salive, est du maltose et du glucose.
57Pour les enseignants G, I et J, c’est l’amidon qui se transforme par la salive en une substance sucrée. Cependant, le terme salive n’apparaît pas dans l’observation provoquée par le premier enseignant (G). Quant à l’enseignant H, c’est tantôt le pain qui se transforme à cause de la faim (première hypothèse) ou de l’action de la salive (troisième hypothèse) et tantôt l’amidon qui se transforme en une substance sucrée par la salive (quatrième hypothèse) ou par la mastication (deuxième hypothèse). On note, ainsi, la formulation d’un nombre important d’hypothèses ou d’idées explicatives dont la première, la troisième et la quatrième sont trop éloignées de ce qui est indiqué dans l’observation et qu’il faudrait écarter par un débat critique entre les élèves. En outre, l’introduction, par les enseignants F, G, H et J, de l’adverbe peut-être dans les hypothèses émises rend ces dernières irréfutables. En effet, cet adverbe marque le doute, ce qui ne permettrait donc pas de falsifier ou démentir une telle hypothèse.
58Le protocole expérimental est traduit en images (enseignant J, voir annexe, document 2) ou présenté, sous forme d’un schéma (figure 2), dans des photocopies distribuées par les enseignants F et I, et collées dans les cahiers de leurs élèves. Quant aux enseignants G et H, ce protocole est recopié du tableau de la classe par les apprenants puisque le schéma des expériences dans les cahiers de ces élèves, comme dans le cahier du cours de l’enseignant J, ne montre que deux tubes : un tube-témoin et un tube-test, placés dans une cuve à 37 °C. Ainsi, la valorisation de l’enseignement expérimental, aussi bien par les enseignants que par les auteurs de manuel, confère une cohérence externe entre les deux curriculums. Cependant, comme cela a été constaté précédemment, aucune consigne concernant la réalisation de l’expérience n’a été notée dans les cahiers des élèves ou le cahier de cours de l’enseignant J, alors que les auteurs des manuels prévoyaient que les enseignants prescrivent aux élèves cette tâche, ce qui attribue une incohérence externe entre les curriculums réel et potentiel.
59Il convient de noter que parmi les quatre hypothèses formulées dans les cahiers des élèves de l’enseignant G, seule la quatrième a fait l’objet d’une vérification, alors que les trois autres ont été écartées. Quant à l’expérience proposée dans le cahier de cours de l’enseignant J, elle n’est pas pertinente (n’a pas de lien avec l’hypothèse émise). En effet, la réaction de Fehling n’est pas spécifique d’une substance quelconque telle que du maltose ou du glucose. Elle est utilisée, cependant, pour mettre en évidence la présence de sucres réducteurs dans une solution. Pour identifier avec précision ces sucres, on utilise des osaozones.
Fig. 2 : expérience de digestion in vitro d’amidon
60La description des résultats et leur interprétation sont rédigées par les élèves des enseignants F et I sur les schémas que ces deux professeurs leur ont fournis. Le premier enseignant n’indique pas qu’il s’agit d’une interprétation (figure 2), alors que le second considère cette dernière comme une conclusion (voir annexe, figure 6) avant de la reformuler comme une explication en indiquant, cette fois-ci, que le sucre simple apparu est du maltose :
- Dans le tube A aucune transformation n’a lieu et l’apparition de la couleur bleu violet indique la présence de l’amidon ;
- Dans le tube B, il y a disparition de l’amidon et apparition à sa place d’un sucre simple appelé maltose.
61Dans le cahier de cours de l’enseignant J (voir annexe, figure 8), la description des résultats expérimentaux, consignée dans un tableau accompagnant le schéma de l’expérience de digestion in vitro d’amidon, indique l’apparition d’un précipité rouge brique dans le tube-test sans que ce dernier soit chauffé. En outre, aucune interprétation des résultats expérimentaux ne figure dans ce cahier.
62Dans les cahiers des élèves de l’enseignant H, seule la description des résultats expérimentaux est rédigée dans un tableau qui ne pourrait, dans ce cas, qu’être recopié du tableau de la classe (voir annexe, figure 5). Cependant, la description et l’interprétation des résultats expérimentaux sont absentes des cahiers des élèves de l’enseignant G (voir annexe, figure 4).
63Vient ensuite la conclusion des résultats expérimentaux.
Cas de l’enseignant F
Conclusion : en présence de la salive, l’amidon se transforme, à la température du corps, en maltose et en glucose. Ainsi, la salive renferme une enzyme amylase salivaire dont son rôle réside dans la catalyse de la lyse d’amidon en maltose par l’eau à une température du corps. On appelle cette réaction hydrolyse, c’est la digestion chimique.
Cas de l’enseignant G
Conclusion : l’empois d’amidon se transforme par la salive, à 37 °C, en une substance sucrée appelée maltose.
La salive renferme une substance protéique qui est une enzyme nommée amylase salivaire est spécialisée dans la simplification de la macromolécule de l’amidon en petites molécules.
Enfin, on présente cette transformation, en présence d’eau, par une réaction chimique.
Cas de l’enseignant H
Conclusion : d’après les résultats expérimentaux, on conclut que la salive exerce un effet sur l’amidon et le transforme en un sucre simple réducteur dans des conditions semblables à ceux du corps.
Cas de l’enseignant I
On conclut donc que la macromolécule de l’empois d’amidon s’est transformée chimiquement, par la salive, en un sucre simple le maltose.
Cas de l’enseignant J
Conclusion :
La désagrégation de l’amidon se fait selon la relation chimique suivante :
37 °C
Amidon + amylase salivaire → maltose + amylase salivaire
Fig. a : représentation schématique de la simplification de la molécule d’amidon en maltose dans le cahier de cours de l’enseignant J
64On constate qu’au lieu que la conclusion valide ou invalide l’hypothèse émise, elle paraît traduire, dans les traces écrites des élèves des enseignants F, G, H et I, une interprétation, qui est parfois abusive, des résultats expérimentaux obtenus dans le tube-test avec une imposition dogmatique des savoirs (enseignants F, G et I). En effet, rien n’indique, dans cette expérience, la nature de la substance apparue ainsi que celle de la substance salivaire mise en jeu. En outre, le procédé permettant la décomposition de l’amidon (hydrolyse) et/ou la spécificité de l’enzyme qui la catalyse, mentionnées dans les cahiers des élèves des enseignants F et G, n’ont pas été mises en évidence. Cependant, les résultats expérimentaux n’ont pas été exploités par l’enseignant J ; la conclusion qu’il a formulée est en fait un bilan de connaissances.
Cas de l’enseignant F
La digestion dans la bouche s’effectue par des actions mécaniques effectuées par la bouche et les muscles (digestion mécanique) et par des actions chimiques catalysées par l’enzyme amylase salivaire spécifique de la fragmentation des molécules complexes d’amidon en molécules simples du maltose à une température de 37 °C et en présence d’eau, on appelle cette réaction une simplification moléculaire (hydrolyse d’empois d’amidon) c’est la digestion chimique.
37 °C
Empois d’amidon + eau + amylase salivaire → maltose + amylase salivaire + eau
Cas de l’enseignant G
Les aliments subissent, dans la bouche, deux sortes de digestion :
- une digestion mécanique : coupure et broyage des aliments par les dents ;
- une digestion chimique : simplification moléculaire de l’amidon par une enzyme amylase salivaire et on obtient à la fin de la digestion buccale un bol alimentaire.
Cas de l’enseignant H
Les glandes salivaires secrètent la salive renfermant des éléments protidiques responsables de la réduction de l’amidon et sa transformation, après une réaction chimique, en un sucre qui est le maltose.
La salive est un suc digestif renfermant une enzyme digestive, constituée des éléments digestifs (suscités), dite amylase salivaire.
Cas de l’enseignant I
Remarques :
- constituants de la salive ;
- constituants de l’amidon ;
- l’amylase est une substance chimique qui catalyse une réaction de simplification de l’amidon en maltose et en glucose sans entrer dans la composition des produits obtenus, et de ce fait on l’appelle enzyme.
Les aliments ingérés subissent dans la bouche :
- une transformation mécanique : elle consiste en la coupure et la déchirure des aliments par les dents pour former un bol alimentaire ;
- une transformation chimique : elle consiste en une transformation d’une partie d’amidon en glucose et en maltose.
Fig. b : représentation schématique de la simplification de la molécule d’amidon en maltose par l’amylase salivaire
Cas de l’enseignant J
Le sucre d’amidon (sucre complexe) se fragmente, au niveau de la bouche sous l’effet de l’enzyme amylase salivaire, en un sucre simple sucré qui est le maltose.
65En ce qui concerne le savoir conceptuel que ces enseignants souhaitent faire acquérir à leurs élèves lors de cette séquence, il n’y a guère de différence par rapport aux enseignants A, B, C, D et E. Il est abusif et imposé comme cela a été constaté dans les manuels scolaires analysés, ce qui confère une cohérence externe entre les curriculums réel et potentiel.
66Quant à la modélisation proposée par l’enseignant I, elle montre des enzymes-ciseaux coupant un collier de perles-molécules, pour obtenir un grand nombre de diades selon l’expression de Sauvageot-Skibine (1991). Bien qu’on indique qu’il s’agisse d’une enzyme qui catalyse une réaction de simplification de l’amidon en maltose et en glucose sans entrer dans la composition des produits obtenus, l’image des ciseaux (voir figure b), laisse croire que la digestion est une transformation physique. De même, la forme de l’enzyme amylase salivaire et de la macromolécule (amidon) sur laquelle la première se fixe, ainsi que l’absence de la molécule d’eau dans la représentation schématique proposée par l’enseignant J (figure a) dans sa conclusion, permettent de penser, comme cela a été constaté ailleurs par Sauvageot-Skibine (1991), qu’on a affaire à une enzyme-sécateur qui simplifie, (ou fragmente selon l’enseignant J) cette macromolécule. Enfin, les enseignants F et G, qui considèrent que la mastication est une digestion, renforcent encore la conception mécanique erronée que les élèves, eux-mêmes, pourraient avoir à propos de cette fonction biologique. En effet, ce broyage par les dents, comme phénomène mécanique, n’a pour rôle que de préparer les aliments, à la digestion opérée par la salive, comme phénomène chimique, dans la bouche.
67La préparation de cette séquence didactique à partir du manuel Al Wadih prévoyait que les enseignants prescrivent aux élèves les tâches qui consistent à :
- « déterminer, à partir de l’expérience de mise en évidence de l’amidon dans un morceau de pain, la nature de l’aliment mis en évidence et à formuler une hypothèse expliquant l’apparition du goût sucré après 10 minutes de la mastication du morceau de pain ;
- déterminer, à partir des expériences de l’hydrolyse d’amidon par la salive proposées sous forme d’images, l’importance du tube B (témoin) et à donner le nom de ce dernier, à justifier la raison pour laquelle on fixe la température de bain-marie à 37 °C et à remplir, selon le cas, un tableau proposé après l’avoir copié sur le cahier (noter par + ou – les résultats des tests dans les tubes A et B, et ce avant l’expérience et après l’expérience) ;
- exploiter les résultats expérimentaux, à déterminer le devenir de l’amidon et à donner une première définition de l’amidon » (Boulal, 2020, p. 223).
68Contrairement à cette activité expérimentale structurée, aucune tâche n’a, semble-t-il, été prescrite en classe aux élèves, ce qui confère une incohérence externe entre le manuel suscité et le curriculum réel. Ainsi, la fonction essentielle que remplissent les expériences, à travers les pratiques des enseignants F, G, H et I, est l’acquisition de contenus par les élèves. On a alors affaire, comme pour les enseignants A, B, C et D, à une mise en place, en classe, d’une activité expérimentale illusoire, selon la catégorisation que nous avons proposée dans le tableau 1, ce qui attribue une cohérence interne au curriculum réel.
69Cette première étude comparative entre l’analyse des manuels (Boulal, 2020) et des traces de pratiques d’enseignement à propos de la transposition didactique interne des activités expérimentales relatives à la séquence de digestion, nous permet de détecter les principales cohérences et incohérences constatées entre les curriculums potentiel et réel.
70Cohérences externes (cohérences détectées entre les deux curriculums) :
- La valorisation de l’enseignement expérimental de la digestion dans les deux curriculums ;
- Les pratiques expérimentales de l’enseignement de digestion consistent, dans les curriculums potentiel et réel, en l’expérience de la digestion in vitro de l’amidon par la salive ;
- La mise en œuvre, par les enseignants, de la méthode de découverte ou de la méthode OHERIC proposées par les auteurs des manuels ;
- Dans les deux curriculums, l’activité expérimentale présentée, avec une méthode de redécouverte ou une méthode rappelant le schéma OHERIC, a pour objectif principal la construction du concept de digestion. Cette situation expérimentale dans laquelle les élèves sont mis est alors celle d’élaboration théorique selon l’expression de Coquidé (1998). Gohau (1987) qualifie le dogmatisme caché de ces méthodes expérimentales de bidogmatisme puisque, non content d’imposer le savoir du maître, il prétend le fonder expérimentalement. Et, comme il s’agit de convaincre les élèves, on peut dire avec Monchamp (1993) que le procédé est davantage de nature rhétorique que scientifique ;
- La mise en évidence, dans les deux curriculums, d’une interprétation abusive des résultats expérimentaux ;
- La mise en exergue, dans le curriculum potentiel et parfois dans le curriculum réel, d’une imposition dogmatique du savoir. En effet, les auteurs des deux manuels, ainsi que certains enseignants (A, E, F et G) indiquent qu’il y a décomposition de l’amidon par fixation de l’eau, alors que cette réaction d’hydrolyse n’est pas montrée par les expériences proposées.
71Incohérences externes (incohérences détectées entre les deux curriculums) :
- Les auteurs des manuels prévoyaient que les enseignants prescrivent aux apprenants des tâches qui consistent, essentiellement, à réaliser les expériences proposées dans leurs ouvrages et à exploiter les résultats expérimentaux (Al Wadih) ou les documents proposés (F Rihab), alors qu’aucune de ces tâches n’a été réalisée par les élèves en classe. Ainsi, l’activité expérimentale structurée dans les manuels devient alors illusoire par les enseignants exerçant aux collèges, selon la catégorisation proposée dans le tableau 1 ;
- L’expérience prend, dans le curriculum potentiel, la forme de manipulation qui devrait être réalisée par les élèves, alors qu’elle est évoquée par les enseignants dans le curriculum réel.
72Les cohérences constatées entre les curriculums réel et potentiel nous laissent penser que, dans leur transposition didactique, les enseignants font référence aux manuels scolaires imposés dans leurs établissements. Elles sont donc conformes aux résultats attendus, ce qui corrobore donc notre hypothèse selon laquelle les conceptions erronées que se font les auteurs des manuels marocains de la science, ainsi que l’épistémologie spontanée positiviste, considérée comme dogmatique, sur laquelle ils ancrent leur perception des pratiques expérimentales (Boulal, 2020) influencent négativement les conceptions des enseignants mal formés en didactique des sciences.
73En ce qui concerne les incohérences entre les deux curriculums, certains enseignants, interrogés oralement, évoquent principalement des difficultés relatives à des contraintes de temps : difficultés à finir le programme, contrainte horaire des séances avec une durée jugée insuffisante pour pouvoir mettre les élèves en activité, ce qui oblige à évoquer les expériences et à exploiter les résultats par l’enseignant lui-même. Quant à la façon dont ces résultats expérimentaux ont été exploités, elle nous laisse penser que les enseignants ne décodent pas l’implicite des consignes spécifiques aux sciences expérimentales telles que décrire ou analyser ou comparer, expliquer ou interpréter et conclure. Les erreurs commises lors de la réalisation de ces tâches pourraient être attribuées à la méconnaissance, par les enseignants, des critères d’évaluation de ces capacités intellectuelles. Faut-il alors conclure que la qualité de la formation initiale et/ou qualifiante dispensée au sein des centres de formation n’est pas à la hauteur des aspirations attendues de la réforme au Maroc ?