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35 | 2027 – Processus d’apprentissage en didactique des sciences et des technologies

Date limite de réception des articles : 27 mars 2026

Coordonné par Isabelle Kermen et Magali Gallezot

Ce numéro de RDST se propose de rendre compte de la diversité des regards portés par la recherche en didactique des sciences et des technologies sur les processus d’apprentissage de contenus disciplinaires, de démarches ou d’attitudes propres aux sciences ou aux technologies. Il s’intéresse plus particulièrement aux relations entre évolution singulière des apprenants et évolution collective du groupe-classe incluant la prise en compte de la dimension sensorielle et/ou émotionnelle. Nous souhaitons ainsi repérer les ancrages méthodologiques et théoriques spécifiques mobilisés par les chercheurs en didactique des sciences et des technologies pour observer et analyser ces relations.

Le rapport au savoir d’un apprenant se construit en interaction avec l’enseignant, la classe et le dispositif d’apprentissage. Ce rapport dépend également de l’environnement socio-culturel des apprenants (existence possible de malentendus socio-cognitifs). L’apprentissage en tant que création de sens apparaît comme un processus individuel et collectif. La cognition n’est plus simplement interne mais aussi située, distribuée entre individus et environnement et médiée par des artefacts culturels ou symboliques. Le savoir est d’abord inter-individuel et au cœur de l’action avant d’être intériorisé.

Une approche didactique des apprentissages comporte une analyse du savoir ou des pratiques de savoir qui s’appuie sur diverses contributions (épistémologique, cognitive, linguistique…). Le processus d’apprentissage peut être analysé sous l’angle des modalités qui rendent effective la sémiose, à travers la production et le déchiffrement de signes. Ces signes peuvent être présents sous la forme d’objets matériels, d’éléments de langage, de perceptions, ou encore d’actions et d’émotions. Les interactions en classe peuvent alors viser à maîtriser des jeux de langage et des styles de pensée pour les rendre progressivement plus proches de ceux utilisés par les scientifiques. La pratique du langage et l’action perceptivo-motrice peuvent être considérées comme des éléments constitutifs de la connaissance. La modification d’une action, imposée par exemple par la tâche demandée aux apprenants, crée ou nécessite l’émergence d’un sens nouveau à cette action, tandis que l’émergence du sens permet l’apparition de nouvelles actions et de nouvelles expressions langagières.

Les premières recherches en didactique des sciences ont mis en évidence la récurrence et la similarité des « erreurs » des apprenants dans divers domaines des sciences. Les chercheurs ont interprété ces idées préalables des élèves en termes de représentations ou conceptions ou obstacles ou modes de raisonnement qui souvent offrent une résistance à la construction de connaissances compatibles avec le savoir scientifique. La persistance de ces représentations, souvent issues de l’expérience quotidienne, s’explique par leur ancrage profond dans les habitudes cognitives et motrices de l’individu, mais aussi par les influences culturelles et sociales qui les façonnent. Les situations proposées peuvent faire éprouver des émotions aux apprenants (par exemple celles mettant en relation de très jeunes élèves avec des êtres vivants ou celles évoquant des questions comme le changement climatique, l’effondrement de la biodiversité). Peu d’études didactiques ont jusqu’ici pris en compte le rôle des facteurs émotionnels dans ces apprentissages. Il nous semble a priori que cette question se pose aussi pour des dispositifs d’éducation scientifique hors la classe, formels ou informels, dans lesquels l’apprenant est au contact direct de la nature (comme dans les classes dehors, les aires éducatives…) ce qui peut augmenter la part des facteurs émotionnels, tout comme dans des musées scientifiques de type planétarium par exemple.

Le travail des obstacles, franchissement des obstacles, évolution des conceptions ou représentations vers des connaissances plus conformes au savoir scientifique a donné lieu à un grand nombre d’études. Il est question de viser un changement conceptuel pour lequel les approches divergent quant à son mécanisme et à son empan : remplacement d’une connaissance, restructuration d’un réseau de relations, rupture, enrichissement, lent et graduel passant par des intermédiaires. Les études longitudinales montrent l’évolution de ces idées selon l’âge des apprenants. D’autres études proposent des progressions d’apprentissage (learning progressions) sur des domaines disciplinaires donnés, prenant appui sur les raisonnements et conceptions d’apprenants mis en évidence par les recherches. Ces progressions d’apprentissage constituent une description des niveaux de compréhension de concepts fondamentaux sur un thème donné (comme la matière, l’énergie, la génétique, l’évolution du vivant, le volcanisme) de plus en plus sophistiqués au cours d’une grande période correspondant à plusieurs années scolaires. Documenter des progressions d’apprentissage, les valider empiriquement sont des axes de recherche didactique prometteurs.

Des recherches en didactique des sciences ont éclairé certains chemins par lesquels une éducation scientifique ou technologique est favorisée : les approches mettant en valeur le problème, construction et/ou résolution, la modélisation (impliquant la délimitation d’un référent empirique et sa distinction du registre du modèle), la problématisation qui allie construction du problème et modélisation, l’investigation, l’expérience vécue, l’observation… Ces situations s’ancrent dans des dispositifs divers, en classe ou hors la classe, qui peuvent se décliner de la maternelle à l’université, avec des objectifs différents.

Les articles attendus pour ce dossier de RDST pourront s’inscrire dans les grandes thématiques esquissées en introduction : processus d’apprentissage des apprenants et du groupe classe, rôle d’une approche sensible, prise en compte des émotions. Ils apporteront des éléments de réponse à l’une au moins des questions suivantes et préciseront les appuis théoriques et méthodologiques :

  • Quels contenus en sciences ou en technologies sont accessibles aux apprenants à différents moments de la scolarité, dans un contexte d’éducation formelle ou informelle ?

  • À quelles conditions des dispositifs didactiques (séquence en classe, hors la classe…) ou des situations (situation-problème, modélisation…) font-ils apprendre les sciences ou les technologies ?

  • Au regard des dispositifs et des situations mis en œuvre, quels sont les indices d’apprentissage ? Comment sont-ils définis et observés ?

  • Quel est le rôle des médiations sémiotiques et des artefacts dans l’apprentissage des sciences et des technologies ? Comment est-il caractérisé et observé ?

  • Quelles méthodologies sont mises en œuvre pour analyser les interactions enseignants – apprenants – environnements dans des situations visant une éducation scientifique ou technologique ?

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Les propositions devront être soumises au plus tard le 27 mars 2026 sur notre plateforme dédiée.

Consulter les consignes générales et techniques.

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