Le changement conceptuel en classe de sciences
6 heures
30
Présentation de l’atelier
Diagnostiquer les conceptions, provoquer la rupture, accompagner la reconstruction
Pourquoi certains concepts scientifiques résistent-ils aussi farouchement à l’enseignement ? Avant même d’entrer en classe, les élèves construisent des conceptions du monde qui, souvent efficaces dans la vie quotidienne, entrent en conflit avec les savoirs scientifiques : les objets « lourds » tomberaient plus vite, les saisons seraient dues à la distance Terre-Soleil, le courant électrique serait « consommé » par l’ampoule… Ces conceptions initiales ne sont ni de banales erreurs, ni de simples ignorances : elles sont robustes, cohérentes et mesurent l’écart à franchir pour réellement apprendre la science (Bachelard, 1938 ; Posner et al., 1982 ; Viennot, 1979). Or, les futur·es enseignant·es de sciences sont rarement formé·es à les repérer, à les comprendre et à les transformer.
Cet atelier pratique propose de passer d’une transmission linéaire du savoir à une pédagogie de la transformation. En s’appuyant sur les modèles de changement conceptuel (Posner et al., 1982 ; Vosniadou & Brewer, 1992 ; diSessa, 1993), les participant·es vivent d’abord, eux-mêmes et elles-mêmes, en position d’apprenant·es, une expérience de conflit cognitif ; ils et elles apprennent ensuite à concevoir des dispositifs didactiques éprouvés par la recherche : tests diagnostiques à deux niveaux (Treagust, 1988), situations-problèmes créant une dissonance féconde, séquences de reconstruction des modèles mentaux et réévaluation des apprentissages. L’atelier alterne apports théoriques courts, travaux de conception en binômes et retours collectifs, et débouche sur un plan d’action immédiatement mobilisable en classe.
Programme & Intervenant
Ousmane Sy
Ph. D. — Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR), Canada
Concepteur et animateur de l’atelier
Objectifs de l’atelier
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1
Décrire les caractéristiques des conceptions initiales et des obstacles à l’apprentissage des sciences, et expliquer les mécanismes du changement conceptuel (insatisfaction, intelligibilité, plausibilité, fécondité).
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2
Concevoir un test diagnostique à deux niveaux (two-tier test) sur un concept-seuil de leur discipline.
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3
Concevoir une situation d’apprentissage propre à créer un conflit cognitif fécond et à en accompagner la reconstruction.
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4
Planifier une courte séquence d’enseignement intégrant diagnostic, rupture, reconstruction et réévaluation, à l’aide d’outils validés par la recherche (tests conceptuels, vote interactif, instruction par les pairs).
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5
Faire de l’erreur un levier d’apprentissage dans leur pratique professionnelle.
Public cible
Étudiant·es en enseignement des sciences (physique, chimie, sciences de la vie et de la Terre, technologie) en formation initiale, enseignant·es de sciences en exercice, ainsi que les formatrices et formateurs d’enseignant·es. Aucun prérequis spécifique en didactique : le travail se déroule par groupes disciplinaires, chacun·e choisissant un concept de sa propre discipline, ce qui permet une immédiate mise en pratique.
Approche pédagogique
Approche active, expérientielle et socioconstructiviste : les participant·es expérimentent d’abord les dispositifs en position d’apprenant·es (vécu d’un conflit cognitif, vote interactif, test diagnostique), puis les conçoivent à leur tour dans une logique d’apprentissage par la conception (learning by design). L’atelier alterne apports théoriques synthétiques, travaux en binômes ou en îlots disciplinaires, mises en commun et rétroactions entre pairs. Chaque activité produit une ressource réutilisable — test diagnostique, situation de conflit, plan de séquence — ce qui assure l’engagement et le transfert vers la pratique enseignante.
Infos pratiques
Matériel requis
- Salle en configuration modulable par îlots de 4 à 5 personnes
- Vidéoprojecteur et écran
- 4 à 5 paperboards et marqueurs
- Papier A4
- Post-its
- Cartons de vote colorés (plan B sans numérique)
- Accès Wi-Fi (optionnel, pour le vote interactif en ligne, ex. Mentimeter)
Documents et ressources pédagogiques de l’atelier
- Cahier du participant·e : synthèse des modèles de changement conceptuel, conditions du changement, glossaire
- Fiches-outils : gabarit de test diagnostique à deux niveaux ; grille de conception d’une situation de conflit cognitif ; grille d’analyse d’une séance ; gabarit de plan de séquence
- Exemples de tests conceptuels validés : Force Concept Inventory (FCI), Conceptual Survey of Electricity and Magnetism (CSEM), Geoscience Concept Inventory (GCI), Chemical Concept Inventory (CCI), Biology Concept Inventory
- Banque d’exemples de conceptions initiales documentées, par discipline
Déroulement et séquençage — 29 octobre 2026 (6h)
Le changement conceptuel en classe de sciences
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08h30Accueil, brise-glace et diagnostic vécu15 min« Le paradoxe de l’expert » : vote interactif sur trois questions scientifiques « pièges » (chute des corps, saisons, circuit électrique). Les participant·es constatent en direct que réussir n’est pas toujours comprendre — point de départ de l’atelier.
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08h45Voyage au cœur des résistances : conceptions initiales et changement conceptuel45 minApports interactifs : conceptions initiales et obstacles (Bachelard ; Viennot), modèles du changement conceptuel — insatisfaction (Posner), reconstruction progressive des modèles mentaux (Vosniadou), intuitions fragmentées « p-prims » (diSessa) — conditions du changement (intelligibilité, plausibilité, fécondité) et robustesse des conceptions (Chi). Analyse d’exemples documentés par la recherche, en îlots disciplinaires.
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09h30Pause15 minPause café.
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09h45Atelier 1 : concevoir un test diagnostique à deux niveaux60 minChoix d’un concept-seuil « que les élèves croient comprendre » (Meyer & Land) ; rédaction, par binômes, de questions à deux niveaux — le « quoi » (réponse ou prédiction) et le « pourquoi » (raisonnement mobilisé) (Treagust) ; découverte des tests conceptuels validés (FCI, CSEM…) ; grille d’autoévaluation du test conçu.
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10h45Atelier 2 : créer le « bug » qui ouvre la transformation50 minConception d’une situation de surprise féconde — manipulation, comparaison, analogie ou contre-exemple — créant une dissonance cognitive, puis esquisse du chemin de reconstruction (étayage, modèles intermédiaires). Il ne s’agit pas de « piéger » l’élève, mais d’organiser une mise en doute féconde.
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11h35Pause déjeuner60 minPause repas.
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12h35Atelier 3 : ancrer le nouveau concept40 minStratégies pour rendre la nouvelle idée intelligible, plausible et féconde ; culture de l’erreur et normalisation du doute ; instruction par les pairs et vote interactif (Mazur) ; rendre visibles les gains du nouveau modèle pour faire vivre le moment « Eurêka ».
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13h15Pause15 minPause café.
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13h30Atelier 4 : concevoir une séquence d’enseignement35 minÀ partir du concept travaillé le matin, élaboration d’un micro-plan de séance intégrant les quatre temps — diagnostic, rupture, reconstruction, réévaluation — en cohérence avec les programmes ; plan d’action personnel (quoi, quand, comment).
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14h05Restitution, synthèse et évaluation25 minGalerie rapide des plans d’action, rétroactions croisées selon des critères communs ; bilan à chaud des acquis ; remise des ressources, de la bibliographie et des attestations.
29 octobre 2026 (durée : 6 heures) · Tunis, Tunisie
Le Forum mondial sur l’éducation, tenu en mai 2015 à Incheon sous l’égide de l’UNESCO et ses partenaires, s’est conclu par la Déclaration d’Incheon pour l’Éducation 2030, un engagement historique de transformer la vie grâce à une nouvelle vision de l’éducation et à des actions courageuses et innovantes pour la réaliser. Le Cadre d’action Éducation 2030, qui établit cette nouvelle vision de l’éducation pour les 15 années à venir, a été adopté par plus de 180 états membres de l’UNESCO. Quatre ans plus tard, à la 9e Réunion mondiale de la Consultation collective des ONG pour Éducation 2030 (CCONG-Éducation 2030), qui s’est tenue en Tunisie en 2019, les organisations participantes ont affirmé que le monde est confronté à une crise éducative, causée par un manque de volonté politique, une faible priorisation de l’éducation et un financement insuffisant. De plus, elles ont constaté une tendance croissante à la commercialisation de l’éducation, ce qui contribue à creuser davantage les inégalités. Les systèmes éducatifs mondiaux ne semblaient pas respecter l’engagement pris dans le programme Éducation 2030. Le ministre de l’Éducation de la Tunisie d’alors avait, à la même occasion, souligné que la plupart des pays n’avancent pas suffisamment pour atteindre les objectifs fixés pour 2030. Il a appelé à une reconnaissance de l’importance stratégique de l’éducation pour toutes les nations et a encouragé la société civile à jouer un rôle majeur dans la mobilisation pour y parvenir.