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Description

oN d’ordre 210-2005 Année 2005

THÈSE
présentée
devant l’UNIVERSITÉ CLAUDE BERNARD - LYON 1

pour l’obtention

du DIPLÔME DE DOCTORAT
(arrêté du 25 avril 2002)

présentée et soutenue publiquement le
26 novembre 2005

par
FLORIANE MATHIEU-WOZNIAK

TITRE
CONDITIONS ET CONTRAINTES DE L’ENSEIGNEMENT DE LA STATISTIQUE
EN CLASSE DE SECONDE GÉNÉRALE.
UN REPÉRAGE DIDACTIQUE

Directeur de thèse :
YVES CHEVALLARD


JURY : M. Jean-Luc Dorier, Président
Mme Michèle Artaud
Mme Marianna Bosch, rapporteure . Yves Chevallard . Thiery Fack e Maggy Schneider, rapporteure

tel-00012056, version 1 - 29 Mar 2006
































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Remerciements


Étudier les conditions et contraintes auxquelles les enseignants sont soumis conduit à
interroger le réel et regarder comme objet d’étude diverses institutions dont nous sommes
parfois nous-mêmes les sujets. La mise à distance que ce type de travail appelle, requiert une
certaine acuité dans le regard, nécessairement nourrie d’un esprit critique et curieux et d’une
culture très diverse, parce que l’altérité dit tout à la fois la singularité et la généricité. Ce fut
pour moi une chance réelle que d’être accompagnée par Yves Chevallard sur ces chemins
souvent escarpés. Le temps de rédaction d’une thèse, qu’il conçoit comme un
compagnonnage, s’il n’est pas toujours ...

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Langue Français
Poids de l'ouvrage 3 Mo

Extrait

oN d’ordre 210-2005 Année 2005 THÈSE présentée devant l’UNIVERSITÉ CLAUDE BERNARD - LYON 1 pour l’obtention du DIPLÔME DE DOCTORAT (arrêté du 25 avril 2002) présentée et soutenue publiquement le 26 novembre 2005 par FLORIANE MATHIEU-WOZNIAK TITRE CONDITIONS ET CONTRAINTES DE L’ENSEIGNEMENT DE LA STATISTIQUE EN CLASSE DE SECONDE GÉNÉRALE. UN REPÉRAGE DIDACTIQUE Directeur de thèse : YVES CHEVALLARD JURY : M. Jean-Luc Dorier, Président Mme Michèle Artaud Mme Marianna Bosch, rapporteure . Yves Chevallard . Thiery Fack e Maggy Schneider, rapporteure tel-00012056, version 1 - 29 Mar 2006 2 tel-00012056, version 1 - 29 Mar 2006 Remerciements Étudier les conditions et contraintes auxquelles les enseignants sont soumis conduit à interroger le réel et regarder comme objet d’étude diverses institutions dont nous sommes parfois nous-mêmes les sujets. La mise à distance que ce type de travail appelle, requiert une certaine acuité dans le regard, nécessairement nourrie d’un esprit critique et curieux et d’une culture très diverse, parce que l’altérité dit tout à la fois la singularité et la généricité. Ce fut pour moi une chance réelle que d’être accompagnée par Yves Chevallard sur ces chemins souvent escarpés. Le temps de rédaction d’une thèse, qu’il conçoit comme un compagnonnage, s’il n’est pas toujours conciliable avec les temps institutionnel et personnel, m’a appris plus que je ne saurai le dire. Je l’en remercie très chaleureusement. Sa probité et son niveau d’exigence sans concessions sont un exemple que j’espère ne pas oublier. Je remercie Marianna Bosch et Maggy Schneider d’avoir accepté d’être les rapporteures de ce travail, leurs commentaires sont autant d’encouragements à poursuivre ma tâche. Je suis reconnaissante à Jean-Luc Dorier d’avoir assumé la présidence de mon jury de soutenance de thèse et je remercie Michèle Artaud – à qui je dois ma rencontre avec Yves Chevallard et dont le soutien tout au long de cette thèse fut sans faille –, et Thierry Fack – dont l’intérêt qu’il porte à la didactique des mathématiques est un soutien précieux à notre communauté – d’avoir accepté d’en être membres. Je remercie l’INRP pour m’avoir aidée en m’accordant une décharge d’enseignement durant l’année de rédaction de ma thèse rendant ainsi plus compatibles mes vies professionnelle, étudiante et familiale. Je remercie vivement tous ceux qui, d’une manière ou d’une autre, et à des degrés divers, m’ont aidée : Les collègues qui ont accepté de répondre aux questionnaires, Michel Julien et Yvette Massiera qui m’ont fourni les cahiers d’élèves, ceux qui m’ont donné une référence ou prêté un document, en particulier Gisèle Cirade qui a eu la générosité de me fournir les questions des PCL1 relatives à la statistique qu’elle a collectées pour sa thèse. Mais aussi, mes collègues de l’IUFM de Lyon qui ont eu à supporter le surcroît de travail occasionné par ma décharge d’enseignement, alors que je rejoignais à peine leur équipe. En particulier, Viviane Durand-Guerrier dont l’indéfectible soutien me fut très précieux ; mes collègues de l’IUFM d’Aix-Marseille qui m’ont toujours encouragée, notamment en veillant à ce que mon emploi du temps de Pr. Ag me laisse quelques libertés pour mon activité 3 tel-00012056, version 1 - 29 Mar 2006 de recherche, beaucoup d’entre eux en m’offrant leur amitié m’ont aidée plus qu’ils ne l’imaginent ; mes amis, dont l’inévitable question « alors, et ta thèse ? » exprimait autant leur impatience que l’intérêt qu’ils me portent ; mes parents, ravis de m’avoir eu « en pension » le temps d’une rédaction estivale ; Hervé, qui partage mes joies, mes peines, mes doutes et mes enthousiasmes depuis quelques temps déjà, et puis, nos enfants qui ne savent que trop ce que absence in presentia veut dire … Gwenaëlle, Anne-Laure, Thibault, sortez les vélos, « quand j’aurai fini ma thèse », c’est maintenant ! 4 tel-00012056, version 1 - 29 Mar 2006 Tables des matières 7 Introduction. Un repérage didactique Chapitre 1. Enseignements de la statistique 1. Des débuts hésitants 13 2. Un choix sous contraintes 17 3. Une institution pionnière : l’ISUP 20 4. Vers un texte du savoir statistique 23 5. Normalisation institutionnelle et développement 29 6. La résistible diffusion de la statistique 35 7. La tentation du secondaire 40 8. Le premier corpus statistique enseigné 53 9. La statistique enseignée se fige 61 Chapitre 2. La réforme des années 2000 1. Un changement « en franche contradiction » 71 2. Les fondements de la réforme 75 3. Une initiation à la statistique 82 4. Trois leçons de statistique 85 5. Trois autres leçons 102 6. Fluctuations d’échantillonnage et simulation en seconde 115 7. Encore deux leçons 120 8. Onze fiches et une leçon 132 Chapitre 3. La réception de la réforme 1. L’APMEP et la réforme : le choc initial 145 2. « Experts » et « politiques » 149 3. Une profession surprise et troublée 157 5 tel-00012056, version 1 - 29 Mar 2006 4. Vers un enseignement rénové ? 160 5. Des mathématiques introuvables ? 170 6. Un écho à l’Académie des sciences 184 Chapitre 4. Enseigner la statistique : conditions et contraintes 1. Niveaux de détermination didactique 187 2. Les aléas de la distribution sociale des savoirs statistiques 204 3. Statistique pour enseignants ? 214 4. La statistique en mathématiques ? 228 5. Sciences mathématiques, modélisation, statistique 239 Chapitre 5. Avant la classe : culture mathématique et formation 1. La statistique dans l’univers mathématique des futurs 245 professeurs 2. Entre inculture et découverte 258 3. Répondre aux besoins de formation en statistique ? 272 Chapitre 6. Avant la classe : la leçon des manuels 1. Les types de tâches de la statistique 299 2. Études statistiques : des questions introuvables 311 3. La statistique et le monde 333 4. Fluctuation d’échantillonnage et simulation 346 Chapitre 7. En classe, et après : le travail sur les contraintes 1. Une enquête à chaud 365 2. En classe 373 3. De l’individu au collectif 402 4. Un fait social total 414 Bibliographie 427 6 tel-00012056, version 1 - 29 Mar 2006 Introduction Un repérage didactique Le travail que nous présentons se situe au croisement de deux ordres de développement. Nous avons soutenu notre mémoire de DEA en septembre 2000, sous le titre Les mathématiques du 1repérage dans la scolarité obligatoire . Ce travail, qui portait sur un thème minoré dans l’enseignement des mathématiques contemporain, mais auquel le nouveau programme de seconde qui allait s’appliquer à la rentrée 2000 pouvait donner une vigueur nouvelle, participait d’un intérêt plus large pour ce qui est, croyons-nous, l’un des grands problèmes dont pâtit l’enseignement français des mathématiques au secondaire : le repliement obstiné de la classe de mathématiques sur les objets réputés « purement mathématiques », les autres objets éventuellement présents faisant partie du décorum et restant en réalité extérieurs à l’élaboration de la connaissance. Le travail accompli sur la question du repérage aurait, certes, pu se poursuivre. Mais deux sortes de considérations nous ont fait alors opter pour un autre choix – au lieu du repérage, la statistique. Une première raison de changer tenait à l’objet lui- même. Le repérage renvoie à des savoirs et savoir-faire dont, dans la culture française d’aujourd’hui, la diffusion reste relativement confidentielle, confinés qu’ils sont dans des pratiques sociales « spéciales », certes sympathiques ou utiles, telles la navigation ou la randonnée, par exemple, mais qui n’ont pas actuellement un pouvoir mobilisateur permettant d’espérer, à leur égard, davantage qu’une attention érudite ou un intérêt tout pratique. Pour le dire autrement, la question du repérage est aujourd’hui ressentie comme moins vive qu’une autre question dont le nouveau programme de seconde se faisait le héraut : la statistique. Cette 2différence de valorisation dans la société apparaissait alors concomitante d’une différence 1 Wozniak (2000). 2 L’intérêt « citoyen » pour le bon usage des statistiques et l’attention critique à leurs mésusages s’étaient renotamment manifestés, en France, par une certaine activité éditoriale : voir ainsi Klatzmann (1996, 1 édition 1985) ou Gasquet-More (1999). L’association Pénombre, créée en 1993 « pour développer un espace public de tel-00012056, version 1 - 29 Mar 2006 attendue de valorisation dans le travail des classes de seconde. On pouvait penser alors – à bon droit – que nombre de professeurs méconnaîtraient l’invitation somme toute discrète à travailler sur le repérage dans le plan, voire – dans le cadre des « thèmes d’étude » libres – sur la sphère, « avec application à la géographie et à l’astronomie ». Même si le programme de seconde soulignait qu’on y mettait « nettement l’accent sur la notion de repérage », on pouvait s’attendre, faute d’un accompagnement plus important, à ce que le travail consistant à repérer « des cases d’un réseau carré ou rectangulaire », à « interpréter des cartes et des plans », à « réfléchir aux avantages des divers types de repérage », à comparer « les repérages sur la droite, dans le plan (voire sur la sphère ou dans l’espace) » en évoquant à cette occasion « la notion de dimension », on pouvait s’attendre, donc, à ce que ce travail fût léger. Il en allait autrement s’agissant de la statistique. Dans ce cas, à une notoriété culturelle, scientifique, voire mathématique de bien plus grande intensité s’ajoutait un effort d’accompagnement sans précédent, en appui à un programme relativement substantiel, comportant notamment u
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