Contribution to the analysis of the interactions between history of science and science education : <br />Elaboration of an educational tool of the mechanism of vision for primary and secondary school. - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2004

Contribution to the analysis of the interactions between history of science and science education :
Elaboration of an educational tool of the mechanism of vision for primary and secondary school.

Contribution à l'analyse des interactions entre histoire et didactique des sciences. Elaboration d'un support d'enseignement du mécanisme optique de la vision pour l'école primaire et le collège et premiers éléments d'évaluation.

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Abstract

This research deals with the working out and the analysis of an educational tool inspired by the history of the optical mechanism of vision. We investigated 12-year old students' reasoning about vision. Most of them explain it as the result of something coming either from the object or from the eye. Moreover, some of them think that light penetrates the eye only when they are dazzled. Such ideas can be found in the ancient and medieval history of science. In particular, Ancients disagreed on the direction of vision until Alhazen opened the way to a consensus arguing, in the 11th century, that light could be a stimulus for the eye. Our tool, a short drama ‘Dialogue on the ways that vision operates', refers to those historical elements, especially to the controversy over the direction of vision and Alhazen's ideas about light. This text was integrated in a teaching-learning sequence (TLS) and experimented with six pairs of students aged 12 to 13. The analysis of this TLS shows that the learning process can take advantage of the opportunity offered to the students to identify themselves with the scientists staged in the drama.
Cette recherche a pour objet l'élaboration et l'évaluation d'un outil d'enseignement du mécanisme optique de la vision fondé sur l'histoire des théories de la vision reconstruite selon une approche rationnelle. Une analyse des raisonnements d'enfants de maternelle et d'élèves de 4e avant enseignement d'optique à propos de la vision permet de caractériser les difficultés liées au savoir concerné : associer la vision à l'entrée de la lumière dans l'œil. Les élèves interrogés n'associent l'entrée de la lumière dans l'œil qu'à l'éblouissement, situation où la vision est impossible. Ils expliquent la vision soit dans un sens œil-objet soit dans un sens objet-œil (partie 1). L'histoire antique et médiévale est témoin d'idées analogues : comme les élèves, les savants s'opposent sur le sens de la vue. En traitant la lumière de façon quantitative, Alhazen ouvre la voie à un consensus et propose dès le 11e siècle de considérer la lumière comme un stimulus de la vue (partie 2). L'outil d'enseignement proposé est construit en référence au cheminement historique : il intègre la controverse du sens de la vue et la solution quantitative d'Alhazen. Ces idées constituent la trame d'un texte (un dialogue) présenté à des élèves de 4e avant enseignement, lors d'entretiens en binômes, en respectant un scénario didactique approprié. L'analyse de ces entretiens montre que le processus d'apprentissage est favorisé par l'identification des élèves aux savants mis en scène, et indique une prise de conscience de leur acte cognitif qui profite de l'approche quantitative (partie 3). Un transfert de cette modalité d'enseignement à d'autres domaines de la physique semble envisageable (annexes).
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Dates and versions

tel-00083593 , version 1 (03-07-2006)

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Cite

C. de Hosson. Contribution à l'analyse des interactions entre histoire et didactique des sciences. Elaboration d'un support d'enseignement du mécanisme optique de la vision pour l'école primaire et le collège et premiers éléments d'évaluation.. domain_stic.educ. Université Paris-Diderot - Paris VII, 2004. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00083593⟩
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