Cycle de vie des plantes à fleurs - Lebenszyklus der Blütenpflanzen

Cette recherche a pour objet d’étudier la conception qu’ont les élèves du cycle de vie des plantes à fleurs, en Alsace et au Baden-Württemberg, dans des établissements du primaire et du secondaire, de rechercher les facteurs d’influence potentiels et de dégager les principaux obstacles aux apprentissages. Trois éléments structurent cette thèse : 1) une enquête exploratoire par entretiens (n=49) ; 2) une analyse contextuelle des références en sciences naturelles et dans le champ socio- culturel, des “curricula à enseigner”, à travers les programmes et manuels scolaires, et des “curricula enseignés” ; 3) une enquête principale par questionnaires (n=1388). Les outils de recueil interrogent les concepts-clés (graine, fleur, fruit) et les processus-clés (pollinisation, fécondation, fructification, formation des graines, dissémination) qui caractérisent le cycle de vie des plantes à fleurs. Les élèves ont été priés d’ordonner différents stades de développement des plantes et d’expliquer ce placement. Différents modèles mentaux ont été élaborés à partir des résultats. D’autre part, les résultats sont mis en lien avec ceux de l’analyse contextuelle. La conceptualisation du cycle de vie végétal dépend, entre autres, de celle de la reproduction sexuée et ainsi du type de plante (fleur, au sens commun, ou d’un arbre fruitier). Des différences culturelles ont également pu être relevées.

Mots-clés : Cycle de vie des plantes à fleurs, conceptions, modèles mentaux, étude comparative, Alsace, Baden-Württemberg, transposition didactique, entretiens, questionnaires, analyse de contenu

Abstract

This research aims to investigate students’ conceptions about the life cycle of flowering plants in both Alsace and Baden-Württemberg, in primary and secondary schools, to detect potential factors influencing student’s conceptions and to identify main learning obstacles. Three elements structured this PhD-thesis: 1) an exploratory investigation with the help of interviews (n=49) ; 2) a context analysis of references in natural sciences and in the socio-cultural domain, of “curricula to teach” through school programmes and manuals, and of “taught curricula” ; 3) a main investigation using questionnaires (n=1388). The instruments included questions to key concepts (seed, flower, fruit) and processes (pollination, fecundation, fructification, formation of seeds, dissemination), which characterize the life cycle of flowering plants. Students were especially asked to order different development stages of plants and to explain their ordering. Different mental models could be derived from the results. Moreover, results were related to those of the context analysis. Conceptualizations of the life cycle of plants depend, amongst others, on those of the sexual reproduction and thus the type of plant (flower, fruit tree). Cultural differences were also identified.

Keywords: Life cycle of flowering plants, conceptions, mental models, comparative study, Alsace, Baden-Württemberg, didactic transposition, interviews, questionnaire, content analysis

Zusammenfassung

Ziel dieser Studie ist es, Schülervorstellungen, im Elsass und in Baden-Württemberg, in Grund- und weiterführenden Schulen zum Lebenszyklus der Blütenpflanzen zu untersuchen, mögliche Einflussfaktoren aufzuzeigen und Hauptlernhindernisse zu ermitteln. Drei Elemente gliedern diese Doktorarbeit: 1) eine Vorstudie mit Hilfe von Interviews (n=49), 2) eine Kontextanalyse der naturwissenschaftlichen und im soziokulturellen Bereich liegenden Referenzen, der “zu lehrenden Curricula” anhand von Bildungsplänen und Schulbüchern, und der “unterrichteten Curricula”; 3) eine Hauptstudie anhand von Fragebögen (n=1388). Die Erhebungsinstrumente enthielten Fragen zu Schlüsselkonzepten (Samen, Blüte, Frucht) und Prozessen (Bestäubung, Befruchtung, Frucht- und Samenbildung, Verbreitung), die den Lebenszyklus der Blütenpflanzen charakterisieren. Insbesondere wurden Schüler geben, verschiedene Entwicklungsstadien einiger Pflanzen in eine Reihenfolge zu bringen und diese zu erklären. Unterschiedliche Denkmodelle konnten aus den Ergebnissen abgeleitet werden. Die Konzeptualisierung des pflanzlichen Lebenszyklus ist von der sexuellen Fortpflanzung abhängig und somit auch von Pflanzentypen (zum Beispiel Blume, im alltagssprachlichen Sinn oder Früchte tragende Bäume). Kulturelle Unterschiede konnten ebenfalls ermittelt werden.

Schlagwörter: Lebenszyklus der Blütenpflanzen, Schülervorstellungen, Denkmodelle, vergleichende Studie, Elsass, Baden-Württemberg, didaktische Transposition, Interviews, Fragebögen, Inhaltsanalyse