Exemple de transposition didactique en SVT

La notion de transposition didactique est apparue pour la première fois en didactique des mathématiques, et ensuite pour d’autres matières. Par exemple, la didactique des sciences expérimentales qui s’intéresse aux processus d’acquisition et de transmission des savoirs dans un champ conceptuel donné. Nous présentons dans cet article un exemple de transposition didactique en svt :

Exemple de transposition didactique en svt : l’exemple de la mémoire

Il nous faut d’abord justifier de notre choix du champ conceptuel retenu pour l’analyse de la transposition didactique.

Nous l’avons choisi récent afin que n’interfèrent pas de questions historiques dans notre analyse. En effet, si nous avions choisi un savoir savant âgé, le processus de transposition didactique aurait dû prendre en compte le vieillissement de ce savoir. Ainsi avons-nous regardé du côté de domaines nouveaux en biologie.

En conséquence nous avons opté pour ce qui figure dans les programmes de terminale D sous le titre « l’activité cérébrale ». Nous avons considéré dans ce chapitre ce qui était écrit au sujet de la mémoire.

Pour analyser le savoir savant, nous aurions dû rechercher des articles spécialisés extraits de diverses revues traitant des neurosciences.

Le nombre imposant de ces revues, le caractère focalisé de leurs contenus à des questions bio physico-chimiques ou cytologiques pointues ne nous a pas semblé de nature à constituer un savoir savant généralisant, mais des savoirs savants parcellaires vis-à-vis de la question de la mémoire. Savoirs pointus non intégrés à ce jour dans les programmes de terminale.

Ainsi avons-nous considéré que l’ouvrage de J.P. Chanteux « L’homme neuronal » pouvait constituer l’ouvrage de référence pour le savoir savant que nous voulions aborder.

On pourra critiquer ce choix en suggérant que cet ouvrage ne constitue pas le savoir savant, mais déjà une volonté de vulgarisation de ce savoir savant. J’entends bien cette remarque : l’ouvrage choisi ne se situe pas à la source du processus de transposition. Cette objection me conduit à deux réflexions :

À une époque où le savoir savant n’est pas produit par un individu isolé, mais en général par des équipes dans des laboratoires différents, à une époque où les équipes de recherche entretiennent des relations par les séminaires, les colloques, les congrès, les publications auxquelles elles participent, où situer à coup sûr la source du savoir savant ? La date des communications scientifiques peut-elle être seule prise en compte ?

Selon qu’on situe le savoir à enseigner en classe de terminale ou au collège ou à l’école primaire, ou à l’Université, s’agit-il de la même transposition didactique?

En d’autres termes, si la source du savoir savant pose question, le niveau du savoir à enseigner n’est pas non plus indifférent.

Ainsi, parce que nous ne voulions pas qu’interfèrent des questions d’ordre historique dans l’analyse, parce que nous recherchions un savoir à enseigner pas trop éloigné conceptuellement du savoir savant, nous avons recherché

le savoir à enseigner dans trois ouvrages de Terminale D publiés la même année que « L’homme neuronal ». La date de publication de « L’homme neuronal » est mars 1983 ; celle du livre de Terminale D, collection Escalier, chez Nathan est de juin 1983 ; celle du manuel de la collection désiré chez Colin est de juin 1983. Le livre de la collection Tavernier chez Bordas a été publié en mai 1983.

Analyse du savoir savant

À propos des objets mentaux

« Une des caractéristiques de l’objet mental est d’avoir une organisation à la fois locale et délocalisée. L’objet mental se situerait, pour reprendre les termes d’Atlan, entre le cristal et la fumée. Il y a liaison coopérative d’activités entre neurones, comme dans un cristal, mais ces cellules se trouvent dispersées en de multiples points du cortex, sans géométrie simple comme dans la fumée ».

Ainsi chaque objet mental aurait pour J. P. Changeux un équivalent sous la forme d’une assemblée de neurones.

Mais comment s’effectue la mise en mémoire et la possibilité d’évoquer de se rappeler cet objet mental ?

On peut faire quatre remarques à ce propos :

– J. P. Changeux indique le caractère hypothétique des connaissances dans ce domaine : « On ignore les mécanismes cellulaires et moléculaires précis… Nous sommes réduits à nous inspirer des systèmes les plus simples ».

– L’explication des phénomènes de la mémoire par les circuits réverbérants est exclue de manière catégorique : « les circuits réverbérants sont de courte durée et ne donnent pas lieu au processus chercher d’autres mécanismes de stabilisation des graphes de neurones qui composent les objets mentaux ».

– J. P. Changeux qualifie de simpliste l’idée des molécules de mémoire : «…Ce qui élimine d’emblée des hypothèses trop simplistes comme les substances de mémoire… ».

– C’est au niveau des synapses que J.P. Changeux propose de trouver le lieu de recherche des mécanismes de mémoire : « le mécanisme de la trace doit donc être recherché au niveau des connexions elles-mêmes, c’est-à-dire des synapses ».

J.P. Changeux évoque alors les mécanismes synaptiques :

« Dès 1949 Hebb a proposé un mécanisme synaptique de couplage qui, malgré son succès sur le plan théorique, n’a pas encore reçu de démonstration expérimentale indiscutable. Il mérite toutefois d’être examiné avec beaucoup d’attention à la lumière de nos connaissances actuelles sur la synapse.

Selon les termes de Hebb, quand une cellule A excite par son axone une cellule B et que de manière répétée et persistante elle participe à genèse d’une impulsion dans B, un processus de croissance ou un changement métabolique a lieu dans l’une ou dans les deux cellules, de telle sorte que l’efficacité de A à déclencher une impulsion dans B est, parmi les autres cellules qui ont cet effet, accrue.

En d’autres termes, la répétition de l’excitation simultanée de deux cellules modifierait l’efficacité des synapses qui les relient. La coopération de deux cellules crée une coopérativité au niveau de leurs liaisons ».

Ainsi, après avoir éliminé les thèses des circuits réverbérants et des molécules de la mémoire avec d’infinies précautions, J.P. Changeux en vient à proposer une explication : la coopération de deux cellules crée une coopérativité au niveau de leurs liaisons.

Analyse du savoir à enseigner

• Dans l’ouvrage de la collection Escalier. Édition Nathan

La page 266 de cet ouvrage reproduite ci-après nous montre :

1. Le développement de l’idée de circuit réverbérant
2. La référence à des molécules spécifiques, des protides que certains neurones apprendraient à synthétiser pour chaque situation donnée. N’évoque-t-on pas sans le dire des molécules de la mémoire ?
3. Un raccourci étonnant entre le biologique et la psychanalytique grâce… « à un système de filtrage au niveau du lobe temporal et du thalamus ».

• Dans l’ouvrage de la collection désiré. Édition A. Coltri

La page 190 reproduite (document 2) met l’accent sur le stockage des informations. Rien d’étonnant alors que l’on parle de la Vasopressine comme molécule de la mémoire. Et même si le rôle de cette molécule est précisé pour des animaux de laboratoire, comme le début de l’article évoque l’homme, on peut comprendre en conclusion que les molécules protéiques pourraient constituer le support moléculaire de la mémoire… chez l’homme.

• Dans l’ouvrage de la collection Tavernier. Édition Bordas

La page 217 reproduite (document 3) n’évoque pas la possibilité d’une localisation de la mémoire « même si certaines parties jouent un rôle ».

Dans tout le texte, les précautions sont nombreuses :

« ainsi a-t-on pensé… n’ont permis jusqu’à présent ni de vérifier, ni d’infirmer… »

En conclusion, le savoir à enseigner tel qu’il apparaît le savoir à enseigner, dans les trois ouvrages cités ne fait pas référence à dès le plus souvent expériences ou des observations précises contextualisées, décontextualisé, conduit à des généralisations parfois hâtives, ne borne à une dogmatisation pas les concepts manipulés, bref conduit à une fermeture du discours, à une dogmatisation.

Comment faire une transposition didactique ?

La transposition didactique interne et externe

Pourquoi la transposition didactique ?

Les 2 étapes de la transposition didactique

Exemples de transposition didactique en mathématiques

Sources :

• Jean-Pierre CHANGEUX. L’homme neuronal. Paris. Fayard. 1983.
• Michel DEVELAY, A PROPOS DE LA TRANSPOSITION DIDACTIQUE EN SCIENCES BIOLOGIQUES Ecole normale de Bourg en Bresse Equipe de didactique des sciences expérimentales, INRP.