Didactique de la technologie appliquée

52 Ressources ndeg18 septembre 2017

Didactique de la technologie appliqueacutee

REacuteSUMEacute

Un centre de formation drsquoapprentis vise le deacuteveloppement de compeacutetences construites autour de savoirs et savoir-faire et ceci dans le cadre drsquoune alternance entrepriseCFA Ce travail eacutemerge drsquoun questionnement qui depuis quelques anneacutees dans les CFA concerne lrsquoensei-gnement des savoirs scolaires et la formation agrave lrsquoanalyse drsquoactiviteacutes technologiques en atelier Pour les apprenants ces savoirs se limitent souvent agrave un savoir theacuteorique utile pour avoir son examen mais rarement comme un eacuteleacutement inheacuterent agrave la construction des compeacutetences dans leurs pratiques professionnelles En effet Les savoirs technologiques contextualiseacutes en dehors de la pratique pro-fessionnelle sont peu ou pas reacuteutiliseacutes par les apprentis quand ils se retrouvent dans un contexte de production agrave lrsquoatelier ou en entreprise En prenant appui sur le cadre theacuteorique de la probleacutematisation et la nature du savoir technologique le projet retenu est celui drsquoune seacutequence forceacutee drsquoenseignement-apprentissage en technologie sur la colorimeacutetrie pour montrer que ce dispositif didactique permet de faire acqueacuterir agrave des apprentis un savoir professionnel et technologique partageacute en Production imprimeacutee en atelier

Etude drsquoune situation de probleacutematisation en colorimeacutetrie apprentissage contextualiseacute de savoirs technologiques en atelier offset

MOTS CLEacuteS

atelier compeacutetences probleacutematisation seacutequence techno-logie

John PODLESNIKMaster MEEF Mention PIF

Parcours Enseignement Expertise Apprentissage

ESPE Acadeacutemie de Nantes

Ressources ndeg18 septembre 2017 53

CONTEXTE DE LA RECHERCHE

Un centre de formation drsquoapprentis vise le deacuteveloppement de compeacute-tences que lrsquoon peut deacutefinir comme un laquo ensemble de ressources qui sont

mobiliseacutees de faccedilon inteacute-greacutee et dynamique pour faire face agrave une famille de situations problegravemes afin de reacutealiser des tacircches complexes significatives

fonctionnelles reacutesoudre des pro-blegravemes authentiques et reacutealiser un projet raquo (Leacuteopold Paquay 2008)Cet objectif de compeacutetences remet en question les modes habituels de transmission drsquoacquisition et de res-titution des savoirs laquo scolaires raquo Il implique des changements dans la seacutelection et lrsquoarticulation des objectifs et contenus des apprentissagesEn ce sens les matiegraveres techno-logiques ne doivent donc plus ecirctre consideacutereacutees comme une fin en soi mais plutocirct comme une ressource que lrsquoapprenti doit srsquoapproprier pour deacutevelopper des compeacutetences et des savoirs en acte En effet lrsquoappren-tissage de savoirs en technologie est diffeacuterent de celui de laquo savoirs propo-sitionnels raquo (Delbos et Jorion 1984)Le rocircle du formateur en CFA nrsquoest plus de transmettre ses contenus technologiques comme tels mais de concevoir et de geacuterer des seacutequences drsquoapprentissage dans lesquelles les apprenants sont confronteacutes agrave des situations nouvelles et motivantes Ainsi des situations en atelier de production donnent du sens aux ac-tiviteacutes des apprentis car elles les amegravenent agrave interagir pour chercher et traiter les informations neacutecessaires pour reacutesoudre un problegraveme in situ Il convient donc drsquooutiller les forma-teurs dans cette perspective pour qursquoils mettent en place des dispo-sitifs didactiques avec des activiteacutes langagiegraveres pour permettre aux ap-prenants de confronter leurs points de vue les conforter ou les modifier (Orange (2000) Robardet (2001)) Retenons que le cadre choisi drsquoun deacutebat technologique en atelier est le bon moment pour privileacutegier les in-

teractions entre apprenants Dans cet article il nous importe de mieux comprendre comment les apprentis peuvent srsquoapproprier un problegraveme et construire un savoir raisonneacute et argu-menteacute

CADRE THEacuteORIQUE GEacuteNEacuteRAL PROBLEacuteMATISATION ET INVESTIGATION TECHNOLOGIQUE

Notre cadre theacuteorique nous conduit vers le concept de probleacutematisation en sciences en avanccedilant lrsquoideacutee que pour la technologie le contenu de la formation est aussi relatif agrave la maicirc-trise drsquoune meacutethodologie de reacutesolu-tion de problegravemes Il srsquoagit pour les apprenants en baccalaureacuteat profes-sionnel de maicirctriser une deacutemarche technologique induire deacuteduire ex-peacuterimenter se documenter (MEN 2003)

La probleacutematisationPour Fabre (1999) le problegraveme eacutemerge lorsqursquoune solution agrave une question neacutecessite un travail de re-cherche un positionnement du pro-blegraveme une construction du pro-blegraveme une reacutesolution du problegraveme Pour lui la construction du problegraveme neacutecessite un travail de mise en eacutevi-dence des conditions et des donneacutees du problegraveme Dans la situation didactique drsquoun deacutebat technologique en atelier et drsquoengagement des apprentis dans la probleacutematisation les interactions langagiegraveres vont se construire majo-ritairement entre les apprentis avec quelques eacutechanges avec le forma-teur pour produire lrsquoobjet par la dis-cussion et lrsquoeacutemergence drsquohypothegraveses La place des activiteacutes langagiegraveres est donc importante dans les proces-sus de secondarisation ainsi que la construction collective drsquooutils gra-phiques tableaux etou scheacutema de synthegravese (Jaubert et Rebiegravere 2005)


Maicirctriser une deacutemarche technologique induire deacuteduire

expeacuterimenter se documenter


Nous avons analyseacute les interactions langagiegraveres sous lrsquoangle du losange de la probleacutematisation (scheacutema 1) pour comprendre comment les ap-prentis peuvent srsquoapproprier un pro-blegraveme et le construireDans cette modeacutelisation le proces-sus de probleacutematisation consiste en un double va-et-vient (Doussot 2015) Horizontalement entre lrsquoavan-ceacutee vers les solutions et le retour vers la reconstruction du problegraveme ver-ticalement entre lrsquoidentification des donneacutees et la remonteacutee vers leurs conditions de validiteacute

La deacutemarche drsquoinvestigation en technologie le savoir technologiqueComme en science la construction du problegraveme technologique est une eacutetape de la probleacutematisation qui conduit agrave la reacutealisation drsquoun objet comme solution(s) concregravete(s) agrave ce problegraveme technique Selon Verillon (1996) dans la tradition franccedilaise le terme de laquo technologie raquo deacutesigne la

laquo science des techniques raquo crsquoest-agrave-dire un discours savant (un logos) sur les techniques Layton (1991) srsquointeacuteresse lui aussi agrave la relation entre sciences et

technique agrave la nature du savoir tech-nologique qui eacutetaye le laquo savoir-faire raquo technique et plus geacuteneacuteralement celle des savoirs pratiques On peut donc explorer des relations entre for-mation scientifique et praxisLa scientifisation de la technologie a consisteacute agrave eacutelaborer de nouvelles

connaissances qui ont fonction-neacute comme un intermeacutediaire entre science abstraite et action pratique Dans lrsquoanalyse de lrsquoouvrage de Stau-denmaier par Veacuterillon (1985) le sa-voir technologique doit ecirctre com-pris comme un savoir laquo structureacute par une tension entre les exigences drsquoune conception fonctionnelle et les contraintes speacutecifiques de son contexte raquo Nous argumentons dans cette eacutetude que technologie et sciences sont des disciplines proches et qursquoil en est de mecircme pour la probleacutematisation en sciences et en technologie En effet les sciences eacutetudient des pheacuteno-megravenes et des principes de fonction-nement drsquoobjets La technologie creacutee des objets techniques et cherche agrave optimiser leurs performances Ainsi la deacutemarche technologique prend en charge un problegraveme technologique qui conduit agrave reacutealiser un objet comme solution agrave ce problegraveme La reproduc-tibiliteacute de cet objet donne une place importante au dossier de fabrication dans la deacutemarche technologique Staudenmaier (1985) identifie quatre formes caracteacuteristiques du savoir technologique (scheacutema 2) Il dis-tingue les laquo concepts scientifiques raquo laquo les donneacutees probleacutematiques raquo laquo la theacuteorie des diffeacuterents geacutenies raquo et laquo la compeacutetence technique raquo Le rocircle de la science dans cette relation science et technique nrsquoest plus celui du parte-naire supeacuterieur mais fait lrsquoobjet drsquoune laquo restructuration et drsquoune appropriation aux exigences speacutecifiques du problegraveme

SCHEacuteMA Ndeg1Le losange de probleacutematisation qui scheacutematise les diffeacuterentes opeacutera-

tions agrave la probleacutematisation (drsquoapregraves Fabre et Musquer 2009)

Prise en compte des informations et de lrsquoeacutenonceacute du problegraveme

Formulation des solutionsdes hypothegraveses

Recherche des conditions de validiteacute des donneacutees

Recherche de donneacutees

La reacutealisation drsquoun objet comme solution(s) concregravete(s) agrave ce

problegraveme technique


de conception consideacutereacute raquo Les laquo don-neacutees probleacutematiques raquo font reacutefeacuterence agrave des zones drsquoignorance auxquelles les techniciens sont souvent confron-teacutes Si les donneacutees existantes ne permettent pas drsquoapporter une solu-tion on utilise alors lrsquoapproximation du laquo praticien raquo Les donneacutees tech-niques sont deacutetermineacutees par le ca-ractegravere speacutecifique et relatif agrave chaque pratique technique Lrsquoapproximation du laquo praticien raquo peut ecirctre consideacute-reacutee comme un jugement rapide et fiable La theacuteorie des geacutenies carac-teacuteristique principale du savoir tech-

nologique dans laquelle figurent pour partie les laquo concepts scientifiques raquo et les laquo donneacutees probleacutematiques raquo peut ecirctre interpreacuteteacutee comme une division du travail entre drsquoun cocircteacute lrsquoexpert en theacuteorie qui conccediloit et de lrsquoautre cocircteacute lrsquoopeacuterateur techniquement compeacute-tent qui exeacutecute disjonction entre le savoir et le faire ce qui implique de ne pas omettre eacutegalement le concept de laquo compeacutetence technique raquo qui doit srsquoapprendre par lrsquoexpeacuterience laquo au-cune pratique technique ne peut ecirctre entiegraverement reacuteduite agrave de la theacuteorie abstraite raquo (Staudenmaier 1985)


SCHEacuteMA Ndeg2Cadre theacuteorique de cette eacutetude probleacutematisation des savoirs techno-

logiques drsquoapregraves Staudenmaier (1985)

Conceptsscientifiques

Donneacuteesprobleacutematiques

Compeacutetencetechnique

Geacutenies

Connaissances technologiques

PROBLEacuteMATISATION ET SAVOIR TECHNOLOGIQUE POUR NOTRE EacuteTUDE

Liens entre physique et technologieLrsquoactiviteacute proposeacutee aux apprentis re-pose sur la relation technologique

qui existe entre la couleur et le support papier La physique et la technolo-gie sont les deux champs theacuteoriques de lrsquoobjet de

leur eacutetude - En physique les objets sont eacutetudieacutes drsquoun point de vue analytique Ainsi le concept de couleur est deacutefini en lien avec ceux de lumiegravere de sensation coloreacutee et de systegraveme visuel- En technologie prioriteacute sur lrsquoac-tion sur le fonctionnement de la ma-chine offset pour preacuteparer reacutealiser

et controcircler un eacutechantillon Car les objets sont eacutetudieacutes drsquoun point de vue syntheacutetique (complexiteacute fonction-nement dysfonctionnement) Ici les donneacutees technologiques portent sur deux eacuteleacutements la reacutealisation drsquoune teinte et drsquoun produit imprimeacute On voit donc le lien entre la physique et la technologie dans la seacutequence proposeacutee en atelier La technologie se reacutefegravere aux sciences et utilise certains de ses savoirs Les sciences sont donc une composante de lrsquoapproche technologique car ces lois ont une porteacutee universelleNous mettons donc au cœur de la seacutequence avec les apprentis la recherche drsquoexplications par la construction de problegravemes Comme en sciences nous allons chercher agrave mettre en eacutevidence que la probleacute-

En technologie prioriteacute sur lrsquoactionsur le fonctionnement


matisation permet lrsquoapprentissage de savoirs et de compeacutetences en techno-logie

Opeacuterationnalisation du cadre theacuteorique dans une situationtechnologiqueNotre question de recherche est la suivante laquo Comment un sceacutena-rio imagineacute autour drsquoune activiteacute en atelier dans le cadre drsquoune situation problegraveme permet-il de construire et faire avancer des savoirs technolo-giques raquoNous partons de lrsquohypothegravese qursquoune situation construite autour drsquoactiviteacutes en atelier va creacuteer des interactions

entre probleacutematisation et investigations empiriques En ce sens les manipula-tions pour la reacutealisation de la teinte et le deacutebat vont mobiliser un espace de contraintes et neacutecessiteacutes

pour la construction et la reacutesolution drsquoun problegraveme technologique en co-lorimeacutetrieNotre recherche srsquoappuie sur une in-vestigation pratique en atelier dans le but de faire preacuteparer une teinte pan-tone par un groupe drsquoapprentis en classe de premiegravere professionnelle qui a deacutejagrave reacutealiseacute des teintes en off-setLe projet retenu est celui drsquoune si-mulation colorimeacutetrique pour reacutea-liser la teinte pantone drsquoun produit imprimeacute sans lrsquoaide drsquoun logiciel de formulation en suivant un dossier de fabricationCette activiteacute colorimeacutetrique pose le problegraveme majeur de la reacutealisation manuelle de la teinte Lrsquoapprenant devra ecirctre capable de la reacutealiser par des manipulations simples (suivre une formule peser meacutelanger des encres) en mettant en eacutevidence lrsquoin-fluence de quelques facteurs de co-lorimeacutetrie la lumiegravere qui implique une ou plusieurs sources drsquoeacutemission la matiegravere lrsquoobjet pris dans son sens le plus large qui a la proprieacuteteacute de reacute-fleacutechir cette eacutenergie et lrsquoœil conver-tisseur drsquoinformations qursquoil transmet au cerveau pour interpreacutetationLa situation problegraveme se situe au ni-

veau du choix drsquoune teinte meacutetamegravere le nuancier et la teinte vont sembler identiques sous une lumiegravere natu-relle et ne le seront plus sous une lu-miegravere artificielleA partir du dossier de fabrication (scheacutema 3) nous faisons le choix drsquoune seacutequence obstacle-faciliteacute au sens deacutecrit par Astolfi et Peterfalvi (1993) en cela que lrsquoobstacle se preacute-sente tout autant laquo comme difficulteacute conceptuelle que comme excessive faciliteacute de penseacutee que lrsquoesprit srsquooc-troie raquo (ibid p113)Faciliteacute drsquoun point de vue du technical skill (compeacutetences mises en œuvre dans une technique particuliegravere) ici une teinte conforme au modegravele une faciliteacute pratique agrave ce niveau de forma-tion en classe de premiegravere Complexi-teacute du point de vue du technological knowledge (savoirs technologiques) ici la teinte choisie est de type meacute-tamegravere elle rend donc lrsquoobjet plus complexe en termes de reacutealisation et drsquoanalyse technologique (Layton 1991) Lrsquoapprenti est alors confronteacute agrave des obstacles pratiques et techno-logiquesTraiter ce thegraveme par le biais drsquoune manipulation simple autour drsquoune teinte meacutetamegravere nous semble judi-cieux pour parcourir les laquo chemins de la couleur raquo et reacutepondre aux ques-tions technologiques poseacutees par des apprentis qursquoest-ce que la couleur Comment la reproduire Comment la mesurer

Faciliteacute drsquoun point de vue du technical skill [] Complexiteacute

du point de vue du technological knowledge



MEacuteTHODE

Pour eacutetudier la mise en mots et les pratiques enseignantes en jeu notre meacutethode suit 3 eacutetapes- Etape 1 analyse a priori pour deacute-crire et caracteacuteriser la seacutequence construction du synopsis sur lrsquoorgani-sation de la seacutequence forceacutee- Etape 2 caracteacuterisation de lrsquoen-semble des deacutebats technologiques construits lors de la seacutequence pour les comparer et les eacutetudier du point de vue des relations par rapport au problegraveme poseacute et agrave la probleacutematisa-tion Les deux premiegraveres eacutetapes per-mettent de reacutepondre agrave la ques-tion laquo quelles productions orales et eacutecrites sont construites par les ap-prenants raquo- Etape 3 Remonter aux pratiques ayant conduit agrave la production de ces deacutebats Reprendre et eacutetudier les dis-cussions et les activiteacutes ayant partici-peacute agrave lrsquoeacutelaboration de ces productions orales et eacutecrites Comment des pro-ductions ont-elles eacuteteacute construites Quelles pratiques ont servi leur construction Les objectifs de la seacutequence sont deacute-finis a priori- Phase 1 - Apregraves avoir preacuteciseacute que

les 2 groupes de deux apprentis al-laient produire chacun une affiche expliquant les eacutetapes et meacutecanismes de reacutealisation de la teinte Lrsquoobjectif est de reacutealiser la teinte en 50rsquo agrave par-tir du dossier Le formateur va laquo po-ser raquo le problegraveme reacutealiser une teinte conforme au dossier de fabrication- Phase 2 - Conceptualisation et pro-duction drsquoune teinte en atelier En-registrement du premier corpus au-tour du problegraveme de reacutealisation Les apprentis vont percevoir le problegraveme dans cette phase de conceptualisa-tion et reacutealisation de la teinte- Phase 3 - Production des affiches qui seront le support du deacutebat en classe (2 affiches une par groupe)- Phase 4 ndash Enregistrement du deacute-bat technologique de 50rsquo Lrsquoaffiche est preacutesenteacutee par les groupes Le forma-teur complegravete et note les points com-muns et les diffeacuterences entre les deux groupes

SCHEacuteMA Ndeg3Dossier de fabrication proposeacute aux apprentis Bac pro

Production imprimeacutee pour la seacutequence


ANALYSE DES REacuteSULTATS

Il srsquoagit drsquoune laquo analyse des produc-tions langagiegraveres des eacutelegraveves sur le plan eacutepisteacutemique raquo (Lhoste 2005) Cette analyse permet drsquoaboutir aux raisons construites pendant le deacute-bat technologique en cateacutegorisant selon la meacutethodologie eacutelaboreacutee par Orange (2000) La cateacutegorisa-tion nous permet drsquoidentifier les contraintes empiriques pragma-tiques mais contingentes principa-lement des contraintes techniques ou technologiques en atelier Elles

concernent lrsquoeacutetablissement de faits et les conditions de leur veacuterification les donneacutees empiriques mais neacuteces-saires et des eacuteleacutements theacuteoriques qui conditionnent les autres solutions agrave savoir des eacuteleacutements emprunteacutes aux domaines technologiques qui ne sont pas discuteacutes et qui servent drsquoappui au problegraveme Quelles sont les donneacutees dont les apprentis vont se servir pour tenter drsquoy reacutepondre Ces donneacutees vont-elles leur permettre drsquoavancer vers des reacuteponses de maniegravere effi-cace Quelles sont les hypothegraveses en construction

TABLEAU Ndeg1Extraits de la cateacutegorisation laquo reacutealisation de la teinte raquo (groupe 1)

Extrait de la Seacuteance 1 Groupe 1 Benjamin et Valentin Donneacutees Contraintes DC Hypothegraveses

2 Benjamin 108

Vous avez une calcul 200g crsquoest large-ment suffi-sant

D1 (une mesure

un calcul en

grammes)

CE1 (pour reacutealiser une teinte il faut drsquoabord un critegravere de

mesure un meacutelange preacutecis)

D1+CE1H1

(la teinte est un meacutelange

preacutecis)

3 Formateur 111

200g crsquoest un peu juste vous avez un peu de charge en particulier avec les ma-cules Cela fait toujours un peu juste

4 Benjamin 113

Bon ben srsquoil y a un peu de charge alorsje vais cher-cher un crayon

D2(la charge)

CE2 (pour reacutealiser

une teinte il faut tenir compte de la charge)

D2+CE2 H1



Seacuteance 1 Groupe 1 Benjamin et Valentin Donneacutees Contraintes DC Hypothegraveses

11 Benjamin 250

Tu veux noter agrave partir des 4 couleurs primairest tu eacutecris bien209C rougerubis 70 jaune 10 crsquoest facile agrave faire comme teinte

D1+D3 (4 couleurs

primaires)

CE1+CE3 (pour

reacutealiser une teinte il faut meacute-langer les couleurs

primaires)

D1+D3 CE1+CE3

H2 (la teinte est un meacutelange preacutecis des couleurs

primaires)

12 V 255 Oui mais fois 3 D1

13 B 257Donc jaune 10noir 20

D1+D3 CE1 D1+D3 CE1 H2

14 V 300Mais tu prends pas le pantone

D4 (une recette

pantone)CE3 D4+CE3 H2

Nous identifions dans les productions langagiegraveres des apprentis une arti-culation des donneacutees et des condi-tions pour avancer du positionnement vers la reacutesolution du problegraveme par la construction drsquohypothegraveses Des don-neacutees empiriques mais neacutecessaires et des eacuteleacutements theacuteoriques condi-tionnent les autres solutions Des eacuteleacute-ments sont emprunteacutes aux domaines technologiques ils ne sont pas discu-

teacutes et servent drsquoappui au problegraveme (tableau 1)Ces contraintes techniques ou tech-nologiques concernent lrsquoeacutetablisse-ment des faits et les conditions de leur veacuterification Lrsquoarticulation de ces donneacutees et conditions permet aux ap-prentis drsquoavancer du positionnement vers la reacutesolution du problegraveme par la construction drsquohypothegraveses (tableau 2)

TABLEAU Ndeg2Synthegravese des donneacutees contraintes et hypothegraveses

Donneacutees identifieacutees (selon lrsquoordre de cateacutegorisation du

premier groupe)

Contraintes identifieacutees (selon lrsquoordre de cateacutegori-sation du premier groupe)

Hypothegraveses construites

D1 des uniteacutes de mesure en grammes pour le calculD2 neacutecessiteacute drsquoune chargeD3 les 4 couleurs pri-mairesD4 un pantone laquo pour la recette raquoD5 le meacutelange physiqueD6 le support offsetD7 le spectroD8 les donneacutees du dossier de fabrication

CE1 la teinte est drsquoabord un meacutelange preacutecis de cou-leurs primairesCE2 pour reacutealiser une teinte il faut tenir compte de la chargeCE3 pour reacutealiser une teinte il faut meacutelanger les couleurs primairesCE4 la teinte se mesure drsquoabord agrave lrsquooeilCE5 pour la reacutealisation de la teinte offset il faut tenir compte du support

H1 la teinte est un meacute-lange preacutecis recetteH2 la teinte est un meacute-lange preacutecis des couleurs primairesH3 la teinte est un meacute-lange physiqueH4 la perception de la teinte se fait agrave lrsquoœil juge-ment empiriqueH5 la teinte change avec le supportH6 la perception visuelle nrsquoest pas suffisante pour valider une teinte


Ce qui compte ici est moins le fait de trouver la bonne solution reacutealiser la teinte conforme que de construire la

condition du problegraveme le concept de la teinte selon la lumiegravere et le support pa-pier Des donneacutees sont preacute-sentes dans la situation qui a eacuteteacute construite dans

lrsquoatelier elles sont des contraintes techniques Il srsquoagit de propositions factuelles la recette du nuancier la formule de teinte les donneacutees agrave cal-culer Ces donneacutees sont des outils (nuancier dossier de fabrication)

Les contraintes se construisent en fonction de la pertinence technique et de leur adeacutequation aux condi-tions technologiques Les donneacutees se structurent suivant le process de reacutealisation de la teinte Se deacutegagent les conditions neacutecessaires pour posi-tionner construire et reacutesoudre le pro-blegravemeDu fait de la preacutesence en atelier (in situ) et des outils mis agrave disposition comme le dossier de fabrication et le nuancier une construction tempo-relle laquo lineacuteaire raquo srsquoeacutetablit dans lrsquoeacutemis-sion des hypothegraveses pour la reacutesolu-tion du problegraveme (scheacutema 4)

Une construction temporelle lineacuteaire srsquoeacutetablit dans lrsquoeacutemission

des hypothegraveses pour la reacutesolution du problegraveme

SCHEacuteMA Ndeg4Scheacutema de la reacutesolution du problegraveme

La lineacuteariteacute dans la reacutesolution du problegraveme est aussi verbaliseacutee dans le paperboard (annexe 2) Lrsquoapprenti reacutealise la teinte comme positionne-ment du problegraveme puis il visualise la teinte avant et apregraves la pose sur le support papier Cette eacutetape lrsquoamegravene agrave la construction du problegraveme drsquoab-sorption et de reacuteflexion des couleurs Lrsquoapprenti se laquo doute raquo que le juge-

ment empirique nrsquoest pas suffisant sans une validation plus scientifique par le spectro Il y a donc reacutesolution du problegraveme avec des savoirs techno-logiques compleacutementaires Pour construire lrsquoespace des contraintes nous avons identifieacute plus preacuteciseacutement les eacuteleacutements langagiers pour les classer dans le registre em-pirique registre des modegraveles et dans



lrsquoexplication technologique Le registre empirique - Il y a trois couleurs primaires Cyan Magenta Yellow + ajout du Black- La teinte est un meacutelange physique des couleurs (tonaliteacute des couleurs)- La teinte est un meacutelange preacutecis- Le jugement empirique sur la teinte se fait agrave laquo lrsquoœil raquo- La teinte change quand on lrsquoapplique sur le supportLe registre des modegraveles autour des neacutecessiteacutes pratiques et techniques - Neacutecessiteacute drsquoutiliser un pantone et sa formule de teinte- Neacutecessiteacute drsquoinstruments de mesure et drsquoeacutepreuves- Neacutecessite drsquoun support papier qua-lifieacute pour la charge de la teinte- Neacutecessite drsquoune boite agrave lumiegravere et drsquoun colorimegravetre pour le ∆E

Pour reacutealiser la teinte les apprentis doivent mobiliser des connaissances du registre explicatif laquo noyau du sa-voir technologique en colorimeacutetrie raquo - La notion de colorimeacutetrie comme synthegravese additive et soustractive (for-mule drsquoune teinte) et de lrsquointeraction de la lumiegravere avec la matiegravere (effet de la charge de la teinte sur le papier)

Lrsquoespace de contraintes ci-dessous illustre la probleacutematisation des ap-prentis dans le deacutebat entre eux dans lrsquoatelier de la commande technolo-gique proposeacutee Il illustre le proces-sus de positionnement de construc-tion et de reacutesolution du problegraveme par les apprentis par la mise en tension de contraintes empiriques et de neacute-cessiteacutes qursquoils construisent (scheacutema 5)

SCHEacuteMA Ndeg5Espace des contraintes et neacutecessiteacutes en jeu dans le deacutebat lors de la

reacutealisation de la teinte dans lrsquoatelier

Dans notre cas le choix didactique de la seacuteance sous lrsquoangle de la probleacute-matisation avec une activiteacute en atelier pour la construction du registre em-pirique et une phase de deacutebat argu-mentatif leur permet drsquoaller jusqursquoagrave la solution du problegraveme et jusqursquoau laquo noyau de savoir en colorimeacutetrie raquo Le savoir preacutecis qui eacutetait viseacute est formu-

leacute par les apprenants lorsqursquoils ana-lysent technologiquement et scien-tifiquement lrsquoeacutecart constateacute entre le visuel et le calcul du ∆E au spectro Apparait donc la notion de colorimeacute-trie comme une synthegravese soustractive etou additive dans la formule drsquoune teinte et de lrsquointeraction de la lumiegravere avec la matiegravere dans la notion de pro-


blegraveme de chargeDans notre cadre theacuteorique lrsquoenjeu des activiteacutes est de faire construire aux apprentis des neacutecessiteacutes consti-tutives de lrsquoactiviteacute technologique pour la reacutealisation drsquoun objet pro-bleacutematiseacute une teinte pantone meacuteta-megravere Ce sont donc des neacutecessiteacutes de formulation de mesure par rapport agrave la lumiegravere et la matiegravere qui corres-pondent agrave ces concepts agrave la fois tech-nologiques et scientifiquesLa pratique et le deacutebat ont eu pour fonction didactique de faire probleacute-matiser les manipulations de base aux apprentis pour qursquoils construisent des neacutecessiteacutes puis des solutions pratiques au problegraveme technique qursquoils ont construit Nous constatons que lrsquoideacutee de for-mulation apparait tregraves vite dans la prise en compte des outils comme le nuancier le dossier de fabrication et la formule pour reacutealiser la teinte agrave partir des couleurs primaires La neacute-

cessiteacute drsquoune recette pan-tone se construit en acte Elle est confirmeacutee comme lrsquoeacuteleacutement drsquoentreacutee dans la

pratique des calculs en grammes des pourcentages dans les meacutelanges des couleurs primaires La teinte nrsquoest cependant pas encore reacutealiseacutee on reste dans un registre avec peu de manipulations physiques sauf les mesuresLrsquoideacutee de la matiegravere et de la lumiegravere srsquoimpose lors du meacutelange physique et de la mise en place de la teinte La manipulation physique eacutetant une sorte drsquoinducteur des ideacutees avec les neacutecessiteacutes drsquoeacutepreuvage de charge de support dont une premiegravere obser-vation agrave lrsquoœil sous lumiegravere naturelle Crsquoest une mobilisation progressive des notions et des concepts techno-logiques lieacutes agrave des neacutecessiteacutesGracircce agrave la pratique manuelle en ate-lier apparaissent des notions appor-teacutees par les premiegraveres manipulations et qui participent agrave enclencher les donneacutees et neacutecessiteacutes comme des eacutepisodes coheacuterents logiques et neacute-cessaires pour reacutealiser la teinte Ces eacuteleacutements permettent la construc-tion des concepts technologiques et

scientifiques de mesure et reacutealisation des couleurs par lrsquoaddition de matiegravere et interaction entre la lumiegravere et lrsquoœil

CONCLUSION

Au final la situation est technique-ment simple en termes de percep-tion construction et reacutesolution du problegraveme Par la probleacutematisation les appren-tis aboutissent agrave la reacutealisation drsquoun objet pratique (la teinte) avec des compeacutetences techniques et des sa-voirs technologiques associeacutes agrave des concepts scientifiques La teinte de-vient un meacutelange preacutecis et physique de couleurs primaires La percep-tion empirique de la teinte deacutepend du support imprimeacute choisi Elle nrsquoest pas suffisante pour valider une teinte Il faut alors reacutealiser une mise en conformiteacute du dossier de fabrication par le calcul de ∆E avec le spectroNous supposons une forte articula-tion entre le non-verbal pratique et le verbal qui devient alors un processus didactique majeur dans lrsquoavanceacutee de la probleacutematisation Les solutions pratiques en atelier deviennent des solutions possibles qui servent la reacutesolution de la probleacutematisation Mesures et peseacutees des couleurs pri-maires meacutelange des couleurs pri-maires reacutealisation de la touche pour la charge sur le support observation sous lumiegravere naturelle de la touche reacutealiseacutee comparaison avec le nuan-cier analyse de conformiteacute ou de non-conformiteacute et solutions techno-logiques agrave apporterDans notre eacutetude la probleacutematisation associe le cheminement drsquoapprentis-sage agrave une temporaliteacute logique pour la construction drsquoune teinte Se des-sine donc la trajectoire drsquoapprentis confronteacutes au problegraveme de reacutealisation drsquoune teinte pour la rendre conforme La trajectoire est plutocirct continue par rapport aux activiteacutes et aux eacutechanges des apprentis sur les savoirs en jeu Le fait drsquoecirctre dans lrsquoatelier sur une machine avec des outils mis agrave dispo-sition comme le dossier et le nuan-cier encadre fortement les premiers

Des opeacuterateurs techniquement compeacutetents



eacutechanges entre les apprentis Ces eacuteleacutements construisent les premiegraveres articulations entre donneacutees condi-tions et hypothegraveses et expliquent la temporaliteacute continue pour aboutir agrave la construction de savoirs technolo-giques appliqueacutes et contextualiseacutesAu regard de la speacutecificiteacute de la tech-nologie et du problegraveme poseacute aux deux groupes seul un raisonnement tech-nologique lineacuteaire permet aux ap-prentis de reacutealiser une teinte en ate-

lier Les laquo donneacutees probleacutematiques raquo sont reconstruites en acte et sur la base drsquoun jugement fiable drsquoappren-tis reacuteguliegraverement en pratiques pro-fessionnelles en entreprise et au CFA (particulariteacute de lrsquoapprentissage et theacuteorie des geacutenies (scheacutema 2)) Nous pouvons les consideacuterer comme des opeacuterateurs techniquement compeacute-tents sur le chemin qursquoils ont choisi pour la reacutesolution de ce problegraveme technologique

BIBLIOGRAPHIE

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ANNEXES

ANNEXE Ndeg1Essais de teinte sur le papier

ANNEXE Ndeg2Paperboard reacutealiseacute par le groupe 1



CONTEXTE DE LA RECHERCHE

Un centre de formation drsquoapprentis vise le deacuteveloppement de compeacute-tences que lrsquoon peut deacutefinir comme un laquo ensemble de ressources qui sont

mobiliseacutees de faccedilon inteacute-greacutee et dynamique pour faire face agrave une famille de situations problegravemes afin de reacutealiser des tacircches complexes significatives

fonctionnelles reacutesoudre des pro-blegravemes authentiques et reacutealiser un projet raquo (Leacuteopold Paquay 2008)Cet objectif de compeacutetences remet en question les modes habituels de transmission drsquoacquisition et de res-titution des savoirs laquo scolaires raquo Il implique des changements dans la seacutelection et lrsquoarticulation des objectifs et contenus des apprentissagesEn ce sens les matiegraveres techno-logiques ne doivent donc plus ecirctre consideacutereacutees comme une fin en soi mais plutocirct comme une ressource que lrsquoapprenti doit srsquoapproprier pour deacutevelopper des compeacutetences et des savoirs en acte En effet lrsquoappren-tissage de savoirs en technologie est diffeacuterent de celui de laquo savoirs propo-sitionnels raquo (Delbos et Jorion 1984)Le rocircle du formateur en CFA nrsquoest plus de transmettre ses contenus technologiques comme tels mais de concevoir et de geacuterer des seacutequences drsquoapprentissage dans lesquelles les apprenants sont confronteacutes agrave des situations nouvelles et motivantes Ainsi des situations en atelier de production donnent du sens aux ac-tiviteacutes des apprentis car elles les amegravenent agrave interagir pour chercher et traiter les informations neacutecessaires pour reacutesoudre un problegraveme in situ Il convient donc drsquooutiller les forma-teurs dans cette perspective pour qursquoils mettent en place des dispo-sitifs didactiques avec des activiteacutes langagiegraveres pour permettre aux ap-prenants de confronter leurs points de vue les conforter ou les modifier (Orange (2000) Robardet (2001)) Retenons que le cadre choisi drsquoun deacutebat technologique en atelier est le bon moment pour privileacutegier les in-

teractions entre apprenants Dans cet article il nous importe de mieux comprendre comment les apprentis peuvent srsquoapproprier un problegraveme et construire un savoir raisonneacute et argu-menteacute

CADRE THEacuteORIQUE GEacuteNEacuteRAL PROBLEacuteMATISATION ET INVESTIGATION TECHNOLOGIQUE

Notre cadre theacuteorique nous conduit vers le concept de probleacutematisation en sciences en avanccedilant lrsquoideacutee que pour la technologie le contenu de la formation est aussi relatif agrave la maicirc-trise drsquoune meacutethodologie de reacutesolu-tion de problegravemes Il srsquoagit pour les apprenants en baccalaureacuteat profes-sionnel de maicirctriser une deacutemarche technologique induire deacuteduire ex-peacuterimenter se documenter (MEN 2003)

La probleacutematisationPour Fabre (1999) le problegraveme eacutemerge lorsqursquoune solution agrave une question neacutecessite un travail de re-cherche un positionnement du pro-blegraveme une construction du pro-blegraveme une reacutesolution du problegraveme Pour lui la construction du problegraveme neacutecessite un travail de mise en eacutevi-dence des conditions et des donneacutees du problegraveme Dans la situation didactique drsquoun deacutebat technologique en atelier et drsquoengagement des apprentis dans la probleacutematisation les interactions langagiegraveres vont se construire majo-ritairement entre les apprentis avec quelques eacutechanges avec le forma-teur pour produire lrsquoobjet par la dis-cussion et lrsquoeacutemergence drsquohypothegraveses La place des activiteacutes langagiegraveres est donc importante dans les proces-sus de secondarisation ainsi que la construction collective drsquooutils gra-phiques tableaux etou scheacutema de synthegravese (Jaubert et Rebiegravere 2005)


Maicirctriser une deacutemarche technologique induire deacuteduire

expeacuterimenter se documenter
























Geacutenies


















MEacuteTHODE











2 Benjamin 108


D1 (une mesure

un calcul en

grammes)



D1+CE1H1


preacutecis)

3 Formateur 111


4 Benjamin 113


D2(la charge)



D2+CE2 H1




11 Benjamin 250


D1+D3 (4 couleurs

primaires)

CE1+CE3 (pour


primaires)

D1+D3 CE1+CE3


primaires)





D4 (une recette






premier groupe)






























CONCLUSION







BIBLIOGRAPHIE


























ANNEXES



























Geacutenies


















MEacuteTHODE











2 Benjamin 108


D1 (une mesure

un calcul en

grammes)



D1+CE1H1


preacutecis)

3 Formateur 111


4 Benjamin 113


D2(la charge)



D2+CE2 H1




11 Benjamin 250


D1+D3 (4 couleurs

primaires)

CE1+CE3 (pour


primaires)

D1+D3 CE1+CE3


primaires)





D4 (une recette






premier groupe)






























CONCLUSION







BIBLIOGRAPHIE


























ANNEXES













Geacutenies


















MEacuteTHODE











2 Benjamin 108


D1 (une mesure

un calcul en

grammes)



D1+CE1H1


preacutecis)

3 Formateur 111


4 Benjamin 113


D2(la charge)



D2+CE2 H1




11 Benjamin 250


D1+D3 (4 couleurs

primaires)

CE1+CE3 (pour


primaires)

D1+D3 CE1+CE3


primaires)





D4 (une recette






premier groupe)






























CONCLUSION







BIBLIOGRAPHIE


























ANNEXES














MEacuteTHODE











2 Benjamin 108


D1 (une mesure

un calcul en

grammes)



D1+CE1H1


preacutecis)

3 Formateur 111


4 Benjamin 113


D2(la charge)



D2+CE2 H1




11 Benjamin 250


D1+D3 (4 couleurs

primaires)

CE1+CE3 (pour


primaires)

D1+D3 CE1+CE3


primaires)





D4 (une recette






premier groupe)






























CONCLUSION







BIBLIOGRAPHIE


























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MEacuteTHODE











2 Benjamin 108


D1 (une mesure

un calcul en

grammes)



D1+CE1H1


preacutecis)

3 Formateur 111


4 Benjamin 113


D2(la charge)



D2+CE2 H1




11 Benjamin 250


D1+D3 (4 couleurs

primaires)

CE1+CE3 (pour


primaires)

D1+D3 CE1+CE3


primaires)





D4 (une recette






premier groupe)






























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BIBLIOGRAPHIE


























ANNEXES










2 Benjamin 108


D1 (une mesure

un calcul en

grammes)



D1+CE1H1


preacutecis)

3 Formateur 111


4 Benjamin 113


D2(la charge)



D2+CE2 H1




11 Benjamin 250


D1+D3 (4 couleurs

primaires)

CE1+CE3 (pour


primaires)

D1+D3 CE1+CE3


primaires)





D4 (une recette






premier groupe)






























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BIBLIOGRAPHIE


























ANNEXES







11 Benjamin 250


D1+D3 (4 couleurs

primaires)

CE1+CE3 (pour


primaires)

D1+D3 CE1+CE3


primaires)





D4 (une recette






premier groupe)






























CONCLUSION







BIBLIOGRAPHIE


























ANNEXES




























CONCLUSION







BIBLIOGRAPHIE


























ANNEXES


















CONCLUSION







BIBLIOGRAPHIE


























ANNEXES









CONCLUSION







BIBLIOGRAPHIE


























ANNEXES








BIBLIOGRAPHIE


























ANNEXES

















ANNEXES






ANNEXES




Documents

Didactique de la technologie appliquée