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2005
326

Les conceptions initiales des élèves turcs de CM2 relatives aux séismes

The initial concept of fifth graduate turkishs students related to earhtquakes

Burckin Dal

Résumés

Les connaissances sur les séismes constituent donc un savoir complexe, issu d’une longue histoire, transformé en savoir à enseigner par les choix des programmes officiels, des manuels, par la prise en compte des processus de construction des savoirs chez les enfants, et de ceux d’élaboration des concepts dans le domaine des sciences de l’espace terrestre, éclairés par J. Piaget et d’autres chercheurs. La reconnaissance des représentations peut constituer une base d’organisation de stratégies adaptées aux élèves. Le présent article décrit quelles conceptions personnelles particulières se font donc les enfants turcs  sur les séismes avant tout cours sur ces sujets. Nous avons mené une série d’enquêtes sur ce thème et analysé les résultats.

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Texte intégral

Introductıon

1Les élèves turcs vivent dans des espaces sous la menace constante des tremblements de terre. Il est donc particulièrement important de savoir comment l’Ecole les forme à comprendre les mouvements de la surface de la Terre et leurs conséquences sur la vie des sociétés ; comment elle leur donne (ou pas) des moyens pour se prémunir contre les catastrophes récurrentes (ccf. B. Dal, 2003). Mais l’Ecole n’est pas le seul lieu d’apprentissage des savoirs relatifs aux phénomènes naturels : la famille, les groupes locaux et leurs traditions, les médias proposent d’autres éléments de savoirs, d’autres explications, contribuent à former dans l’esprit des élèves des représentations mentales plus ou moins précises, des conceptions antérieures aux apprentissages scolaires, « initiales », et qui peuvent faciliter ou au contraire gêner la construction d’un savoir scientifique cohérent : « des représentations, des images, des jugements de valeur, des complexes culturels qui sont autant d’obstacles de pensée » (ccf. G. Bachelard, 1938).

2Pour comprendre comment les élèves turcs construisent un savoir « éclairé » sur les manifestations de la mobilité de l’écorce terrestre, il était donc nécessaire de partir de leurs conceptions initiales, pour mettre en évidence les points forts et les obstacles à surmonter, car il faut « faire avec [les représentations initiales des élèves] pour aller [éventuellement) contre » (ccf. A. Giordan, G. de Vecchi, 1989). En particulier, quelle est la part des conceptions « magiques », de l’imaginaire, dans les conceptions du monde vers 10-12 ans ? Quelle est la part des croyances traditionnelles dans une société encore marquée par un grand respect de ce que disent les anciens et les religieux ? Quelle est l’influence des médias et de leurs schémas simplifiés, de leurs présentations dramatiques des risques naturels ?

Le dispositif d’observation

3Nous avons suivi 170 élèves en fin de cycle 3 dans l’étude des tremblements de terre. Ces élèves étaient répartis sur cinq classes, dans cinq écoles différentes, et ils ont répondu aux mêmes questionnaires à des dates différentes.Le contexte pédagogique ne variait pas d’une classe à l’autre. Aucun élève questionné n’avait étudié auparavant les tremblements de terre en classe. La démarche pédagogique, les objectifs notionnels retenus, la situation de départ étaient communs aux cinq classes. Les élèves observés étaient pris à un seul niveau du cursus scolaire : à l’Ecole Primaire en classe de CM2. Le choix de ce niveau se justifie par le contenu des programmes concernant l’enseignement des tremblements de terre qui s’effectue en fin du cycle 3.

4Pour réaliser cette enquête, il était intéressant de se déplacer sur la faille nord-anatolienne, une région très sismique. Les questionnaires ont été proposés dans quatre secteurs situés sur cette faille, Bolu (100 000 habitants), Düzce (65 000 habitants), Istanbul (15 millions habitants) et Caycuma (30 000 habitants), qui sont tous sous la forte menace de risques sismiques. Bolu, Düzce et la partie occidentale d’Istanbul sont classées parmi les zones les plus sismiques de Turquie, alors que Caycuma est dans une zone présentant un peu moins de risques sismiques que les autres. Il y a eu le 12 Novembre 1999 à Bolu et à Düzce des tremblements de terre d’une magnitude de 7,2 sur l’échelle de Richter. Ces tremblements de terre ont provoqué des secousses à Caycuma, sans qu’il y ait eu de catastrophe dans cette ville.

5La carte ci-dessous nous montre la localisation des villes où nous avons réalisé nos enquêtes.

Tableau I : Présentation des données de base de cette recherche.

6Cinq classes de CM2 ont participé à cette étude. Le profil des élèves observés, en situation scolaire normale, issus de catégories socioprofessionnelles variées, soit des zones urbaines, rurales ou semi-rurales,  reflète assez bien  la population  en Turquie.

7Le recueil des informations a été réalisé de diverses façons, car Selon Pierre Clément (1992), le chercheur en didactique doit être très prudent quand il travaille sur les conceptions d’une personne : « il est préférable qu’il utilise plusieurs méthodes plaçant la personne interrogée dans différentes situations, de façon à comparer les diverses conceptions conjoncturelles qui émergent ainsi, pour avoir une meilleure approximation de l’univers conceptuel de la personne interrogée.»

8Le questionnaire soumis à 170 élèves de CM2 demandait d’abord aux élèves de définir ce qu’est pour eux un tremblement de terre, puis d’expliquer pourquoi la terre tremble ; on leur proposait de faire ensuite un schéma expliquant pourquoi la terre tremble.

9L’utilisation de dessins pour préciser une représentation mentale d’élèves jeunes est très intéressante, et lève l’obstacle de l’expression écrite, mais elle pose problème pour le chercheur : comme n’importe quelle production d’élève, tout dessin représente une ou des idées, mais ne se confond pas avec ce que pense l’élève. Comme toute représentation, elle doit être interprétée par l’observateur, ce qui peut aboutir à des faux-sens et contre-sens sur ce que pense réellement l’élève par ailleurs, surtout quand certains dessins comportent de nombreux éléments. Lesquels sont pertinents et signifiants ? C’est le chercheur qui va choisir, au risque de tordre la signification que leur accordait l’élève.

10Les questionnaires ont été distribués aux élèves juste avant le début du cours intitulé « le séisme et les moyens de prévention des séismes ». Aucune activité d’apprentissage en géologie n’avait été menée avec ces élèves auparavant. Les réponses ont été analysées manuellement, et contrôlées minutieusement. Une brève analyse de ces résultats est donnée dans chacun des tableaux suivants.

La difficulté à définir un séisme

11A la première question « Qu’est ce qu’un tremblement de terre ? », on est d’abord  étonné de constater que deux élèves sur 170 soit 1,2 % répondent par « je ne sais pas ». Nous ne pouvons, d’un point de vue didactique, interpréter cette dernière observation que comme une absence du terme « tremblement de terre » dans le vocabulaire de ces deux enfants de 10-11 ans, mais cela paraît peu probable : les tremblements de terre sont des évènements récurrents et d’actualité en Turquie, tous  en parlent autour de l’enfant : la famille, les médias… Cette réponse peut résulter soit du manque de motivation de ces enfants, soit d’une hésitation ou d’une difficulté à donner une définition précise.

12La majorité des enfants a une idée plus ou moins précise de ce qu’est un tremblement de terre. Plus d’un tiers des élèves mêlent définition et explication. 26% seulement d’entre eux donnent une réelle définition, 17 % reprenant simplement  le terme même « c’est le sol qui tremble » (bien que les termes trembler (titremek) et tremblement de terre (deprem) ne soient pas de même racine en turc, un peu comme « séisme » et « trembler » en français.

13En éliminant les 22 énoncés qui n’ont été cités qu’une fois, on peut lister les phrases-clés les plus utilisées par les élèves, et calculer leur pourcentage d’utilisation (voir tableau II).

Un tremblement de terre

Nbre. de citations

% de citations

- Définitions proches de la définition scientifique

   

   

Un tremblement de terre est une catastrophe naturelle qui arrive surtout dans certains pays se trouvant entre deux plaques tectoniques

16

9,5 %

La chute d’une planète sur la terre

5

2,9 %

C’est une formation des montagnes

4

2,3 %

C’est une tempête, une tornade

2

1,2 %

- Définitions éloignées de la définition scientifique

   

   

Les plaques tectoniques bougent, et au bout d’un moment elles se cognent, ce qui provoque un tremblement de terre.

34

20,2 %

C’est le sol qui tremble et qui s’ouvre en dévastant des immeubles, des maisons ; il peut même  y a avoir des morts

28

16,6 %

Ce sont les plaques terrestres qui se rentrent dedans

22

13,0 %

C’est un volcan éteint sous la terre qui se réveille et qui provoque un tremblement de terre.

20

11,9 %

C’est un réchauffement à l’intérieur de la planète qui crée un tremblement de terre

10

5,9 %

C’est le gaz qui n’a pas de place, donc il fait des fissures dans la terre

4

2,3 %

C’est le soleil qui réchauffe la terre, après, cela fait des fissures

3

1,7 %

Ce sont les continents qui se déplacent dans la mer

2

1,2 %

Tableau II : Réponses des élèves à la question : Qu’est ce qu’un tremblement de terre ? avant tout cours sur ce sujet

(Les réponses sont classées selon un ordre décroissant d’utilisation des citations par les élèves. Ces réponses seront, également, analysées selon les types d ‘explications dans les paragraphes qui suivent).

Des explications imagées des séismes

14Si la première question incitaitles élèves à donner une définition du tremblement de terre, il était tout aussi intéressant de les inviter dans une seconde question à en donner la ou les causes. Ainsi, nous pourrions vérifier si la conception des séismes est isolée dans leurs représentations, ou si les élèves parviennent à établir quelques relations signifiantes pour eux entre différents éléments susceptibles d’expliquer ce risque naturel.

15A cette deuxième question : « Pouvez-vous expliquer par écrit pourquoi la terre tremble ? », le taux de non-réponse est à peu près le même qu’à la question précédente, trois élèves ayant répondu par « je ne sais pas », différents de ceux qui n’avaient pas répondu à la première question.

1692 % des énoncés obtenus sont en réponse directe à la question posée, alors que les autres s’en éloignent plus ou moins. Ces réponses font intervenir deux conceptions principales : des causes terrestres, des causes extra-terrestres pour expliquer pourquoi la terre tremble. Sur 163 énoncés repris par au moins deux élèves,  on peut relever par ordre décroissant les idées suivantes (voir tableau III):

Pourquoi la Terre tremble ?

Nbre de.citations

%.citations

Explications déjà scientifiques

  

  

Ce sont les plaques constituant la terre qui bougent, se heurtent, se chevauchent entre elles. Elles peuvent également s’écarter, et créer des dégâts selon la magnitude.

34

20,3 %

Quant deux plaques se rencontrent ou  dérivent, cela fait trembler la terre

22

13,1 %

Les continents se rapprochent et passent sous un autre, ça fait des tremblements de terre

2

1,2 %

Explications par analogie dynamique en surface

  

  

La terre tremble  quand un volcan est en éruption

20

11,9 %

Parce qu’un pays voisin  tremble, et c’est à cause de cette vibration  qu’on tremble

2

1,2 %

La terre tremble à cause des tempêtes violentes

2

1,2 %

Explications par analogie dynamique du noyau vers la surface

  

  

Deux plaques, quand elles se touchent font qu’elles remontent à la surface

19

11,3 %

La terre tremble car elle s’ouvre pour faire sortir la chaleur de sous la terre afin de ne pas exploser

9

5,3 %

La terre tremble à cause du magma qui est au centre de la terre, et qui peu à peu la détruit avec la lave rouge.

8

4,7 %

Le noyau au centre de la terre bouge et c’est ça qui fait les tremblements de terre

4

2,3 %

Parce qu’il y a de l’eau et du gaz en dessous de la terre et ils veulent sortir.

3

1,7 %

Explications par extra-terrestre

  

  

A cause des météores qui  heurtent la terre

5

2,9 %

Erreurs

  

  

La terre tremble pour permettre de former les montagnes

4

2,3 %

Deux plaques qui s’écartent forment un grand trou et ça fait que tout se détruit

29

17,3 %

Tableau III : Réponses des élèves (avant les cours) à la question : Pouvez-vous expliquer par écrit pourquoi la terre tremble ? 

(Les réponses sont classées selon un ordre décroissant d’utilisation des citations par les élèves. Ces réponses seront, également, analysées selon les types d ‘explications dans les paragraphes qui suivent.)

17En premier lieu, on constate que les réponses des élèves avant tout cours sur les séismes sont en général très floues et peu scientifiques. Rares sont les enfants de cet âge qui ont une idée scientifique, même vague, des facteurs qui expliquent un tremblement de terre : 34 élèves sur 170 (soit environ 20 %).

18Si l’on compare la totalité des énoncés de ces élèves de CM2, on peut les classer en trois séries : un tiers des élèves explique les séismes en faisant intervenir des termes géologiques, authentiques, un deuxième tiers par des termes communs de la vie courante, et les autres les expliquent d’une façon imagée.

19Au sein de chacun de ces trois groupes, on est frappé par la forte ressemblance dans les termes et expressions utilisés. Voici des exemples considérés comme scientifiques, dans la mesure où ils utilisent des termes précis du domaine scientifique correspondant, et même des éléments scientifiques pertinents. Coskun dit « Deux morceaux de la croûte terrestre se rencontrent et l’un passe au-dessus de l’autre ».Mehmet : « Pour moi, un tremblement de terre, ce sont deux plaques terrestres qui s’entrechoquent, et la terre  tremble. Cela crée des montagnes ».Erhan : « Ce sont des mouvements de plaques tectoniques qui se trouvent en dessous de la terre ».

20Nous retrouvons bien sûr dans les réponses à la deuxième question la presque totalité des termes qu’ils ont utilisés pour exprimer leurs réponses à la première question. Toutefois, de nouveaux termes apparaissent, comme « noyau », « météore », « magma », même s’ils ne sont pas en lien direct avec les tremblements de terre. Inversement, on a observé des termes plus vagues, qui ne désignent pas d’éléments en particulier : « truc », « quelque chose ».

21Bien que le questionnaire soit simple et sans exigence particulière dans sa formulation, un certain nombre d’élèves ont répondu de façon imagée, en faisant référence à une forme (« boule de feu ») ou à une couleur (« le ciel rose », « la lave rouge »). Par exemple, Didem : « Parce que le ciel est rose, la terre tremble ». Ferda : « Parce qu’une boule de feu tombe sur la terre ». Umit : « Parce que le magma, qui est au centre de la terre, peu à peu détruit la terre avec la lave rouge »

22Les élèves qui ont répondu en utilisant des termes géologiques et un certain savoir scientifique, avaient-ils eu davantage l’occasion de se familiariser avec ces termes dans leur passé ? Ou bien, les ont-ils appris spécialement pour répondre à ce questionnaire, dont ils auraient entendu parler avant la séance même ? L’analyse des questionnaires peut nous permettre de trouver des réponses à ces interrogations, en constatant une éventuelle différence : les élèves qui seraient déjà familiarisés avec ces termes les utiliseraient à bon escient, c’est à dire qu’ils ne se tromperaient pas dans ce qu’ils signifient, tandis que les autres les citeraient de façon plus maladroite, c’est à dire qu’il n’y aurait pas forcément de lien logique entre les éléments de leur réponse globale. Voici quelques exemples de réponses des élèves : Fulya définit d’abord le tremblement de terre en disant « Ce sont les plaques terrestres qui se rentrent dedans » puis répond à la seconde question par « Quand deux plaques se rencontrent ou  dérivent, cela fait trembler la terre ». (Il y a un lien logique entre ces deux réponses.) Quant à Aynur, le tremblement de terre, « C’est une formation des montagnes » puis en réponse à la deuxième question « La terre tremble à cause du magma qui est au centre de la terre, et qui peu à peu la détruit avec la lave rouge ». (Il n’y a pas de lien logique entre ces deux réponses.)

23Plus étonnant, ces questionnaires qui ont été réalisés dans quatre régions différentes (bien que voisines) de la Turquie ne donnent pas de différences significatives dans les réponses des élèves entre ceux qui ont déjà vécu un tremblement de terre dans toute son ampleur, et ceux qui n’ont connu que des secousses amorties, loin de l’épicentre. L’expérience vécue, toutes les images reçues à la télévision et dans les journaux, tous les discours locaux probables ne donneraient finalement pas une meilleure conception mentale de la genèse des séismes.

24Revenons avec plus de précisions sur les types d’explications des tremblements de terre invoquées par les élèves avant les leçons sur les séismes.

Des causes naturelles internes à la planète Terre :

25Dans la catégorie des causes terrestres, de nombreuses variantes sont proposées par les élèves.

L’énergie interne (ou la chaleur interne) :

26Dans cette catégorie, on rencontre d’abord la conception d’une énergie interne. Les élèves procèdent souvent par raisonnement analogique avec des phénomènes connus : ils se représentent une source d’énergie importante qui se trouve à l’intérieure de la terre, un volume qui en s’échauffant, se dilaterait et monterait de plus en plus, finissant par craqueler la croûte terrestre. Par exemple, Deniz explique que « c’est un réchauffement à l’intérieur de la planète qui crée un tremblement de terre » Merve pense que « la terre, c’est beaucoup d’énergie. Quand l’énergie est trop puissante, elle fait exploser toutes les choses ».D’aprèsGizem «  la terre se met à chauffer très fort, donc à l’intérieur, ça se met à bouillir et ça explose ».
Emre a réalisé de dessin remarquable (figure.1).Vous trouverez, sur les schémas,  la traduction des mots turcs en français entre parenthèse.

Figure 1. -Emre

Un feu interne :

27Proches de ces conceptions qui donnent le rôle premier à l’énergie sont celles qui utilisent la vieille conception du feu interne. Par exemple,  Mahmut pense « qu’il y a un feu en dessous de la terre qui remonte et provoque un tremblement de terre ». Goksel a tracé un schéma reproduit dans la figure 2.

Figure 2 – Goksel

Les effets du magma :

28Plus « scientifiquement », quelques élèves imaginent des éruptions violentes d’un magma qui serait au centre de la terre. Par exemple, Kenan dit que « La terre tremble  à cause du magma. Il chauffe et veut sortir ». D’après Baris «  Le magma qui est au centre de la terre détruit  peu à peu  la terre avec la lave. La lave monte en faisant trembler la terre avec de la puissance sur les roches ».

Des conséquences de mouvements de gaz ou de liquides dans le globe terrestre :

29Quelques élèves imaginent d’une manière plus concrète, sans doute analogique, une expansion ou des mouvements de fluides, gaz ou liquides, à l’intérieur du globe terrestre.  Sonay répond ainsi : « je ne sais pas, mais peut-être qu’il y a trop d’air dans la terre et que cela la fait trembler ».Gökhan dit « qu’il y a de l’eau en dessous de la terre et elle veut sortir ». Ugur a un point de vue retracé comme tel dans la figure 3.

Des vibrations profondes :

30D’autres élèves mettent plutôt en avant des idées plus ou moins claires d’ondes sismiques (ou de vibrations) profondes. Par exemple, Ceren pense que « le noyau au centre de la terre bouge et c’est ça qui fait les tremblements de terre ». La conception d’Aynur est représentée dans la figure 4.

Figure 4 – Aynur

31Ayla : « la terre tremble car la terre se fracasse en deux ». Kerem : « il y a des failles plus ou moins larges sous la terre, ça fait trembler la terre ». Quant aux causes tectoniques à petite échelle, les élèves expliquent leurs idées avec des termes géologiques mais généralement, ils ne savent pas les placer à un endroit précis ou pertinent sous la Terre. Le plus souvent, ils localisent les plaques juste au-dessus du noyau, comme on le voit pour Berk dans la figure 5

32La plupart évoquent alors les plaques en relation avec la notion de chaleur, sans doute parce qu’ils établissent  un lien entre la localisation du magma et celle des plaques. D’après Nilgun, « sous la terre il y a des plaques chaudes et par  moment elles se touchent. C’est comme ça qu’il y a des tremblements de terre ».Les élèves confondent souvent les termes géologiques les uns avec les autres. Par exemple, Niyazi dit que « la terre tremble à cause de deux roches qui se frottent l’une contre l’autre ».Il confond le mot « plaque » avec celui de « roche ».Elvan  explique que « les plaques s’entrechoquent ou bien les continents se rapprochent et passent sous un autre continent, cela provoque aussi un tremblement de terre »,Sevgi : « les plaques tectoniques se rencontrent entre elles et c’est cela qui provoque des tremblements de terre ». D’après Gulgun, « la terre bouge, et cela a permis de former les continents, les îles. Sans les tremblements de terre, les continents seraient tous attachés ».Burcu a un point de vue retracé comme tel dans la figure6.

Figure 6 – Burcu

33D’autre part, nous avons observé que certains élèves établissent spontanément une relation entre le tremblement de terre et la formation des montagnes et des collines. Par exemple, Aysegul dit que « les tremblements de terre permettent l’apparition des collines et des montagnes ». Quant à Levent, il pense que « la terre tremble car les plaques qui bougent forment les montagnes, les rivières et des terres inconnues ». Selin prend le phénomène à l’envers, en affirmant que, « quand deux montagnes se cognent il y a un très gros choc, c’est un tremblement de terre », confondant les notions de cause et de conséquence.

Des causes tectoniques superficielles :

34Dans cette catégorie, les élèves utilisent soit des causes tectoniques locales, soit des causes tectoniques à petite échelle. A l’échelle locale, Akin assure : « un tremblement de terre, c’est la terre qui bouge et qui se fissure ». Necmi répond par un schéma reproduit dans la figure 7.

Figure 7 – Necmi

Des explications par le volcanisme :

35Nous sommes un peu étonnés que certains élèves turcs aient expliqué le tremblement de terre en faisant appel aux activités volcaniques. Ils considèrent que les deux phénomènes sont liés et résultent de l’activité interne de la terre. Selon Caner,  par exemple : « la terre tremble parce qu’il y a des volcans à proximité ». D’après Sezgin, « la terre tremble  quand un volcan est en éruption ». Selon Zeray, « un tremblement de terre, pour moi, est un volcan éteint sous la terre qui se réveille, et cela fait trembler les villes ou les pays ». Mujde a dessiné le schéma reproduit dans la figure8.

Figure 8 –Mujde

Des causes anthropiques et écologistes :

36Dans cette catégorie, on rencontre chez deux élèves une réponse presque identique. Il s’agit d’une accusation de la destruction de la nature par les hommes, le tremblement de terre apparaissant comme une punition par la nature ou la conséquence d’un dérèglement. D’après Rasim, « la terre tremble parce qu’il y a des gens mauvais qui font de mauvaises choses et qui détruisent les forêts ». Selon Nihat, « parce que l’équilibre du monde se dérègle ». Nous pouvons constater ici que ces enfants sont influencés par des idées écologiques (destruction des forêts, équilibre du monde) et peut-être par un vieux fond religieux (des gens mauvais, qui attentent à l’équilibre naturel voulu par Dieu).

Des causes atmosphériques inspirées par l’expérience quotidienne

37Quelques élèves font aussi appel à des causes atmosphériques. Ils considèrent par exemple le soleil comme cause des tremblements de terre dans la mesure où il réchauffe la croûte terrestre, ce qui provoque la dilatation et la fissuration de cette dernière selon un mécanisme que les élèves ont pu constater dans leur vie quotıdıenne, à l’échelle locale. Par exemple, Nurettin explique que « quand il y a du soleil, la terre se réchauffe puis cela produit un tremblement de terre ».  Selon Ahmet, « quand la terre est chaude, il y a des tremblements de terre ». La conception d’Ilknur est représentée dans la figure9.

Figure 9 – Ilknur

Des causes naturelles externes à la Terre

38On a constaté aussi que cinq élèves sur 163 ont donné des réponses qui mobilisent une cause extra-terrestre, sans doute sous l’influence des films et des livres de science fiction. Jale explique que « la terre tremble parce qu’il y a des météorites sur la terre qui la touchent, et c’est cela  qui fait bouger ». Ulas  dit que « la terre tremble parce qu’une autre planète nous heurte ».Voici comment Sinan représente l’origine d’un tremblement de terre (voir figure 10)

Figure 10 – Sinan

Des conceptions plus ou moins bien articulées

39Comme on a pu le voir dans le tableau III ci-dessus, les conceptions initiales des élèves à propos du tremblement de terre sont multiples et variées. Certaines sont sérieuses et d’autres plus inspirées par l’imagination des élèves, ou des confusions. On constate que si les élèves ont fait appel à des causes naturelles internes au globe terrestre pour expliquer ce type de catastrophe naturelle, ils ont eu aussi recours à d’autres actions humaines ou  extraterrestres. Dans toutes les réponses, on observe l’idée de destruction. Mais ce n’est pas très surprenant, car cette idée appartient au langage familier des enfants, à l’actualité, aux films ou même aux livres ou  aux bandes dessinées. Cette prégnance du négatif (phénomènes destructeurs) pose d’ailleurs un problème d’obstacle cognitif dans l’apprentissage, car les enfants dévalorisent habituellement dans leur esprit tout ce qui peut constituer une destruction, une dégradation, une disparition. Selon Rumelhard (1995), la conceptualisation du négatif implique de disposer d’un modèle ou d’une théorie pour observer les indices d’une disparition pour comprendre, derrière une simple absence, la présence d’un blocage actif. Voici des exemples mettant en évidence la notion de destruction : Guliz : « Deux plaques qui s’écartent causent un trou et tout se détruit ». Nergis : « Un tremblement de terre pour moi, c’est la terre qui tremble et cela cause des problèmes à tous les habitants car on peut aller à l’hôpital,  rester dans le coma ou mourir ».

40Il est surprenant de constater certaines conceptions qui sont avancées par les enfants comme le lien établi entre les tremblements de terre et les volcans, deux manifestations différentes de la dynamique interne du globe. Si ce questionnaire avait été proposé après les cours sur les risques naturels (où les élèves étudient les tremblements de terre), nous aurions pu penserque c’était une conséquence de l’enseignement réalisé, puisque le sujet « volcan » est enseigné juste après le sujet « tremblement de terre ». Mais ce ne peut pas être la raison, puisque ce questionnaire leur a été soumis avant tout enseignement sur le sujet ; et d’ailleurs on n’accorde guère d’importance aux rapports entre les volcans et les tremblements de terre dans le programme en Turquie, ce qui a une certaine logique puisqu’il n’y a pas de volcan en activité dans ce pays, les quatre volcans existants (Agri [Ararat], Erciyes, Suphan, Nemrut) étant éteints. Le volcan n’est pas un sujet récurrent dans les représentations mentales des enfants de 11 ans, ni dans celles de la population turque d’ailleurs. Y a-t-il donc une intuition simple dans leur esprit d’un lien entre ces deux manifestations de la dynamique interne de l’écorce terrestre : sous la Terre, quelque chose fait jaillir les laves et fait bouger et trembler le sol. Est-ce le magma dont ils ont une idée confuse ?

41Ces conceptions sur les tremblements de terre, même si elles sont inexactes pour beaucoup d’entre elles, ne représentent peut-être pas des obstacles majeurs à la construction du savoir chez l’élève, ce sont en tout cas des passages obligatoires dans l’évolution de leur connaissance. Cependant, ce type de réponse nous oriente vers le besoin d’analyser les conceptions initiales des élèves au sujet des volcans. Il serait donc utile de faire un questionnaire afin d’étudier les conceptions initiales des élèves au sujet des volcans.

42Sur un autre plan, si l’on précise l’analyse de ces réponses en comparant la logique qu’utilisent les enfants, pour répondre à chacune des questions et en se demandant s’ils font preuve des mêmes démarches et enchaînements causaux d’une part pour définir les séismes et d’autre part pour les expliquer, on aboutit  à diverses observations. Il faut distinguer entre les élèves qui ont apporté une réponse précise et adéquate, identique dans le fond aux deux questions, et ceux qui, ayant eu des informations préalables d’une manière ou d’une autre sur les séismes ont donné des réponses partiellement scientifiques, quelquefois sans lien direct avec la question, qu’ils n’ont probablement pas comprise. Dans la première catégorie, Irem définit le tremblement de terre par « une catastrophe naturelle qui arrive surtout dans certains pays se trouvant entre deux plaques tectoniques », et explique ensuite que la terre tremble par le fait que « les plaques tectoniques bougent et au bout d’un moment se cognent et provoquent un tremblement à l’endroit où elles se sont cognées ». Irem fait donc des réponses cohérentes aux deux questions, indice d’un début de démarche scientifique. A l’inverse, Kenan commence par définir le tremblement de terre par « les failles qui se font dans le sol », et répond à la deuxième question par le fait que « le magma, qui est au centre de la terre peu à peu détruit la terre avec la lave ».Ceci est une réponse utilisant, certes, des termes scientifiques mais sans lien direct avec la question posée ni avec la définition donnée d’abord en réponse à la première question.

43Certains élèves ayant usé de leur imagination pour répondre à la première question, c’est à dire sans aucune base de savoir scolaire, ont également fait de même pour la suivante. Encore faut-il distinguer entre ceux qui font preuve d’une certaine logique dans leur imagination et ceux dont les deux réponses sont décousues. Dans le premier cas, Busra répond à la deuxième question par « la terre tremble parce qu’une autre planète nous heurte. Il reste dans la même logique (même s’il agit d’une simple répétition)Bülent, lui, pense dans un premier temps que le tremblement de terre est dû au fait que « les animaux aboient », puis se range pour la deuxième question derrière une toute autre explication : « s’il y a des accidents de grands trains, alors la terre tremble ». Il n’y a vraiment pas de logique entre ces deux réponses. Nous pouvons supposer que les enfants ont justifié leurs explications par des phénomènes à l’échelle du « vécu ».

Des schémas plus descriptifs qu’explicatifs

44Pour obtenir un complément d’information, et aussi parce que certains élèves de CM2 répugnent à formuler des phrases et préfèrent s’exprimer en dessinant, il a été demandé aux enfants, dans un troisième temps, de schématiser un tremblement de terre d’après la définition qu’ils en avaient faite, avec le risque de privilégier ainsi certaines représentations car la contrainte de faire un schéma, quand elle est acceptée, induit des types précis de représentations, ceux qui sont le plus facilement schématisables (ccf. Clément  P, 1992)

45Cette troisième question « faites un schéma qui explique pourquoi la terre tremble » a peut-être un peu gêné certains élèves de CM2, qui peuvent ne pas se sentir doués en matière de dessin. En outre, faire un schéma requiert davantage de  précision que  l’écriture. Cela explique que des enfants, ayant une idée un peu vague d’un phénomène – ici les séismes - renoncent lorsqu’ils se trouvent dans l’obligation de préciser leur pensée, ce qui a été le cas de 25 d’entre eux sur 170. La nature plus descriptive qu’explicative des productions des élèves est aussi à mettre en relation avec l’aptitude moyenne des enfants de cet âge. (ccf. G. Mottet, 1995)

46On remarque en premier lieu que presque la moitié des schémas réalisés (46,5%)comporte des représentations utilisant l’image d’un globe terrestre, sur lequel les enfants ajoutent des éléments relatifs à l’énergie du centre de la terre, aux continents qui se séparent, aux comètes qui se heurtent à la Terre. Cela peut être étonnant quand on réalise qu’il s’agit d’enfants n’ayant eu aucun enseignement relatif à ce sujet ou utilisant le globe terrestre. La représentation d’un globe terrestre serait-elle intuitive ? Ou est-ce la manifestation de l’influence des médias, télévision, journaux et livres d’enfants ? Ou la facilité de cette représentation sphérique en est-elle tout simplement la cause, dans la mesure où il est plus facile, à main levée, de faire un « cercle » plutôt que de dessiner un phénomène catastrophique plus réduit ?

47Un gros quart des schémas (27,9 %) est au contraire à grande échelle et nettement inspiré par l’actualité et la vie quotidienne, puisqu’ils représentent des édifices détruits, ou des visions dramatiques des conséquences des séismes.

48On trouve quelques rares schémas (3,25 %) qui imaginent de l’air à l’intérieur de la terre dont l’expansion  pousserait les plaques  et les obligerait à bouger (voir figure 3). Nous ne pouvons que penser aux célèbres « vents souterrains » d’Aristote, comme le mentionne Gabriel Gohau (1987) dans son ouvrage intitulé  Histoire de la géologie.

49Un quart des enfants représentent des phénomènes tectoniques à l’échelle du globe pour expliquer un séisme : ils assimilent le tremblement de terre à des déplacements des continents, voire des plaques, donc à des mouvements au sens propre du terme (voir figure 7). Certains hésitent à placer ces plaques à la surface du globe terrestre et les localisent plutôt en profondeur ; d’autres dessinent des fissures partant de la surface du globe terrestre et allant jusqu’au noyau de la terre. (voir figure 5).

5014 % des élèves produisent des schémas très divers montrant que les tremblements de terre sont provoqués par une éruption volcanique. Peut-être avec l’idée que l’éruption, violente, fait nécessairement trembler la terre autour du cratère ? (voir figure 8)

51La proportion des élèves qui ont utilisé dans leurs schémas des causes extra-terrestres est faible (2,9 %). Peut-être s’agit-il d’une confusion due aux mass média : en effet, depuis plusieurs années, l’hypothèse catastrophique météoritique de la disparition des dinosaures à la fin de l’ère secondaire à cause du choc avec un météorite est souvent reprise par les journaux et la télévision. Ces dessins ne sont pas classables dans les précédentes catégories citées avant et présentent entre eux la même analogie et des points communs. Ce ne sont pas pour autant des dessins farfelus, ils représentent une conception déjà ancrée dans la tête de l’élève, puisque l’un d’entre eux qui a  dessiné un météore frappant la terre donne la même explication dans ses réponses écrites (voir figure 10).

52On peut s’étonner de trouver 29 schémas  (soit 6%) que l’on attendrait plutôt chez des élèves ayant suivi auparavant un enseignement adéquat sur les séismes, car ils manifestent des connaissances certaines relatives au sens des mouvements des plaques, et à leurs conséquences sur le sol (voir figure 11). On peut y distinguer les ondes sismiques,  l’épicentre, et la structure de l’intérieur de la terre.

53Nous pouvons émettre l’hypothèse que ces 29 représentations sont le fait d’élèves qui ont bénéficié d’un environnement extrascolaire favorisé ou qui sont dotés d’une grande curiosité individuelle les ayant amenés à se documenter par eux-mêmes, en utilisant les journaux de jeunes, les bibliothèques, les encyclopédies familiales, les émissions de télévision, l’internet.

Figure 11 – Ilkay

54On remarque aussi une représentation qui sort du lot : elle semble prendre sa racine dans le vécu d’un enfant. En témoignent les quelques tentes dessinées entre des bâtiments détruits, édifiées lors des précédents tremblements de terre  pour abriter les sinistrés (voir figure 12). Ce cas étant unique, il ne modifie pas l’interprétation générale des dessins réalisés par les élèves.

Figure 12 – Anil

55Dans tous ces dessins, les élèves manifestent leurs connaissances et leurs représentations mentales de façon essentiellement descriptive, ils n’entrent que très rarement dans l’explicatif. L’origine du tremblement de terre n’est que très peu abordée de façon spontanée. Il est vrai que les consignes n’invitaient pas de façon explicite les élèves à proposer des éléments d’explication dans leurs dessins. Une autre formulation comme « expliquez à l’aide d’un dessin pourquoi la terre tremble », aurait peut-être orienté plus facilement les élèves vers une production plus explicative que descriptive.

Conclusion : Obstacles et points d’appui pour la construction d’un savoir sur les séismes

56L’analyse des conceptions initiales des élèves sur les séismes a permis de déceler quelques obstacles potentiels de nature épistémologique et de nature didactique pour la construction d’un savoir pertinent sur ce thème.

  • 1. Un petit nombre d’élèves a une vision statique de la surface de la terre. Le mouvement déclenchant les séismes venant de l’extérieur. Bachelard (1938) appelle ce genre d’obstacle épistémologique « le fixisme ». Mais ce n’est qu’une minorité, car la majorité des enfants évoquent au contraire plutôt des mouvements des continents à la surface du globe. Par exemple, « quand les continents se déplacent, ils provoquent des problèmes à la surface de la terre », ou « la terre tremble car lorsque les continents bougent, ils font trembler la terre », et un autre exemple : « sans les tremblements de terre les continents seraient tous attachés ».

  • 2. Lorsqu’elle est exprimée, l’explication la plus commune est que l’origine du tremblement de terre se trouve au fond du noyau de la terre, comme le formule Ahmet. Il poursuit « la lave qui se trouve au fond du noyau monte en faisant trembler la terre avec de la puissance sur les roches ». Cette conception de l’origine centrale du tremblement de terre peut paraître de prime abord comme un obstacle très fort à l’apprentissage, qui en outre persiste. Il pourrait être mis en parallèle avec la très vieille idée du feu central inventée par Platon et reprise par Descartes  dans son « essai sur la structure de la terre » (ccf. Gohau  G, 1987).

  • 3. Un autre obstacle est l’anthropomorphisme, visible chez les élèves qui précisent leurs idées en utilisant des expressions traduisant des sentiments, et des comportements humains, comme Nuri qui pense que « la terre tremble parce qu’il y a des gens mauvais qui font des mauvaises choses et qui détruisent les forêts ». Ezgi explique que « la terre tremble à cause des grandes montagnes qui sont construites par l’homme et qui se frottent l’une à l’autre ».

  • 4. Le raisonnement analogique est aussi un obstacle pour construire un savoir scientifique pertinent. C’est le cas des élèves qui font appel à l’énergie présente au centre de la terre qui, s’échauffant, monterait de plus en plus et finirait par dilater et fissurer la terre, un processus inspiré par ce que l’on constate pour l’eau et le gaz.

  • 5. Le tremblement de terre est considéré par certains élèves comme un fait accidentel résultant des roches  en mouvement qui propulsent l’énergie de dessous la terre. D’après Destan, « un tremblement de terre se produit à cause des grandes roches qui se trouvent dans les volcans et qui se frottent l’une à l’autre ». Ce sont ces évènements qui sont responsables à leurs yeux des séismes.

57Il ne s’agit pas, par ces analogies, de prétendre qu’il existe un parallèle entre l’évolution des idées dans l’histoire des sciences et celle des conceptions des élèves de CM2, mais simplement de constater que les élèves interprètent des faits, avancent des arguments, inventent des hypothèses comme ont pu aussi le faire en leur temps certains scientifiques ou philosophes au cours des siècles.

58Ce premier bilan révèle donc des conceptions le plus souvent ponctuelles et qui s’appuient sur des aspects concrets pour expliquer les phénomènes sismiques.

59Les éléments des conceptions sur les séismes sont rarement mis en relation, les explications restent vagues, imprécises, il n’y a pas de savoir réellement construit avant les cours.

60Sur l’origine de ces représentations et des bribes de savoir scientifique cohérent constatées, nous pouvons identifier trois sources :

  • 1. Nous ne pouvons exclure totalement des savoirs scolaires antérieurs ou parallèles qui auraient apporte à certains élèves un vocabulaire scientifique spécialisé comme « faille », « croûte terrestre », « tectonique », « plaque », « noyau », « séisme ».

  • 2. Les livres que les élèves peuvent avoir consultés comme les « dunyamiz serisi ».

  • 3 .Les supports audiovisuels que pratiquement tous les élèves reconnaissent avoir vus en grande majorité à la télévision. Cet impact des médias audiovisuels et notamment télévisuels concourt de façon importante à la construction des savoirs initiaux des élèves dans le domaine du tremblement de terre.

61Ces apports extérieurs peuvent proposer des connaissances scientifiques ponctuelles très valables, mais ils peuvent aussi induire des erreurs et faire naître parfois une conception incorrecte, partielle ou confuse dans l’esprit des élèves.

62La comparaison des réponses aux deux questions écrites montre que les conceptions initiales des élèves ont été en fait remises en cause par la première question, et, ils tentent de préciser leurs conceptions pour répondre à la deuxième question. La construction de leur  savoir scientifique n’est évidemment pas encore achevée, puisque seulement 34 élèves sur 170 (soit quand même 20 %) semblent avoir une idée précise et concrète de la genèse des tremblements de terre. Lors de la réponse à la deuxième question on voit comment l’imagination se combine avec des restes d’informations antérieures que les élèves jugent alors plus correctes.

63Après ce questionnaire, nous avons demandé au hasard à quelques élèves, sans que cela rentre dans le domaine de notre sujet, leurs réactions à propos de cet exercice. Certains élèves nous ont dit n’avoir pas été enthousiasmés à l’idée de faire une description schématique, mais ont aussi éprouvé le besoin d’expliquer par des légendes la question  « pourquoi la terre tremble ? ». Ils auraient voulu identifier non  seulement les objets et les phénomènes géologiques, mais aussi les liens explicatifs qui peuvent les unir.

64Il semble donc bien difficile pour un enfant de cerner l’ampleur d’un phénomène à travers un événement catastrophique présenté par les médias dans ce qu’il a surtout de sensationnel. Cette vision, la plupart du temps dramatique ou mythique des tremblements de terre peut se révéler être un obstacle à la construction d’un savoir scientifique objectif et rationnel, même si elle crée une forte motivation, renforçant la curiosité naturelle, encore forte à cet âge.

65D’autres recherches sont nécessaires pour montrer comment les cours de géographie peuvent transformer ces représentations mentales, ces conceptions initiales encore floues sur les séismes (ccf. B. Dal, 2003), et surtout montrer leurs conséquences sociales, économiques, spatiales et les moyens d’atténuer leurs effets, au-delà du fatalisme prégnant.

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Pour citer cet article

Référence électronique

Burckin Dal, « Les conceptions initiales des élèves turcs de CM2 relatives aux séismes », Cybergeo : European Journal of Geography [En ligne], Epistémologie, Histoire de la Géographie, Didactique, document 326, mis en ligne le 21 novembre 2005, consulté le 17 août 2017. URL : http://cybergeo.revues.org/3013 ; DOI : 10.4000/cybergeo.3013

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Auteur

Burckin Dal

Phd, Eurasie Institute of Earth Sciences, Istanbul Technical University 34469 Maslak – Istanbul – Turquiedalbu@itu.edu.tr

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Droits d’auteur

© CNRS-UMR Géographie-cités 8504

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