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La respiration : comparaison entre les représentations des élèves et l’évolution historique du concept Mécanismes respiratoires L’anatomie du système respiratoire Pour la plupart des élèves, les organes liés à la respiration se limitent à la trachée et aux poumons. Peu d’élèves pensent à dessiner les bronches ; ils sont encore moins nombreux à connaître les bronchioles et les alvéoles pulmonaires. A ce niveau, on ne peut donc relever de parallélisme avec l’évolution historique, probablement parce qu’il s’agit moins de la construction d’un concept que de fait à observer ou à connaître. Les mécanismes respiratoires Dans notre échantillon : seuls quelques élèves de 2e secondaire expliquent correctement les mouvements de la cage thoracique en invoquant le fonctionnement du diaphragme. Aucun ne parle de l’intervention des muscles intercostaux. Historiquement : la mécanique respiratoire a été mise en évidence au XVIIe siècle. Un parallélisme semble difficile à établir. Les échanges gazeux et les relations entre systèmes respiratoire et circulatoire Dans notre échantillon : un pourcentage non négligeable d’élèves pense que l’air est un corps simple : ce sont surtout les élèves de 4e primaire qui pensent que l’air inspiré ne contient que de l’oxygène. Un quart des élèves de 2e secondaire pense que l’air expiré ne contient que du gaz carbonique. Par ailleurs, en 4e primaire, de nombreux élèves pensent que l’air inspiré est identique que l’air expiré. L’idée d’échanges gazeux est assez floue chez les élèves de même que le rôle de la circulation sanguine. A ce sujet, les conceptions des élèves de 2e secondaire sont nettement plus scientifiques que celles des élèves des autres niveaux. En 4e primaire, peu d’élèves ont des idées précises sur le rôle du sang et les échanges gazeux. Historiquement : Pendant longtemps, l’air fut considéré comme un corps simple. La mise en évidence de la composition de l’air est récente. Elle a démarré avec les travaux de Lavoisier au XVIIIe siècle. Ce n’est qu’au XIXe siècle que les échanges gazeux avec le transport de l’oxygène dans le sang ont commencé à être définis. On peut mettre en parallèle ces découvertes qui datent d’une période très récente avec les difficultés des élèves à conceptualiser le rôle du sang et les échanges gazeux. Même si les élèves de 2e secondaire y parviennent nettement mieux que les plus jeunes, ces notions restent malgré tout peu maîtrisées par l’ensemble des élèves. 26 Bulletin d’informations pédagogiques Janvier 2004 - N° 55
Notes La respiration : comparaison entre les représentations des élèves et l’évolution historique du concept 1 Il est clair que l’observation ne suffit pas à la découverte de nouveaux phénomènes mais ceux-ci peuvent difficilement être mis en évidence sans observation. 2 Synthèse réalisée cette première année de recherche et figurant dans le rapport de recherche. Dans cette conclusion, nous ne présenterons que les grandes étapes de l’évolution historique du concept de la respiration. Bulletin d’informations pédagogiques Janvier 2004 - N° 55 27
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