Depuis le développement de la didactique des sciences à la fin des années 1970, de nombreuses problématiques majeures ont traversé ce champ de recherche, que le Dossier de veille n° 122 aborde à l’occasion des 20 ans de l’Association des recherches en didactique des sciences et des technologies (ARDIST).
Les premiers travaux en didactique des sciences commencent avec le constat des difficultés des élèves à bien comprendre les phénomènes scientifiques. En s’aidant de la psychologie du développement de l’enfant, de la sociologie (avec le rapport des élèves aux savoirs scientifiques), de l’histoire des sciences (avec la construction des théories scientifiques), les chercheur.se.s ont construit des cadres théoriques permettant d’analyser toutes les dimensions de l’apprentissage. Les résultats de ces recherches ont ainsi permis, dans les programmes disciplinaires récents, de donner des pistes aux enseignant.e.s pour construire une progression permettant aux élèves d’employer les raisonnements scientifiques à bon escient.
C’est ensuite à l’analyse précise et détaillée des situations d’enseignement-apprentissage que les recherches en didactique se sont intéressées, à partir de vidéos de séances de classe et d’entretiens. Il faut alors croiser différents niveaux d’analyse : aussi bien les interactions enseignant.e/élèves, les interactions entre élèves, le contexte de la séance, que les connaissances antérieures des élèves, les traces produites pendant la séance, la gestion du matériel pendant les expériences, etc. Ici encore, les références et les emprunts méthodologiques sont nécessaires vis-à-vis des sciences du langage, de la didactique professionnelle (qui s’intéresse aux gestes professionnels des enseignant.e.s) et des autres didactiques disciplinaires, confrontées à l’analyse de situations semblables.
Plus récemment, avec la place de plus en plus importante prise à l’école par les questions scientifiques dites « socialement vives » (comme les problématiques sciences/religion, l’éducation au développement durable, l’éducation à la sexualité, etc.), les recherches en didactique des sciences et des technologies ont cherché à savoir quels leviers les enseignant.e.s pouvaient utiliser pour engager leurs élèves à la fois dans un apprentissage de contenus complexes et à prendre eux-mêmes ou elles-mêmes position face à ces questions socialement vives. Travailler sur ces questions amène les chercheur.se.s à s’interroger sur la nature même des sciences et leurs fondements épistémologiques, et ainsi à proposer différentes manières de faire comprendre aux élèves la construction des savoirs scientifiques, processus social, lent et dépendant de la culture de chaque pays.