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Un grand nombre d'élèves qui ont suivi un cours de sciences ne remettent pas en cause leurs conceptions spontanées, malheureusement souvent erronées. De nombreux exemples, à tous niveaux d'études, attestent de la difficulté, pour les apprenants de se détacher de ces pré-acquis qui se juxtaposent aux connaissances scientifiques. Les élèves disposent également de conceptions premières dans d'autres domaines que ceux liés au savoir enseigné.
Ainsi, les apprenants possèdent des conceptions spontanées sur l'apprentissage, sur la construction du savoir scientifique et sur la science elle-même. L'enseignement traditionnel des sciences, au début du secondaire, est souvent empreint d'une épistémologie empiroco-positiviste où les aspects procéduraux sont privilégiés aux dépens de la conceptualisation. Notre thèse propose une alternative d'enseignement à la méthodologie classique, qui se veut plus proche de la démarche réelle du scientifique tout en restant à la portée de l'élève.