Notre étude se situe dans le champ de la didactique des sciences et adopte une approche socio-constructiviste (Léontiev, 1981). Les travaux de recherche en éducation sur l‟efficacité sont principalement caractérisés par des études qui ont pour but la conception de modèles d'efficacité intégrant les différents niveaux au sein desquels interviennent les facteurs ayant un impact sur les performances des élèves (Creemers & Kyriakides, 2008 ; Reezigt & Creemers, 2005). On y retrouve trois niveaux principaux : l'efficacité éducative (qui se situe au niveau du système éducatif), l'efficacité de l'école (qui observe des effets au niveau de l'établissement) et l'efficacité de l'enseignement (étudiée au niveau de la classe) (Dumay & Dupriez, 2009 ; Creemers & Kyriakides, 2008). L‟effet classe expliquerait 7 à 21 % de la variance des progrès d‟acquisition scolaire et serait un peu plus important dans les disciplines scientifiques que dans l‟apprentissage des langues (Bressoux, 2012). Les travaux qui s‟intéressent à l‟efficacité au niveau de la classe distinguent différents effets (Ibid.). Les effets de la composition du public (Bressoux, 2012 ; Duru-Bellat, 2003) correspondent à certaines caractéristiques des élèves (origine sociale, niveau scolaire moyen, hétérogénéité, etc.). Les effets de la morphologie de la classe renvoient à une forme d‟organisation de l‟enseignement (cours simples ou doubles, nombre d‟élèves, etc.). Enfin, l‟effet-maître, également appelé pratiques enseignantes (Talbot, 2012), concerne les effets de l‟activité de l‟enseignant sur les apprentissages des
Chapitre I – Systèmes biotiques et enseignement sur l‟énergie
élèves. Parmi ces effets, on considère que l'effet maître est celui qui impacte le plus les résultats des élèves (Bressoux, 2012). Il expliquerait 10 à 15 % des variations sur les acquisitions des élèves (Bru, Altet & Blanchard-Laville, 2004). Dans cette étude, nous considérons que l‟effet observé relève d‟un effet tâche. En effet, l‟utilisation de systèmes biotiques a été considérée comme une condition des tâches que les élèves doivent réaliser, que l‟on retrouverait si une tâche était transposée d‟une classe à l‟autre, d‟un enseignant à l‟autre.
Léontiev (1981, p. 102) définit la tâche comme « le but à atteindre dans des conditions spécifiques ». Cette définition renvoie d‟une part aux actions et d‟autre part aux opérations du sujet. En effet, dans sa description de la « structure générale de l‟activité », il distingue trois niveaux d‟analyse interconnectés, l‟activité qui répond à un mobile, les actions qui répondent à un but concret et les opérations qui dépendent des conditions de réalisation de ce but concret. Ces conditions portent d‟une part sur la description des contraintes en termes d‟états, d‟opérations ou de procédures (Leplat et Hoc, 1983), ainsi que sur les propriétés matérielles de l‟objet. Le sujet agit dans et sur une situation qui peut comprendre plusieurs tâches (Savoyant, 2006). Pour Mayen (2012), cette situation correspond à un système de caractéristiques agissantes qui sont définies comme tout élément : affectant ou pouvant affecter l‟activité du sujet ou étant affecté par l‟action du sujet (Léontiev, 1981). Nous avons défini l‟utilisation de systèmes biotiques comme une condition spécifique de la tâche qui relève des propriétés matérielles de l‟objet. Nous situons son effet parmi les différentes caractéristiques agissantes aux niveaux de la tâche et de la situation. Pour la tâche, il s‟agit des caractéristiques relevant d‟une part des procédures et d‟autre part des propriétés matérielles de l‟objet ; taille de la chaîne énergétique, nombre d‟objets sur les images (Boyer & Givry, 2018), registres sémiotiques utilisés, nombre de systèmes étudiés. Pour la situation, nous associons les caractéristiques agissantes aux principaux effets mis en avant par les travaux sur l‟efficacité en éducation, notamment les effet établissement (Dumay & Dupriez, 2009) et au niveau de la classe : les effets maître, composition et morphologie du public (Bressoux, 2012).
Nous avons caractérisé l‟effet de cette condition de la tâche sur les apprentissages des élèves à partir de la formation de l‟action (Savoyant, 2006). Cet auteur propose d‟analyser la formation de l‟action en articulant deux niveaux. Le premier niveau correspond à l‟identification d‟actions-performances à partir de l‟analyse de la tâche. Le second niveau s‟intéresse à l‟analyse de l‟activité à travers son développement sur deux plans, l‟élaboration de l‟action (savoir et comprendre ce qu‟il faut faire) et l‟assimilation de
l‟action (le faire de façon efficiente). Nous envisageons les tâches des enseignements analysés comme le moment où ont lieu l‟assimilation et l‟élaboration de l‟action. Nous proposons d‟observer l‟efficacité de l‟utilisation de systèmes biotiques vis-à-vis de ces processus en observant l‟évolution des actions performances des élèves à l‟issue de l‟enseignement. Autrement dit, ce sont les progressions des élèves au niveau de l‟action « reconstituer un système énergétique » à l‟issue de l‟enseignement qui sont utilisées pour évaluer la formation de cette action pendant ce dernier. L‟ensemble de ces éléments est représenté dans la figure 1.
Figure n°1 : Liens entre la condition spécifique de la tâche « utilisation de systèmes biotiques » et la formation de l‟action chez les élèves
La figure 1 représente le modèle utilisé afin d‟étudier le lien entre la condition spécifique de la tâche « utilisation de systèmes biotiques » et la formation de l‟action chez les élèves. La partie gauche du modèle représente la situation. La partie droite du modèle présente la structure de l‟activité des élèves. Nous avons considéré que le but de ces tâches, et donc l‟action, étaient de reconstituer des systèmes à l‟aide du modèle de chaîne énergétique. La partie inférieure du modèle représente les résultats des élèves (l‟état final à l‟issue de la tâche) à partir desquels les actions ont été reconstituées. Enfin, les flèches représentent les liens observés dans cette étude.
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