5.5.1.2 -Codage des réponses attendues et non attendues
5.1.2.2 Codage des opérations d’orientation et d’exécution
Les quatre critères suivants ont été déterminés à partir du modèle de l’activité présenté dans le cadre théorique et notamment des opérations d’orientation et d’exécution de l’action permettant de reconstituer un système énergétique à partir d’un modèle de chaîne énergétique.
Pour réaliser une chaîne énergétique, les élèves doivent : entourer le nom de l’objet qui chauffe, éclaire, bouge ou se déplace, encadrer le nom de la source d’énergie utilisée par cet objet de départ, dessiner un triangle autour du nom du transformateur (qui a permis d’obtenir cette source d’énergie), encadrer le nom de la ressource naturelle (placée à la suite du transformateur), et enfin relier les différents symboles par des flèches (allant de l’objet de départ à la ressource naturelle). La réalisation d’une chaîne énergétique est donc constituée de l’identification de certains éléments et de leur association à la convention symbolique du modèle. L’analyse a priori de l’action
« reconstituer un système énergétique » nous a permis de définir quatre opérations nécessaires à la réalisation d’une chaîne énergétique. Nous avons considéré que l’identification de l’usage de l’objet de départ, ainsi que des éléments du système correspondaient à deux opérations d’orientation de l’action. De même, le dessin des flèches et des symboles correspondaient à deux opérations d’exécution. Afin d’étudier l’effet de la condition de la tâche « usage de système biotique » sur les différentes opérations, chacune d’entre elles a été analysée de manière isolée sur les chaînes énergétiques. Toutefois pour pouvoir coder chaque opération, il a été nécessaire de déterminer le sens de la chaîne dessinée par l’élève. Ces analyses ont été conduites séparément sur l’identification de l’usage de l’objet de départ et des éléments de la chaîne, ainsi que sur le dessin des symboles du modèle et des flèches du modèle.
a. Objet de départ
Les réponses codées comme attendues concernant les objets de départ sont les réponses dans lesquelles l’élève a commencé la chaîne à partir de l’objet attendu. Elles englobent les chaînes
complètes, les chaînes incomplètes et les chaînes dont la détermination du sens a permis de coder l’objet de départ (tableau 12).
Réponses attendues Exemple pour le système cheminée
Chaîne complète
Chaîne incomplète Objet de départ :
attendu
sens donné par symbole Objet de départ :
attendu
sens donné par flèche Objet de départ :
attendu sens donné par
éléments
Tableau 12 : exemple de réponses considérées attendues avec le critère « identification de l’objet de départ » pour le système cheminée
Les réponses attendues englobent les chaînes complètes (exemple 1 du tableau 12), les chaînes incomplètes (exemple 2) et les chaînes dont la détermination du sens a permis de coder l’objet de départ (exemples 3, 4 et 5).
Les réponses codées comme non attendue correspondent à des chaînes énergétiques réalisées à partir du mauvais objet de départ (tableau 13).
Réponses non attendues
Exemple pour le système cheminée
l’objet de départ est celui d’une autre chaîne
l’objet de départ n’est pas celui attendu
l’objet de départ est impossible à déterminer
Pas de réponse Ø
Tableau 13 : exemple de réponses considérées comme non attendues avec le critère « identification de l’objet de départ » pour le système cheminée
Les réponses codées comme non attendues avec le critère « identification de l’objet de départ » comprennent les chaînes qui ont été réalisées sur un objet qui n’était pas celui attendu (exemple 1 du tableau 13) les chaînes dont l’objet de départ était un autre élément du système (exemple 2) les chaînes dont l’objet de départ est impossible à déterminer (exemple 3) et enfin les réponses vides.
Les codages du critère identification des éléments de la chaîne énergétique sont présentés ci-après.
b. Éléments de la chaîne
Les réponses codées comme attendues concernant l’identification des éléments de la chaîne sont celles dans lesquelles l’élève a relié les quatre éléments attendus dans le bon ordre (tableau 14).
Réponses attendues Exemple pour le système cheminée
Chaîne complète
Chaîne autre
éléments : attendus sens donné par symbole
éléments : attendus sens donné par flèche
Éléments : attendus sens donné par objet de départ
Tableau 14 : exemple des réponses considérées comme attendues
avec le critère « identification des éléments » de la chaîne pour le système cheminée
Le tableau 14 représente les réponses codées comme attendues. Elles englobent les chaînes complètes (exemple 1), les chaînes réalisées sur le mauvais objet (exemple 2) et les chaînes dont la détermination du sens a permis de coder les quatre éléments présents et leur ordre (exemples 3, 4 et 5).
Les réponses codées comme non attendues se basant sur le critère « identification des éléments du système » correspondent à des chaînes énergétiques dont les éléments ne sont pas ceux attendues (tableau 15).
Réponses non attendues
Exemple pour le système cheminée
Chaîne incomplète
Les éléments identifiés ne sont pas ceux attendus
Les éléments identifiés ne sont pas dans le bon
ordre
Les éléments sont impossibles à déterminer
Pas de réponse Ø
Tableau 15 : Exemple de réponses considérées comme non attendues
avec le critère « identification des éléments » de la chaîne pour le système cheminée
Les réponses non attendues englobent : les chaînes incomplètes (exemple 1 du tableau 15), les chaînes dont les éléments ne sont pas ceux attendus (exemple 2), les chaînes dont les éléments ne
sont pas dans l’ordre attendu (exemple 3), les chaînes dont l’ordre des éléments est impossible à déterminer (exemple 4) et les réponses vides.
Les codages présentés ci-après correspondent au critère dessin des quatre symboles du modèle a. Symboles du modèle
Les réponses attendues se basent sur le critère dessin du modèle, et elles sont constituées : des chaînes complètes, des chaînes réalisées sur le mauvais objet et de toutes les chaînes pour lesquelles les élèves ont dessiné à la suite un rond, un rectangle, un triangle et un autre rectangle (tableau 16).
Réponses attendues Exemple pour le système cheminée
Chaîne complète
Chaîne autre
Symboles : attendus mauvaise flèche Symboles : attendus
mauvais éléments Symbole : attendus mauvais objet de départ
Tableau 16 : exemple des réponses considérées comme attendues avec le critère « dessin des symboles » pour le système cheminée
Le tableau 16 présente les réponses codées comme attendues selon le critère « dessin des symboles » du modèle. Dans ce cas les autres critères n’ont pas été pris en compte comme indicateur du sens de la chaîne. Les réponses attendues peuvent comporter les chaînes complètes (exemple 1), les chaînes ou seuls les symboles correspondent à ce qui est attendu (exemples 3, 4 et 5).
Les réponses non attendues (correspondant au critère dessin des symboles) comportent les chaînes incomplètes, les chaînes dont les symboles ne sont pas ceux du modèle, les chaînes dont les symboles du modèle ne sont pas dans l’ordre et les réponses vides (tableau 17)
Réponses non attendues
Exemple pour le système cheminée
Chaîne incomplète
Les symboles ne sont pas ceux du modèle
Les symboles ne sont pas dans le bon ordre
Pas de réponse Ø
TABLEAU 17 : exemple des réponses considérées comme non attendues avec le critère « dessin des symboles » pour le système cheminée
Le tableau 17 représente les chaînes énergétiques codées comme non attendues avec le critère
« dessins des symboles » du modèle. Il peut s’agir de chaîne incomplète (exemple 1) de chaîne comportant les mauvais symboles (exemple 2) de chaîne où les symboles ne sont pas dans le bon ordre (exemple 3) ou de réponse vide (exemple 4)
Le codage des réponses des élèves avec le critère flèches dessinées dans le sens du modèle sont présentés ci-après.
d. Flèches du modèle
Les réponses codées comme attendues sur la base du critère « dessin des flèches » du modèle correspondent aux chaînes énergétiques dans lesquelles les élèves ont dessiné les flèches de l’objet de départ vers la source d’énergie, de la source d’énergie vers le transformateur, et du transformateur vers la ressource naturelle (tableau 18).
Réponses attendues Exemple pour le système cheminée
Chaîne complète
Chaîne incomplète
Chaîne autre
flèches : attendues sens donné par symbole
flèches : attendues sens donné par
éléments flèches : attendues sens donné par objet de
départ
Tableau 18 : exemple de réponses considérées comme attendues avec le critère « dessin des flèches » pour le système cheminée
Le tableau 18 présente les réponses considérées comme attendues selon le critère dessin des flèches dans le sens du modèle. Elles comportent les chaînes complètes (exemple 1), les chaînes incomplètes (exemple 2), les chaînes réalisées sur un autre objet (exemple 3) ainsi que les chaînes dont la détermination du sens a permis de coder le sens des flèches (exemples 4, 5 et 6).
Les autres chaînes énergétiques réalisées par les élèves ont été considérées comme non attendues (tableau 19).
Réponses non attendues
Exemple pour le système cheminée
Les flèches ne sont pas celles attendues
Les flèches ne sont pas celles attendues Les flèches ne sont pas
celles attendues Sens des flèches impossible à déterminer
Pas de réponse Ø
Tableau 19 : exemple des réponses considérées comme non attendues avec le critère « dessin des flèches » pour le système cheminée
Les réponses non attendues se basant sur le critère « dessin des flèches » dans le sens du modèle englobent les chaînes où les objets sont reliés par un trait uniquement (exemple 1), les chaînes ou les flèches sont dessinées dans le sens inverse (exemple 2), les chaînes qui présentent ces deux aspects (exemple 3), les chaînes dans lesquelles le sens des flèches ne peut pas être déterminé (exemple 4) et enfin les réponses vides (exemple 5)
De la même manière que pour les chaînes énergétiques réalisées, les réponses des élèves dans la partie 1 du questionnaire ont été codées comme attendue ou non attendue, la façon dont ce codage a été effectué est développé dans la partie suivante.
Codage des sources d’énergie et des ressources naturelles de la partie 1 du questionnaire.
Dans cette partie du questionnaire, les élèves devaient reconstituer des systèmes énergétiques sans utiliser le modèle de chaîne énergétique. Nous avons codé les réponses des élèves sur les sources d’énergie et les ressources naturelles et les réponses sur les usages des éléments séparément.
Les réponses considérées comme attendues dans la partie source d’énergie et ressources naturelles, correspondent au nom des sources d’énergie ou au nom des ressources naturelles utilisées par les éléments présentés. Les noms des ressources naturelles et des sources d’énergie n’ont pas été distingués en ce qui concerne les objets de départ des chaînes énergétiques du fait du très faible nombre d’élèves ayant écrit le nom de la ressource naturelle. Les réponses non attendues correspondent à des élèves ayant écrit le nom : d’une source qui n’était pas celle de l’élément présenté, le nom de quelque chose qui ne correspond pas à une source d’énergie ou n’ayant rien écrit (tableau 20).
Réponse
l’électricité, soleil et eau et vent. uranium Réponse non
attendue Exemple pour le système lampe Exemple pour le système centrale nucléaire
chauffe de tant en tant qui fabrique de l'électricité Partie de
Tableau 20 : exemple des réponses d'élèves considérées comme attendues et non attendues pour les sources d’énergie pour les systèmes cheminée et centrale nucléaire.
La seconde partie des analyses correspond aux réponses des élèves concernant les usages des différents éléments des systèmes. Le codage utilisé dans ces analyses est présenté ci-après.
Codage des usages des éléments
Dans cette partie du questionnaire les élèves doivent cocher des cases correspondant aux usages des éléments issus des chaînes énergétiques. Seuls les usages principaux des éléments des systèmes ont été pris en compte. Par exemple, dans le cas du dessin représentant une lampe, seul l’usage
« éclaire » a été pris en compte alors qu’une lampe chauffe également. Cette dimension n’a pas été prise en compte du fait que ces notions n’ont pas été travaillées pendant la séquence. Les réponses non attendues correspondent donc au fait que l’usage associé à l’élément n’a pas été coché par l’élève (figure 18).
figure 18 : réponses codées comme non attendues pour l'usage de l'objet lampe
Les réponses attendues correspondent, quant à elles, au fait que l’élève a coché la case correspondant à l’usage associé à l’élément (figure 19).
figure 19 : réponses codées comme attendues pour l’usages de l'objet lampe
Pour conclure, les réponses des élèves dans les parties 1 et 3 du questionnaire ont été codées comme des réponses attendues ou des réponses non attendues au pré-test, au post-test et dans les tests à long terme. À partir de ce codage, nous allons nous centrer sur les progressions des élèves
entre le pré-test et le post-test, et sur la façon dont ces progressions ont été codées. Ce qui constitue la partie suivante.