Des textes scientifiques qui confrontent les conceptions

Au tournant des années 1980, les travaux menés en sciences de l’éducation (Lipson 1983; Maria et MacGinitie 1981, 1982, 1983; Smith, Readence et Alvermann 1984) et en didactique des sciences (Roth, 1985) se sont penchés sur le rôle des connaissances antérieures et des conceptions alternatives des jeunes lecteurs sur leurs apprentissages lors de la lecture d’un texte.

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Ces chercheurs se sont demandé si la sollicitation11 _{des conceptions avait un impact sur la}

compréhension de texte. Avant la lecture, on invitait les jeunes apprenants à décrire leurs conceptions alternatives, on les questionnait, ou alors on les amenait à faire une prédiction. Puis, ils devaient lire un texte compatible ou non avec leurs conceptions alternatives, et étaient appelés à répondre à un questionnaire à choix de réponses par la suite. Ces recherches ont montré qu’en plaçant de jeunes lecteurs devant des concepts scientifiques contre-intuitifs, c’est-à-dire qui contredisaient leurs conceptions alternatives, ceux-ci n’étaient pas tentés de se laisser séduire et gardaient leurs idées de départ. À l’inverse, Peeck, van den Bosch et Kreupeling (1982) ont montré qu’activer les conceptions alternatives de jeunes apprenants d’âge primaire pouvait faciliter l’appropriation de concepts scientifiques contre-intuitifs. Cependant, lorsque les conceptions alternatives étaient compatibles avec les idées véhiculées dans le texte, cette sollicitation n’avait pas d’effet particulier. Or, devant une telle contradiction entre les données de Peeck et al. (1982) et les autres recherches, on peut se questionner sur les moyens d’activer les conceptions alternatives, le degré d’attachement réel des jeunes apprenants face à ces conceptions et la portée contre-intuitive des concepts pour chaque apprenant. Difficile de mesurer à quel point un concept est contre-intuitif pour un lecteur par rapport à un autre. Aussi, un texte peut présenter plus de concepts généralement reconnus comme contre-intuitifs en comparaison avec un autre texte. On peut s’interroger également sur les mécanismes complexes qui s’opèrent lorsqu’on active les conceptions alternatives d’un jeune apprenant et que les informations contre-intuitives d’un texte l’emportent. Si aucun consensus ne se dégage quant au rôle de la sollicitation des conceptions avant une lecture, Maria et MacGinitie (1981, 1982) ont pu mettre en évidence l’importance de confronter les conceptions alternatives des jeunes lecteurs au sein d’un texte. Ainsi, en lisant un texte qui identifie ses conceptions alternatives erronées, le lecteur pourra mieux en assimiler le contenu que celui d’un autre texte qui ne fait qu’introduire des concepts sans vouloir remettre en cause ses conceptions.

En 1992, Guzzetti, Snyder et Gamas ont recensé vingt-trois recherches qui ont démontré qu’un texte pouvait affecter les conceptions alternatives des apprenants. Dans ces études, les

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chercheuses ont cerné deux types de textes12 _{susceptibles d’amener un changement conceptuel,}

soit le texte de réfutation et l’activité d’activation des conceptions13_{. Le texte de réfutation}14 _est

une production écrite dans laquelle la conception alternative de l’apprenant est énoncée, puis explicitement réfutée, et enfin confrontée à l’explication scientifique reconnue. Ce type de texte scientifique a fait l’objet de nombreux travaux de recherche depuis le début des années 1980. De son côté, l’activité d’activation des conceptions sollicite la conception alternative de l’apprenant vis-à-vis d’un concept, puis la confronte avec l’explication scientifique, afin de faire ressentir une insatisfaction à l’apprenant et de l’amener ainsi à modifier sa conception initiale. En d’autres mots, le premier texte expose clairement au lecteur l’incongruité de sa conception alternative, et le deuxième expose l’invraisemblance de conceptions contradictoires :

« Refutation text created this cognitive dissonance by explaining why the misconception was incorrect. Augmented activation activities did so by directing the reader’s attention to contradictory information in the text or by illustrative demonstrations that showed incongruity with existing beliefs. » (Guzzetti et al., 1992, p. 648)

La figure 1 de la présente un exemple de texte de réfutation tiré d’un ouvrage de la littérature jeunesse.

« Contrairement à ce que bien des gens croient, ce n’est pas parce que la Terre se rapproche du Soleil que l’atmosphère se réchauffe [conception alternative]. En fait l’alternance des saisons s’explique autrement [réfutation].

Imagine que les planètes et le Soleil évoluent dans une grande sphère céleste dont l’anneau central serait l’équateur céleste. La Terre gravite autour du Soleil en suivant une orbite inclinée de 23 degrés par rapport à cet équateur céleste. […] [explication scientifique reconnue]. » (Gagnier, 2004, p. 81)

Figure 1 : Trois sections d’un texte de réfutation

12 _{Nous écartons le « discussion web » qui constitue davantage un dispositif didactique par lequel un enseignant} organise des groupes de discussion pour amener les élèves à confronter leurs idées.

13 _{« Augmented activation activities » dans la littérature anglophone} 14 _{« Refutation text »}

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D’après Guzzetti (2000), un texte de réfutation comprend la conception alternative, sa réfutation et l’explication scientifique reconnue. Dans l’exemple ci-haut, on pourrait croire que la conception alternative selon laquelle la position relative de la Terre par rapport au Soleil affecte la température de l’atmosphère vient de l’expérience sensorielle de l’enfant lorsqu’il s’approche d’une source de chaleur. Comme le suggère Guzzetti (2000), la conception alternative est d’abord exposée, puis réfutée. Enfin, les concepts scientifiques décrivant la sphère céleste et l’inclinaison de l’orbite permettent au lecteur de mieux appréhender le phénomène de l’alternance des saisons. On pourrait aisément transformer ce texte de réfutation en activité d’activation des conceptions. Il s’agirait d’abord de demander à l’apprenant d’expliquer l’alternance au moyen d’un dessin ou d’un court texte, par exemple. Ou encore, on pourrait présenter au lecteur un modèle dans lequel la Terre serait placée en révolution autour du Soleil. Par la suite, il s’agirait de questionner le lecteur sur cette alternance des saisons. Sans réfuter de conception, on présenterait alors le modèle scientifique validé. La confrontation des deux explications devrait faire ressentir un inconfort au lecteur et le pousser à revoir ses idées de départ.

Au sein de ces recherches, Guzzetti et al. (1992) ont noté également un type de texte qui s’est avéré inefficace pour amener un changement conceptuel. Il s’agit du texte classique,15 _{qui, au}

contraire, a renforcé les conceptions erronées des lecteurs plutôt que de les faire évoluer. Le texte classique est celui qu’on retrouve couramment en classe de sciences, dans la littérature jeunesse et dans les manuels scolaires. Le discours s’adresse indifféremment à tout lecteur. Les concepts scientifiques sont souvent introduits en suivant une logique de contenu, plutôt qu’en fonction des conceptions alternatives des lecteurs. Pour transformer le texte de réfutation sur l’alternance des saisons présenté à la figure 1 en texte classique, il s’agirait essentiellement de retrancher la présentation de la conception alternative et la réfutation pour ne laisser que la présentation des conceptions scientifiques. Citant Alvermann et Hynd (1989), Guzzetti et al. (1992) rappellent que les lecteurs des textes classiques ont retenu seulement les informations qui allaient dans le même sens que leurs préconceptions. Dole et Smith (1987) nuancent toutefois cette affirmation en suggérant que le texte classique s’avère néanmoins efficace à

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amener un changement conceptuel lorsque combiné à des stratégies qui visent à solliciter un conflit cognitif16 _{chez l’apprenant. L’année suivante, Guzzetti, Snyder, Glass et Gamas (1993)}

ont publié une recherche dans laquelle ils présentaient une synthèse de soixante-dix recherches expérimentales et quasi expérimentales portant sur l’induction du changement conceptuel. Leurs analyses ont permis de conclure que le texte de réfutation pouvait s’avérer efficace pour amener un changement conceptuel, particulièrement chez les élèves du primaire, et que l’activité d’activation des conceptions l’était davantage pour des étudiants universitaires (Guzzetti et al., 1993). En somme, le texte de réfutation semble convaincre les jeunes lecteurs du primaire de laisser leurs conceptions alternatives erronées de côté, alors que la démonstration de l’activité d’activation des conceptions n’affecte pas leurs conceptions. Tout porte à croire que l’explicitation de l’incongruité entre une conception alternative et un concept scientifique au sein d’un texte de réfutation soit plus accessible à la compréhension d’un jeune lecteur, et que la dualité des conceptions proposée dans une activité d’activation des conceptions puisse, au contraire, engendrer de la confusion chez le jeune lecteur.

1.4.2.2 L’apprentissage par la réfutation des conceptions erronées

Intrigués par l’influence des conceptions alternatives erronées dans la compréhension de texte, les chercheurs américains Maria et MacGinitie (1987) ont fait lire à des élèves de cinquième et de sixième années du primaire trois courts textes informatifs, afin de comprendre comment leur contenu affectait les conceptions des jeunes lecteurs. Un premier texte de réfutation présentait des conceptions alternatives d’élèves, pour ensuite les réfuter. À l’inverse, le deuxième texte introduisait d’abord les concepts scientifiques, et les mettait ensuite en contraste avec les conceptions alternatives des élèves. Le troisième texte, classique, présentait des concepts sans réfuter les préconceptions. Les chercheurs ont démontré que les deux textes de réfutation ont permis aux bons comme aux moins bons lecteurs de retenir plus d’informations et de répondre correctement à plus de questions que le texte classique. De plus, ils ont découvert que peu importe l’ordre dans lequel les informations étaient exposées et réfutées, les lecteurs changeaient

16 _{« Stratégie pédagogique qui consiste à induire un doute chez le sujet à propos de ses conceptions personnelles} par le biais de démonstrations, textes, etc., dont l’objectif est de susciter le changement d’une conception primitive vers une conception performante, dans l’espoir que le sujet pourra résoudre le conflit par l’adoption d’une conception au pouvoir prédictif et explicatif élargi. » (Legendre, 2005, p. 273).

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leurs conceptions alternatives. Cette recherche, comme celle de Peeck, van den Bosch et Kreupeling (1982), reconnaît l’importance de souligner les conceptions alternatives des jeunes lecteurs pour les inciter à faire évoluer leurs idées. Si, à ce jour, il apparaît indispensable de considérer les conceptions alternatives du lecteur dans l’élaboration de la structure d’un texte, les recherches demeurent par contre bien muettes sur les interactions concrètes entre les conceptions alternatives des lecteurs et le changement conceptuel.

1.4.2.3 Un texte informatif ou narratif peut-il favoriser un changement conceptuel chez un jeune lecteur?

En 1997, les chercheurs américains Guzzetti, Williams, Skeels et Wu ont voulu savoir comment la structure d’un texte pouvait influencer le changement conceptuel chez des élèves du secondaire. Pendant huit mois, ils ont mené une étude de cas (Stake, 1994) dans laquelle les lois du mouvement de Newton étaient présentées à des élèves de trois classes de physique de différents niveaux de compétence.17 _{Bien que cette recherche porte sur des lecteurs plus âgés}

que ceux qui nous préoccupent dans le cadre de notre étude, elle permet néanmoins de mettre en lumière les différents types de textes de réfutation qui peuvent provoquer un conflit cognitif chez le lecteur. Les enseignants qui ont participé à cette recherche collaborative agissaient à titre de chercheurs associés. En plus d’enseigner, ils ont assisté les chercheurs dans la documentation de leurs échanges avec les élèves. Les traces de ces échanges ont été recueillies au sein de journaux de bord, d’entretiens individuels et de groupe (vidéo et audio), ainsi que de questionnaires. Lors des entretiens, les élèves devaient lire trois textes de réfutation, soit un texte informatif, un texte narratif et une bande dessinée. Le texte informatif et le texte narratif portaient sur le mouvement d’un projectile et l’équilibre des forces, alors que la bande dessinée présentait le concept de gravité lorsqu’un objet est soumis à une chute libre. Chacun de ces textes de réfutation présentait d’abord les conceptions alternatives d’élèves, puis dans une deuxième section de chaque texte, les réfutait. Avant et après la lecture des textes, les élèves à qui on avait préalablement enseigné les concepts étaient questionnés oralement sur leur compréhension des concepts. Par exemple, on pouvait leur demander de décrire la trajectoire d’un projectile. Ensuite, ils étaient invités à lire la première partie des textes. Puis, l’intervieweur

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questionnait les élèves à savoir s’ils étaient surpris de ce qu’ils venaient de lire et ce qu’ils en pensaient. Ensuite, les élèves devaient lire la deuxième partie du texte qui présentait les conceptions scientifiques validées.

Les résultats des entretiens individuels ont démontré que les élèves des trois niveaux d’habileté avaient trouvé en ces textes de réfutation un support pour leurs conceptions alternatives. Ces textes avaient d’abord engendré un conflit cognitif au sein de leurs conceptions. Puis, la lecture des textes et les réflexions suscitées leur ont permis de faire évoluer leurs conceptions et d’acquérir un nouveau vocabulaire leur permettant de verbaliser ce qu’ils avaient appris. Les quelques élèves qui ont conservé leurs conceptions alternatives disposaient bien souvent, aux dires des chercheurs, de stratégies de lecture déficientes. D'autres élèves n’ont pas changé leurs conceptions alternatives, n’ayant peut-être pas été à même de résoudre les inférences véhiculées dans le texte, ou encore parce qu’ils auraient omis de lire toutes les sections d’un texte donné. Dans le cas de ces élèves, les chercheurs croient que le texte ne ciblait pas assez explicitement les conceptions alternatives, ce qui fait que les élèves n’ont pas été enclins à changer leurs conceptions. Lors des entretiens, des élèves ont suggéré aux chercheurs de mettre l’accent, dans la mise en page, sur les passages où les préconceptions sont réfutées, par exemple, en encadrant ou en surlignant ces passages importants. Cette suggestion nous apparaît particulièrement pertinente si nous devions élaborer un texte de réfutation pour des jeunes lecteurs, puisque leurs stratégies de lecture ne sont pas aussi développées que celles des lecteurs du secondaire. Bien que cette recherche démontre clairement que les textes de réfutation engendrent un conflit cognitif chez les lecteurs, Guzzetti et al. (1997) rappellent que lorsque le texte en question ne rejoint pas les conceptions alternatives des lecteurs, ceux-ci ont besoin de groupes de discussion pour rendre les concepts scientifiques plus accessibles. La pertinence de ces groupes de discussion pour aider à amener un changement conceptuel a également été documentée par Broughton, Sinatra et Nussbaum (2013). Ces chercheurs ont fait lire à des élèves de cinquième et de sixième années des textes sur le retrait du statut de la planète Pluton. Le groupe d’élèves qui a lu le texte de réfutation et qui a participé également à des discussions de groupe animées par un enseignant a connu un plus grand changement conceptuel et éprouvé plus d’émotions positives en lien avec cette reclassification de Pluton que le groupe qui avait seulement lu le texte de réfutation. Bien que le pouvoir du texte de réfutation à amener un changement

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conceptuel soit abondamment documenté dans la littérature scientifique, ces deux recherches permettent de mettre en lumière le rôle important du groupe et de l’enseignant pour renforcer ce changement au sein des conceptions.

Interrogés sur leurs préférences de lecture, les élèves de la recherche de Guzzetti et al. (1997) ont majoritairement choisi le texte de refutation, par opposition au texte classique qu’on retrouve habituellement dans les manuels scolaires, et ce « because they had alternative conceptions, and they thought they could learn better from knowing the errors in their thinking or errors they might construct in their future thinking » (p. 711). En plus de reconnaître la pertinence de ces ressources, les élèves leur ont accordé de la crédibilité pour les soutenir au sein de travaux et de débats scientifiques en classe. Les chercheurs notent que lorsqu’il y a confrontation entre les conceptions alternatives des élèves et le texte de réfutation, les élèves reconnaissent la crédibilité du texte de réfutation, car il est appuyé d’exemples concrets qui permettent de mieux apprécier l’explication proposée. Également, les chercheurs ont découvert que plus les élèves avaient un niveau de compétence élevé, plus ils appréciaient le texte de réfutation.

Comme dans la recherche de Guzzetti et al. (1993), le texte informatif s’est révélé plus populaire que le narratif, un sujet de l’étude ayant d’ailleurs affirmé, lors de l’entretien, avoir trouvé inutile de devoir interpréter une histoire pour assimiler des concepts scientifiques. Ces résultats vont d’ailleurs dans le même sens que ceux de Gordon et Rennie (1987), qui ont soumis des textes narratifs et informatifs sur le thème des animaux sauvages à des élèves de cinquième année du primaire. En comparant les réponses au questionnaire de type « vrai ou faux » d’un groupe de lecteurs à qui on avait fait lire un texte narratif de réfutation avec un autre groupe de lecteurs à qui on avait fait lire un texte informatif de réfutation, on a pu démontrer que les élèves qui avaient lu le texte informatif de réfutation avaient obtenu plus de bonnes réponses que ceux qui avaient lu le texte narratif de réfutation. De plus, les élèves affirment avoir trouvé l’information véhiculée au sein du texte informatif plus crédible que celle du texte narratif. Ces résultats ne sont pas sans rappeler ceux d’Owens (2003), que nous avons cités plus haut et qui mettent en lumière l’importance de la mise en page des éléments de contenu au sein du texte informatif pour rendre le texte plus crédible aux yeux d’un jeune lecteur. Toutefois, si les textes narratifs se révèlent moins crédibles que leur équivalent informatif, ils ne seraient pas moins efficaces à

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amener un changement conceptuel. C’est du moins ce que sous-tend une recherche de Maria et Johnson (1989) menée auprès de lecteurs de cinquième et septième années. Les chercheurs ont découvert que les élèves qui avaient lu un texte narratif de réfutation sur l’alternance des saisons avaient obtenu de meilleurs résultats à un posttest que les élèves qui avaient lu un texte informatif de réfutation ou ceux qui avaient lu un texte classique. Or, si les deux textes s’avèrent efficaces à amener un changement conceptuel chez le jeune lecteur, le concepteur des ressources de VS doit s’appuyer sur ces résultats de recherche afin de proposer des textes variés qui supportent les conceptions alternatives des apprenants, et ce, tout en étant conscients des idées qu’ils se font de ces variantes textuelles.

1.4.2.4 Un texte peut-il amener plus d’un changement conceptuel?

Si les travaux menés par Maria et MacGinitie (1987) ont démontré que de petits paragraphes pouvaient favoriser un changement conceptuel chez des jeunes lecteurs de cinquième et sixième années du primaire, les chercheurs européens Diakidoy, Kendeou et Ioannides (2003) se sont demandés si les conceptions scientifiques des jeunes lecteurs pouvaient évoluer au sein de textes suffisamment longs pour aborder plus d’une conception. Ils ont séparé deux cent quinze élèves de sixième année en trois groupes, qui ont chacun reçu un même enseignement sur les concepts d’énergie, de force et de matière. Le premier groupe de soixante-deux élèves n’a pas reçu de lecture en appui à l’enseignement, un deuxième groupe de soixante-dix-sept élèves a lu, en plus, un texte de réfutation et enfin, un troisième groupe de soixante-seize élèves a lu un texte classique en plus de recevoir l’enseignement. Beaucoup d’élèves du primaire ne distinguent pas le concept de force de celui d’énergie, et conçoivent cette énergie comme une substance (Diakidoy et al., 2003). Inspirés par ces conceptions alternatives d’élèves, les chercheurs ont élaboré un texte de réfutation de mille trente-neuf mots, conçu de manière à s’appuyer sur ces