Implémentation des dialectiques dans l'activité de recherche des étudiants

étu-diants

Nous avons présenté dans les paragraphes précédents le Parcours d'Étude et de Recherche (PER) codisciplinaire en chimie et mathématiques que nous avons développé et coencadré avec un enseignant de chimie. Dans cette nouvelle partie, nous nous proposons d'utiliser certaines des données recueillies à l’aide des outils de suivi que nous avons mis en place et décrits dans 5.1.3) pour donner des éléments d'analyse des différentes phases de ce PER.

Nous étudions ici l'implémentation concrète et l’évolution de la présence des dialectiques dans le travail des étudiants au cours de ce PER. Pour ce faire, nous utilisons les informations qu'ils ont portées à notre connaissance via le formulaire de suivi en ligne que nous avons mis à leur disposition après chaque séance. L’objectif est de mieux comprendre l’implication des étu-diants dans le déroulement de ce parcours tant en terme de travail collectif, de ressources, de démarche de recherche, etc.

Ceci constitue la première partie de notre analyse de notre PER, avant l’analyse de l’activité mathématique qui se fera dans la partie suivante.

5.4.1 Indentification des dialectiques dans l'étude du PER

Reprenons les notions de système didactique décrit par Chevallard et focalisons nous sur l'approche codisciplinaire qu'il propose dans (Chevallard, 2004). Notre système didactique Σ se présente ici sous la forme S(X;Y;P) où :

- X est le collectif d'étude et de recherche de 14 étudiants de cycle ingénieur dans une école de Chimie

- Y est le collectif d'aide à l'étude ici des 2 enseignants coencadrant le parcours (Romuald et nous-mêmes)

- P est le programme d'étude organisé autour de la question génératrice : le PER codisci-plinaire en Chimie et Statistiques que nous étudions dans ce chapitre.

Nous nous intéressons ici au fonctionnement collectif observé en utilisant les dialectiques que nous avons exposées au paragraphe 1.3.5 et 1.4.7. Nous allons, pour ce faire, réaliser une étude systématique à travers le relevé d'indicateurs, à la manière de ceux introduits dans Parra et Otero (Parra et Otero, 2018). Ces indicateurs doivent nous permettre de rendre compte de la concrétisation (en tant qu'actions ou gestes de la part des différents intervenants du système didactique observé) de ces dialectiques sur le terrain et ainsi nous aider à comprendre et analy-ser les enjeux et le fonctionnement du PER.

Pour chaque séance, nous nous basons sur les réponses recueillies au gré du déroulement du PER dans le formulaire de suivi. Nous citons en italique les phrases telles qu'inscrites par les étudiants dans ces formulaires et nous indiquons à quelle(s) dialectique(s) elles se réfèrent dans des crochets, suivant la nomenclature détaillée ci-après :

La première dialectique de la recherche et de l'étude [RE] est la plus proche de la notion même de PER qui se fonde, rappelons-le, sur une question génératrice Q0. Comme le rappellent Winsløw, Matheron et Mercier (2013, p. 269), le PER est a comme objectif principal de mettre en valeur cette dialectique : « As the name says, an SRC emphasises the dialectics of ‘research’ (in-quiry, problem solving,...) and ‘study’ (consulting existing knowledge) that is in fact characteristic of any learning activity, even though the proportion and quality of the two elements may vary ».

Nous pouvons l’identifier naturellement lorsque les étudiants recherchent et étudient en uti-lisant toutes les ressources qui sont à leur portée (hormis les encadrants, c’est-à-dire en utiuti-lisant : internet, livres, enseignants d'autres disciplines, professionnels, etc.). Nous associons égale-ment cette dialectique à l'étude et la production de la part des étudiants de toute forme de ques-tions, de problématiques et de réponses éventuelles à celles-ci.

La deuxième dialectique de l'individuel et du collectif [IC] se manifeste lorsqu'une décision est prise par un groupe d'étudiants (ou un des étudiants) relativement à l'ensemble des autres ou lorsque qu'à l'inverse une décision est prise par le collectif pour répondre à des interrogations soulevée par le travail d'un groupe ou d'un individu. Elle concerne aussi les prises de décisions des professeurs encadrants pour toute ou partie des étudiants prenant part dans le PER.

La troisième dialectique est celle de l'analyse-synthèse praxéologique et analyse-synthèse di-dactique [ASPD]. Cette dialectique est à l'œuvre dès qu'un travail d'analyse et de synthèse est en

action dans le PER. Comme le suggère son intitulé, dans un tel moment de l'étude il peut d'un côté s'agir d’un côté de praxéologies, c'est-à-dire de mise au jour d'un savoir-faire (d'un type de tâche, d'une technique), ou d'un savoir (d'une technologie ou d'une théorie). D'un autre côté, il peut s'agir lors de ce moment réflexif (au sens du groupe) d'une analyse ou d'une synthèse di-dactique comme l’énonce Chevallard (2017a, p. 5): « pour comprendre une réalité praxéologique (de toute nature : pratique, technique, technologique, théorique), il est souvent utile, voire indis-pensable d’en réaliser une analyse didactique (d’où vient-elle, comment a-t-elle été ‘apprise’ par l’institution où on la découvre, etc.) », c'est-à-dire une prise en considération ou non d'une infor-mation découverte ici ou là (dans divers médias, par exemple) ou d'un fonctionnement-même de leur apprentissage dans ce parcours (à travers les sous-questions choisies, par exemple).

La quatrième dialectique du sujet et du hors-sujet [SHS] se manifeste dès lors que les étu-diants s'enquièrent de bien circonscrire leurs recherches en recentrant leur problématique. Elle peut aussi s'observer lorsque ceux-ci sortent momentanément du champ de leur recherche (en s'intéressant par exemple à une littérature relative à des sujets connexes mais pas directement liés à leur sujet) pour obtenir des réponses à leur questionnement.

Il ne faut pas confondre cette quatrième dialectique avec celle du parachutiste et du truffier

[PT]. Celle-ci correspond aux changements incessants d'échelle de la recherche : il s'agit pour les étudiants ou bien d'élargir leur recherche (sans changer de sujet) ou bien de se centrer sur un point précis de celle-ci.

La sixième dialectique des boîtes noires et des boîtes claires [BNBC] est en action lorsque l'on retrouve dans le travail de recherche l'utilisation de contenus ou d'outils (mathématiques ou logiciel par exemple) avec des degrés de connaissances variés : de l'utilisation d'un contenu ou d'un outil jamais étudié auparavant, non maîtrisé, mais qui semble répondre à leur questionne-ment (boîtes noires), ou bien à l'inverse, de l'utilisation précise et raisonnée de contenus ou d'outils bien maîtrisés (boîtes claires).

La dialectique des médias et des milieux [MM] est, comme nous l'avons vu dans le paragraphe 1.4, centrale également dans le déroulement d’un PER (elle est d’ailleurs liée à certaines autres dialectiques de cette liste). Cette septième dialectique est en effet une des clés de voute des mo-ments de la recherche. Dans l'évolution de la TAD, elle a d'ailleurs permis d'élargir le champ d'utilisation de la dialectique de la conjecture et de la preuve qu'elle a fini par remplacer. Nous la pointons lorsqu'il s'agit d'interroger un média (au sens large) pour l'intégrer ou non dans le mi-lieu c'est-à-dire l'accepter ou le rejeter en tant que réponse (ou preuve) à la question (ou conjec-ture) soulevée à un moment donné.

L'avant dernière dialectique de la lecture et de l'écriture [LE] est une dialectique presque ges-tuelle reconnue lorsque le travail de recherche consiste à relever des informations pour les réu-nir en un seul lieu (un fichier, un cahier, un espace de stockage dans le nuage). Il s'agit d'une sorte de dialectique ducopier-coller au sens élargi, avec l'aspect parfois non réfléchi de cette dé-marche de recherche. Il s'agit aussi de préparer la rédaction du travail final.

Enfin, la dernière dialectique est celle de la diffusion et de la réception [DR] qui est en jeu dès qu'il s'agit pour les étudiants de communication interne ou externe : il peut s'agir d'exposer des résultats (qu'ils soient intermédiaires ou finaux) voire de poser des questions aux autres ou bien de prendre connaissance des résultats ou des questions des autres.

Pour l'analyse des séances (à l'exception de la séance #0), nous utilisons les réponses faites par les étudiants dans le formulaire de suivi en ligne que nous avons mis à leur disposition à partir de la séance #1. Nous repérons dans leur discours écrit les items décrits ci-dessus. Par exemple, si nous relevons du vocabulaire concernant la recherche de réponses à certaines

ques-tions, nous utilisons l'étiquette [RE], si nous lisons des gestes en rapport avec l'obtention d'informations à partir de diverses sources, nous appliquons l'étiquette [MM], etc.

Nous précisons que certaines parties de phrases ou certaines descriptions faites par les étu-diants peuvent correspondre à plusieurs dialectiques.

Quant au formulaire, rappelons qu'il contient quatre rubriques principales : - Objectifs de la séance

- Contenus mathématiques mis en œuvre

- Modalité de travail

- Objectifs pour la prochaine séance

Nous analysons pour chaque séance les contenus de ces quatre rubriques, y compris celle des « objectifs de la prochaine séance » qui selon nous représente également une facette de l'or-ganisation et du travail de la séance en cours.

Séance #0 : choix de responsables du suivi, présentation de la question génératrice, pre-mières réflexions

Comme nous l'avons expliqué précédemment, cette séance #0 n'a pas fait l'objet de compte-rendu via le formulaire de suivi puisque celui-ci n'était pas encore à la disposition des étudiants et que, comme son nom l'indique, cette séance fait partie de la présentation du PER, et à ce titre ne fait pas partie du parcours en lui-même.

Cependant, nous effectuons ici un relevé descriptif des gestes d'études observés dans le dé-roulement de cette séance introductive (relevés dans notre journal de bord). Nous indiquons entre parenthèses, pour chacun des gestes décrits, à quelle(s) dialectique(s) ils font référence en utilisant la nomenclature exposée précédemment. Voici la description du déroulement de cette séance #0 :

- travail en 2 ou 3 sous-groupes improvisés autour des chefs de projets désignés au départ [IC].

- premières réflexions générales [PT, RE], échanges [DR], écriture des idées sur papier [LE], et mise en commun à l'intérieur de ces groupes [ASPD].

Nous synthétisons dans le Tableau 5–4, comme nous le ferons dans toute la suite de ce tra-vail, le nombre de fois où les dialectiques ont été relevées lors de cette séance. Notons que pour cette séance et la suivante, ce relevé concerne la globalité des 14 étudiants du groupe et non pas chaque binôme pris séparément.

Dialectique RE IC ASPD SHS PT BNBC MM LE DR

Nombre d'occurrences 1 1 1 0 1 0 0 1 1

Tableau 5–4 Les premières dialectiques observées à la séance #0 (pour l’ensemble des étudiants) Séance #1 : exposé des premiers résultats de recherche, choix des sous questions. Attribu-tion par groupe.

Avant cette première séance du PER, les groupes n'étaient pas encore formés et la ré-flexion en était restée à un stade collectif (bien que des sous-groupes se soient spontanément formés lors de la séance #0). L'objectif annoncé pour cette séance par les enseignants enca-drants était que les premiers résultats soient exposés par tous et que des sous-questions soient définies au cours de cette séance #1.

Le formulaire de suivi a été rempli par une seule personne au nom de « tout le groupe » (c’est-à-dire les 14 étudiants), mais certains ont souhaité néanmoins le remplir individuellement ou en binôme à l'issue de cette séance.

Pour les réponses au nom du groupe entier, nous avons obtenu les réponses suivantes :

- Objectifs de la séance : Définir les différents axes d'études [ASPD] autour de notre pro-blématique [RE]. Répartition des binômes de travail [IC].

- Contenus mathématiques mis en œuvre : Nous n'avons pas approfondi mathématique-ment le sujet [PT] ni avant ni pendant la séance. Nous avons tout de même commencé à employer un vocabulaire de statistique [BNBC].

- Modalités de travail : Une réunion de l'ensemble du groupe a été programmée avec nos 2 tuteurs [IC].

- Objectifs pour la prochaine séance : Faire des recherches [RE] sur les différents sujets [PT] afin de fournir [DR] de quoi réaliser un plan des choses que l'on réalisera lors de notre projet TICE [ASPD]. L'idée de la forme (page web, ou etc.) doit également être étu-diée pour pouvoir fournir une maquette de notre support de présentation [DR].

Pour les réponses individuelles pour cette même séance, nous regroupons ici toutes les ré-ponses obtenues :

- Objectifs de la séance : Trouver les axes d'étude du TICE [RE] ; Répartition [ASPD] des axes d'étude en fonction des binômes [IC] ;

- Modalités de travail : Nous nous sommes retrouvés [DR] avec le groupe entier [IC] pour réfléchir [ASPD] à des idées communes [IC] et à une première « classification [ASPD] su-perficielle [PT] » des idées proposées par chacun [IC] sous forme de Brainstorming [PT]. La séance à duré environ 2h ; Groupe [IC], moteur de recherche [MM], 1h.

- Objectifs pour la prochaine séance : Effectuer des recherches bibliographiques [MM] sur le sujet : « Comment détecter et gérer des données aberrantes ? » [RE]

Le Tableau 5–5 suivant résume le relevé des dialectiques pour cette séance #1 une fois ras-semblées toutes les données :

Dialectique RE IC ASPD SHS PT BNBC MM LE DR

Nombre d'occurrences 4 7 5 0 4 1 2 0 3

Tableau 5–5 Nombre d'occurrences des dialectiques pour la séance #1 (tous les étudiants) Séance #2 : suivi global et individuel (1/2)

Pour la première séance de suivi (séance #2), nous réalisons le même travail de catégorisa-tion des dialectiques que précédemment en nous basant sur les réponses des binômes au formu-laire de suivi.

Le tableau global que nous obtenons est le Tableau 5–6 suivant :

Dialectique RE IC ASPD SHS PT BNBC MM LE DR Binôme B1 2 4 1 2 1 1 1 0 2 Binôme B2 2 2 2 0 3 1 3 1 1 Binôme B3 X X X X X X X X X Binôme B4 3 1 1 0 1 0 1 0 1 Binôme B5 2 1 0 1 1 1 1 0 0 Binôme B6 3 1 2 1 1 1 2 2 2 Binôme B7 4 4 4 1 1 1 2 1 0

Tableau 5–6Nombre d'occurrences des dialectiques pour la séance #2 (par binôme)

Signalons que le binôme B3 n'a pas donné de réponse au formulaire de suivi pour la séance #2.

Séance #3 : suivi global et individuel (2/2)

Nous reprenons pour cette séance comme pour les précédentes, les réponses ouvertes four-nies par les différents binômes dans le formulaire de suivi. Le tableau global que nous obtenons est le Tableau 5–7 suivant :

Dialectique RE IC ASPD SHS PT BNBC MM LE DR

Binôme B2 3 1 5 1 0 0 3 1 1 Binôme B3 X X X X X X X X X Binôme B4 1 2 3 0 1 0 1 1 3 Binôme B5 0 2 1 0 1 0 1 0 2 Binôme B6 1 1 4 0 3 0 1 3 1 Binôme B7 3 7 6 0 1 1 2 4 4

Tableau 5–7Nombre d'occurrences des dialectiques pour la séance #3 (par binôme) Séance #4 - Première version de la synthèse et préparation de la présentation orale

Pour cette dernière séance avant la présentation, les groupes ont une dernière fois rempli le formulaire de suivi. Nous présentons comme précédemment les réponses par binôme, en détail-lant les dialectiques rencontrées dans le seul Tableau 5–8 :

Dialectique RE IC ASPD SHS PT BNBC MM LE DR Binôme B1 0 1 1 0 0 0 1 4 3 Binôme B2 0 1 1 0 0 0 1 2 4 Binôme B3 1 0 1 0 0 0 0 0 2 Binôme B4 0 1 2 0 0 0 0 4 2 Binôme B5 X X X X X X X X X Binôme B6 X X X X X X X X X Binôme B7 0 3 2 0 0 0 0 1 2

Tableau 5–8Nombre d'occurrences des dialectiques pour la séance #4 (par binôme)

Le binôme B3 (qui s'intéressait à la question de la dérive des échantillons dans le temps) n'a répondu qu'a l'occasion de cette dernière séance. Nous indiquons ses réponses et les dialec-tiques que l'on y découvre.

Les binômes B5 et B6 n'ont pas rempli le formulaire pour cette dernière séance.

5.4.2 Analyse de la présence des dialectiques

Que nous enseignent les tableaux obtenus précédemment ? Tout d’abord, nous pourrions nous intéresser à l’évolution des dialectiques pour chaque binôme. Cela nous permettrait de considérer, via certaines dialectiques plus spécifiques comme l’individuel et le collectif (IC), l’implication des étudiants au fil du PER. Le souci que nous rencontrons pour faire ce genre d’analyse est que les deux premières séances n’ont pas été différenciées entre les binômes, et par la suite, certains binômes n’ont pas rempli le formulaire de suivi. Nous aurions donc un maximum de quatre points réellement significatifs pour voir l’évolution au fil des séances.

Ce que nous pouvons faire en revanche, c’est calculer le pourcentage d’apparition de cha-cune des dialectiques pour chaque séance. Nous obtenons le Tableau 5–9 suivant :

Dialectique IC ASPD DR RE LE PT MM BNBC SHS Séance #0 16,7 16,7 16,7 16,7 16,7 16,7 0,0 0,0 0,0 Séance #1 26,9 19,2 11,5 15,4 0,0 15,4 7,7 3,8 0,0 Séance #2 16,9 13,0 7,8 20,8 5,2 10,4 13,0 6,5 6,5 Séance #3 17,4 25,6 14,0 10,5 12,8 7,0 10,5 1,2 1,2 Séance #4 15,0 17,5 32,5 2,5 27,5 0,0 5,0 0,0 0

Moyenne par séance 18,6 18,4 16,5 13,2 12,4 9,9 7,2 2,3 1,5

Tableau 5–9Total d'occurrences des dialectiques par séance (en %)

Ce tableau nous permet de faire deux types d’observations, selon s’il est parcouru en ligne ou en colonne. La dernière ligne nous permet en outre de classer les dialectiques par nombre moyen d’occurrences, pour la totalité du déroulement du PER.

En colonne, nous pouvons visualiser l'évolution chronologique de la présence des dialec-tiques dans le groupe entier des étudiants pour notre PER. Ceci nous permet le cas échéant de dresser des graphiques pour certaines de ces dialectiques, sur lesquels les séances sont en abs-cisses :

Les quatre dialectiques les plus présentes et en outre les quatre seules qui sont présentes tout au long du PER et sont IC (Individuel et Collectif, 18,6%), ASPD (Analyse-Synthèse Praxéo-logique et Didactique, 18,4%), DR (Diffusion et réception, 16,5%) et enfin RE (Recherche et Étude, 13,2%). Ceci indique d’ores et déjà qu’une partie des objectifs du PER semblent atteints : puisque les étudiants ont fourni un travail de recherche en suivant une démarche apparemment complexe d’analyse-synthèse de savoirs et de savoir-faire ou mettant en œuvre des processus d’apprentissages. Ce travail a mis en permanence en exergue le rôle de l’individuel et du collectif en mettant également en jeu des procédés de diffusion et de réception des résultats de la re-cherche.

Elles évoluent cependant en suivant des courbes différentes qui montrent la chronologie de fonctionnement du groupe, comme l’illustre la Figure 5–5 ci-dessous. Observons que ces quatre courbes partent toutes avec le même pourcentage. Ce qui est intéressant ensuite est que la dia-lectique RE n’est au-dessus des trois autres qu’à la séance #2, avant de repasser en dessous. Au-trement dit, l’analyse et la diffusion des données de recherches à l’intérieur du collectif a une place significativement plus importante que le processus de d’étude et de recherche lui-même au cours des séances.

Figure 5–5L’évolution des quatre dialectiques présentes tout au long du PER

Intéressons nous à la dialectique qui arrive juste après par ordre d’apparition moyen. Il s’agit de la dialectique de lecture et d’écriture (LE), avec 12,4%. Elle commence avec le même pourcentage d’occurrences que les quatre dialectiques principales, mais se retrouve brutale-ment à zéro, avant de remonter constambrutale-ment jusqu’à 27,5% (deuxième plus fort niveau à la séance #4). Ceci montre que le processus de relevé d’informations et de rassemblement de celles-ci en un seul lieu occupe une position centrale parmi les dialectiques. Cependant, elle n’est réellement présente qu’au début et à la fin du PER (cf. Figure 5–6 suivante). C’est en adéquation avec le fait que les étudiants devaient ici créer une page web pour compiler l’ensemble de leurs recherches, ce qui participe d’un gros travail d’écriture.