Principes d’analyse des différents textes produits lors des séquences

recherche du CREN – d’une méthodologie bien travaillée par les chercheurs de ce laboratoire et qui accorde de l’importance à la discussion des idées « spontanées » des élèves. Ces séquences s’appuient sur des débats effectués en classe à partir d’écrits initiaux réalisés individuellement puis en groupe par les élèves. Des écrits intermédiaires66 suivent cette phase (écrits réalisés après le débat et l’exploitation de la documentation scientifique) pour terminer avec des écrits finaux. Nous exposons la manière suivant laquelle ces différents écrits seront analysés.

3.2.1 Les écrits initiaux individuels et de groupe

Les élèves explicitent, à travers les écrits initiaux individuels et de groupe, leurs idées « spontanées » concernant le ou les problèmes posés. Ces productions (schéma accompagné ou non de textes) sont catégorisés en fonction des explications qu’elles révèlent pour le problème du fonctionnement des volcans et de l’origine des matériaux volcaniques en classe de 4ème

et pour celui du magmatisme des zones de subduction en classe de Terminale S. Concernant les écrits de groupe, nous avons pris en considération les explications présentées pendant le débat scientifique pour confirmer la catégorisation réalisée. Ce travail nous permet de construire des repères pour mieux comprendre les explications des élèves.

En classe de 4ème

Pour mettre en catégorie les explications « spontanées » du fonctionnement et de l’origine des matériaux volcaniques des élèves de 4ème, nous avons fait appel à une méthodologie déjà utilisée dans nos travaux antérieurs (Chalak, 2008 ; Chalak & El Hage, 2011). Nous avons défini chez les élèves de 4ème, six catégories d’explications (figure 17) en se basant sur le contenu des productions schématiques sur le fonctionnement des volcans. Nous notons que ces typologies

66 _{Des écrits intermédiaires qui « restent étroitement associés à des situations d’élaboration transitoires, soit de} travail personnel, soit de travail collectif » (Chabanne & Bucheton, 2002, p.26).

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s’inspirent des travaux de Laperrière-Tacussel (1995). La mise en catégorie repose sur les critères suivants :

- origine de la lave : origine profonde ou superficielle ;

- présence ou absence de conduit permettant d’évacuer la lave ; - réservoir magmatique : présent, absent, fermé, ouvert.

Les catégories d’explications ont été reliées aux repères historiques déjà identifiés dans le cadre théorique (chapitre 2) : explications magmatiques locales et centrales (figure 17). Les deux catégories 1 et 2 situent l’origine du magma dans un environnement local situé au niveau du volcan. Elles font référence à un modèle local magmatique. Les catégories 4 et 5 évoquent le volcan avec son entourage profond (chambre magmatique située en dessous du volcan sous la terre ou magma préexistant sous le volcan) sans que lien fait avec la structure et le fonctionnement du globe ne puisse être mesuré. Nous avons regroupé ces modèles sous le nom d’« explication intermédiaire » puisque leur relation avec la planète reste difficile à estimer. La catégorie 5 se rapproche d’une conception centrale qui concerne un magma qui émanerait des profondeurs de la Terre. La dernière catégorie 0 concerne des productions que nous n’avons pas pu classer en raison du manque d’éléments que nous y trouvons.

Cette référence aux modèles historiques n’implique pas forcément la même problématisation de la part des élèves. D’emblée, les registres empiriques à la portée des élèves peuvent être différents de ceux dont disposaient les scientifiques. Une explication pourrait bien être locale, mais dans certains cas et à la différence du modèle buffonien (voir chapitre 2) le magma n’est pas le produit de la combustion des matières inflammables : il préexiste dans le volcan. Nos analyses ultérieures se préoccupent d’étudier les problématisations des élèves développées lors des débats scientifiques.

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Explication locale magmatique

Catégorie 1 : Nous avons regroupé sous cette catégorie, les schémas qui représentent un volcan sans structure interne plus ou moins rempli de lave (couche de lave dans le volcan), ou de roches : origine superficielle de la lave en lien avec le volcan.

Catégorie 2 : Cette catégorie rassemble les productions qui indiquent la présence d’un réservoir superficiel fermé situé dans le volcan avec un conduit permettant d’évacuer la lave : origine superficielle de la lave.

Explication « intermédiaire » magmatique

Catégorie 3 : Il s’agit de schémas qui indiquent un réservoir peu profond (sous le volcan), fermé (chambre magmatique) à l’origine du magma avec un conduit lui permettant de communiquer avec l’édifice volcanique : origine peu profonde du magma à réservoir fermé avec un début de référence à la Terre difficile à élucider.

Catégorie 4 : Cette catégorie regroupe les schémas qui montrent un volcan rempli de lave mais dont l’origine est profonde (sous le volcan) : origine plus ou moins profonde du magma (réserves de magmas). La référence à la Terre reste difficile à clarifier.

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Explication centrale magmatique

Catégorie 5 : Dans ces productions, le noyau apparaît à l’origine du magma. Les productions concernées sont avec ou sans conduits, avec ou sans réservoir magmatique : origine profonde du magma.

Explication « floue » du magmatisme

Catégorie 0 : Le cône volcanique est représenté sans détail de structure ce qui signifie que l’origine du magma reste floue, non identifiée ou difficile à identifier : origine floue du magma.

Figure 17. Catégories d’explications des élèves de 4ème concernant le fonctionnement des

volcans.

En classe de Terminale S

Pour catégoriser les explications « spontanées » des élèves de Terminale S sur le fonctionnement des zones de subduction et l’origine du volcanisme de ces zones, nous avons procédé à une analyse de contenu des productions schématiques individuelles et de groupe. Nous nous sommes intéressées aux explications qu’ils attribuent à l’origine du magma au niveau de cette zone. Nous avons identifié quatre catégories d’explications A, B, C et D (figure 18) dont la catégorisation repose sur les critères suivants :

- naissance du magma : magma préexiste ou se forme suite à une fusion ;

- conditions de fusion du magma : pression, température (augmentation/diminution) etc. - endroit où préexiste le magma/se produit la fusion : manteau/noyau, fusion du manteau ou

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L’explication A avance que le magmatisme des zones de subduction a pour origine une réserve de magma située dans le manteau ou le noyau. Cependant, il reste difficile de savoir à ce stade si, pour les productions initiales, le magma préexiste dans la poche ou s’il y est fabriqué. Concernant les productions de groupe, les propos avancés pendant le débat scientifique nous permettront de trancher par rapport à cette question. L’explication B révèle une formation locale du magma qui provient d’une fusion (du manteau ou de la lithosphère océanique plongeante) provoquée par une augmentation de la température et de la pression due aux frottements entre les des deux plaques. Parfois, c’est la température seule qui est mise en cause. D’après l’explication C, le magma est issu de la fusion de la roche par une diminution de la pression qui constitue le paramètre déterminant dans la fusion des roches. Pour l’explication D, le magma provient de la fusion des roches qui se fait avec la remontée de l’intérieur de la Terre (ou du manteau). La dernière explication 0 concerne des productions que nous n’avons pas pu classer à cause du manque d’éléments expliquant l’origine du magmatisme des zones de subduction.

Explication A : Le magma provient d’une réserve située dans le manteau ou le noyau. Il remonte par des fractures dues à la subduction.

Explication B : Le magma provient d’une fusion (du manteau ou de la lithosphère océanique plongeante) par augmentation de température (et de la pression) qui peut être due aux frottements des

deux plaques. Surface « rugueuse ». Frottement =

chaleur + fonte des roches = formation de magma

119 Explication C : Le

magma est issu de la fusion de la roche par une diminution de la pression.

Explication D : Le magma provient de la fusion des roches qui se fait avec la remontée de l’intérieur de la Terre (ou du manteau). Explication 0 : Explications floues avec un fonctionnement difficile à déterminer/absence de réponse.

Figure 18. Catégories d’explications des élèves de Terminale S concernant le fonctionnement des zones de subduction.

Les séismes s’expliquent principalement par le mouvement des plaques qui entrent en collisions, la pression entre les plaques s’accumulent jusqu’à ce que les roches cèdent créant un séisme. Le mouvement de la roche de la plaque chevauchante entraine la fusion de roche par une baisse de la pression. Pour une température tx, selon que la pression soit faible → magma

ou selon que la pression soit forte → roche solide

Origine des volcans :

Le magma proviendrait de la fusion des roches qui proviendrait de la dynamique interne de la terre. Ainsi, cela expliquerait que tous les volcans sont alignés. En effet, le magma va après remonter à la surface et y refroidir, ce qui va donner le volcan.

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3.2.2 Les écrits intermédiaires et finaux

Les écrits intermédiaires succèdent généralement à la phase de débat et de documentation scientifique et les écrits finaux clôturent la séquence d’enseignement-apprentissage. Les deux types d’écrits se présentent sous forme de textes, de tableaux et dans certains cas un schéma bilan final est construit.

Pour ces raisons, nous procédons à une analyse de contenu de ces productions. En référence à notre problématique, à nos objectifs et au cadre théorique de la problématisation plusieurs critères guident cette analyse. Ces critères se traduisent par les questions suivantes :

- les textes portent-ils des traces de la problématisation ? des arguments ? des raisons ? ; - sont-ils propositionnels ? se contentent-ils d’exposer simplement les solutions ? ;

- dans les deux cas précédents, les éléments (raison, argument, solution) sont-ils contradictoires ou compatibles ?

- quelles sont les fonctions possibles de ces textes au sein de la séquence du point de vue de problématisation et de la construction des savoirs ? ;

- quels liens les textes entretiennent-ils les uns avec les autres et avec les écrits initiaux ?

De manière à caractériser les écrits, nous avons défini trois catégories :

Catégorie 1. Lorsque les textes mettent en avant une solution ou des solutions non

contradictoires, nous les nommons mono-textes propositionnels. Dans le cas où plusieurs solutions contradictoires sont présentées, nous parlons de pluri-textes propositionnels.

Catégorie 2. Lorsque les textes donnent à voir un(e) (ou des) argument(s), nécessité(s), raison(s)

non contradictoires, il sera question de mono-textes argumentés ou raisonnés. Si les arguments, nécessités ou raisons sont contradictoires, il s’agit de pluri-textes argumentés ou raisonnés.

Catégorie 3. Lorsque les textes mêlent une (ou des) solution(s) et une (ou des) raison(s) non

contradictoires, nous les nommons mono-textes problématisés. Dans le cas où les solutions et les raisons sont contradictoires, nous parlons de pluri-textes problématisés.

Les écrits seront catégorisés suite à une analyse fine de leur contenu épistémologique en relation avec le problème traité. Leur fonction du point de vue de la problématisation sera déterminée et une comparaison des différents écrits sera effectuée.

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Après cette étude de contenu des écrits produits lors des séquences, l’étape suivante consiste à examiner de près les pratiques de mise en texte enseignantes conduisant à ces textes.