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Chapitre 6 : Modélisation des connaissances : praxéologies de référence,

5. Résultat : éléments de praxéologies personnelles a priori

Nous proposons dans ce paragraphe (figure 23) des éléments de praxéologie

personnelles a priori (représentés dans des encadrés) pour un des types de tâches qui

est objectif d’apprentissage (en bleu) en classe de terminale scientifique de spécialité

SVT, dans une situation de conception de protocole expérimentale sur la fermentation

alcoolique « T : placer les microorganismes dans les conditions du milieu ».

Nous modéliserons l’ensemble des praxéologies personnelles a priori pour ce type de

tâche dans le chapitre 11, afin d’enrichir le modèle avec l’analyse des productions des

élèves.

La figure 23 présente ces différents éléments de praxéologie personnelle. Nous

modélisons (en noir) la technique de T relative et conforme aux attentes

institutionnelles. Elle se décline en trois types de tâches T0, T1, et T2 dont une des

valeurs de variable (tube à essai) est fixée par l’institution (matériel disponible). Les

autres variables à disposition du chercheur ou de l’enseignant sont soulignées en noir.

Puis, selon le modèle théorique de la situation présenté dans le chapitre 4, nous

développons pour ce type de tâche les possibles erreurs des élèves (écrites en

orange) :

portées sur la technique globale de l’élève (τ

e

)

et/ou

portées sur une ou plusieurs variables d’un type de tâche de la technique de

l’élève. Les erreurs modélisées a priori sont notées V’x.

Les erreurs modélisées a priori renvoient, pour certaines, vers une interprétation a

priori du côté des technologies (écrites en vert) de l’élève (notées θ’x).

Nous avons classé ces éléments de technologies a priori dans le tableau 7 en fonction des

difficultés identifiées a priori dans l’analyse épistémologique.

Les technologies erronées ainsi identifiées peuvent être également classées selon la

catégorisation de difficultés présentée dans le chapitre 3. Ainsi, nous faisons

apparaître pour chaque technologie erronée, la catégorie à laquelle elle se réfère.

Ainsi, nous utilisons la praxéologie de référence pour élaborer notre situation, afin

d’élargir le champ des variables disponibles.

La praxéologie de référence n’est pas non plus figée, car nous enrichissons a posteriori

les valeurs possibles de ces variables pour rendre compte des praxéologies

personnelles des élèves.

Chapitre 6 : Modélisation des connaissances : praxéologies de référence, institutionnelle, et personnelle

109 Figure 23 : éléments de

Résultat : éléments de praxéologies personnelles a priori 110 Difficultés identifiées a priori ** Difficultés à définir le concept de fermentation alcoolique (Songer et Mintzes, 1994

Flores & al., 2003)

Confusion respiration /fermentation (Songer et Mintzes, 1994

Flores & al. 2003)

Difficulté à associer levure/vivant (Schneeberger & Rodriguez, 1999 ; Songer & Mintzes, 1994) Difficulté à différencier les microorganismes (Schneeberger & Rodriguez, 1999) Difficulté à matérialiser les gaz /dissolution (Séré, 1986 ; Stavy, 1988) Méconnaissance /influence du matériel de laboratoire

(Jordan & al., 2011)

Difficulté en lien avec la réaction chimique (Carretto & Viovy, 1994) θ’1 (Cb) θ’2 (Cb) θ’3 (Cb, Cc) θ’4 (Lm) θ’5 (Cc) θ’6 (Cb) θ’7 (Cc) θ’8 (Cb, Cc) θ’9 (Cb, Cc)

Tableau 7 : technologies erronées a priori, en lien avec les difficultés identifiées a prioridans l’analyse épistémologique

** Catégories de difficultés auxquelles les erreurs de réfèrent :

- C : concept fondamental (Cb pour un concept de biologie, Cc pour un concept de chimie) - L : pour les techniques de laboratoire (Lm pour la connaissance du matériel)

Chapitre 6 : Modélisation des connaissances : praxéologies de référence, institutionnelle, et personnelle

111

Dans la figure 23, nous identifions ainsi des erreurs possibles au niveau de la

technique du type de tâches T, et plus précisément si un ou plusieurs type(s) de

tâches associés est/sont manquants. Pour chaque type de tâches manquant (T0,

T1, T2) nous proposons une technologie erronée à l’origine de cette/ces erreur(s).

Par exemple, si le type de tâche T1 est manquant dans la technique τ

e

proposée par

l’élève, nous supposons une technologie erronée de l’élève θ’2 à l’origine de cette

erreur (θ’2 : le métabolisme de la fermentation alcoolique se déroule en aérobie).

Cependant dans notre étude, les erreurs portées sur l’ordre des tâches relatives à

la technique de T ne sont pas pertinentes. Ainsi nous ne mettons pas en relation

ces possibles erreurs avec une ou plusieurs technologies erronées a priori. De

même nous ne proposons pas de tâches supplémentaires a priori du fait de la

variété des tâches possibles dans notre situation.

Les erreurs possibles des élèves, identifiées a priori, peuvent aussi porter sur les

variables d’un ou plusieurs types de tâches de la technique. Nous identifions, pour

le type de tâche (T), huit valeurs génériques erronées (V’x) relatives aux

différentes variables. Chacune est justifiée par une ou plusieurs technologies a

priori erronées. Nous avons identifié pour ce type de tâches, neuf technologies

erronées a priori.

Selon le modèle théorique présenté dans le chapitre 4, tout comme l’absence de

technique τ

e

, l’absence de variable (notée V0) dans un type de tâche de la

technique ne peut pas être interprété au niveau des technologies de l’élève (nous

les avons identifiés dans la figure 23 par *).

Le tableau 7 regroupe l’ensemble des technologies erronées a priori selon les

difficultés identifiées dans l’analyse épistémologique relatives au type de tâche T.

Nous remarquons qu’une seule difficulté identifiée a priori peut se traduire sous la

forme d’une ou plusieurs technologies erronées relatives à une ou plusieurs

erreurs au niveau de la technique et/ou au niveau d’une valeur prise par une

variable. C’est le cas notamment d’une difficulté identifiée dans les travaux de

Songer & Mintzes (1994) et Flores & al. (2003) concernant la confusion entre les

métabolismes de la fermentation et de la respiration cellulaire. En effet, dans notre

modèle de praxéologie personnelle a priori, cette difficulté peut être à l’origine

d’erreurs concernant la technique avec une absence de T1, mais aussi des valeurs

erronées de variables V’2 et V’5, justifiée par une même technologie erronée θ’2.

Ainsi, on peut supposer que pour une catégorie de difficultés identifiée a priori, il y

aurait une ou plusieurs praxéologies personnelles correspondantes.

Nous faisons néanmoins le choix de les formaliser dans le chapitre 11, afin

d’enrichir la modélisation de praxéologies personnelles a priori avec celles

Conclusions

112

6. Conclusions

Les résultats obtenus montrent que la modélisation d’une situation de conception

de protocole en biologie peut être réalisée selon le modèle praxéologique étendu

au modèle T4TEL. Cette modélisation permet de structurer l’activité de l’élève en

distinguant les savoirs faire des savoirs. De plus, la formalisation des variables

permet d’identifier celles que le chercheur peut fixer. Les valeurs prises par ces

variables peuvent être enrichies par la modélisation de praxéologies personnelles.

Les praxéologies nous permettent de produire une référence pour décrire l’activité

de l’élève dans une situation de conception expérimentale sur la fermentation

alcoolique. La praxéologie de référence peut évoluer et être complétée lorsqu’elle

est mise à l’épreuve, notamment au niveau des valeurs de variables qui peuvent

être complétée par l’analyse de productions d’élèves.

La praxéologie institutionnelle permet d’identifier les types de tâches à la charge

de l’élève, les techniques de résolution nécessaires et les technologies requises

pour donner du sens aux techniques utilisées.

Le croisement entre l’analyse praxéologique de la situation et l’analyse

épistémologique des connaissances en jeu permet l’élaboration de praxéologies

personnelles a priori de la situation. Nous avons ainsi identifié des erreurs pour

certains types de tâches, en proposant une origine épistémologique sous la forme

de technologies erronées. Nous formaliserons des praxéologies personnelles a

priori, à partir de ces éléments, dans le chapitre 11, que nous enrichirons avec

l’analyse des productions des élèves.

Cette modélisation praxéologique est une référence en terme de contenu,

d’attentes institutionnelles, qui sera utilisée dans la suite de notre étude :

pour concevoir la situation et l’implémenter dans LabBook:

Nous verrons comment la modélisation praxéologique des connaissances

en jeu de la situation, peut être traduite en étapes et actions paramétrées

dans l’activité de conception de protocole de l’élève. Nous verrons

également, comment prendre en compte les contraintes liées à l’utilisation

de LabBook (chapitre 7).

pour concevoir un protocole de référence (chapitre 8) :

Le protocole de référence permettra d’analyser les protocoles d’élèves

(chapitres 9 et 10)

pour enrichir la modélisation de praxéologies personnelles a priori à

partir de l’analyse des erreurs identifiées (chapitre 11).

pour proposer des rétroactions adaptées à partir de préconisations pour

un diagnostic automatique des erreurs des élèves (chapitre 11).