Dans la séance de synthèse (n°7), les élèves devaient réaliser 9 chaînes énergétiques sur des systèmes à quatre éléments dont certains comportaient de l’électricité. Le nombre total de chaînes dessinées et le nombre de chaînes complètes réalisées ont été relevés sur ces neuf systèmes (figure 37)
chaîne dessinée Chaîne complète 0
3 6 9
6,3
4,7 9
6,7 biotique (3 groupes 10 élèves) domestique (3 groupes, 10 élèves)
nombre de chaînes réalisées (sur 9)
figure 37 : nombre de chaînes dessinées et complètes réalisées par les groupes « biotique » et
« domestiques » durant à la séance 7
La figure 37 représente le nombre moyen de chaînes énergétiques dessinées et complètes réalisées par les élèves du groupe « biotique » (barres noires) et ceux du groupe « domestique » (barres blanches) pendant la séance 7. Les résultats montrent que les élèves du groupe « biotique » dessinent moins de chaînes énergétiques que ceux du groupe « domestique ». En effet, ils dessinent en moyenne 6,3 chaînes énergétiques sur les 9 demandées, quand les élèves du groupe
« domestique » dessinent l’ensemble des chaînes attendues. Le nombre de chaînes énergétiques complètes ramené au nombre de chaînes énergétiques dessinées sont équivalents pour les deux groupes d’élèves (4,7 pour 6,3 équivaut à environ 74% pour les élèves du groupe biotique et 6,7 pour 9 équivaut à environ 74% pour les élèves du groupe domestique).
La figure 38 présente le nombre de chaînes réalisées en fonctions des critères définis à partir des opérations nécessaires à la réalisation d’une chaîne énergétique.
objet de départ éléments symbole flèche 0
3 6 9
5,7 5,7 5,7
5
9 9 9
6,7 biotique (3 groupes, 10 élèves)
domestique (3 groupes, 10 élèves)
nombre de chaînes réalisées (sur 9)
figure 38 : Nombre de chaînes réalisées par les élèves des deux groupes (« biotique » et
« domestique ») avec : l'objet de départ identifié, les éléments identifiés, les symboles du modèle dessinés et les flèches du modèle dessinées durant la séance 7
La figure 38 représente le nombre moyen de chaînes énergétiques avec l’objet de départ identifié, les éléments de la chaîne identifiés, les symboles du modèle dessinés et les flèches du modèle dessinées pour les élèves du groupe « biotique » (barres noires) et ceux du groupe « domestique » (barres blanches) pendant la séance 7. Les résultats montrent que les élèves du groupe
« domestique » ne rencontrent des difficultés qu’au niveau du dessin des flèches (6,7 chaînes sur 9 en moyenne). Les élèves du groupe « biotique » ont quant à eux, en plus d’avoir rencontré des difficultés concernant le dessin des flèches (5 sur 6,7 chaîne en moyenne), dessiné certaines chaînes énergétiques ne comportant pas le bon objet de départ, ni les bons éléments, ni les bons symboles (5,7 sur 6,7 chaîne en moyenne).
En conclusion pendant la séance 7, les élèves du groupe « biotique » ont réalisés un moins grand nombre de chaînes énergétiques que les élèves du groupe « domestique ». Les chaînes qu’ils ont dessinées reflètent plus de difficultés, au niveau des objets de départ, des éléments de la chaîne et des symboles.
Pour conclure sur les analyses des traces écrites des deux séances, les résultats montrent que dans l’ensemble les élèves réussissent à réaliser des chaînes énergétiques complètes sur la majorité des images. La principale difficulté qu’ils rencontrent pendant la réalisation de la tâche est le dessin des flèches dans la même direction que le modèle. Cette difficulté est rencontrée pour les élèves des
deux groupes (« biotique » et « domestique »). Certains élèves du groupe biotique ont également rencontré des difficultés pour : l’identification de l’objet de départ, celle des éléments de la chaîne et le dessin des symboles. De plus dans la séance 7 les élèves du groupe « biotique » réalisent un nombre moins important de chaînes énergétiques. Nos résultats ne permettent pas de confirmer les hypothèses suivantes :
-Hypothèse 7 : Les élèves réussissent à réaliser l’action « reconstituer une chaîne énergétique complète » pour un plus grand nombre de système pendant l’enseignement, lorsque certaines tâches comportent des « systèmes biotiques ».
-Hypothèse 8 : Les élèves réussissent à réaliser les deux opérations d’orientation (identifier : l'usage de l’objet de départ et les éléments du système) pour un plus grand nombre de système pendant l’enseignement, lorsque certaines tâches de l’enseignement comportent des « systèmes biotiques »
-Hypothèse 8’ : Les élèves réussissent à réaliser les deux opérations d’exécution (dessiner : les symboles et les flèches du modèle) pour le même nombre de systèmes pendant l’enseignement lorsque certaines tâches de l’enseignement comportent des « systèmes biotiques ».
Durant la séance d’enseignement les élèves du groupe biotique rencontrent plus de difficultés pour réaliser l’action « reconstituer une chaîne énergétique complète », ainsi que chacune des opérations nécessaires à cette réalisation. Il semble que la condition de la tâche « usage de système biotique » soit un frein les premières fois que les élèves réalisent cette action dans les tâches des séances 3 et 7. Il semble également que cette condition soit un frein à l’assimilation de l’action lors de ces premières réalisations, puisque les élèves réalisent moins de chaînes énergétiques, ce qui semble montrer que leurs actions sont moins efficientes.
La partie II concernant les actions et les opérations des élèves pendant les séances d’enseignement a permis de mettre en avant deux résultats principaux. Les analyses des traces écrites indiquent que la condition de la tâche « usage de système biotique » freine l’assimilation de l’action pendant la séance au niveau des actions, des opérations d’orientation et des opérations d’exécution. Ensuite, les analyses des vidéos montrent que la condition de la tâche « usage de système biotique » favorise le développement d’opérations de contrôle et d’une base d’orientation plus axées sur les interactions entre les éléments du système.
Les analyses des actions et des opérations des élèves montrent donc des différences entre les deux groupes d’élèves pendant les tâches de la séquence. Les analyses des questionnaires avaient quant à elles, montré une progression plus importante des élèves du groupe « biotique ».
La troisième et dernière partie présentée dans les résultats s’intéresse au lien entre les résultats des analyses des questionnaires (avant et après l'enseignement) et ceux des vidéos et des traces écrites (pendant la séquence d'enseignement).