Un système sémiotique est un ensemble de signes, muni de règles, qui doit permettre d’accomplir les trois activités cognitives décrites précédemment : communication, traitement et conversion. Le traitement s’effectue au sein d’un système alors que la conversion consiste à passer d’un système à un autre. Les exemples de systèmes sémiotiques habituellement cités sont les langues naturelles et symboliques, les graphes, les figures géométriques, etc. L’importance de l’influence des graphes pour la représentation de mesure sur l’apprentissage a été montrée, par exemple dans la traduction des résultats des titrages acides-bases (Le Maréchal & Naïja, 2008). Les tableaux sont également très utilisés dans l’enseignement surtout depuis que la présentation sous forme de tableau d’avancement a été introduite dans
les degrés de liberté dont un sujet peu disposer pour s’objectiver à lui-même une idée encore confuse et pouvoir la communiquer. Cette facilité permet d’enseigner un concept aussi délicat que l’énergie en chimie par des représentations élaborées spécialement pour l’occasion (Le Maréchal & El Bilani, 2008). Un système peut-être analogique, comme l’image d’une pipe qui ressemble à une pipe, ou non comme le mot pipe (fig.2). Décrire les systèmes sémiotiques utilisés pour représenter des corps chimiques est un des objets de cet article. Ce problème ne semble par avoir été traité avec une approche cognitive et son originalité, par rapport à la langue naturelle ou aux mathématiques, tient en partie à la spécificité de ce qui est représenté : les substances.
Chaque système sémiotique met en jeu un ensemble de connaissances qui lui est propre. Par exemple, la représentation des nombres dans le système décimal requière, pour additionner 0,25 et 0,25, des connaissances différentes de celles nécessaires pour faire la même opération dans un autre système sémiotique comme le système fractionnaire ¼ + ¼. Savoir faire fonctionner un système sémiotique dépend d’un apprentissage spécifique. Savoir passer d’un système à un autre dépend d’un autre type d’apprentissage. Une telle opération requière que soit perçue la différence entre le sens d’un symbole et sa référence, faute de quoi la conversion n’a pas de sens (Duval, 1995 p.41).
L’utilisation de plusieurs systèmes, pour un même représenté, n’est pas une redondance d’information, mais un enrichissement des connaissances liées au représenté. Et du point de vue de l’apprentissage, la coordination de plusieurs systèmes utilisés pour un même objet de savoir permet de mieux appréhender un représenté donné. Cela concerne bien évidemment l’enseignant de chimie qui ne peut, d’une molécule par exemple, ne montrer que des représentations, le représenté n’étant pas perceptible. D’après Duval (1995, p.75), cette compréhension d’un représenté, qui intègre plusieurs systèmes sémiotiques, favorise l’activité de transfert qui manque tant aux apprenants.
Questions de recherche
Dans l’optique de caractériser un aspect de la professionnalité enseignante, il s’agit de caractériser ce qui se passe pendant les débriefings impliquant une fiche de synthèse, des points de vue linguistique, cognitif et sémiotique.
Les connaissances manipulées par les élèves dans l’activité expérimentale : sont en phase de découverte,
ne sont pas forcément bien organisées et sont manipulées de plus ou moins bonne façon.
Dans la séance de débriefing, l’enseignant cherche à organiser les connaissances qui ont été mises en jeu lors de l’activité expérimentale, ainsi que les différents registres. Nous nous
intéressons dans ce chapitre de la thèse à la façon dont les fiches de synthèses sont créées et utilisées par les enseignants à travers les facettes et les registres sémiotiques.
Dans le processus de création, nous cherchons à caractériser, à l’aide de la notion de facette, les connaissances qui sont reprises, pour le débriefing, de la phase d’activité ou celles-ci ont été mises en scène pour qu’elles émergent dans les petits groupes d’élèves. Le registre sémiotique dans lequel ces connaissances ont été mises en jeu pendant l’activité, et celui dans lequel elles apparaissent dans la fiche de synthèse seront comparés. Le rôle de ces connaissances, dans les registres utilisées, sera comparé dans ces deux moments de l’enseignement.
En ce qui concerne le processus d’utilisation des fiches de synthèse, nous chercherons à décrire en termes de facettes de connaissances l’activité des enseignants qui ont produit leur fiche de synthèse.
Ce processus d’utilisation sera décrit aussi en termes de représentations sémiotiques. Il s’agira de voir comment le cadre théorique proposé ci-dessus, et dont l’origine a pour l’essentiel été développée dans le cadre des mathématiques, concerne les représentations spécifiques de la chimie, principalement les représentations des molécules. Nous cherchons à comprendre le rôle des signes dans le cas de l’articulation entre le débriefing d’une activité d’enseignement et la fiche de synthèse correspondante. Nous y recherchons comment les représentations sont articulées entre le discours extemporané, et cette trace écrite que l’enseignant laisse à ces élèves.
Nous cherchons à décrire aussi la discussion de l’enseignant avec ses élèves lors de l’utilisation de la fiche de synthèse en termes d’échanges ternaires.
Nous traduisons notre problématique par la question de recherche suivante : comment la fiche de synthèse a été produite ? Comment elle est utilisée par l’enseignant à travers les facettes et les représentations? Sous quelle forme se présente la discussion lors de la lecture de cette fiche (échange ternaire) ?
Méthode
Méthodologie de prise et d’analyse des données
Deux enseignants (pseudos M et C) volontaires ont été suivis pendant le travail de leur classe en activité et pendant le débriefing correspondant. Seules les données prises lors de débriefings mettant en jeu des fiches de synthèse sont exploitées ici. Il s’agit de bandes vidéo pointées sur l’enseignant. Nous rappelons que nous avons suivi la méthode de collecte et d’analyse de données décrite dans le chapitre 1.
Interrogés sur leur pratique, ces collègues nous ont confirmé la rareté de cette pratique. Etant donnée le nombre faible de débriefings utilisant une fiche de synthèse, nous avons demandé
à ces enseignants s’il avait utilisés des fiches de synthèses lors de débriefings que nous n’avions pas filmé. Ce fut le cas, et nous avons pu disposer de cinq fiches de synthèse supplémentaires et des textes d’activités correspondants. Les mêmes analyses relatives à leur création ont été réalisées. Bien sûr, nous n’avons pas de données sur leur utilisation. L’ensemble des fiches de synthèse utilisées sont réunies dans le tableau 1.
Parmi toutes nos données seuls M et C ont été filmés durant leur débriefing impliquant l’utilisation d’une fiche de synthèse. C a traité du modèle de Lewis et M de la transformation chimique, tout deux en classe de Seconde. Le débriefing de M traitant de l’initiation à la mole et de la quantité de matière a été filmé. Ce débriefing s’est terminé par la distribution d’une fiche de synthèse qui n’a pas été travaillé avec les élèves en classe. Cinq autres fiches de synthèse ont été récupérées de trois enseignants H, I et M sans les filmer en train de les travailler avec leurs élèves (voir tableau 1). Ce sont donc les fiches de trois séquences d’enseignement la solution, la chromatographie et le modèle de Lewis.
Le discours entre l’enseignant et la classe a été transcrit et l’analyse a consisté à relever les facettes de connaissances dans les productions verbales de l’enseignant durant l’exploitation de la fiche de synthèse (annexe 6 documents 6 d, d’, d’’, e, e,’e’’) afin de les comparer aux facettes se trouvant dans la fiche de TP et la fiche de synthèse. Cette comparaison va permettre de comprendre l’utilisation de la fiche de synthèse par l’enseignant en termes de facettes de connaissances. Nous nous limitons dans cette analyse à la séance de ML et TC comme dans la séance de QM la fiche de synthèse n’a pas été travaillée avec les élèves. Nous rappelons que les concepts sont ceux relevés du curriculum de la partie correspondante.
Une comparaison entre les facettes se trouvant dans la fiche de synthèse et la fiche de l’activité (le modèle) sera faite (annexe 6 documents d’’, e’’ et f’’). Cette comparaison va permettre d’identifier les connaissances qui sont reprises, pour la fiche de synthèse, de la phase d’activité (modèle). L’étude du texte de l’activité et de la fiche de synthèse a permis de relever : les connaissances communes aux deux documents, celles qui sont nouvelles et celles qui n’ont pas été reprises.
Nous avons traité les différentes représentations lors de leur utilisation en fonction de notre cadre théorique afin de comprendre le rôle des signes dans le cas de l’articulation entre le débriefing d’une activité d’enseignement et la fiche de synthèse correspondante. Nous y recherchons comment les représentations sont articulées entre le discours extemporané, et cette trace écrite que l’enseignant laisse à ces élèves.
De même nous avons relevé les registres sémiotiques communs aux deux documents : la fiche de synthèse et l’activité (fiche de TP et modèle), ceux qui sont nouveaux et ceux qui sont ignorés etc. Nous faisons la comparaison des textes de l’activité avec toutes les fiches de synthèses correspondants récupérées. Cette comparaison va nous permettre d’identifier les représentations qui sont reprises, pour le débriefing, de la phase d’activité.
Nous avons catégorisé les interventions initiatives et évaluatives de l’enseignant ainsi que les interventions réactives des élèves lors de la lecture de la fiche de synthèse. Cette catégorisation va permettre de décrire la discussion de l’enseignant avec ses élèves lors de l’utilisation de la fiche de synthèse en termes d’échanges ternaires.
Thème enseigné Enseignant Sans données
vidéo
Avec données vidéo
Transformation chimique M X
Initiation à la mole et quantité de matière M X
Modèle de Lewis C I X X
Solution et concentration M H X X
Chromatographie M H X X