INTERPRÉTATION DE L’ÉVOLUTION DE DESSINS
D’OBSERVATION DE LA NATURE GRÀCE À LA NOTION
DE GESTE D’APPRENTISSAGE
Olivier GABRIEL, Master 2 MESFC, IUFM UCBL1, UJM Jean Monnet,
Saint-Etienne, France.
Georges GARDET, Formateur-Docteur Sc. Physiques IUFM et CRIS EA 647 UCB
Lyon 1, France
Jean-Guy CAUMEIL, MCF STAPS, IUFM UCB Lyon 1, Site de la Loire,
Saint-Etienne, France. Responsable de la spécialité « Médiation des savoirs en milieux éducatifs » du master MESFC. Le laboratoire qui accueille l’équipe d’encadrement de la spécialité est le CRIS EA 647 lyon1 dans sa composante « dynamique professionnelle » (DPO).
Mots-clefs : dessin d’observation, médiation, gestes d’apprentissage, artefacts. Résumé :
Un des modes de conceptualisation scientifique de la Nature passe à l’école maternelle par l’usage du dessin d’observation. Nous proposons une modélisation de cette conceptualisation à l’aide d’un nouvel outil théorique : le geste d’apprentissage. Cet outil est issu de la théorie épistémo-anthropologique (Caumeil, 2002-2011) et de son paradigme de la Triple Médiations en Education. Nous montrons en effet, suite à une expérimentation spécifique dans une classe de maternelle, l’éclairage qu’apporte cet outil sur l’évolution des dessins d’observation des enfants et sur le lien avec les apprentissages sous-jacents.
Abstract :
One of the scientific conceptualization ways to understand Nature is to draw it. We propose a modeling of this conceptualization by means of a new theoretical tool : the “geste d’apprentissage”. This tool arises from the epistemo-anthropological theory (Caumeil, on 2002-2011) and of its paradigm of “Triple Mediations in Education”. Indeed, we show, further to a specific experiment in a nursery school, the main interest of this new theoretical tool to understand the learning of childrens.
INTRODUCTION
À l’école le dessin est très présent, il revêt diverses formes et diverses fonctions. Il permet, par exemple, de garder une trace écrite constituant souvent le bilan d’une séance. Dans les champs scientifiques et techniques, des dessins peuvent être demandés aux élèves dans le cadre de l’observation d’objets, d’êtres vivants ou de phénomènes. Ces dessins, selon Bernard Calmette, sont de deux types :
• Le dessin « de mémoire » (Calmette, 2000) réalisé sans support, sans que l’objet soit sous les yeux au moment du dessin. Il rend compte d’une observation ou d’une expérience passées. • Le dessin d’observation réalisé avec la réalité obsrevée directement sous les yeux au moment de
la production écrite.
Dans cet article, le dessin d’observation sera considéré comme un artefact au sens de la théorie de la triple médiation (TMÉ, Caumeil, 2010). Lors de nos expérimentations dans différentes classes de différentes écoles et suite à une recherche plus ancienne (Gardet et al., 2005) sur le sujet, nous avons constaté sur plusieurs séances des évolutions remarquables chez les élèves lors de la réalisation de dessins d’observation.
Pour analyser ces productions nous avons eu recours aux théories russes du développement et de l’apprentissage, en particulier Vygotski et Davidov. Cela nous a servi de cadre d’analyse théorique pour interpréter un certain nombre de dessins choisis et pour répondre à la question suivante :
quelle interprétation et quelle compréhension pouvons-nous avoir de l’évolution des dessins d’observations d’élèves d’école primaire en sciences ?
Notre hypothèse est qu’au fur et à mesure de la production de dessins sur un objet de la nature, l’enfant passe d’un savoir empirique à un savoir théorique sur cet objet (Davidov, 1986) ; il met alors en œuvre des gestes d’apprentissage qui sont spécifiques en fonction des caractéristiques des différents artefacts que l’élève rencontre dans ses apprentissages scolaires.
Pour tester notre hypothèse, nous nous sommes intéressés à des élèves de différentes classes de l’école primaire (maternelle et élémentaire) et nous avons collecté de nombreux dessins et filmé les séances concernant notre étude.
Nous présenterons le cadre théorique permettant de définir les « gestes d’apprentissage », puis le test de son application à la compréhension d’un cas type d’évolution de dessins pour un élève de grande section de maternelle. Enfin, une discussion portera sur la validité et la généralité du geste d’apprentissage
LE CADRE THÉORIQUE
Le cadre théorique proposé est la théorie épistémo-anthropologique (Caumeil, 2000, 2006). Cette théorie rappelle que tout acte de transmission de culture, dans l’école et dans les lieux dévolus à cette fonction, est porteur d’une éducation par le savoir. En ce sens, l’éducation scolaire (étendue à tous les lieux de transmission culturelle) est spécifique et se mesure par l’impact des savoirs formels (ou informels) sur la personne qui apprend, d’où la dénomination de la théorie d’épistémo-anthropologie. En cohérence avec l’étude des situations d’éducation par le savoir, cette théorie s’ancre sur les apports les théories de la cognition et les théories du développement.
Le paradigme (Kuhn, 1983) de la théorie épistémo-anthropologique est la triple médiation en éducation (TMÉ). Le modèle de la triple médiation s’appuie sur les concepts de Vygotski [la double médiation, incarnée et symbolique (grâce à la médiation d’un tiers le sujet incorpore plus facilement les concepts, les instruments artificiels, les symboles, etc., ce que nous regroupons dans la catégorie des artefacts culturels), la zone de développement proximal et le langage (grâce à l’outil majeur du développement qu’est le langage)].
Penser l’activité d’apprentissage d’un élève nécessite qu’on clarifie la question des savoirs (transmis et appris). À partir de là nous nous poserons la question d’une modélisation de l’activité de l’élève, ce que nous appelons un geste d’apprentissage.
Nous avons posé l’approche historico-sociale du développement de l’enfant selon la proposition de Vygotski comme celle qui nous convenait le mieux, c’est donc à un de ses continuateur Davidov V.V. que nous empruntons un cadre d’analyse du savoir. Pour cet auteur, selon Roubstov V. (1991), il y a deux types de savoirs : les savoirs empiriques et les savoirs théoriques. On pourrait, un peu rapidement, considérer que cette dualité savoir empirique versus savoir théorique équivaut, dans la littérature francophone, à la dualité savoir d’action ou savoir pratique versus savoir théorique ou savoir procédural. Ce raccourci ne serait pas juste et dans tous les cas incomplet puisqu’il manquerait à cette dualité la catégorie des savoirs que nous qualifions de méta. La dualité proposée par Davidov surplombe les savoirs de quelques natures qu’ils soient. Les savoirs empiriques renvoient à la possibilité d’incorporer les éléments structurants d’un phénomène (ses artefacts) par comparaison avec du déjà incorporé et à statuer sur certaines analogies, ressemblances, similitudes, etc. Les seconds renvoient à l’accession, par l’analyse à la structure des systèmes (phénomènes) dans une perspective de généralisation de ces structures à des classes de problèmes. Autrement dit, les savoirs empiriques correspondraient au dessin d’observation conçu comme pratique sociale scientifique et les savoirs théoriques à ce vers quoi on veut amener les élèves i.e. comprendre comment fonctionne la pince conçue comme une œuvre de l’humanité.
Dans la théorie de Davidov ces types de savoir ne sont pas juxtaposés (ou contraires, ou opposés) mais plutôt dialectiques. Le schéma que nous proposons intègre entre les deux formes de savoirs la part de la médiation que l’on trouve, constitutivement, dans la situation d’enseignement et qui permet cette dialectique.
Figure 1
Il nous faut maintenant proposer une modélisation de l’activité d’apprentissage de l’élève. Le concept de geste renvoie à ce qui est fait et à ce à quoi on accorde une valeur (le beau geste, le vilain geste, le geste noble, etc.). Parce qu’il est fait le geste appartient au passé, au fugace, mais dans le même temps au vivant par sa valeur et le désir de le partager, si bien qu’il ne perdure que dans le discours. Un geste (professionnel ou d’apprentissage) est donc un discours sur un acte passé auquel on accorde une valeur, d’échange en l’occurrence. Comme acte de discours le geste ne ressort pas du couple expliqué / compris mais plutôt du couple échangé / reçu. Pour qu’il y ait « art de faire » il faut qu’il existe quelqu’un pour le recevoir. On peut alors dire qu’un « geste » est un « art de faire », un artefact socialement reconnu. Le modèle qui suit est une synthèse entre, d’une part notre paradigme médiationniste (TMÉ) et d’autre part le modèle duel du savoir de Davidov.
Figure 2
DESCRIPTION DE DESSINS TYPES ET LIEN AVEC LE GESTE D’APPRENTISSAGE
Dans le cadre restreint de cet article nous ne présenterons qu’un seul « cas » qui nous semble représentatif de l’expérience de la classe. A travers la description de ce cas, nous ferons simultanément les liens avec les « verbes clés » du modèle de la figure 2.
Au préalable de sa séquence sur le dessin d’observation, le professeur a pris soin tout au long de l’année de mettre les élèves au contact de pinces de différents types. En effet, ils connaissent bien la trousse à outil de leur professeur, qui se sert de pince pour enlever les punaises d’un mur, mais aussi la pince à épiler qui sert quelquefois pour enlever une écharde du doigt d’un élève ou pour dépanner la photocopieuse. (CLASSER / Distinguer les différents types de pinces)
Ainsi la classe avec l’aide de son professeur définit ce qu’est l’objet, pourquoi on donne le nom de pince à cet objet et quel type de pince va être dessiné. La consigne du professeur est de dessiner une pince pour bricoler et les critères de réussite définis par la classe sont de dessiner une pince
fonctionnelle et qui, d’un point de vue structurel, comporte : deux branches, des stries pour la préhension, des mâchoires avec des dents et un pivot. (RECONNAITRE les éléments invariants de la pince).
Le protocole est constitué de quatre phases: • Phase 1 : Phase de dessin de mémoire.
Les élèves doivent dessiner une pince pour bricoler d’après leurs souvenirs. • Phase 2 : Phase de dessin d’observation.
Le professeur dépose sur chaque bureau d’élève une pince qu’ils doivent dessiner. • Phase 3 : Phase de fabrication.
Voyant que les élèves échouent sur le dessin d’observation, le professeur décide d’entreprendre une phase de manipulation qui consiste en la construction d’une pince.
• Phase 4 : Retour à la phase d’observation.
Les élèves retrouvent sur leur bureau des pinces à bricoler qu’ils doivent à nouveau dessiner. (MODELISER / Fabrication de maquettes)
Illustrons donc chacune de ces phases par la série de dessins de notre élève type.
Lors de la phase 1 (figure 3), l’élève a dessiné de nombreuses pinces, dont certaines raturées. Nous observons une amélioration au fur et à mesure des essais successifs, jusqu’à aboutir au dessin en bas à droite. Nous retrouvons bien les dents, les deux branches et la vice de rotation, mais il y a un problème avec le point de contact des deux branches de la pince. Il s’agit d’un problème graphique et, pour le résoudre, l’élève a besoin de comprendre la raison graphique de l’activité dessin ; en d’autres termes, le passage par une forme graphique pour signifier une réalité particulière. En effet, lorsqu’on a deux branches superposées, en vue de dessus, on ne voit pas les contours de la partie de la branche sitée au-dessous de celle qui est dessus.
Une semaine plus tard, lors de la phase 2 séance 1 (figure 4), l’élève a la pince sous les yeux, ce qui lui permet d’améliorer ses dessins d’un point de vue esthétique mais aussi fonctionnel. La forme générale s’affine et l’on se rapproche beaucoup plus de la silhouette d’une pince. En revanche, nous pouvons remarquer qu’à plusieurs reprises, l’élève place les dents au mauvais endroit (à l’extérieur) mais les dents sont toujours placées correctement vers l’intérieur. Du point de vue fonctionnel, la solution n’est pas trouvée mais on s’en approche, comme en atteste le dessin en bas à gauche de la figure 4. L’élève essaie de figurer le point de contact où l’on a la rotation par l’intersection des deux branches qui à cet endroit-là ne sont figurées que par un simple trait. Toutefois, il y a toujours le l’obstacle graphique, d’où, certainement, la place erronée du pivot.
Figure 3 Figure 4
Lors de la phase 2 séance 2 (figure 5), l’élève découvre une méthode particulière : tracer le contour de la pince qui était sur le bureau en la plaçant directement sur sa feuille. Cette méthode produit un dessin plus ressemblant (donc pour nos élèves plus « esthétique ») et elle correspond à une facilitation de la tâche. La méthode est rapidement adoptée par toute la classe. Mais, un peu paradoxalement, aussi vite abandonnée car les dessins ne correspondent pas à l’un des critères de réussite : la fonctionnalité de l’objet. Le professeur a insisté sur ce point et le fait verbaliser tout au long des différentes séances (VERBALISER). Les élèves concluent et tranchent : « c’est plus joli mais cela ne marche pas ». Il y a donc un constat d’échec et les élèves butent toujours sur la graphie de l’articulation des deux branches de la pince. Les élèves vont donc abandonner cette façon de faire qui correspond à une sorte de « biais méthodologique » de l’artefact dessin d’observation.
Lors de la phase 2 séance 3 (figure 6), nous observons une sorte de régression progressive (ce qui ne veut pas dire qu’il y a une régression cognitive) d’un point de vue graphique par rapport à la séance 1 et il en résulte des dessins très dépouillés qui n’ont plus de véritable ressemblance avec l’objet observé. Cette régression conduit notre élève à revenir au problème fondamental que pose la raison graphique en laissant de côté toute considération esthétique (considération habituelle à cet âge-là) (FORMULER le problème). Ici, nous pouvons rappeler le rôle fondamental de la parole du professeur qui tout au long des séances privilégie le côté fonctionnel et dans le même temps soutien la réflexion personnelle de l’élève dans la tâche1. Il est primordial de garder à l’esprit que la régression en terme productif ne correspond pas (systématiquement) à une régression cognitive. La
régression productive est le signe d’une réorganisation cognitive qui participe de l’apprentissage. Elle constitue une étape possible, apprendre c’est déconstruire un certain nombre de choses qu’on sait faire pour, justement, faire ce que l’on ne sait pas faire.
Figure 5 Figure 6
Figure 7 Figure 8
Au vue du constat de la présence d’un obstacle difficilement surmontable, lors de la phase 3, le professeur décide d’intervenir pour aider les élèves à dépasser le problème lié à la raison graphique.
Elle propose la fabrication de maquettes. La maquette de la figure 7 comporte la plupart des critères de réussite énoncés par le professeur plus tôt sauf celui de la fonctionnalité, effectivement le scotch ne permet pas de mouvement. Différentes propositions seront faites par les élèves, dont l’attache parisienne utilisée comme point de pivot par notre élève type (figure 8).
Les élèves sont donc rentrés dans une phase de débat pendant laquelle ils ont validé (ou non) les propositions de chacun (DEBATTRE et VALIDER).
Toutefois le professeur va intervenir en proposant aux élèves la d’une fabrication en couleur (figure
9). Il met du coup en évidence le problème de représentation de deux branches superposées, qu’on ne remarquait pas très bien avec les constructions monochromes des élèves. Cette phase de fabrication va permettre aux élèves de comprendre comment rendre fonctionnel l’objet. (COMPRENDRE).
Figure 9 Figure 10
Lors de la phase 4 (figure 10), l’élève réussit à travers ce dernier dessin d’observation à répondre à tous les critères de réussite listés par la classe avec l’aide de leur professeur lors de la première séance. Nous pouvons penser que la phase de fabrication avec l’aide du professeur a permis la résolution du problème de graphie que rencontrait l’élève. Ceci montre que si l’on sait, on arrive à dessiner (COMPRENDRE). Ce n’est pas forcément esthétique mais au moins « ça marche » et cela démontre que l’élève a intégré l’artefact culturel sous-jacent que constitue la pince (comme
outil). L’élève a déplacé son jugement sur la qualité de son dessin de l’exigence esthétique à la l’expression d’une « idée de la pince », une conceptualisation instrumentale. Le professeur a donc bien atteint l’objectif du dessin d’observation scientifique (comme artefact scientifique) qui n’est pas qu’une simple représentation graphique de l’objet mais qui utilise la raison graphique pour faire signifier l’objet figuré dans ses caractéristiques instrumentales (pour l’objet que nous avons pris comme prétexte au dessin d’observation ce jour-là, il n’en irait pas de même pour une gerbille ou une tomate).
La fabrication (FAIRE), au même titre que le dialogue (professeur/élève et élève/élève) (DIALOGUER), est assimilable pour nous à des méta-savoirs. Ils facilitent le passage d’un savoir empirique à un savoir théorique : plus on sait, plus le dessin sera fidèle et réciproquement. Ce qui laisse à penser qu’en situation d’enseignement on plus affaire avec un mouvement de penser qu’avec une construction cumulative
Pour conclure ce test, nous considérons qu’il corrobore dans un premier temps ce que Davidov appelle les savoirs empiriques puis, dans un deuxième temps, les savoirs théoriques. La modélisation de départ que nous en avons fait a évoluée cependant au contact de la réalité.
Enfin, dans un troisième temps, le test fait apparaitre une phase de « rupture » constituée par la construction des maquettes. Cette phase de prise de conscience épistémologique dans laquelle les quatre verbes - DIALOGUER, VALIDER, FAIRE ET COMPRENDRE - jouent un rôle prépondérant.
DISCUSSION
Ainsi, au niveau local, nous avons bien montré que le modèle permet l’analyse de l’activité de l’élève et que dans ce sens nous retrouvons bien les différents verbes du losange de la figure 2. Ces verbes proviennent d’une extension du travail de Davidov et de ses expérimentations sur les savoirs scientifiques qui s’inscrivent dans la théorie de Vygotski qui décrivent, eux, le passage des savoirs ordinaires aux savoirs scientifiques. La démarche qui corrobore à la fois le modèle de Davidov et l'interprétation que nous en avons faite.
D’un point de vue général, nous nous situons dans une démarche empirico-formelle, c’est-à-dire un aller-retour permanent entre le terrain et la théorie productrice de modèles. Nous essayons de valider la portée explicative du modèle que nous construisons et inversement les limites du modèle.
nous a amené à changer nos pratiques d’enseignement. Par exemple, nous nous sommes aperçus que le passage par la construction d’une pince représentait une véritable rupture épistémologique dont nous avons vu qu’elle avait un impact sur les savoirs théoriques.
Enfin, introduire la question des artefacts dans le losange central de la figure 2 revient à se retrouver confronté à une nouvelle difficulté. En effet, dans l’article « Idée de nature et nature des idées dans la médiation des savoirs scientifiques » (Caumeil et al, 2011), nous avons un artefact simple dans lequel nous avons pu facilement montrer que notre tableau de l’artefact fonctionnait. Ici, nous avons un emboitement d’artefacts : la pince et le dessin d’observation. Il s’agit de deux artefacts de niveaux différents mais qui fonctionnent ensemble. Dans les situations particulières d’enseignement, coexistent des artefacts (les enjeux symboliques des apprentissages qui possèdent des dimensions complexes) et des artefacts plus généraux qui intègrent les précédents (et qui possèdent eux aussi des dimensions complexes). En l’état actuel de nos recherches nous n’avons pas étudié plus précisément ce fait qui consiste à positionner sur des plans différents les différents artefacts enjeu dans une situation d’enseignement.
CONCLUSION
L’expérimentation que nous avons conduite cette année sur différentes classes de l’école primaire nous a montré l’intérêt explicatif du modèle des gestes d’apprentissage. Elle nous a aussi alerté sur les aspects dynamiques de la construction des savoirs théoriques et nous a rappelé l’idée d’une morphogenèse concentrico-spiralaire des concepts, selon la formule de Bruner.
Effectivement, nous inscrivons bien notre conception dans cette morphogénèse avec le passage de savoirs empiriques à des savoirs théoriques, mais notre modèle ne serait, dans l’apprentissage de différents artefacts, qu’un étage/une strate. Il reste à savoir de quelle manière ces étages/strates s’articulent et quelles sont les relations entretenues entre chaque éléments du système. Ainsi, nous savons que, lors d’une situation d’apprentissage, nous passons d’un savoir empirique de niveau n à un savoir théorique de niveau n mais, toutefois, nous pouvons nous questionner sur l’origine du savoir empirique de niveau n+1 (trouve-t-il ses origines dans le savoir empirique de niveau n ou dans le savoir théorique de niveau n?) et de la même façon sur l’origine du savoir théorique de niveau n+1 (trouve-t-il ses origines seulement dans le savoir empirique de niveau n+1 ou pouvons-nous imaginer des relations avec le savoir théorique de niveau n?). Nous avons essayé de modéliser tout ceci dans la figure 11 qui résume nos hypothèses et nos questionnements à l’heure actuelle, à ce sujet, et qui préfigure nos expérimentations futures.
SE : Savoir empirique ST : Savoir théorique
ZDP : Zone de développement proximal
X : cheminement que nous questionnons
Figure 11
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