Un schéma vaut-il mieux qu’un long discours ?

Abstract

Cette recherche s’intéresse à l’importance du langage écrit et des systèmes de signes dans l’apprentissage de concepts scientifiques. Elle propose de montrer que la mobilisation des idées des élèves de seconde sur les gaz diffère selon les registres sémiotiques (texte ou schéma) proposés dans une évaluation. Notre étude adopte une approche socioconstructiviste de l’apprentissage et développe un cadre théorique mixte, articulant des éléments issus de la didactique de la physique avec les travaux de Duval (1995) sur la sémiotique. À partir d’une évaluation (utilisant simultanément du texte et du schéma) passée auprès d’environ 90 élèves de seconde juste après une séquence d’enseignement du groupe SESAMES sur les gaz, nous avons catégorisé à l’aide du logiciel Sphinx leurs réponses écrites et leurs schémas. La fiabilité de cette catégorisation a été éprouvée à l’aide du test de Cohen’s Kappa dont les résultats ont montré une excellente reproductibilité intra codeur. Nos résultats montrent par ailleurs que : (I) les situations influencent la mobilisation des idées des élèves en fonction des registres sémiotiques sollicités dans l’évaluation ; (II) les registres sémiotiques influencent différemment la mobilisation des idées des élèves en fonction des facettes du savoir mises en jeu. En effet, les productions des élèves sont beaucoup plus pertinentes : (a) dans le registre du schéma pour rendre compte des facettes aspect particulaire et répartition homogène du gaz et (b) dans le registre du texte en langage naturel pour mobiliser leurs idées relatives à l’action du gaz ; (III) les registres sémiotiques utilisés dans les tâches de la séquence d’enseignement sur les gaz pourraient éventuellement avoir un lien avec la mobilisation des idées des élèves dans les registres sémiotiques proposés par l’évaluation. Les implications de ces travaux dans l’enseignement de la physique, ainsi que la recherche en didactiques sont importantes. Elles devraient permettre une meilleure prise en compte des registres sémiotiques dans l’évaluation des connaissances des élèves. This research focuses on written language and systems of signs to study the learning of scientific concepts. It proposes to show that students (Grade 10 [aged 15]) mobilize ideas about gas in different ways in regard to the semiotic registers (text or picture) proposed during an assessment. Our study adopts a socio-constructivist approach of learning and develops a theoretical framework, articulating elements from the didactic of physics with semiotics concepts of Duval (1995). We give a test with questions (using simultaneously text and diagram) to approximately 90 students just after a teaching sequence on gas. We categorize with the software Sphinx students’ answers and diagram. This analysis has excellent intra-analyst reliability of our coding with the best level of reproducibility (Cohen’s Kappa test) and all our results are statistically significant (test of Khi2). Our results show that : (I) situations affect the mobilization of students’ ideas in regard to the semiotics registers involved in the assessment, (II) the semiotics registers have an effect on the mobilization of students’ ideas according to the facets of knowledge. Students are much more efficient in the register of : (a) schema to use facets about particles contained in gas and it homogeneous distribution and (b) text to mobilize their ideas about the action of gas, (III) the semiotic registers used in the tasks of the teaching sequence on gas could possibly be related to the mobilization of students’ ideas in the semiotics registers involved during the assessment. The implications of this work in teaching and research in didactic of physics are important. It allows to have a better consideration of the semiotic register to assess students’ knowledge.