Actions de communication entre les élèves pendant l’usage des différents registres sémiotiques

Accompagnement par l’enseignant

Les travaux de Richard Lowe (1996) sur l’usage des schémas dans l’enseignement des sciences montrent que le recours à la schématisation favorise l’accès à un véritable langage scientifique. D’après l’auteur , les enseignants conçoivent cependant les schémas comme des outils explicatifs, bénéfiques pour l’apprentissage, et non pas comme une forme sophistiquée de représentation.
A vant d’entreprendre toute activité de schématisation, il convient donc de s’assurer que tous les élèves aient bien compris ce que représente le schéma et ce qu’il ne représente pas. Richard-Emmanuel Eastes (2004) souligne quant à lui la vigilance à apporter aux codes de simplification. Selon Eastes (ibid.), il ne faut pas sous-estimer les codes de simplification et leur distance avec la culture non scolaire. Il faut les expliciter, tout comme les relations entre les éléments. Dans ce sens, nous pouvons établir qu’un enseignant faisant le choix d’une représentation moins complexe, en apparence, peut s’avérer être une erreur stratégique en termes d’apprentissage, car son niveau de codage est plus élevé. L ’enseignant a alors tout intérêt à mettre les élèves en action autour des schémas et de la schématisation pour éviter ces dérives, en adoptant une démarche épistémologique, notamment pour résoudre une situation problème.
Développer des compétences de schématisation semble alors d’un grand intérêt pour les apprentissages mais nécessite un important travail de l’enseignant en termes d’étayage et de suivi pour permettre aux élèves de s’approprier cet outil. L ’idée étant de faire prendre conscience aux élèves de la nécessité de tendre vers un schéma unique, l’accès à la schématisation demeure un apprentissage complexe pour les élèves de classes élémentaires sans accompagnement solide de l’enseignant. Les résultats de cet apprentissage sont présentés dans la partie suivante.

Activités de schématisation des élèves

Entreprendre un transfert du réel vers le schéma, et inversement, est une démarche de haut niveau cognitif pour l’élève, qui nécessite un long apprentissage. L ’élève doit d’abord apprendre le langage spécifique des schémas, la symbolisation par un codage universel, pour ensuite les construire et les utiliser, avec l’aide de l’enseignant. Bautier, Gueudet, Hili, Kermorvant, Le Méhauté, Le Poche et Sicard (2004) ont montré qu’il pouvait être pertinent pour l’élève de partir d’une observation, ou d’un dessin d’observation, puis de tenter de le simplifier en un schéma. Cette activité permettrait en quelques sortes de décomposer le processus de schématisation en plusieurs étapes. Selon les auteurs, certaines productions peuvent faire apparaître une difficulté des élèves à représenter de manière efficace un problème, une situation. Ainsi, ils soulignent qu’un important travail sur la réalisation de schémas, sur leur utilisation, doit être entrepris auprès des élèves dès le cycle 2.
Enfin, partir des productions des élèves, les analyser collectivement et mettre en évidence les éléments pertinents peut favoriser l’appropriation du schéma. Nous pouvons donc observer que les résultats concernant les apprentissages des élèves relèvent plutôt de recommandations et de la proposition d’une séquence idéale. Il nous semble intéressant d’observer en contexte l’activité des élèves pour comprendre comment ils schématisent, comment ils utilisent le schéma et surtout à quoi ce dernier leur sert. Pour cela, nous proposons de nous appuyer sur la théorie de l’activité, présentée dans la partie suivante.

Activité instrumentée par le schéma

Dans ce cadre théorique, nous allons dans un premier temps aborder le lien entre action et activité, puis nous présenterons l’action plus en détail, au sein du système d’activité.

Le lien entre action et activité

Une action peut se définir comme une relation qui associe un sujet, un instrument et un objet. L ’action d’un individu ou groupe d’individus fait également partie d’un système d’activité collectif composé de règles, d’une communauté et d’une division du travail.
T outefois, l’action ne peut exister en dehors du contexte de l’activité (Boyer , 2017). L ’auteur illustre les trois niveaux d’analyse interconnectés (activité, actions, opérations) soulevés par Leontiev (1981) : “L’activité répond à un mobile, les actions à un but concr et et les opérations aux conditions de réalisation de ce but concr et”.
Dans le cadre de notre mémoire, nous nous appuierons sur cette définition de Boyer (2017) : “l’activité r envoie à ce pourquoi le sujet fait quelque chose, l’action à qu’est-ce qu’il fait, et les opérations à comment il le fait”. Chaque activité tend à répondre à un besoin et s’exprime par une ou plusieurs actions. L ’action, quant à elle, est subordonnée, dirigée par un but concret. En revanche, Leontiev (1978) souligne que l’activité ne peut être considérée comme une juxtaposition d’actions. Boyer (2017) exprime alors que “l’activité humaine ne peut exister autrement que sous la forme d’actions ou de chaînes d’actions”. Les actions s’appuient alors sur des relations, dans un but concret. Une activité (ou mobile) peut être réalisée par plusieurs actions mais une action peut aussi réaliser différentes activités (Boyer , 2017). Concernant nos observations, nous nous focaliserons sur la façon dont les élèves s’emparent du schéma. Nous nous plaçons alors du côté de l’activité, pour observer la manière dont le sujet, ici les groupes d’élèves observés, mobilisent le schéma. Peraya (1995) souligne :
“En pr emier lieu, le schéma peut apparaîtr e comme un instrument de formalisation et de connaissance du réel tandis que, dans le second, on le considér era comme le support d’une stratégie d’appr entissage et l’instrument d’acquisition de connaissances.”
En effet, lorsque le schéma est considéré comme un outil, celui peut être placé au niveau des instruments. Le schéma comme outil participe aux apprentissages en jeu, il peut être considéré comme un schéma pour apprendre. Lorsque le schéma est considéré comme une tâche à accomplir , il se rapproche de l’objet, et constitue un schéma à apprendre.

La théorie de l’activité

La théorie de l’activité s’intéresse à l’activité humaine comme étant socialement située. Elle permet de donner du sens aux actions mobilisées lors d’un apprentissage. Boyer (2017) illustre que la théorie historico-culturelle de l’activité correspond au développement des théories de V ygotsky (1997) et Leontiev (1981). Cette théorie est principalement représentée par les travaux d’Engeström (1987, 2001). Il présente ainsi le développement de la théorie de l’activité à partir de trois générations de recherche. Boyer (2017) présente la première comme principalement construite autour des travaux de V ygotsky (1978, cité par Engeström, 2001), et basée sur l’idée de médiation, communément exprimée comme le triptyque sujet, objet et artefact médiateur (appelé ici instrument). Il présente ensuite la deuxième génération de la théorie, construite autour des travaux de Leontiev (1981), qui intègre une dimension collective au système d’activité, développé par V ygotsky . Cette nouvelle représentation (figure 4) met en évidence l’action du ou des sujets.

Problématique

Les cinq fonctions du schéma définies par Peraya permettent de mettre en lumière sa différence avec le dessin d’observation. Représentation abstraite du réel, le schéma est un réel outil dans les apprentissages mais représente une démarche de haut niveau cognitif pour l’élève. Les programmes scolaires en vigueur ne font que citer cet outil que les élèves doivent apprendre à lire et à construire. In situ, c’est à l’enseignant de juger de la pertinence ou non de son utilisation, mais c’est également à lui de prêter une attention toute particulière à son utilisation en classe afin de veiller à ce que les élèves prennent conscience de son intérêt. En nous appuyant sur la théorie de l’activité, ces éléments nous amènent à nous poser la question suivante : Le schéma constitue-t-il un instrument qui médiatise les actions des élèves ou reste-il l’objet de ces actions ?

Participants

Nos analyses s’appuient sur une séance pédagogique menée dans une classe de 22 élèves de CM1 d’une école rurale. La commune est située entre mer et montagne. Elle a, par la passé, attiré bon nombre d’agriculteurs pour la fertilité et la richesse de ses terres. A vec l’essor des nouvelles technologies et modernités, la population de la commune s’est diversifiée. En effet, la population de la commune est en hausse, notamment avec l’arrivée de jeunes couples avec ou sans enfant. Ce rajeunissement de la population s’explique notamment par la situation géographique de la commune, permettant à ces foyers de profiter du calme de la campagne à moins de 20 minutes d’une ville moyenne. L ’installation de cette nouvelle population apporte convivialité et dynamisme au village.
L ’enseignante, également directrice de l’école, nous a gentiment ouvert les portes de sa classe afin que nous puissions observer ses élèves. La classe est composée d’un profil d’élèves assez homogène mais nous pouvons toutefois relever qu’un élève bénéficie de l’accompagnement d’une AESH et qu’un autre élève présente un comportement plutôt turbulent. La séance était animée par deux personnes, à savoir l’enseignante elle-même mais également une étudiante en service civique.
Aussi, l’enseignante nous a informées que les élèves n’avaient pour le moment utilisé et mobilisé qu’une seule fois le schéma en classe. Les élèves ont alors été amenés à simplifier leurs représentations, en faisant abstraction des détails du réel pour atteindre un degré plus symbolique. Les élèves ont également été sensibilisés à la nécessité de légender le schéma par des flèches et des mots. L ’objectif de cette première approche était de familiariser ses élèves de CM1 avec cet outil de communication ; le schéma représentait alors un outil à apprendre et non un outil pour apprendre.
La séance observée constitue donc une deuxième familiarisation à la schématisation.
L ’enseignante n’a volontairement pas donné d’indications supplémentaires à ses élèves, si ce n’est que “schématiser le résultat des expériences”. Le travail sur l’utilisation de l’outil schéma est encore en voie d’acquisition.

Données recueillies

Le lundi 25 janvier 2021 à partir de 9h, nous avons procédé à une série d’observations en classe, au cours d’une séance ordinaire en ateliers tournants. Les données recueillies sont de différentes natures, notamment l’enregistrement des actions des élèves et des traces de leur activité.
T out d’abord, nous avons recueilli huit enregistrements vidéo, correspondant à une captation par groupe, d’environ 20 minutes chacune, sur la totalité du temps consacré à l’atelier sciences (phases d’émission d’hypothèse, d’expérimentation / manipulation et de schématisation). Le tableau 3 ci-dessous présente la composition des sujets pour chacune des captations vidéo.

Analyse de données

Pour répondre à notre problématique, nous avons analysé l’activité de schématisation des élèves. Pour affiner notre analyse, nous nous sommes également appuyées sur la fiche de préparation de l’enseignante (annexe 1) pour reconstruire la tâche et sur certains éléments saillants des productions écrites des sujets, productions considérées ici comme des traces de leur activité. Notre analyse de données se centre majoritairement sur les captations vidéo des différents groupes, qui nous permettent d’observer de manière plus précise leur appropriation ةdu schéma.

Analyse à priori de la tâche

Pour reconstruire l’activité de schématisation des élèves, nous avons tout d’abord effectué une analyse à priori de la tâche proposée aux élèves en sollicitant la fiche de préparation de l’enseignante, et par conséquent, les instruments proposés, les consignes, etc, au regard de la place qu’occupe le schéma dans la séance. Cette analyse à priori de la tâche fut réalisée au regard de la place du schéma dans cette séance, à savoir en tant qu’objet ou instrument de l’activité.

Activités des élèves

Temps d’action passé sur les différents registres sémiotiques

Puis, nous nous sommes appuyées sur différents observables pour caractériser les actions des élèves. Nous avons étudié le temps pendant lequel chaque groupe a recours aux différents registres sémiotiques, dont le schéma. Nous avons alors effectué une comparaison entre le temps accordé à trois registres sémiotiques différents, à savoir , l’échange verbal, la schématisation et le recours à l’écrit. Pour l’analyse, nous avons utilisé une approche semi-quantitative. L ’analyse semi-quantitative, contrairement à l’analyse quantitative, ne donne pas la quantité exacte des constituants. Elle propose d’établir un ordre d’importance.
De fait, nous avons opté pour le codage semi-quantitatif suivant : 0 : Pas du tout / 1 : Un peu / 2 : Modérément / 3 : Beaucoup / 4 : Omniprésent.

Actions de communication entre les élèves pendant l’usage des différents registres sémiotiques

Ensuite, nous avons relevé les interactions entre les sujets au moment de la schématisation : nous nous sommes alors penchées sur les interactions émises par chaque sujet au cours de la schématisation. Nous définissons ces interactions en tant qu’échanges oraux et/ou de manipulation avec le groupe à des fins de communication. Ces interactions permettent de démontrer si les élèves ont perçu l’expérimentation comme une activité collective ou bien comme tâche individuelle, mais aussi d’observer si le support de communication des élèves est plutôt la schématisation, le schéma ou la manipulation. Ce relevé des interactions constitue donc un premier indicateur pour percevoir si le schéma instrumente l’activité ou non. Pour l’analyse, nous avons utilisé une approche semi-quantitative. Ainsi, comme pour l’observable précédent, nous avons procédé à un codage par ordre de grandeur permettant d’apprécier le volume global des interactions pour chaque sujet. Le codage est le suivant : 0 : Pas du tout / 1 : Un peu / 2 : Modérément / 3 : Beaucoup / 4 : Omniprésent. Des pourcentages ont ensuite été réalisés pour observer ces temps d’interaction pour l’ensemble de la classe. Nous avons défini que l’effectif total des huit groupes représente 100% et les effectifs propres à chaque indice ont ainsi permis d’établir les pourcentages respectifs.

RÉSULTATS

Cette partie présente les principaux résultats de notre mémoire qui montrent que le schéma n’occupe pas une place essentielle dans la séance observée. En effet, nous cherchions à savoir si le schéma constituait un instrument ou un objet pour les élèves. Finalement, il ne semble être ni l’un ni l’autre et la séance aurait pu être réalisée sans schéma.
Nous présenterons d’abord l’analyse à priori de la tâche dans laquelle nous nous appuyons sur la fiche de préparation communiquée par l’enseignante pour déterminer que pour cette séance, le schéma ne semble pas constituer un réel instrument pour comprendre un phénomène. Puis nous caractériserons l’activité de schématisation des élèves qui indique que le schéma n’est pas le registre le plus utilisé et que les élèves semblent plus contraint par le “faire”, n’arrivant pas à percevoir son utilité dans ce contexte précis et donc n’arrivant pas à s’emparer pleinement de cet instrument.

Analyse à priori de la tâche : peu de prescription autour du schéma

Nous avons effectué une analyse à priori de l’expérimentation proposée aux élèves dans la séance par rapport à l’outil schéma, à sa perception et à son usage. La fiche de préparation de l’enseignante (annexe 1), induit un certain nombre d’éléments quant à la place qu’occupe le schéma lors de cette séance. “V ous allez devoir r emplir la fiche d’hypothèses concernant ce qui, d’après vous, se passerait si on mélangeait les solides pr oposés avec de l’eau.” “Chaque gr oupe réalise les mélanges pr oposés, secoue, attend 2 min, observe et schématise sur sa fiche d’expérimentation. »
T out d’abord, les instruments sollicités lors de cet atelier sont déjà prédéfinis par l’enseignante : elle impose dans un premier temps le recours au registre sémiotique de l’écrit pour formuler les hypothèses, puis dans un second temps, le recours à la schématisation. Ce premier choix semble restreindre les initiatives spontanées des élèves : ceux-ci auraient en effet peut-être eu recours à d’autres registres sémiotiques si l’écrit n’était pas imposé, et auraient peut-être réalisé d’eux-même un schéma témoin de leurs représentations initiales. De plus, il semblerait que la réalisation du schéma ne soit pas assez clarifiée : les élèves sont, à un moment donné de la séance, en activité de schématisation – dans quelle optique ? Le schéma va-t-il être un support pour l’élève lors de la mise en commun comme résultat d’expérience, auquel cas il servirait d’appui pour une confrontation avec les pairs ; n’ayant donné aucun cadrage précis concernant l’activité de schématisation, le schéma va-t-il être repris par l’enseignante, avec les élèves, comme schéma à apprendre (sous son format codifier – cf. le schéma descriptif) ; ou bien va-t-il servir uniquement à l’enseignante comme compte-rendu d’expérience ? Si c’est le cas, comment va-t-elle l’exploiter ? Que va-t-elle regarder , voire évaluer ? Il n’y a aucun but attaché à la tâche prescrite aux élèves, à savoir réaliser un schéma, et par conséquent pas de tâche prescrite pour les élèves vis-à-vis de cet instrument.
Les instruments sont systématiquement pensés comme outils de communication avec autrui.
Le schéma apparaît comme un objet visant à médiatiser les actions de communication avec l’enseignante, plutôt qu’un instrument au service des apprentissages. Dans la tâche prescrite aux élèves, rien ne permet de structurer l’utilisation du schéma comme un instrument pour comprendre. Les éléments prescrits aux élèves sur le schéma ne relèvent que de la restitution.
Il nous apparaît dans cette observation plus comme un compte rendu d’expérience, un dessin d’observation. Les élèves ont recours au schéma, car la consigne indique de réaliser un schéma. De plus, l’enseignante ne prend pas en charge cet atelier qui se déroule hors de la salle de classe. Les groupes sont encadrés par une étudiante en service civique.
L ’encadrement de l’activité par cette étudiante a été considéré dans ce mémoire comme une partie du système d’activité des élèves et sera analysée par la suite.

Le schéma dans l’activité des élèves

Dans cette partie, notre objectif est de confronter la problématique soulevée par notre mémoire à l’activité effective des élèves, afin de percevoir la manière dont l’élève s’empare de l’outil schéma. Pour la séance observée, il s’agira alors de déterminer si le schéma est un objet de l’activité ou un instrument de l’activité. Nous décrirons le temps que les élèves passent sur les différents registres sémiotiques, les interactions entre les élèves en fonction des phases (manipulation, schématisation), et enfin les références au schéma dans le discours.

Les élèves ne font référence au schéma dans leurs actions de communication que pour exprimer les contraintes et les difficultés de réalisation

Nous avons ensuite cherché à relever les références au schéma dans le discours afin de percevoir si le schéma instrumente l’activité ou non. Nous avons alors relevé des verbatims faisant principalement référence à des contraintes et des difficultés. Le schéma n’était jamais mobilisé dans les échanges pour parler des mélanges et de la solubilité. Ainsi, il nous a semblé que les élèves n’associaient pas le schéma à des éléments consacrés à la construction des connaissances ou la circulation des savoirs sur les mélanges.
Une fois les mélanges réalisés, les élèves les ont observé et schématisé. L ’amorce du processus de schématisation a fait émerger chez certains groupes d’élèves des difficultés liées au schéma et plus précisément à la manière de le réaliser.
Dans le groupe 1, l’étudiante en service civique annonce aux élèves qu’ils vont devoir réaliser un schéma. L ’élève 3 répond alors “Oh non…” puis “Mais comment on peut fair e un schéma avec de l’eau sucrée ?” (vidéo 1 : 11min.47s.). Ces réponses semblent démontrer que cet élève n’est pas à l’aise avec le schéma et qu’il ne sait pas comment l’utiliser . L ’étudiante en service civique a alors expliqué que le schéma doit illustrer ce qui est observé. Lorsqu’elle demande si les élèves ont désormais compris ce qui était attendu, ce même élève répond négativement. Il continue à manifester sa difficulté tout au long du temps de schématisation “Mais j’y arrive pas !”(vidéo 1 : 18min.59s.). Dans le groupe 3, l’élève 9 exprime lui aussi son incompréhension et les difficultés qu’il rencontre “Moi je sais pas dessiner moi” (vidéo 3 : 11min.16s.) “Moi je sais pas les fair e” (vidéo 3 : 11min.34s.). Il semblerait que la difficulté de cet élève vis-à-vis du schéma réside dans le fait qu’il considère que pour schématiser , il faut savoir dessiner . Cette conception est perceptible également chez l’élève 11 lorsqu’il demande “Comment tu fais toi tes récipients ?” à un autre élève. L ’élève regarde alors sur son camarade pour reproduire les récipients de la même manière sur sa fiche d’activité (vidéo 4 : 13min.2s.).

Table des matières
Résumé 
TABLE DES MA TIÈRES 
INTRODUCTION 
CADRE THÉORIQUE 
Le schéma
Notion de représentation
Le schéma
Le schéma à l’école élémentaire
Définition
Les différents types de schémas dans la littérature
Fonctions du schéma
La schématisation
La schématisation à l’école
La schématisation dans la littérature
Intérêts et limites de la schématisation
Accompagnement par l’enseignant
Activités de schématisation des élèves
Activité instrumentée parle schéma
Le lien entre action et activité
La théorie de l’activité
Problématique
MÉTHODOLOGIE 
Contexte et participants
Participants
La séance observée
Données recueillies
Analyse de données
Analyse à priori de la tâche
Activités des élèves
Temps d’action passé sur les différents registres sémiotiques
Actions de communication entre les élèves pendant l’usage des différents registres sémiotiques
Référence au schéma dans les actions de communication
Système d’activité des élèves
RÉSULTATS 
Analyse à priori de la tâche : peu de prescription autourdu schéma
Le schéma dans l’activité des élèves
Le temps passé sur les différents registres sémiotiques est très variable selon les groupes
Peu d’interactions entre élèves pendant la schématisation pour la majorité des sujets
Les élèves ne font référence au schéma dans leurs actions de communication que pour
exprimer les contraintes et les difficultés de réalisation
DISCUSSION ETCONCLUSION 
BIBLIOGRAPHIE 
T ABLE DES FIGURES 
ANNEXES

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