Étude des décisions chronogénétiques des enseignants dans l’enseignement de la physique au collège

L’enseignement étudié est une séquence d’électricité dans un collège privé au Liban. Cette séquence était préparée par une enseignante de classe de septième année de base (classe de cinquième en France). L’étude porte sur la séance 6 de cette séquence, sur l’activité « Le courant électrique a-t-il un sens ? », du deuxième chapitre : « le sens du courant électrique ». Le travail de l’enseignante dans la classe était mené en classe entière et par groupe d’élèves pendant l’activité que nous étudions ici.

EXEMPLE DE DECOUPAGE EN UNITES THEMATIQUES

Nous présentons dans ce paragraphe un exemple de découpage en thème et en sous thème. Le marqueur verbal « avant de commencer [l’activité] » correspond bien à une introduction de thème, ici le thème 2 « sens du courant électrique » (voir tableau 2) selon les critères que nous avons donnés précédemment à ceci près qu’une question d’élève sur ce thème a accéléré l’entrée dans le thème. Pendant toute une première suite de sous-thèmes (de ST04 à ST08), l’enseignante demande aux élèves de faire des prévisions sur le sens du courant électrique ; durant cette suite, elle reprend deux fois le sujet principal : « prévision du sens du courant électrique » : ST06 et ST08. On est dans un cas d’entrelacement de sous thèmes. Les deux sous-thèmes ST04 et ST05 apparaissent comme introductifs. Ils représentent deux rappels des notions qui ont été déjà enseignées dans le premier chapitre : « le circuit électrique » de la séquence. Ces deux sous-thèmes ont été repris dans le ST07 à la suite d’une demande manifestée par un élève à l’enseignante : « Madame/ vous pouvez répéter » alors que l’enseignante avait commencé avec le ST6. Ce dernier sera repris après la réponse de l’enseignante à la demande de l’élève dans ST8. Début ST04 Enseignante alors dites mois avant de commencer dites moi est-ce que à votre avis le courant électrique A UN SENS oui/ C’est à dire quand la fois dernière vous avez réalisé le circuit suivant une pile et vous l’avez reliée à la lampe et la lampe avait brillé (le prof schématise le circuit au tableau) est-ce que à votre avis il y a un sens pour le courant/ 190 Début ST05 donc c’est-à-dire quand vous dites le courant électrique est mis en circulation dans le circuit à cause de la pile oui ou non ce n’est pas ça ce qu’on avait dit que le courant électrique circule dans le circuit à cause de la pile donc c’est la pile qui met le courant électrique en circulation dans le circuit/ alors/ à votre avis est-ce qu’il a un sens/ Début ST06 Oui lequel […] (L’enseignante demande à un élève de schématiser sa proposition au tableau) Élève Madame vous pouvez répéter Début ST07 : Reprise ST04 et ST05 Enseignante quand vous avez réalisé le circuit là et votre lampe avait brille/ on a dit la fois dernière qu’il y avait un courant électrique qui circulait dans le circuit et donc ce courant électrique était mis en circulation par la pile/ est-ce que le courant électrique dans un circuit électrique a un sens si vous dites que oui vous me dites il a quel sens/ si vous me dites non donc aussi vous me dites pourquoi donc essayez juste de justifier ce que vous dites Début ST08 : Reprise ST06 vas-y (l’enseignante reprend avec l’élève au tableau) […] Figure 1. Extrait de la transcription de la séance 6 À partir de ce genre d’analyse, nous pouvons dresser un tableau des thèmes et sous thèmes abordés durant cette séance (tableau 2). Thème Sous-thèmes ST01 : explication du Circuit du jeu du capitale du courant de l’exercice Th01 : Montage d’un circuit électrique complexe ST02 : (QE) notion de sécurité et autres ST03 : (QE) Sens bien déterminé du courant électrique ST04 : Rappel : présence du courant électrique dans le circuit ST05 : Rappel : le courant électrique est mis en circulation par la pile ST06 : Prévision: Sens du courant électrique? ST07: Reprise : rappel présence du courant et rôle du circuit électrique ST08: Reprise Prévision : Sens du courant électrique ? (trois avis différents) ST09 : Pas de changement dans le comportement de la lampe ST : Changement dans le comportement du moteur si on inverse le branchement du moteur ST : Explicitation de la proposition courant antagoniste ST : Plusieurs formes de bornes ; le symbole de la pile ST : Un courant dans le cas du moteur ; deux courants antagoniste dans le cas d’une lampe ST :(QE) reprise : Plusieurs formes de bornes ; symbole de la pile ST : Pas de changement dans le comportement du moteur dans le cas du courant antagoniste ; analogie du ballon Th02 : Sens du courant électrique ST : l’analogie des trains et le rôle de la pile Tableau 2. Thèmes et les sous-thèmes de la séance 6 (QE : Question Elève, RE : Réponse Elève)

EXEMPLE DE DECOUPAGE EN EPISODE

Le photogramme ci-dessous (figure 2) représente des extraits de l’épisode 70 et permet d’en comprendre l’enchaînement (Forest, 2006). À l’inverse de ce qui se pratique habituellement, nous avons placé les photos de la droite vers la gauche, dans l’ordre chronologique croissant, pour suivre la continuité spatiale du déplacement de l’enseignante, qui s’effectue réellement de la droite vers la gauche du tableau, comme l’indique la flèche sur les photos 1 et 2. Les flèches verticales indiquent les positions successives de l’enseignante au cours du temps. Photo 5 Photo 4 Photo 3 Photo 2 Photo1 191 Début de l’épisode : l’enseignante change de position et demande aux élèves de revenir à leurs places « bon regardez merci merci » (photo1, 2) L’enseignante efface le tableau « allez-y » (photo 3) Elle dessine le circuit des trains « Ahm non va à ta place » (indique l’élève responsable du rappel et le met en attente) » (photo 4) Et se positionne face aux élèves pour expliquer l’analogie des trains « regardez/ regardez » (annonce de l’épisode prochain) (photo5) Figure 2. Photogramme et transcription de l’épisode 70 Nous considérons cette partie comme un épisode. En effet, avant le début de cet épisode, l’enseignante et deux élèves étaient au tableau et discutaient des propositions des élèves (photo 1) : « […] donc tu dis si on inverse les branchements le courant change de sens/ si on change le branchement le courant change de sens ». De la photo 1 à la photo 2 la proxémique de l’enseignante change et ce changement de position est accompagné par des marques verbales « bon/ regardez/ merci merci » (photo 1,2). Ce passage de la photo 1 à la photo 2 marque le passage de l’épisode antérieur à un nouveau : l’enseignante vient probablement de faire l’analyse qu’elle n’arriverait pas à ses fins par le questionnement des élèves au tableau, et change de manière d’agir. Les élèves retournent à leur place (photo 3), l’enseignante efface ensuite le tableau afin de faire le schéma du circuit du train en s’adressant à un élève (photo 4). Enfin dans la dernière photo (photo 5) qui annonce la fin de cet épisode et le passage à un nouveau, l’enseignante se met en position face à la classe pour commencer le rappel de « l’analogie du train et le rôle de la pile ». Nous considérons cette position comme indice de fin de cet épisode et début du rappel qui suit (d’une séance précédente) : « quand tu m’as posé une fois la question et je t’avais dis que le circuit électrique […] » (extrait épisode 71).

RELATION ENTRE EPISODES ET SOUS-THEMES

Nous utilisons d’abord deux outils que le logiciel Transana met à notre disposition pour établir la relation entre le découpage en sous-thèmes et le découpage en épisodes dans cette séance. En premier lieu nous utilisons une représentation chronologique (figure 3) qui met en lumière les mots-clefs affectés aux différents épisodes ou sous-thèmes au cours de l’avancée de la séance. Puis nous quantifions les décalages temporels entre sous-thèmes et épisodes, en exportant le rapport des caractéristiques des extraits vidéo dans les deux transcriptions dans Excel (tableau 3). Nous donnons enfin le tableau complet des sous-thèmes et des épisodes de la séance (tableau 4).

REPRESENTATION GRAPHIQUE

Figure 3. Représentation graphique générée par Transana (2.20) à partir d’une bande vidéo mettant en relation le découpage thématique et le découpage en épisode de la séance 6 192 Ce type de graphe (figure 3) nous permet de faire une première validation de notre hypothèse sur le fait qu’un sous-thème est un groupe d’épisodes : nous observons l’existence de frontières communes entre les épisodes et les sous-thèmes. Nous remarquons aussi l’existence d’épisodes qui appartiennent au thème mais pas à un sous-thème. Cela est dû au codage des sous-thèmes : si l’enseignante ne verbalise pas du contenu, il est difficile d’affecter cette part de l’action dans la classe à un sous-thème. Par contre cela constitue par définition un ou plusieurs épisodes. Nous détaillerons ci-dessous le cas d’un de ces épisodes. EXPORTATION DANS EXCEL Pour aller plus loin nous avons calculé le décalage existant entre les frontières de ces deux unités. Par conséquent, nous avons exporté les caractéristiques (date de début et de fin de chaque unité, durée et mots clés attribués afin qu’on puisse séparer les unités entres elles) des extraits des trois collections (thèmes, sous-thèmes et thèmes) à partir de la fonction « clip data export » fournie par Transana dans Excel afin de calculer le décalage entre la frontière de l’unité thématique (les sous-thèmes) et les unités discursives. Le regroupement des trois types d’unités avec leur temps de début et de fin nous a permis de localiser la place de chaque unité par rapport à l’autre en faisant un « tri » suivant le temps de début des différents extraits. Nous avons ensuite calculé la différence entre le temps de début (fin) de l’épisode considéré comme épisode de début (fin) du sous thème et le temps de début (fin) du sous thème. Nous avons ensuite fait le rapport de cette différence sur la durée totale du sous-thème (deux dernières colonnes). Clip Name Sous-thèmes (ST) (seconds Durée ST) Episodes (Ep) début Episode (Ep) fin tps EP début– tps début ST (Décalage début)  Tableau 3. Tableau réordonné après l’exportation dans Excel ; il représente les différents sous-thèmes, les épisodes de début et de fin de chaque sous-thème, le décalage de ces épisodes avec le sous thème et enfin le rapport entre le décalage et la durée du sous-thème. Un décalage négatif (positif) signifie que l’épisode commence ou finit avant (après) le sous-thème. Après le calcul du décalage entre les sous-thèmes et les épisodes nous avons trouvé sur 32 épisodes de frontières trois types de décalage (en fait 30 épisodes parmi lesquels 2 épisodes sont à la fois des épisodes de début et de fin du sous-thème donc en total nous nous retrouvons avec 32 épisodes de frontières) : 4 épisodes ont un décalage avec les sous thèmes, ce décalage est du à la nature différentes des deux découpages. Nous donnons ci-dessous un exemple de ce cas de figure. 193 28 épisodes n’ont pas de décalage avec les sous thèmes. Lors du premier codage, épisodes avaient un décalage ne dépassant pas les 5% de la durée totale du sous-thème ; ce décalage était dû à l’imprécision inhérente au découpage thématique ; après avoir constaté les décalages, nous sommes revenus au codage temporel de la transcription et nous avons pu éliminer cette imprécision. Ces 28 épisodes marquant la frontière entre les deux unités sont un indice fort de la possibilité de reconstruire la séance en attribuant aux différents épisodes des fonctions différentes (en relation avec le contenu, la gestion de la séance, la discipline…), plus précisément dans notre cas de reconstruire le savoir enseigné à partir des épisodes ayant une fonction en relation avec le contenu. Le découpage en épisode couvre la totalité de la séance (voir le tableau 4), ce qui n’est pas le cas du découpage en unités thématiques.

CHEMINEMENT REEL DE LA SEANCE

Le tableau 4 met en relation le cheminement thématique (colonne sous-thèmes : cf. étiquettes de thèmes et des sous-thèmes tableau 2) et discursif (colonne épisodes) de la séance 6. Il représente le cheminement réel de la séance : la place des thèmes, des sous thèmes et des épisodes l’un par rapport à l’autre. Les épisodes encadrés représentent l’ensemble des épisodes regroupés dans des sous thèmes. Les épisodes surlignés sont des épisodes de gestion de la classe (épisodes E01, E, E, E29, E31, E34, E35, E36, E37, E38, E43, E47). Bien que ne portant pas sur le contenu directement, ils ont un rôle indirect dans l’avancée du savoir, car ils en sont une condition.