Langages SVT

Autres productions

Programme National d'Innovation 97-99. (PNI 2) Maîtrise des langages.

Sciences de la vie et de la Terre

UNE ETAPE DANS LA SCHEMATISATION :
REPERER LA SIGNIFICATION DES FLECHES

Sommaire :

Introduction.

Construction de la deuxième séance part le professeur

Place dans la progression

De la réécriture du schéma à la consolidation du savoir

Première élaboration du schéma fonctionnel par l'élève

Conclusion

Introduction.

Le schéma fonctionnel est d’un usage courant en SVT. Il permet la représentation d’un mécanisme, par la mise en évidence des relations existant entre différents éléments et par la vision synoptique qu’il offre d'un système . En général, les codes formels n'existent pas pour ce type de langage d'où la difficulté, pour l'enseignant, de mettre en place un apprentissage et, pour l'élève, de s'approprier une méthode.

En fait, il s'agit d'habituer l'élève à recourir à des langages graphiques qui deviendront autant d'outils pour comprendre, penser, apprendre, expliquer, communiquer.

Malgré l'absence de code formel, un signe apparaît fréquemment dans les schémas fonctionnels : il s'agit de la flèche. Ce signe apparaît comme un obstacle éventuel à la lecture ou à la production des schémas du fait de sa polysémie. En effet, la flèche est utilisée avec des significations différentes d'une discipline à l'autre ou à l'intérieur d'une même discipline. Pour ne donner que quelques exemples, citons la flèche d'une équation-bilan de réaction chimique, celle qui représente un vecteur ou celle qui indique un lien de cause à effet. En ce qui concerne les schémas fonctionnels en SVT, quelques fonctions courantes sont facilement repérables : l'indication d'une légende, l'indication d'une relation entre divers éléments, l'indication d'un trajet ou d'un mouvement.

Le travail ci-dessous se propose de montrer comment, en ciblant cet obstacle, on peut faire évoluer la compréhension et l'élaboration par les élèves des schémas fonctionnels. Pour cela, la stratégie consiste :

· à prendre appui sur les productions des élèves afin de repérer les éléments non maîtrisés nécessaires à la réalisation de ce type de schéma,

· à construire une séance en fonction des obstacles repérés dans les productions des élèves,

· à s’appuyer sur les ressources du manuel,

· à revenir sur les premières productions par un travail de réécriture.

1. Place dans la progression :

En classe de 6^ème, certaines situations d'apprentissages mettent les élèves en présence de schémas fonctionnels. On peut citer comme exemple la réalisation des chaînes alimentaires. Ce type de schéma est également utilisé pour visualiser les différents bilans ponctuant l'année. On peut donc penser qu'en début de 5^ème les élèves se sont déjà familiarisés avec ce type d'écrits.

Le déroulement des deux séances présentées ici, concerne un groupe-classe de 5^ème de 18 élèves. Ce groupe est par ailleurs considéré comme d'un niveau insuffisant et comme manquant d'attention. Le collège est lui-même classé en ZEP sensible. L'apprentissage de la schématisation a été tout d'abord valorisé en faisant ressortir que ce savoir-faire serait utile au projet fédérateur de la classe qui consistait à monter une exposition sur le thème de l'eau. La transmission des informations à des lecteurs potentiels, en particulier sous forme schématisée, a été abordée au cours du travail préparatoire.

Les séances présentées ici font suite à la conclusion du chapitre "Le mouvement et sa commande" dans lequel on trouve l'étude d'un mouvement répondant à une stimulation extérieure reçue par un organe des sens. L'étude est centrée sur un exemple présenté en début de chapitre : un élève saisit un ballon après l'avoir perçu visuellement. Les organes susceptibles d'intervenir et le trajet des messages nerveux sont identifiés. Les mots-clés utiles à l'explication sont écrits au tableau.

2. Première élaboration du schéma fonctionnel par l'élève :

2.1. Situation proposée aux élèves.

Elle a pour point de départ un schéma spontané permettant de clarifier les représentations des élèves.

Organisation de la classe

Durée

activités des élèves

activités du professeur

Travail individuel en fin de cours

10 mn

Répondre à la consigne : “ Réalisez un schéma bilan en employant les mots suivants : stimulation, organe sensoriel, message sensoriel, centre nerveux, nerf, message moteur, muscle, mouvement ”

(mots clés inscrits au tableau)

pas d’aide du professeur

relever les productions de chaque élève

Cette activité a plusieurs rôles :

· Permettre à l'enseignant de repérer les difficultés essentielles à la réalisation d'un schéma fonctionnel.

· Permettre à l'élève de mettre en relation "autrement" les informations de la leçon, ce qui implique l'effort d'associer à chaque mot-clé une représentation schématique, de situer cette représentation dans l'organisme et de relier ces différentes représentations les unes par rapport aux autres. Le fait que les différents éléments doivent être organisés spatialement permettra de faire fonctionner le modèle d'explication en l'animant, en le dynamisant.

Au cours de cette phase de travail individuel, les élèves ont des difficultés à se placer dans une situation qui n'est pas celle de la restitution, mais l'activité est faite avec application et sérieux.

2.2. Analyse des productions élèves : le diagnostic

L'analyse des différentes productions permet de faire un repérage des difficultés des élèves. Il faut faire figurer sur le schéma des organes dans l'espace de l'organisme et représenter des relations entre eux. Le lexique proposé contient des termes appartenant à des registres différents et qui s'opposent :

Ø Eléments statiques c'est-à-dire localisés et immobiles (les organes) et éléments dynamiques c'est-à-dire se déplaçant dans l'espace (les stimulations, les messages nerveux)

Ø Eléments matériels c'est-à-dire qu'on peut les toucher (les organes) et des éléments "immatériels" (les messages nerveux, la stimulation, le mouvement).

A partir de cette analyse, on remarque que le rôle de la flèche est important dans

cette représentation schématique :

Ø Les éléments statiques, les éléments matériels peuvent être repérés par une flèche-légende indiquant leur nom.

Ø Les éléments dynamiques, les éléments immatériels peuvent être repérés par des flèches-trajets.

Analyse de 6 schémas caractéristiques du groupe :

élève 1 élève 2

Elève 1 - Le mouvement est présent, mais toute flèche est absente. Ce type de schéma se retrouve une seconde fois dans le groupe.

Elève 3 - On observe ici deux types de flèches différentes : les flèches-légendes et une double flèche courbe représentant le mouvement.

Elève 4 - On retrouve dans ce schéma la double flèche du mouvement et les flèches-légendes. Les trajets des messages nerveux sont ici schématisés, ils circulent à l'intérieur d'une représentation du nerf sous forme de tuyau.

élève 5

Elève 5 - Les 3 types de flèches utilisés n'ont pas la même signification : des traits (rarement des flèches) indiquent l'emplacement sur le corps des différents mots-clés, une flèche en pointillés semble signifier au lecteur que le personnage voit le ballon, la stimulation pourrait se traduire par une flèche dans l'autre sens. Les autres flèches traduisent le passage des messages nerveux. Les mêmes flèches-trajets représentent à la fois le nerf et le message moteur. Des flèches-légendes servant au repérage d'éléments statiques montrent les mains pour représenter le mouvement. Il y a bien ici des graphismes différents pour des registres différents. Ce schéma a été réalisé par un élève difficile à canaliser en classe, qui révèle ici des capacités nouvelles.

Elève 6

Elève 6 - Le schéma proposé par cet élève montre des "mises en relation" entre les éléments matériels représentés par des symboles. Il contient de nombreuses erreurs mais un pas est fait vers l'abstraction (cet élève double sa classe de 5ème !).Pour autant, on n’attend pas des élèves, à ce niveau, un tel degré d’abstraction.

Les élèves ont des difficultés à représenter sur leur schéma la variété des différents mots-clés. Si l'idée de mouvement est souvent présente, il ressort de l'observation de l'ensemble des schémas produits que peu d'élèves ont mis en relation les éléments matériels par des flèches-trajets. Au cours de la séance précédente, les acquis et les prérequis avaient été réactivés. Les relations existant entre les mots-clés avaient été mises en évidence, elles avaient été verbalisées lors de la construction de la conclusion. Malgré cela, l’analyse des productions des élèves ne montre la présence de relations entre les différents éléments que dans 5 schémas sur 18.

En résumé, l'emploi de la flèche-légende a permis à la majorité des élèves de contourner les difficultés de représentation des relations au sein de ce schéma fonctionnel. La flèche-légende est d'une utilisation plus simple et peut-être plus fréquente. Elle sert à repérer des éléments matériels bien localisés. Il est évidemment plus complexe de représenter des substances "immatérielles" (les messages nerveux le sont en tout cas pour les élèves de 5^ème) ou des actions.

D'autre part, en SVT, de nombreuses situations d'apprentissage mettent l'accent sur le dessin ou le croquis scientifique : dans ce cas les flèches sont utilisées pour désigner une partie du dessin ou du croquis. Dans la situation évoquée, l'élève a-t-il répondu à un "réflexe SVT" face à la demande du professeur de SVT ?

3 - Construction de la seconde séance par le professeur :

La séance suivante tentera de faire apparaître tout d'abord que les flèches n'ont pas toutes le même rôle. Pour cela, l'activité ciblera les rôles des flèches-légendes et des flèches-trajets. Il s'agira plus tard, dans la suite du travail, de permettre aux élèves de repérer les différents registres des mots-clés à utiliser afin de créer un langage graphique différent pour chaque catégorie. Par définition, un langage doit permettre de communiquer au sein d'une communauté d'individus. Les différents signes proposés par les élèves devront faire l'objet d'une discussion au sein de la classe afin que ceux créant le consensus soient retenus parce qu'identifiables par le plus grand nombre.

Pour aider les élèves à distinguer deux significations différentes des flèches, on va donc leur proposer une nouvelle activité. Il s'agira de comparer le rôle de la flèche dans deux schémas différents : le premier présente des flèches-trajets, le second des flèches-légendes (voir exercice ci-dessous). Les élèves inscriront leurs réponses dans un espace restreint, un cercle de la grandeur d'une pièce de 5 Francs ; ainsi, seront-ils obligés d'aller à l'essentiel.

Exercice qui sera proposé aux élèves :

4- De la réécriture partielle du schéma à la consolidation du savoir :

4.1 - Première phase, un travail individuel :

Cette activité doit être très rapide pour faire ressortir les représentations des élèves sur les deux types de flèches. Le travail individuel permet une appropriation de la situation par chaque élève. Il est indispensable si on veut que la phase suivante soit productive.

Organisation de la classe

Durée

activités des élèves

Activités du professeur

En début de séance :

Travail individuel

3 à 5 mn maximum

Réalisation de l’exercice à partir des 2 schémas

(voir tableaux des résultats plus loin)

Distribution de l’exercice

4.2 - Deuxième phase, un travail de groupe :

Cette nouvelle situation permet les échanges entre les élèves et la confrontation entre divers points de vue. Elle va donner un sens à la recherche individuelle.

Organisation de la classe

Durée

activités des élèves

Activités du professeur

Travail par groupe de proximité

( 4 groupes)

10 mn

Prendre connaissance des réponses de tous les élèves du groupe.

Les comparer, échanger de manière à répondre à la consigne. Choisir une seule réponse par groupe.

(Voir tableau de résultats plus loin)

- Ecrire au tableau la consigne suivante :

“1/ Lisez et comparez les différentes réponses proposées par les élèves du groupe.

2/ Discutez et mettez-vous d'accord sur une seule réponse pour chaque flèche".

- Faire des groupes de proximité

Il ne faut pas négliger les difficultés de la mise en place d’une réflexion par groupe d’élèves, situation très rare dans une journée de collégien. Les consignes données aux groupes doivent être précises afin d'éviter toute ambiguïté. Le groupe nomme un rapporteur. Un temps relativement court évite l’enlisement et reste compatible avec les horaires de notre discipline. L’expérience montre qu’un travail préparatoire individuel fourni par l’élève est un préalable nécessaire au travail de groupe, chaque élève est alors capable d'apporter son point de vue et de le confronter avec celui des autres membres du groupe.

La répétition du travail en groupe, tout au long de l'année, favorisera la socialisation et la construction d'une pratique orale.

4.3 - Troisième phase, un travail collectif :

Organisation de la classe

Durée

activités des élèves

Activités du professeur

Travail collectif : oral

10 mn

- donner oralement les réponses

- débat

· Que garde -t- on ?

· Que rejette -t- on ?

- lister au tableau les réponses

- mener le débat

· Que garde -t- on ?

· Que rejette -t- on ?

- Valider

Cette phase est fondamentale pour la construction du concept. Les réponses des quatre groupes sont inscrites au tableau. Un débat s'organise visant la validation. Lorsqu'un groupe abandonne sa réponse pour une autre, il fait un choix douloureux mais accepté car justifié. Le rôle de médiateur et d'expert du professeur est ici nécessaire

4.4 - Les réponses données au cours des trois phases :

	Listes des mots choisis par les élèves			Choix des groupes
Elèves	Schéma flèches-trajet	schéma flèches-légendes	Groupes	Schéma flèches-trajets	Schéma flèches-légendes
1	Aller du Nord au Sud	Dire ce que c'est
2	C'est une distance	C'est la légende
3	Faire un virage	?	1
4	A montrer la direction	A montrer comment ça s'appelle		Montrer la direction	Montrer
5	Sert à dire dans quel sens passe quelque chose	A montrer quelque chose
6	?	Montrer des choses		Pour aller	Pour
7	A voir la direction	C'est quelque chose	2	ailleurs	indiquer ce
8	Pour aller	Pour indiquer			que c'est
9	Partir pour un pays	Indiquer ce que c'est
10	Sauter	Rentrer
11	Aller ailleurs	La flèche indique	3	Migrer	Montrer
12	Emigrer	Une légende
13	Immigrer	?
14	Elle montre un trajet	Elle montre quelque chose			Montrer
15	Sert à dire la direction	Sert à montrer quelque chose	4	Montrer la direction	quelque chose
16	Montrer	Montrer
17	Un déplacement	Pour indiquer
18	Montrer un pays	Montrer une chose

4.5 - La validation

Le travail collectif différencie les deux types de flèches, leur graphisme montrant des significations différentes : les élèves repèrent, d'une part, que la flèche-légende est une flèche droite, tirée à la règle, la pointe indiquant le lieu exact correspondant au mot inscrit près de cette flèche et, d'autre part, que la flèche-trajet est une flèche dont le tracé est variable (courbe ou non, en pointillé, en double trait …). La validation par le professeur est renforcée par l'observation de schémas "professionnels" pris dans le manuel et utilisant la flèche-légende et la flèche-trajet.

4.6- Retour aux premiers écrits :

Un retour sur le schéma initial est nécessaire afin de consolider l'acquisition du concept que l'élève a découvert.

Organisation de la classe

Durée

activités des élèves

Activités du professeur

Travail individuel

5 mn

consigne:

"Sur votre schéma, tracez de deux façons différentes une flèche-trajet et une flèche lègende."

Conclure.

Bien faire noter que, dans un schéma fonctionnel, les flèches qui ont des rôles différents ont des graphismes différents.

La réécriture donne les résultats attendus. Elle permet à l'élève de revenir sur les savoirs disciplinaires, en particulier en reconstruisant le trajet du message nerveux entre deux organes, illustrant ainsi l'articulation existant entre l'activité langagière et la construction des savoirs disciplinaires.

Pour s’assurer que chaque élève disposera bien d’un schéma acceptable dans son cahier, le professeur en distribue un.

Conclusion :

La réalisation de séquences postérieures à celle-ci, sur le schéma fonctionnel, montre que le rôle différent des flèches, symbolisé par des graphismes différents, a été assimilé par les élèves de ce groupe. Le temps utilisé au cours de cette séquence a permis de lever ce premier obstacle et donc d'avancer plus vite par la suite.

Ce travail ne prend tout son sens qu’avec la mise en place de plusieurs séquences sur la construction du schéma fonctionnel, étalées tout au long de l'année, qui cibleront des obstacles différents. Le contenu du programme de 5^ème se prête bien à cet apprentissage (par exemple : les échanges entre le muscle et le sang, les échanges gazeux pulmonaires, la circulation sanguine). De plus, ce travail peut favoriser la construction de compétences voisines dans d’autres champs disciplinaires.

Dans une démarche de ce type, les élèves passent d'un travail individuel à un travail de groupe, puis à un travail collectif, avant de revenir sur leurs propres écrits, l'interaction entre écrit et oral au service de la situation prend alors tout son sens. Les acteurs ont souvent des difficultés à abandonner leur première idée, mais, dans cet affrontement où le travail de destruction et de reconstruction est continuel, ils pourront, à travers la maîtrise d'un langage, construire les savoirs disciplinaires.

Gérard Chapron

Professeur de SVT en Collège.

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