Les auteurs remercient l'IUFM de Créteil pour son soutien à cette recherche.
Ils adressent également leurs remerciements aux enseignants des classes d'Aulnay-sous-Bois, Bobigny, Clichy-sous-Bois, Le Raincy, Livry-Gargan et Saint-Maurice qui ont participé au travail, à leurs élèves et aux équipes de circonscription.
Date de réception : 16 septembre 2006 ; date d'acceptation : 17 janvier 2007.
1Aider les élèves à lire pour apprendre est un enjeu essentiel de réussite scolaire, tant la réussite, dès le début de l'enseignement secondaire, passe par un accès autonome aux connaissances transmises par les textes (manuels, documents et documentaires consultés au centre de documentation, et de plus en plus Internet…). Or apprendre à comprendre des textes scientifiques ne se réduit pas à transférer des compétences générales de lecture acquises sur des textes narratifs simples. Ainsi, par exemple, une recherche empirique de [McNamaraFloydEtal04] a montré que des performances d'élèves de troisième année (8-9 ans) à des épreuves de compréhension se révèlent liées d'abord à leurs connaissances du monde quand il s'agit de textes scientifiques, alors qu'elles sont liées d'abord à leurs compétences en décodage lorsqu'il s'agit de récits.
2Peut-on concevoir des aides informatisées susceptibles d'aider de manière efficace les jeunes élèves à comprendre les textes scientifiques ? Telle est la question à laquelle nous avons tenté de répondre au cours d'une recherche qui a permis de mettre au point un logiciel d'aide à la compréhension de textes documentaires, destiné aux élèves de la fin de l'école élémentaire et du début du collège, et d'évaluer les effets de son utilisation par ces élèves. Nous avons successivement :
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comparé l'effet, sur la compréhension, de l'ajout d'informations, grâce à deux types différents de notes (voir aussi [MarinEtal04] ; [MarinEtal07) ;
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comparé l'effet de la présentation du texte et des notes sur papier et celui de leur présentation sur écran sous forme hypertextuelle, la lecture étant suivie d'une tâche de rappel (voir aussi [CrinonEtAl05] ; [MarinEtal05]) ;
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comparé de nouveau l'effet du support (papier vs. écran), cette fois dans une situation où la lecture prenait place dans une séquence didactique de sciences destinée à faire construire aux élèves une notion (celle de pollution thermique).
3Pour comprendre un texte, le lecteur relie les informations constitutives de celui-ci et construit une représentation de la situation décrite par ce texte. Nous nous référons au modèle désormais classique du traitement cognitif du texte proposé par Van Dijk & Kintsch [Van DijkKintsch83]qui distingue trois niveaux de représentation : la surface linguistique du texte, le contenu sémantique présent dans celui-ci, constitué d'un ensemble de propositions et appelé "base de texte", et enfin le "modèle de situation" qui intègre des informations extérieures au texte mais indispensables à la construction d'une représentation cohérente.
- 1 Pour prendre l’exemple de la lecture d’un texte sur les catastrophes naturelles, qui sera développé (...)
4Nous avons fait l'hypothèse que l'ajout d'informations, sous forme de notes, favoriserait la construction de la signification du texte lu et que l'apport d'explications causales venant combler les "trous sémantiques" du texte aiderait particulièrement les lecteurs possédant un faible niveau de connaissances préalables sur le contenu du texte à construire la cohérence de sa signification. Un lecteur est en effet moins à même de procéder à des inférences lorsque les éléments de contenu à mettre en relation n'appartiennent pas à son univers familier de connaissances1 [GraesserEtal02].
5Les participants sont trois groupes de 39 élèves de CM2 de la banlieue parisienne (bons et faibles lecteurs).
6Le matériel expérimental est composé d'un texte qui traite des catastrophes naturelles provoquées par les changements climatiques et de six notes de deux types, égalisées quant au nombre de propositions sémantiques.
7Un premier groupe (G1) lit le texte seul. Un second groupe (G2) dispose en outre de six notes qui explicitent le sens de mots ou d'expressions du texte et qui renvoient ainsi à la base de texte et un troisième groupe (G3) de six notes qui fournissent des informations permettant de combler les "trous sémantiques" du texte et de faire les inférences nécessaires à la construction de la cohérence causale du texte et qui renvoient au modèle de situation.
8Après la lecture du texte, les élèves sont soumis à une tâche de rappel écrit. Les textes des rappels ont été analysés en propositions sémantiques.
9Les analyses statistiques (ANOVA) vérifient nos hypothèses. Elles indiquent que les groupes bénéficiant de notes produisent un plus grand nombre de propositions (et de propositions vraies) que le groupe témoin. Le groupe disposant des notes "d'inférence" produit plus de propositions et plus de propositions vraies que le groupe disposant de notes "lexicales". En outre, le groupe "notes d'inférence" produit essentiellement des propositions reliées causalement entre elles, alors que le groupe "notes lexicales" produit surtout des informations ponctuelles.
- 2 Ce logiciel, développé en PHP et utilisant une base de données MySQL, est utilisable en ligne : htt (...)
10Nous avons développé un logiciel2 qui permet en particulier la présentation hypertextuelle de notes. Les participants lisent le texte sur l'écran d'un ordinateur. Les mots et expressions qui font l'objet d'informations ajoutées sont soulignés. Les participants en cliquant sur ces mots provoquent l'affichage des notes dans une fenêtre située en bas et à droite de l'écran.
11Ce logiciel a été utilisé pour comparer l'effet des deux types de notes décrits précédemment, présentés sur support papier et sur le support de l'écran d'ordinateur. Notre hypothèse est que les lecteurs peuvent tirer avantage de notes présentées sur écran ([Baccino04] ; [BétrancourtCaro98] ; [RouetLevonen96]), et que cet avantage joue particulièrement lorsqu'il y a cohérence de cette fonctionnalité du logiciel avec le type de notes, autrement dit avec l'activité de traitement cognitif que ce type de notes favorise [CrinonLegros00]. Nous nous attendons donc à un rappel plus complet et plus riche en propositions causalement liées chez les lecteurs bénéficiant de notes dites "d'inférence" sur écran, la présentation hypertextuelle étant susceptible de souligner les liens causaux apportés par ces notes.
12Les participants sont quatre groupes de 30 élèves de CM2 de la banlieue parisienne. Comme dans la recherche précédente, ils ont été affectés aux groupes expérimentaux de manière que tous les groupes comportent des élèves de niveaux de lecture-compréhension strictement semblables.
13Ils ont eu à lire le même texte sur les catastrophes naturelles que dans la recherche précédente, dans quatre conditions différentes.
14G1 : le texte est présenté sur papier ; il est appareillé par six notes explicitant la base de texte par des reformulations (notes de vocabulaire).
15G2 : le texte est présenté sur écran d'ordinateur. Les notes sont les mêmes que celles proposées au groupe 1.
16G3 : le texte est présenté sur papier et appareillé par six notes explicitant le modèle de situation (notes "d'inférence").
17G4 : le texte est présenté sur écran d'ordinateur, comme pour le groupe G2. Le contenu des notes est le même que pour le groupe G3.
18Le déroulement et le traitement des données sont les mêmes que précédemment.
19Dans les conditions "papier", les résultats indiquent que les rappels des participants du groupe G2 (notes renvoyant au modèle de situation) comportent plus d'informations que les rappels du groupe G1 et que ces informations décrivent des relations causales permettant la construction de la cohérence textuelle. En revanche, les sujets du groupe G1 produisent moins d'informations, et celles-ci sont davantage des informations ponctuelles non structurées causalement. En outre, lorsque les élèves bénéficient de notes renvoyant au modèle de situation, ils produisent plus souvent des propositions "similaires", c'est-à-dire reformulées, que dans le cas où ils ont eu à leur disposition des notes renvoyant à la base de texte. Les élèves du groupe G2 retraitent donc plus que ceux de G1 le texte lu, construisent une représentation plus cohérente du contenu du texte et élaborent un texte plus structuré (voir les résultats de la recherche précédente).
20Dans les conditions "hypertexte", les productions présentent des différences importantes avec les précédentes. En particulier, les rappels sont plus courts, en raison du moins grand nombre de propositions fausses produites. C'est dans le groupe G4 (modèle de situation) que l'on observe particulièrement cette différence : les propositions "causales" fausses y sont cinq fois moins nombreuses que dans le groupe "papier" correspondant (G2).
21Ces résultats sont conformes à nos hypothèses et permettent de supposer que le dispositif hypertexte favorise le rappel et donc l'activité de rappel, grâce à la possibilité pour le sujet de construire ou d'activer la cohérence de la représentation sous-jacente au texte et donc la cohérence du contenu sémantique du texte. Ils permettent donc de supposer qu'il implique le sujet plus activement dans sa tâche puisque celui-ci ne traite pas seulement le texte, mais les connaissances évoquées et activées par le texte.
- 3 Par opposition aux connaissances "inertes" acquises dans les situations où on apprend pour apprendr (...)
22Les résultats obtenus montrent l'importance, pour la compréhension des textes scientifiques, des connaissances préalables du domaine du monde concerné par le texte. Lire apparaît ainsi à la fois comme un puissant moyen d'acquérir des connaissances sur le monde et comme conditionné par les connaissances antérieures du sujet, qui lui sont nécessaires pour relier logiquement entre elles les informations présentes dans le texte. Or les connaissances du sujet sont d'autant plus mémorisées et disponibles en situation que celui-ci est placé en face de tâches et doit résoudre des problèmes qui sollicitent ces connaissances3 ([GraesserEtal02] ; [ScardamaliaBereiter91]).
- 4 Pour beaucoup de ces élèves, cette lecture a conforté des conceptions partielles (et de ce fait err (...)
23Lors de l'étape précédente, nous avons mis en évidence la supériorité des rappels dans la condition "ordinateur" par rapport à la condition "papier". Cependant, ni dans un cas ni dans l'autre, les élèves ne parvenaient pour la plupart à construire la cohérence globale de la représentation du contenu du texte lu4. Dans une autre situation de lecture, où les tâches de lecture sont intégrées dans un ensemble de tâches d'apprentissage de concepts scientifiques [Martinand94] passant par la construction progressive et collective de la structure d'un problème ([Fabre99] ; [Orange02]), les buts de lecture des élèves sont différents. Dans cette situation, retrouve-t-on des différences significatives liées à la nature du support du texte lu ? L'objectif est donc d'évaluer l'effet de l'utilisation du logiciel d'aide sur la compréhension d'un texte documentaire lorsque les textes proposés à la lecture, avec les notes censées aider à les comprendre, prennent place dans une séquence didactique de sciences destinée à faire construire aux élèves une notion.
24Nous nous attendons à des productions d'élèves plus proches du modèle de l'expert dans la condition "ordinateur" que dans la condition "papier".
25Deux groupes de 20 élèves issus de CM1 et de CM2 de la banlieue parisienne ont été retenus (10 bons lecteurs et 10 faibles lecteurs).
26Ils ont participé à une séquence de sciences consacrée à la construction de savoirs sur la pollution thermique des rivières. Cette séquence était constituée de trois séances d'une durée totale de 3 heures 30. Nous avons mis les élèves dans une situation de résolution d'une énigme concernant la forte diminution du nombre de poissons dans une rivière. Le dispositif didactique amenait les élèves à formuler une question correspondant à un problème scientifique, puis à identifier le champ des possibles concernant sa résolution, donc à problématiser, et enfin à résoudre le problème, en identifiant la cause de cette diminution afin d'accéder au concept de pollution thermique (une élévation même modérée de la température d'une rivière engendre une baisse de la teneur en oxygène dissout suffisamment significative pour exclure certains poissons très exigeants pour leur respiration). Ce long processus était jalonné de phases de dialogue collectif, de lectures de textes documentaires, de discussions par groupes de deux (de niveau de lecture homogène) à propos des textes lus, de productions écrites individuelles en réponse à des consignes précises.
27Les élèves du groupe G1 accédaient aux textes documentaires sur des documents papier. Ceux du groupe G2 accédaient aux textes documentaires sur des écrans d'ordinateurs, en utilisant le logiciel développé lors de l'étape précédente de cette recherche. Les élèves disposaient d'un ordinateur pour deux.
28Les textes documentaires, quel que soit le support de présentation, étaient accompagnées de notes des deux types (lexical et "d'inférence").
29Les données utilisées ici sont les productions écrites réalisées après la lecture de l'un des textes documentaires ("La répartition des espèces de poissons dans une rivière"), en réponse à la consigne : "Expliquez comment une petite augmentation de la température de l'eau ne gêne pas certains poissons mais empêche d'autres espèces de vivre." Comme précédemment, ces textes sont analysés en propositions sémantiques.
- 5 Ce résultat, contrairement aux autres, ne correspond pas à une interaction statistique significativ (...)
30Les élèves travaillant sur ordinateur (G2) produisent plus de propositions et en particulier plus de propositions vraies que les élèves disposant du texte à lire sur papier (G1). Ce sont les élèves faibles lecteurs qui semblent bénéficier le plus des effets de l'ordinateur5.
31Les élèves qui ont travaillé sur ordinateur produisent un plus grand nombre d'enchaînements causaux que les autres.
32Nous avons complété ces résultats par une étude qualitative du dernier texte produit par les élèves, à la fin de la séquence, et qui donne des indications sur les connaissances qu'ils ont construites au cours du travail. On constate qu'un nombre plus important d'élèves ayant travaillé sur ordinateur (15 par rapport à 10) se sont approprié les informations du dernier texte qu'ils avaient à lire et les ont réinvesties opportunément dans la séquence de résolution de problème qu'ils étaient en train de vivre. En revanche c'est parmi les élèves ayant travaillé sur les documents papier que l'on trouve le plus grand nombre de réponses incomplètes, ne se focalisant que sur la température sans réinvestir les acquis précédents mettant en relation la température de l'eau et la quantité d'oxygène dissout ; on peut considérer que ces élèves n'ont pas rendu compte de la signification de ce dernier texte dans la séquence de résolution de problème.
33Pour les élèves qui ont participé à la séquence de résolution d'un problème, il y a une différence entre les performances de ceux qui travaillaient sur documents papier et de ceux travaillant sur des documents accessibles par ordinateur. Ces derniers sont "plus performants", au sens où ils produisent un plus grand nombre d'informations, et notamment un plus grand nombre d'informations vraies et un plus grand nombre d'enchaînements de causalité. Ces mêmes élèves l'ont été également quand il a fallu conclure le travail en utilisant les informations du dernier document à lire pour les relier aux acquis précédents.
34Nous confirmons et complétons ainsi, cette fois-ci dans une situation de lecture orientée par une tâche intégrée à une séquence de construction de connaissances, les résultats obtenus, dans la deuxième étape de la recherche, en situation de lecture "gratuite". La présentation des notes sous forme hypertextuelle, grâce à un logiciel qui le permet, est plus favorable à la compréhension du texte que la présentation sur papier. Il se pourrait en outre, sous réserve de confirmation par une étude concernant un plus grand nombre d'élèves, que cette situation soit particulièrement favorable aux élèves les plus faibles lecteurs.
35Plusieurs interprétations peuvent être proposées de ces résultats. La première, qui ne peut pas être complètement écartée, renvoie aux effets de motivation et donc de plus grande attention portée à la tâche de lecture sur ordinateur que sur papier (ou à l'inverse au fait que les élèves qui travaillaient sur documents papier ont pu avoir l'impression d'être injustement défavorisés).
36Mais nous préférerons, en mettant ces résultats en relation avec ceux obtenus dans la deuxième recherche, qui indiquaient que l'utilisation de ce logiciel ne produisait pas une simple amplification des résultats des groupes "papier", mais une réduction des réponses erronées, insister sur les fonctionnalités du logiciel. La présentation hypertextuelle 1°) diminue le coût cognitif de l'accès aux notes, 2°) incite le lecteur à cliquer sur le "mot bouton" pour aller lire la note qui le concerne et 3°) met en proximité la note et l'élément développé par la note, aidant ainsi à la mise en lien que cherchent en particulier à provoquer les notes "d'inférence". Cette interprétation rejoint en outre les études antérieures sur le rôle des caractéristiques ergonomiques des écrans sur la lecture électronique [Baccino04] et sur les facteurs liés à la structure des liens hypertextuels [Foltz 96].
- 6 Les mêmes textes ne conviennent pas à tous les lecteurs, en fonction notamment de leur connaissance (...)
37Il est possible de tirer parti des observations conduites pendant les séances pour argumenter cette interprétation. Certes, dans un groupe comme dans l'autre, les stratégies individuelles observées ont été variées (non prise en compte des notes, lecture des notes au fur et à mesure de la lecture du texte, lecture des notes intégrant une relecture, lecture des notes au fur et à mesure puis relecture pour accéder au deuxième type de note [sur le logiciel], lecture d'une partie des notes en fonction des besoins ressentis…). Mais le groupe "papier" est le seul où certains élèves lisent les notes en bloc, à la fin, comme un second texte, ce qui n'est guère favorable à l'établissement de liens entre la note et ce qu'elle était censée éclairer. Par ailleurs, l'utilisation souple des notes qu'on observe paraît liée à une autoévaluation de sa compréhension par chaque élève : les bons lecteurs utilisent moins les notes, en particulier sur ordinateur et dans les derniers textes, se réfèrent surtout aux "notes d'inférence", repérées comme plus utiles. L'"appareillage" d'un texte à l'aide de notes semble en cela préférable à une réécriture du texte plus explicite puisqu'elle permet ainsi une régulation individuelle des stratégies de lecture6. L'observation des stratégies de réponse aux consignes indique en revanche, dans les séances 2 et 3, un fort contraste entre les participants des deux groupes. Les élèves qui lisent sur ordinateur travaillent "avec le texte", y cherchent des réponses à leurs questions, quand beaucoup des élèves qui lisent sur support papier ont tendance à attendre ou à avoir recours à des surlignements peu pertinents.
38Ceci nous orienterait vers une nouvelle hypothèse, relative à une remise en cause par les élèves de conceptions peu adaptées de ce qu'il faut faire pour lire. On pourrait aussi faire l'hypothèse d'un effet cumulatif des aides logicielles pendant le déroulement de la séquence : la comparaison des performances des élèves des deux groupes a été faite lors de la troisième séance. Or une analyse du déroulement des séances indique que des difficultés spécifiques ont été rencontrées par les élèves du groupe G1, en particulier lors de la lecture du texte, au cours de la deuxième séance.
39Ces résultats convergents sont en tout cas de nature à encourager les enseignants à utiliser en classe des aides hypertextuelles du type de celles que nous avons mises au point, et contribuent à valider notre logiciel.
40Cette série de recherches s'inscrit dans le projet scientifique de notre équipe de fonder l'utilisation des technologies de l'information et de la communication dans l'enseignement sur une théorisation crédible et des résultats empiriques qui manquent encore trop souvent aujourd'hui ([LegrosCrinon02] ; [Rouet05]).
41Elle montre l'intérêt de recourir à des aides hypertextuelles à la lecture, tant dans des situations d'entraînement systématique que de manière intégrée à une séquence utilisant des textes pour apprendre dans une discipline d'enseignement. Ces aides semblent d'autant plus efficaces que les fonctionnalités hypertextuelles sont cohérentes avec ce qui est le plus nécessaire aux lecteurs novices pour comprendre un texte scientifique : procéder à des inférences, activer des connaissances renvoyant au modèle de situation du texte, connaissances qui permettent de créer les liens de causalité entre les informations présentes dans le texte.
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Définitions de mots
(1) : l'altitude d'un endroit c'est sa hauteur par rapport au niveau de la mer. Le Mont Blanc est à 4807 mètres d'altitude. Un des points le plus haut de Paris est le sommet de la Butte-Montmartre qui a une altitude de 127 mètres. Les quais de la Seine à Paris sont à 30 mètres d'altitude.
(2) : les biologistes étudient les êtres vivants.
(4) : une élévation de température c'est une augmentation de température.
(5) : un bulleur envoie des bulles d'air contenant de l'oxygène au fond de l'aquarium. Une partie de l'air de ces bulles se dissout dans l'eau de l'aquarium.
(7) : truite, Ombre, Barbeau sont des noms d'espèces de poissons.
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Explications
(3) : quand l'eau coule en altitude, en montagne, l'eau est froide. Plus elle se rapproche de la mer et plus elle se réchauffe.
(6) : dans l'aquarium, les poissons prennent de l'oxygène dissout dans l'eau quand ils respirent. En général, on met un bulleur pour recharger cette eau en oxygène.
(8) : en effet, l'eau ne peut pas contenir beaucoup d'oxygène dissout. Mais l'eau froide contient un peu plus d'oxygène dissout que l'eau tiède. Une augmentation de température de quelques degrés fait perdre assez d'oxygène à l'eau pour empêcher certains poissons de bien respirer. Quand l'eau se réchauffe, une partie de l'oxygène dissout dans l'eau quitte l'eau et se retrouve dans l'air au-dessus.
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