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La parenthèse réflexive, un levier d’étayage efficient dans l’aide à la problématisation de l’apprenant ? Une étude de cas en biologie

The reflective parenthesis, an effective support lever in helping learners to problematise? A case study in biology
François-Xavier Beuve
p. 105-125

Résumés

Cette contribution s’intéresse aux interactions d’apprentissage et, plus particulièrement, aux interactions de tutelle où revient à l’enseignant la charge d’organiser l’environnement d’apprentissage, le chemin à suivre, dans une directivité plus ou moins masquée selon la posture endossée. Mobilisant le cadre conceptuel de la problématisation – où la construction du problème s’avère être centrale dans les apprentissages –, la recherche ici présentée vise donc à mieux comprendre de quelle(s) manière(s) et avec quelle posture l’enseignant peut aider l’apprenant à problématiser un objet de savoir scientifique, et ce lorsqu’il s’agit de mettre en relation des faits et des modèles, par l’entremise de nécessités fonctionnelles.

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Texte intégral

Introduction

1La présente contribution s’inscrit dans le champ théorique de l’apprentissage par problématisation (Doussot et al., 2022 ; Fabre, 2005a, 2005b ; Orange, 2005), lequel défend avant tout une épistémologie de la construction, plus que de la résolution de problème (Fabre, 1993). Ici même, nous nous intéressons aux ressources externes mobilisables en milieu scolaire pour apprendre, en formulant l’hypothèse que le support pédagogique, aussi bien pensé soit-il, ne saurait se passer de la présence de l’alter, dont l’enseignant fait notamment partie (Lescouarch, 2016, 2018). Afin de pouvoir apprécier les interactions d’apprentissage entre l’enseignant et les apprenants, et plus particulièrement les interactions de tutelle, lorsque l’enseignant intervient directement dans l’activité à propos de la tâche engagée, nous avons donc conceptualisé, mis en œuvre et analysé un dispositif didactique ayant trait à la nutrition végétale, à l’école élémentaire (Beuve, 2017). Il s’agissait là de mettre à l’étude, chez les plantes vertes, le processus biologique permettant la production de leur propre matière organique, et ce à partir de matières exclusivement minérales.

2Dans une première partie et, à l’appui d’un tel objet de savoir, nous présenterons le cadre conceptuel de la problématisation, ainsi que notre problème de recherche, portant alors sur la caractérisation des ressources nécessaires à la construction du savoir en jeu, et pour lequel nous formulerons une hypothèse de travail. À la suite de quoi, nous exposerons dans une deuxième partie le dispositif didactique mis en place pour répondre à ce problème avec, au cœur de ce dispositif, ce que nous avons en outre déjà nommé une parenthèse réflexive (Beuve, 2022a, 2022b, 2022c), ainsi que notre méthodologie d’analyse. Puis, nous proposerons dans une troisième partie l’analyse des interventions de cette parenthèse réflexive, en nous essayant à une schématisation du travail de problématisation de l’un de nos différents groupes de travail. Dans une quatrième partie, nous discuterons les résultats d’analyse de cette étude empirique, au regard notamment de la dimension curriculaire des apprentissages en termes de problématisation scientifique.

Cadre théorique et apodicticité des savoirs scientifiques

3À la suite de Bachelard (1938, 1949) et de Canguilhem (1955, 1977), notre cadre théorique envisage avant tout l’accès à un savoir scientifique, en tant que connaissance raisonnée, par le biais de l’abandon d’une opinion commune, d’une connaissance non questionnée. Sur un plan didactique, établir des raisons – qui fondent et contraignent les solutions possibles – en sciences revient à caractériser, à mettre sous tension et à organiser ce qui relève d’un registre des faits d’un côté, et d’un registre des modèles de l’autre. C’est alors, et sur un plan plus pédagogique, au moyen de la confrontation, de l’explicitation et de la justification (Orange, 2000) que devient possible « cet accès aux raisons qui marque véritablement l’entrée dans la science. » (Orange, 2007b, p. 87). Discutons présentement quelque peu plus en détail cette question de la problématisation, pour pouvoir ensuite mieux comprendre les motivations de notre recherche.

Cadre conceptuel de la problématisation

  • 1 Car, et dans l’esprit bachelardien, les éléments empiriques restent des construits emplis de théori (...)

4La science, lorsqu’elle s’intéresse à des problèmes explicatifs (Orange, 1997), vise avant tout à comprendre, à « rendre le cours de la Nature non simplement prévisible mais intelligible ; cela signifie qu’elle recherche des systèmes rationnels de connexion, grâce auxquels on peut attribuer un sens au cours des événements. » (Toulmin, 1973, p. 114). Partant de ce constat et s’appuyant sur des références à la fois d’ordre épistémologique (Le Moigne, 1977 ; Walliser, 1977) et psychologique (Vergnaud, 1987), Martinand (1987) a alors posé la nécessité de distinguer en sciences et dans les apprentissages qui s’y réfèrent les deux registres qui suivent : celui du référent empirique et celui des modèles, un modèle devant être entendu ici comme « une construction – sous forme de schémas, de texte, d’équations, etc. ou d’une combinaison de ces formes – destinée à rendre compte de certains phénomènes (Orange, 1997). » (Orange et Orange-Ravachol, 2013, p. 54). Et de la mise en relation de ces deux registres (Martinand, 1992, 1994), est issu le premier schéma de la modélisation, modifié ensuite par Orange (1994a, 1994b, 1997) avec l’ajout d’un troisième registre, à savoir le registre explicatif, lequel comporte des « éléments théoriques, méthodologiques et métaphysiques qui » (Orange, 2007a, p. 38) permettent de penser, de rendre intelligible le modèle élaboré, l’explication, et d’en tirer toute sa valeur heuristique. Cependant, et afin d’échapper entre autres à cette opposition discutable1 de l’empirie à la théorie, Orange (2020) préfère dorénavant, en lieu et place du registre empirique, parler d’un registre des faits. Au sein de ce dernier, figure alors tout ce qui a trait aux systèmes que l’on étudie, tout ce qui peut être considéré comme pertinent pour le problème travaillé, qui n’est pas remis en question, et qui relève donc tout autant de l’empirie que de la théorie. Nous proposons alors, à la suite de ce qui vient d’être dit, de rendre compte (figure 1) de ces différents registres de l’activité scientifique.

Figure 1 : registres en jeu dans l’activité scientifique

5Reste que la construction d’une explication, entendue comme un processus de problématisation, nécessite selon Bachelard (1949) et Dewey (1967) la distinction de faits et d’idées – les modèles pouvant alors être assimilés à des idées –, mais également la distinction :

  • de l’assertorique, qui concerne les faits et les idées qui sont ainsi mais qui auraient pu en être autrement ;
  • et de l’apodictique, qui fonde les faits et les idées en nécessités.

6C’est pourquoi, et du point de vue qui est le nôtre, un simple « changement de conceptions n’est pas une condition suffisante d’accès aux savoirs scientifiques. En effet, ce n’est pas en termes de vrai et de faux que se comprennent ces savoirs : ils ont un caractère apodictique (de nécessité) que les élèves doivent construire. » (Orange, 2007b, p. 87).

Double dédoublement de la problématisation et objet de savoir en jeu

7À la manière de Lhoste (2008), nous proposons alors sur l’objet de savoir en jeu dans cette étude empirique et, afin de mieux cerner ce double dédoublement de la problématisation, la schématisation (figure 2) d’une enquête possible pour expliquer le devenir du gaz carbonique prélevé par la plante, enquête où se trouvent conjointement établies une impossibilité et une nécessité.

Figure 2 : schématisation d’une enquête possible pour expliquer le devenir du gaz carbonique prélevé par la plante

8Ici même, l’explication scientifique recherchée vise à savoir comment la plante grandit, à partir de ce qu’elle prélève. Le premier dédoublement, sur un plan horizontal, se met alors en place lorsque l’on parvient à désyncrétiser :

  • un certain nombre de faits, tels que la plante prélève du gaz carbonique et produit sa propre matière organique ;
  • d’un certain nombre d’idées, comme celle d’une transformation physique ou bien chimique de la matière.

9Cependant, aucun savoir scientifique n’est encore produit à ce stade, car nous en restons là au seul champ de l’assertorique et c’est bien, sur un plan vertical, le second dédoublement qui, en nous permettant d’accéder « à des principes de nécessité. » (Bachelard, 1949, p. 11), va rendre possible le passage d’opinions communes à de réels savoirs scientifiques et ce, lorsqu’il est finalement admis « qu’il ne saurait en être autrement. » (Reboul, 1992, p. 77). Dans notre cas, et puisque le gaz carbonique correspond à de la matière minérale, c’est-à-dire inorganique, l’idée d’une transformation physique de la matière, qui ne modifie pas la structure moléculaire du corps mis en jeu, ne peut plus convenir. De façon subséquente, l’idée d’une transformation chimique de la matière « n’est plus une idée comme une autre, elle devient nécessaire et c’est bien l’enquête qui lui donne son caractère de nécessité. » (Lhoste, 2008, p. 66).

10À la manière d’Orange (2020), nous proposons maintenant, en nous référant aux différents registres de l’activité scientifique, de rendre compte (figure 3) du produit de la problématisation sur l’objet de savoir en jeu dans cette étude empirique.

Figure 3 : schématisation du produit de la problématisation sur l’objet de savoir en jeu dans cette étude empirique

  • 2 Absorbée par les racines.
  • 3 Qui, nous ne sommes pas sans le savoir, devra être convertie après avoir été captée par les feuille (...)

11En tant que condition de possibilité du modèle à construire, cette nécessité fonctionnelle d’une transformation chimique de la matière trouve sa pleine traduction dans le processus de la photosynthèse oxygénique, à savoir le modèle ici en jeu, et qui consiste alors pour les plantes à réduire par l’eau2 le gaz carbonique, ou CO2 atmosphérique, à l’aide de l’énergie solaire3, et ce afin de synthétiser de la matière organique.

Problème de recherche et hypothèse de travail

  • 4 Parmi les ressources externes mobilisables en milieu scolaire pour apprendre, Lescouarch (2016, 201 (...)

12Comme la schématisation précédente (figure 3) nous le rappelle, maîtriser pleinement « un savoir scientifique, c’est ainsi accéder, dans un cadre théorique défini, aux conditions de possibilité des solutions explicatives, donc à leur part de nécessité. » (Orange, 2006, p. 78) avec, ici même, la nécessité d’une transformation chimique de la matière. Nous souhaiterions alors, dans le cadre de cette contribution, caractériser les éléments qui, en tant que ressources4, pourraient rendre possible la construction d’une telle nécessité à l’école élémentaire. Parmi ces différentes ressources, l’on pense alors volontiers aux supports proposés en situation de classe, et plus généralement aux « éléments matériels que l’on construit pour donner accès aux compétences que l’on souhaite faire acquérir. » (Lescouarch, 2018, p. 92). Et, sur ce point, nous devons reconnaître que la :

présentation, le support proposé, la plus ou moins grande familiarité du contexte pour les élèves, ce que nous pourrions appeler « l’habillage » des exercices, peut être un guide. Mais ces traits, nommés traits de surface, ne peuvent être les seuls critères. Il est important de connaître le mode de raisonnement et les opérations intellectuelles en jeu, ce que nous pouvons nommer traits de structure. (Higelé, 1997, p. 69).

13Il nous a donc fallu penser un temps de l’apprentissage qui rende possible, à l’issue de la réalisation de tels exercices, de telles tâches, la révélation de ces traits de structure, et ce afin de remédier à d’éventuels écarts entre les réponses attendues, et celles formulées par les apprenants. Ce moment privilégié, et c’est l’hypothèse de travail que nous avons faite, réside probablement dans l’aménagement d’une parenthèse réflexive, parenthèse au cours de laquelle, par le biais d’interactions de tutelle, l’enseignant régulerait plus finement les apprentissages entrepris, en s’entretenant de façon successive et avec chaque groupe de travail au sujet des tâches précédemment proposées. Et ce avec, au cœur de ladite parenthèse, l’idée que les apprentissages se réalisent le plus souvent, et si ce n’est toujours « dans un collectif, une communauté apprenante, qui peut jouer un rôle d’étayage par l’aide et les ressources. » (Lescouarch, 2018, p. 98-99).

Matériels d’étude et méthodes de travail

14Nous allons maintenant expliciter le dispositif didactique mis en place, accompagné de sa méthodologie d’analyse. Précisons d’emblée que, s’il ne s’agit pas ici d’étudier une situation ordinaire, il ne saurait non plus être question d’une quelconque ingénierie didactique, laquelle, sous le contrôle de la théorie, vise à produire des situations d’enseignement efficaces du point de vue des apprentissages engagés. Plus justement, nous préférons nous réclamer de la méthode des situations forcées (Orange, 2010a, 2010b), sorte de mixte entre les propositions d’un chercheur et l’expertise d’un enseignant. Sous le contrôle du chercheur et de ses objectifs de recherche, de telles situations modifient certes quelque peu le travail de la classe, mais sans pour autant en bouleverser son fonctionnement normal, ce dont par ailleurs l’enseignant reste garant.

Dispositif didactique

15Afin de mettre au travail notre question de recherche – des ressources externes mobilisables en milieu scolaire pour problématiser –, nous avons conceptualisé puis mis en œuvre à l’aide d’un enseignant de formation scientifique et, par ailleurs Maître d’accueil temporaire (MAT), une séquence d’enseignement-apprentissage au sein d’une classe de Cours moyen première année (CM1) / Cours moyen deuxième année (CM2), portant sur le thème d’étude de la nutrition végétale.

16À l’image de très nombreuses études de cas travaillant la problématisation scientifique (Lhoste, 2005, 2006 ; Orange, 2003b), cette séquence intègre, en amont des investigations empiriques, la mise en place d’un débat scientifique. Les investigations empiriques se composent quant à elles de sept séances, expérimentales pour les unes, documentaires pour les autres, et traitent respectivement du besoin en eau (séances 1, 2 et 3), du besoin en sels minéraux (séances 4 et 5), et du besoin en CO2 + lumière (séances 6 et 7). Pour la présente contribution, notre attention se portera sur la parenthèse réflexive qui a fait suite à la séance 6.

Méthodologie d’analyse

17La séance 6, ainsi que la parenthèse réflexive qui lui a fait suite, ont toutes deux fait l’objet d’un enregistrement vidéo assuré par nos soins et qui, dans le cas de la parenthèse réflexive, a été transcrit intégralement.

18Le déroulement de la séance 6, qui ne constitue pas le cœur de notre analyse, a néanmoins été brièvement présenté, afin de pouvoir contextualiser et mieux interpréter nos résultats d’analyse portant sur la parenthèse réflexive. Surtout, et puisqu’elles ont clos la présente séance, les réponses écrites à partir desquelles s’est engagée la parenthèse réflexive, ont été transcrites.

19L’analyse des interventions de la parenthèse réflexive s’est pour sa part effectuée au regard des différents registres de l’activité scientifique (figure 1) qui mettent en relation des faits et des modèles, par l’entremise de nécessités fonctionnelles. Nous avons donc, dans l’analyse de ces interventions, d’abord tenté de repérer des occurrences ou, plus justement, des ensembles d’occurrences de deux types, celles portant sur des faits, celles portant sur des idées – et notamment des idées nécessaires –, pour ensuite les regrouper au sein d’une schématisation du produit de la problématisation, empruntée à Orange (2020).

20Ajoutons enfin que dans le cadre de cette contribution, nous rendrons seulement compte de l’analyse des interventions de la parenthèse réflexive du groupe 3, dont les résultats nous ont semblé représentatifs de l’ensemble des groupes de travail de la classe.

Mise en œuvre d’un dispositif didactique ayant trait à la nutrition végétale et analyse des échanges langagiers

21Nous allons maintenant présenter le déroulement de la séance 6, afin de pouvoir contextualiser et mieux interpréter nos résultats d’analyse portant sur la parenthèse réflexive qui lui a fait suite.

Présentation du déroulement de la séance 6

  • 5 Déjà travaillée lors du débat scientifique.

22Tout d’abord, et après avoir rappelé que les séances précédentes avaient porté sur les besoins en eau (séances 1, 2 et 3) et en sels minéraux (séances 4 et 5), l’enseignant annonce à l’ensemble des groupes de travail – qui ont été constitués de façon homogène (quant aux conceptions) à l’issue de l’évaluation diagnostique – de la classe que la présente séance vise à mettre au travail la question5 qui suit : à quoi sert la feuille ?

23C’est alors que deux documents (Lamarque et Tavernier, 2006, p. 93) qui, en termes de traits de surface, usent de l’analogie de la feuille à l’usine, sont ensuite proposés aux différents groupes de travail.

24Sur le premier de ces deux documents est d’abord, et en présence du soleil (lumière solaire), représentée une plante verte – fleurie –, prélevant de l’eau et des sels minéraux (flèche entrante) par ses racines, du dioxyde de carbone (flèche entrante) par ses feuilles, et rejetant du dioxygène (flèche sortante) par ses feuilles. Sur le second document sont ensuite, et toujours en présence du soleil (source d’énergie), représentés :

  • un fraisier, qui prélève de l’eau et des sels minéraux (flèche entrante) au niveau de ses parties souterraines et qui est muni, au niveau de ses parties aériennes d’un bourgeon, d’une fleur et d’un fruit en plus de ses feuilles avec, posée sur l’une de ses feuilles une usine, prélevant du dioxyde de carbone (flèche entrante) et rejetant – par sa cheminée – du dioxygène (flèche sortante) ;
  • la même usine – nommée USINE « FEUILLE VERTE » – munie d’une entrée des matières premières (dioxyde de carbone, importé par des véhicules d’un certain type ; eau + sels minéraux, importés par des véhicules d’un autre type) et d’une sortie des aliments fabriqués (sève sucrée [aliments pour les différentes parties de la plante], exportée par des véhicules d’un autre type encore), aliments fabriqués ayant vocation à rejoindre les bourgeons, les – autres – feuilles, les fleurs, les fruits et les racines.

25Ajoutons à cela que ces documents étaient accompagnés de quelques questions, pour lesquelles nous présentons ci-après la transcription des réponses du groupe 3 (tableau 1), où les orthographes grammaticale et lexicale ont été corrigées.

Questions Réponses
1) Pour se nourrir, les plantes chlorophylliennes puisent dans le sol, par leurs racines… & dans l’air, par leurs feuilles…

Elles puisent de l’eau plus des sels minéraux.

Elles puisent du gaz carbonique et de l’oxygène.

2.1) On compare souvent les feuilles à des usines. Regarde ces dessins et explique. Parce qu’elles mélangent le gaz carbonique et l’eau + les sels minéraux.
2.2) Où le fraisier puise-t-il ses aliments ? Comment la fraise fait-elle pour grossir ? Il les puise au niveau des racines et des feuilles.

Tableau 1 : transcription des réponses du groupe 3

  • 6 Bien que l’enseignant ait, en amont, averti l’ensemble des groupes de travail de la classe de l’imp (...)
  • 7 Ou principe de nécessité.

26À la lecture de ces réponses, nous remarquons tout d’abord une absence de prise en compte du sens des flèches6 concernant les échanges gazeux, puisqu’il est fait état d’un prélèvement de CO2 et d’O2 dans l’air, par les feuilles (réponse à la question 1) ; du reste, ce groupe envisage bien que les matières premières soient à la fois prélevées dans le sol et dans l’air (réponse à la question 2.2). Ensuite, et lorsqu’il s’agit de livrer la condition de possibilité7 de la solution explicative ici en jeu, à savoir celle de l’usine « feuille verte », ce groupe avance l’idée d’un mélange de ces mêmes matières premières (réponse à la question 2.1), à la différence de l’idée d’une transformation (figure 2). Nous le constatons, avec ce prélèvement d’O2 mais, plus encore, avec ce mélange des matières premières, le groupe 3 ne semble pas faire appel aux modes de raisonnement attendus, aux opérations intellectuelles ici en jeu, c’est-à-dire aux traits de structure de la situation proposée. D’où la nécessité, pour ce même groupe et par le biais de la métacognition, de « focaliser son attention sur le processus qui conduit à la solution et non sur la situation elle-même. » (Higelé, 1997, p. 166), sur ses caractéristiques contingentes, ou traits de surface.

Analyse des échanges langagiers de la parenthèse réflexive

  • 8 Ou boucle de rétroaction, si l’on y adjoint la séance 6.

27En plus du problème de la nature des échanges gazeux, l’idée d’une transformation de la matière n’étant pas construite lors de la séance 6 une rétroaction8, ou feedback, s’avère donc nécessaire afin de questionner entre autres le groupe 3 au sujet de l’idée proposée, celle d’un mélange de la matière, et ainsi tenter « de lui faire faire une analyse afin qu’il mette en œuvre, comme le dit B. Rey, “un processus mental conscient et volontaire”. » (Higelé, 1997, p. 166). Les interventions enseignantes participant au repérage de ce double écueil, à savoir le fait d’un prélèvement d’O2, et l’idée d’un mélange de la matière, vont alors donner naissance à une parenthèse réflexive, et faire l’objet de notre analyse.

Première partie de la parenthèse réflexive, ou la mise au travail du registre de la factualisation

28À l’appui du premier document de travail, l’enseignant commence cet entretien par le rappel de faits qui ont été construits lors des séances précédentes, lesdits faits s’énonçant de la sorte : par ses racines, la plante prélève au niveau souterrain de l’eau et des sels minéraux.

  • 9 C’est pourquoi et ici même, la construction de tels faits repose pour l’essentiel sur des arguments (...)

29Après quoi, l’enseignant poursuit cet entretien (tableau 2) par la lecture de faits que, justement, le présent document de travail apporte9, lesdits faits s’énonçant de la sorte : par ses feuilles, la plante prélève et rejette au niveau aérien, respectivement, du CO2 et de l’O2.

Intervenant(s) Intervention
Prélèvement du CO2
28 Enseignant Quelle est la troisième chose qu’elle absorbe ?
31 Marceau Du gaz carbonique.
32 Enseignant Du gaz carbonique. Est-ce que c’est au niveau souterrain ?
33 Marceau Euh… Non. C’est au niveau a… aérien.
34 Enseignant Par quel euh… organe ? Par quel euh…
35 Marceau Par les feuilles.
36 Enseignant Par les feuilles. Donc là on est à la troisième matière absorbée. Est-ce que le gaz carbonique c’est bien une matière ?
38 Maxime Oui.
39 Tim Oui.
40 Enseignant Oui.
41 Tim C’est du gaz.
45 Enseignant Gaz. Donc vous vous êtes des CM2. On a vu euh… gaz, liquide…
46 Marceau Oui.
47 Enseignant … solide hein… Donc euh… vous savez bien que c’est une matière. Très bien.
Rejet de l’O2
47 Enseignant Est-ce qu’elle absorbe autre chose ?
48 Tim Oui. Euh… Du… De l’oxygène.
49 Enseignant Elle absorbe l’oxygène ?
50 Tim Euh… Oui.
51 Enseignant Montre-moi.
52 Tim Ben… Ah non. Elle expire de l’oxygène.
53 Enseignant Elle en absorbe ou elle en rejette ?
54 Maxime, Tim Elle en rejette.
55 Enseignant Ah…
56 Tim Parce que là la flèche elle montre [monte] sur la feuille. Donc ça veut dire qu’elle absorbe. Et là elle rejette de l’oxygène.

Tableau 2 : premier extrait de l’entretien entre l’enseignant et le groupe 3

30Si, à la lecture de ce premier extrait, nous pouvons d’abord remarquer que le groupe 3 ne commet pas d’erreur quant au fait que la plante prélève du CO2, nous devons ensuite observer qu’il ne lui semble pas plus nécessaire d’envisager un prélèvement (interventions 48, 50) qu’un rejet (interventions 52, 54, 56) de l’O2. C’est alors que ce rejet de l’O2 ne semble pas en soi nécessaire pour le groupe 3, pas plus d’ailleurs que ne peut l’être le prélèvement du CO2 : il est dit ici qu’il est prélevé, mais sans raison véritable, si ce n’est que le premier document de travail le mentionne. Finalement, et avec ce besoin en CO2, nous reconnaissons là :

une connaissance qui ne présente aucun caractère de nécessité : elle est « vraie », mais elle pourrait être « fausse » sans remettre en cause la cohérence du système théorique. Ainsi, pour beaucoup d’élèves, le fait que les végétaux absorbent ou rejettent du CO2 est une connaissance assertorique, dans la mesure où ils hésitent souvent entre les deux, et n’ont aucune raison de choisir l’un par rapport à l’autre. (Orange, 1997, p. 229).

  • 10 En effet, comprenons bien que cette « nutrition des végétaux, comprise comme un flux de matière et (...)

31Autrement dit si, du point de vue du savoir savant, le besoin en CO2 est une connaissance apodictique10 il demeure, du point de vue du savoir à enseigner à l’école élémentaire, une connaissance assertorique ce qui, en outre, est également le cas des besoins en eau et en sels minéraux.

De la première à la seconde partie de la parenthèse réflexive

32De la sorte, et lorsqu’il invite le groupe 3 à s’intéresser d’abord aux différents besoins de la plante, l’enseignant participe à la mise au travail du registre de la factualisation et, par la même occasion, au premier dédoublement de la problématisation, c’est-à-dire à la désyncrétisation de ce qui relève du monde des faits et du monde des idées. Puisqu’ils ne sont pas discutés dans leurs fondements, ces faits relèvent bien du domaine de l’assertorique, là où ne se pose pas la question de savoir pourquoi, ni même de savoir s’il pourrait en être autrement. Reste que ces faits peuvent malgré tout, et s’ils sont utilisés dans un raisonnement, s’inscrire dans un mouvement apodictique en permettant l’accès à un principe de nécessité, telle la nécessité de la transformation de la matière.

33Intéressons-nous à présent à la mise au travail du registre de la modélisation, en relation avec le registre de la factualisation, afin d’y apprécier ou non le second dédoublement de la problématisation, c’est-à-dire l’accès à un principe de nécessité.

Seconde partie de la parenthèse réflexive, ou la mise au travail du registre de la modélisation en relation avec le registre de la factualisation

34Une fois le rappel effectué des différents besoins de la plante, l’enseignant poursuit cet entretien (tableau 3), à l’appui du second document de travail, par le questionnement suivant : couramment, l’on compare la feuille de la plante à une usine, pourquoi ?

Intervenant(s) Intervention
69 Enseignant Super. Pourquoi est-ce qu’on peut dire que la feuille c’est une usine ?
71 Tim Parce qu’elle arrive à faire euh… des mélanges avec euh… Ben de l’eau et les sels minéraux. Ça se mélange avec euh… le… Ben le gaz carbonique.
72 Enseignant D’accord.
73 Tim Après ça ressort de la sève euh… sucrée.
74 Enseignant Est-ce que tu crois que dans l’usine il y a juste un mélange entre les deux ?
75 Tim Euh…
76 Enseignant Est-ce que tu penses que si on prend de l’eau, des sels minéraux et du gaz carbonique, on obtient du sucre, de la sève sucrée (donc des sucres) ?
77 Maxime Ben…
78 Tim Ben…
79 Enseignant Est-ce que tu penses qu’il y a juste un mélange ?
80 Tim Euh…
81 Maxime Ben dans une fraise on dit des fois [parfois] : elle est sucrée.
82 Enseignant D’accord. Donc il… il peut y avoir du sucre dans la fraise. Ça je suis d’accord avec toi.
83 Maxime Ben dans les fraises…
84 Enseignant Mais est-ce que vous pensez que dans l’usine… L’usine elle se contente de prendre le gaz carbonique, l’eau, les sels minéraux, elle les mélange et ça fait du sucre ?
85 Maxime Ben non.
86 Tim Ben ça fait peut-être… ça fait peut-être que de la sève.
87 Enseignant Qu’est-ce qu’elle… Moi je pense qu’il y a pas juste un mélange.
88 Marceau Elle fabrique.
90 Enseignant Il y a…
91 Marceau Elle fabrique surtout. Elle fabrique quelque chose.
98 Enseignant Donc on va fabriquer quelque chose là. Du coup cette usine elle fabrique quoi ?
99 Tim Euh… de la sève.
100 Maxime Ben de la sève.
106 Enseignant Des sucres.
107 Maxime, Tim Des sucres.
108 Enseignant De la sève sucrée. Elle fabrique des sucres. Elle fabrique ces sucres à partir de quoi ?
110 Maxime Ben à partir de la plante. Ben grâce à…
111 Enseignant À partir de quoi ? Qu’est-ce qu’elle prend pour fabriquer ces sucres ?
113 Tim Dioxyde de carbone.
114 Enseignant Le dioxyde de carbone.
115 Tim L’eau et les sels minéraux.
116 Enseignant L’eau… l’eau et les sels minéraux. Vous voyez bien que là ils rentrent et…
117 Maxime … ils se transforment.
126 Enseignant En sève sucrée. Donc à… à l’intérieur de l’usine il y a pas juste un mélange.

Tableau 3 : second extrait de l’entretien entre l’enseignant et le groupe 3

  • 11 Qui, finalement, apporte une solution explicative – la feuille de la plante est une usine – au prob (...)
  • 12 Ce fait, de la fabrication de sucres par la plante est, tout comme le prélèvement du CO2, livré par (...)

35À la lecture de ce second extrait, nous pouvons remarquer un changement de registre avec, à l’initiative de l’enseignant, la volonté de mettre en question les faits précédemment travaillés – ce que la plante prélève –, et ce de façon conjointe à un fait livré par le second document de travail – ce que la plante fabrique – ; le tout, au travers de la question11 : pourquoi est-ce qu’on peut dire que la feuille c’est une usine ? C’est alors que, tout en rappelant ce que la plante prélève, Tim avance l’idée d’un mélange (intervention 71) – et non d’une transformation –, avant d’ajouter ce que la plante fabrique12 (intervention 73). De multiples tentatives de déstabilisation, de la part de l’enseignant, s’enchaînent ensuite (interventions 74, 76, 79, 84, 87) en vue de critiquer, ou de plus simplement mettre en doute cette idée d’un simple mélange de l’eau, des sels minéraux et du CO2. À la suite de quoi, Marceau abandonne finalement au nom du groupe l’idée d’un mélange, au profit d’une fabrication (interventions 88, 91, 95, 97), que Maxime associera plus tard à l’idée d’une transformation (intervention 117). Or Orange (2006) le rappelle, glisser « d’une conception à une autre sans comprendre pourquoi cela ne peut pas être autrement, donc sans raisons, relève de la conversion, non du travail scientifique. » (p. 89). C’est pourquoi la nécessité de l’idée d’une transformation ne nous paraît pas ici suffisamment fondée, faute d’arguments valables. Et ce bien que l’enseignant use, lors de ses multiples relances critiques, d’un doute, mais d’un doute que l’on pourrait qualifier de sceptique, au lieu de mobiliser un doute plus heuristique, en accord avec le cadre conceptuel de la problématisation que nous mobilisons.

Discussion générale : dynamique de la problématisation et interventions enseignantes

  • 13 Faits qui, par définition, nécessitent une explication.

36Au regard du problème explicatif en jeu, nous allons maintenant envisager les interventions de cette parenthèse réflexive par le prisme des faits13 qui sont à convoquer, et de la nécessité fonctionnelle qui est à caractériser, à différents niveaux de la scolarité notamment.

Intérêt de la parenthèse réflexive à la convocation de faits

  • 14 Et non de médiation pour laquelle, et à la différence de la tutelle, l’enseignant n’intervient pas (...)
  • 15 Faits que, et pour reprendre la terminologie d’Orange (2020), l’on serait tenté de qualifier de con (...)

37Lors de la parenthèse réflexive, l’enseignant commence par revenir, à l’appui du premier document de travail, sur les différentes matières prélevées par la plante. Il nous semble alors qu’au travers de cette interaction de tutelle14, l’étayage de l’enseignant (Bruner, 1983) participe à la délimitation de l’espace de problématisation en jeu, c’est-à-dire à la détermination de ce qui doit être en question, et de ce qu’il convient de laisser hors question, et ce puisque, nous le savons, la problématisation « exige de s’appuyer sur un certain nombre d’éléments que l’on ne met pas en question, mais sur lesquels au contraire on adosse son questionnement. » (Fabre et Orange, 2022, p. 203). Cette détermination de faits15, retenus comme pertinents pour la construction du problème en jeu, définit ainsi le degré d’ouverture de la situation proposée ; mais, plus encore, elle va rendre possible, ou tout du moins envisageable, la construction de la nécessité de la transformation de la matière. Comme le précise Orange (2000), une part fondamentale du travail scientifique consiste alors, loin de toute activité conceptuelle, à explorer et à déterminer les faits qui se doivent de l’être. Finalement, c’est un registre des faits suffisamment constitué qui est ici visé, et ce afin « que l’on puisse construire un problème en grande partie par convocation de faits déjà objectivés. » (Orange, 2003a, p. 67). La problématisation s’accompagne donc toujours d’une factualisation, ou construction de faits, construction d’autant plus essentielle lorsqu’elle permet à un ensemble d’apprenants de disposer d’un champ de problématisation commun (Orange, 2002).

Intérêt de la parenthèse réflexive à la caractérisation d’une nécessité fonctionnelle

38Ici même, nous essaierons d’abord de faire la preuve de l’intérêt de la mise en œuvre d’une parenthèse réflexive, lors de l’investigation et sur un tel objet de savoir à la construction, à l’école élémentaire, de la nécessité de la transformation de la matière, construction cependant subordonnée à une posture enseignante spécifique, donc à l’alter. Au regard d’une telle posture, nous schématiserons ensuite le processus comme le produit d’une problématisation possible au cours de ladite parenthèse, tout en discutant l’intérêt d’une telle problématisation, dans une perspective curriculaire.

Posture enseignante requise au cours de la parenthèse réflexive

39Lors de la parenthèse réflexive, et après être revenu sur les différentes matières prélevées par la plante, l’enseignant tente de mettre en doute cette idée d’un simple mélange de l’eau, des sels minéraux et du CO2, mais sans faire appel à la démarche même du groupe de travail, à la conscientisation de son mode de raisonnement, de ses opérations intellectuelles et, finalement, à l’analyse de son erreur. C’est pourquoi, et de ce manque de réflexivité sur l’action que nous constatons, nous serions plus enclins à envisager ici à l’enseignant une posture de guidage, plus que de guidance (Lescouarch, 2016, 2018), lors de cette interaction de tutelle. En effet, si l’une et l’autre posture se retrouvent dans l’approche tutélaire d’un enseignant fixant le but, comme le chemin à suivre, la posture de guidance renvoie cependant « à une situation plus ouverte de réflexivité […] dans une directivité [restant] masquée. » (Lescouarch, 2018, p. 107). Cette dernière posture, plus en accord avec notre parenthèse réflexive, était par ailleurs et ici tout à fait envisageable. C’est pourquoi nous pensons, à l’instar de Lescouarch (2018), pouvoir dire « qu’en accordant une attention beaucoup plus forte à la manière de conduire ces interactions, en trouvant le bon dosage entre guidage et accompagnement, et en instrumentant les interventions, nous augmentons fortement nos chances de pouvoir mieux aider les élèves. » (p. 110). Ce qui dans le cas présent, et en matière de gestes langagiers didactiques (Lhoste, 2014, 2017 ; Lhoste et al., 2013), se traduirait par un discours instructeur de l’enseignant (Gobert et Lhoste, 2023) appelant à retourner aux faits, ces derniers nous rappelant alors qu’un mélange d’eau, de sels minéraux et de CO2 correspond à de l’eau minérale gazeuse, et non à des sucres. Un tel événement de problématisation (Doussot et al., 2013, 2014), sous la forme d’une argumentation de preuve (Orange, 2003b), rendant ainsi nécessaire l’idée d’une transformation de la matière. Et ce, bien que nous ne soyons pas sans savoir que, scientifiquement parlant, ce ne sont pas l’eau, les sels minéraux et le CO2 qui, à proprement parler, se transforment en sucres. En d’autres termes, ce qui prime ici, c’est que la nécessité de la transformation de la matière soit construite en mobilisant un raisonnement logiquement acceptable. Cette construction en mode dégradé à l’école élémentaire, qui est à mettre au compte de la transposition didactique (Chevallard, 1985 ; Verret, 1975), représente d’ailleurs et de notre point de vue une condition nécessaire, au côté de conduites interactives pour que, et dans un esprit vygotskien, des apprentissages se produisent au sein de la zone de proche développement de l’apprenant, et sur un tel objet de savoir.

Schématisation du processus et du produit de la problématisation escomptée au cours de la parenthèse réflexive

Figure 4 : schématisation d’une enquête possible pour expliquer le devenir des matières prélevées par la plante

40Nous proposons alors, au regard de cette parenthèse réflexive, la schématisation (figure 4) d’une enquête possible pour expliquer le devenir des matières prélevées par la plante, enquête où se trouvent conjointement établies l’impossibilité d’un mélange de la matière et la nécessité d’une transformation de la matière.

  • 16 Faute de quoi, Rouquet (2020) constate encore aujourd’hui « des conceptions de la nutrition des pla (...)

41Au final et dans un tel registre explicatif – de type mécaniste –, la nature de la transformation que nous avons discutée précédemment – dans un registre explicatif de type mécaniste physico-chimique – (figure 2) n’est pas questionnée, mais il pourrait s’agir là d’un niveau d’élaboration élémentaire du problème de la photosynthèse à l’école élémentaire, contenant « la signification biologique du problème. » (Lhoste et Peterfalvi, 2009, p. 103), et par conséquent déterminant pour les niveaux d’élaboration suivants, au collège et au lycée16 notamment. La nature de la transformation, tel un « creux de savoir » à l’école élémentaire et sur un tel objet de savoir, pourra donc être traitée ultérieurement, mais elle ne le sera d’autant mieux que parce qu’elle aura été mise en relation avec un niveau d’élaboration élémentaire (sans solution immédiatement acceptable), par définition porteur de sens. Comme le soulignent Lhoste et Peterfalvi (2009), la problématisation vise donc tout autant la construction de problèmes, que la formulation de « problèmes en réserve » qui, en sus, nous offrent un ensemble de « possibles didactiques pour échapper à la reprise curriculaire souvent peu différentielle, lorsqu’une même notion est abordée à plusieurs niveaux d’enseignement. » (p. 103).

Figure 5 : schématisation du produit de la problématisation escomptée au cours de la parenthèse réflexive entre l’enseignant et le groupe 3

42En le schématisant et, en nous référant aux différents registres de l’activité scientifique, nous proposons maintenant de rendre compte (figure 5) du produit de la problématisation escomptée au cours de la parenthèse réflexive entre l’enseignant et le groupe 3, et ce bien que la construction de la nécessité de la transformation de la matière ne soit pas ici allée à son terme.

43Si la construction d’une explication reste le propre de toute activité scientifique, ou presque, force est de constater qu’avec l’image d’une plante qui est une usine, ladite explication est ici livrée d’emblée par le second document de travail. Certes mais, comme le précisent Orange et al. (2022), la caractérisation de nécessités fonctionnelles représente malgré tout « la partie essentielle de ces savoirs. D’une part, parce qu’elles ont une valeur bien plus générale qu’une solution (plusieurs modèles peuvent exister qui respectent ces nécessités […]) ; d’autre part, parce que ce sont elles qui fondent en raison les solutions possibles donc qui font que les savoirs scientifiques ont une certaine apodicticité, une certaine nécessité. » (p. 29).

L’alter au sein de la parenthèse réflexive, comme révélateur de l’étayage apporté par les outils et / ou supports pédagogiques

  • 17 Lorsqu’il s’agit d’utiliser un dessin, une image, un schéma… pour donner à voir un phénomène, ou au (...)
  • 18 Lorsqu’il s’agit d’utiliser un concept pour décrire, comprendre et prévoir l’évolution d’un phénomè (...)

44En s’appuyant sur l’image d’une plante qui est une usine, le second document de travail utilisé lors de la séance 6 sollicite à l’évidence, et en termes de types d’action chez l’apprenant, la représentation analogique17 au détriment de la représentation symbolique18, c’est-à-dire de la modélisation – stricto sensu –, à l’abstraction plus marquée et, pour sûr, hors de portée à l’école élémentaire. C’est pourquoi un tel support pédagogique représente, de notre point de vue, une première forme d’étayage des apprentissages qui, pour être effective, requière cependant le concours, tout du moins dans le cas de notre étude empirique, de l’alter, que la mise en œuvre de notre parenthèse réflexive rend alors possible. C’est donc au moyen « de la construction des tâches proposées aux élèves reprise / accompagnée par des gestes langagiers didactiques ajustés. » (Gobert et Lhoste, 2023, p. 38) de la part de l’enseignant, que pourront être construits des problèmes explicatifs. D’où notre plein accord, et c’est ainsi que nous terminerons, avec Meirieu (2015) quand il affirme qu’il n’est possible pour l’apprenant de « construire son propre savoir sans l’aide rigoureuse de l’adulte, sans un regard bienveillant et un environnement stimulant qu’il revient à ses éducateurs de mettre en œuvre » (p. 13).

Conclusion

45À l’issue de cette étude empirique, il apparaît que la mise en œuvre d’une parenthèse réflexive, lors de l’investigation, a favorisé la caractérisation d’une nécessité fonctionnelle, à savoir la nécessité de la transformation de la matière ; et quand bien même, faute d’une posture enseignante réellement adéquate, sa construction n’a pu aller à son terme. Si la construction d’un tel principe de nécessité suggère l’accès à un réel savoir scientifique (Bachelard, 1949), il n’en reste pas moins qu’elle s’accompagne d’une convocation de faits – eux-mêmes construits à l’issue d’un processus de factualisation –, à laquelle la parenthèse réflexive nous a également paru déterminante. La nature de la transformation ne peut certes être questionnée à l’école élémentaire, ce qui laisse en quelque sorte le problème de la photosynthèse en suspens, mais elle pourra l’être à un niveau d’enseignement supérieur, puisque faisant appel à un registre explicatif d’un nouvel ordre. Nous pensons donc, à la suite de Lescouarch (2016, 2018), que si la construction d’un support pédagogique de qualité – qui ici repose sur la représentation analogique – représente, dans un milieu étayant, une ressource certaine, le recours à autrui, l’alter, par le biais des interactions et, notamment, des interventions de l’enseignant, constitue une dimension fondamentale de l’étayage des apprentissages. On devine là, concernant la formation des enseignants, tout l’intérêt qu’il y a à vouloir mettre en valeur un aspect de la situation pédagogique, celle de l’ajustement des gestes langagiers didactiques – visant à induire des scénarios cognitifs – (Gobert et Lhoste, 2023) qui, dans la réflexion enseignante, reste peut-être trop souvent implicite.

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Notes

1 Car, et dans l’esprit bachelardien, les éléments empiriques restent des construits emplis de théorie(s).

2 Absorbée par les racines.

3 Qui, nous ne sommes pas sans le savoir, devra être convertie après avoir été captée par les feuilles ; d’où la caractérisation possible d’une autre nécessité fonctionnelle, celle de la transformation de l’énergie.

4 Parmi les ressources externes mobilisables en milieu scolaire pour apprendre, Lescouarch (2016, 2018) distingue les supports (fichiers, manuels, etc.), les outils (affichages, encyclopédies, etc.) et l’alter (adultes, pairs, etc.).

5 Déjà travaillée lors du débat scientifique.

6 Bien que l’enseignant ait, en amont, averti l’ensemble des groupes de travail de la classe de l’importance de bien lire le sens des flèches.

7 Ou principe de nécessité.

8 Ou boucle de rétroaction, si l’on y adjoint la séance 6.

9 C’est pourquoi et ici même, la construction de tels faits repose pour l’essentiel sur des arguments d’autorité.

10 En effet, comprenons bien que cette « nutrition des végétaux, comprise comme un flux de matière et d’éléments chimiques, et située dans le fonctionnement général d’un écosystème, conduit à penser l’entrée de carbone sous forme de CO2 comme une nécessité ; cela donne à cette connaissance un caractère apodictique. » (Orange, 1997, p. 229).

11 Qui, finalement, apporte une solution explicative – la feuille de la plante est une usine – au problème en jeu.

12 Ce fait, de la fabrication de sucres par la plante est, tout comme le prélèvement du CO2, livré par les documents de travail ; certes, mais avec les seuls faits précédemment construits, à savoir le prélèvement de l’eau et des sels minéraux, sachons reconnaître que nous nous situons « dans un cas où les constructions […] des élèves ne leur permettent pas de construire un problème scientifique pertinent au regard des savoirs visés et pour accéder aux raisons. Ce n’est [alors] que par des apports de l’enseignant, donc une transmission, que la problématisation peut [ici] s’engager. » (Orange, 2007b, p. 90).

13 Faits qui, par définition, nécessitent une explication.

14 Et non de médiation pour laquelle, et à la différence de la tutelle, l’enseignant n’intervient pas directement dans l’activité à propos de la tâche engagée.

15 Faits que, et pour reprendre la terminologie d’Orange (2020), l’on serait tenté de qualifier de conceptuels, en tant que faits éprouvés, à la différence des faits notionnels, qui relèvent des évidences de notre pensée commune.

16 Faute de quoi, Rouquet (2020) constate encore aujourd’hui « des conceptions de la nutrition des plantes de sens commun chez des élèves de terminale » (Rouquet, 2022, p. 135) avec, de facto, un écart non négligeable « entre leurs acquis et les connaissances visées par les programmes. » (Rouquet, 2022, p. 135).

17 Lorsqu’il s’agit d’utiliser un dessin, une image, un schéma… pour donner à voir un phénomène, ou au moins le rendre perceptible à la vue et à l’esprit ce qui, dans la théorie brunérienne, correspond au mode iconique ; lequel, selon Barth (1985), peut d’ailleurs être comparé aux stades préopératoire et opératoire concret de la théorie piagétienne.

18 Lorsqu’il s’agit d’utiliser un concept pour décrire, comprendre et prévoir l’évolution d’un phénomène ce qui, dans la théorie brunérienne, correspond au mode symbolique ; lequel, selon Barth (1985), peut d’ailleurs être comparé au stade opératoire formel de la théorie piagétienne.

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Table des illustrations

Légende Figure 1 : registres en jeu dans l’activité scientifique
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Légende Figure 2 : schématisation d’une enquête possible pour expliquer le devenir du gaz carbonique prélevé par la plante
URL http://journals.openedition.org/dse/docannexe/image/7567/img-2.jpg
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Légende Figure 3 : schématisation du produit de la problématisation sur l’objet de savoir en jeu dans cette étude empirique
URL http://journals.openedition.org/dse/docannexe/image/7567/img-3.jpg
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Légende Figure 4 : schématisation d’une enquête possible pour expliquer le devenir des matières prélevées par la plante
URL http://journals.openedition.org/dse/docannexe/image/7567/img-4.jpg
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Légende Figure 5 : schématisation du produit de la problématisation escomptée au cours de la parenthèse réflexive entre l’enseignant et le groupe 3
URL http://journals.openedition.org/dse/docannexe/image/7567/img-5.jpg
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Pour citer cet article

Référence papier

François-Xavier Beuve, « La parenthèse réflexive, un levier d’étayage efficient dans l’aide à la problématisation de l’apprenant ? Une étude de cas en biologie »Les dossiers des sciences de l’éducation, 49 | 2023, 105-125.

Référence électronique

François-Xavier Beuve, « La parenthèse réflexive, un levier d’étayage efficient dans l’aide à la problématisation de l’apprenant ? Une étude de cas en biologie »Les dossiers des sciences de l’éducation [En ligne], 49 | 2023, mis en ligne le 06 novembre 2025, consulté le 10 décembre 2025. URL : http://journals.openedition.org/dse/7567 ; DOI : https://doi.org/10.4000/1557b

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Auteur

François-Xavier Beuve

Centre interdisciplinaire de recherche normand en éducation et formation (CIRNEF)
Université de Rouen Normandie, France

Docteur en sciences de l’éducation, François-Xavier Beuve est attaché temporaire d’enseignement et de recherche à l’Université de Rouen Normandie. Membre du « Centre interdisciplinaire de recherche normand en éducation et formation » (CIRNEF), ses travaux de recherche portent sur les conditions de possibilité à la construction, par les élèves et dans l’écosystème didactico-pédagogique, d’objets de savoirs problématisés, et ce via une démarche active et interactive d’investigation en sciences.

francois-xavier.beuve@univ-rouen.fr

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Droits d’auteur

CC-BY-NC-ND-4.0

Le texte seul est utilisable sous licence CC BY-NC-ND 4.0. Les autres éléments (illustrations, fichiers annexes importés) sont susceptibles d’être soumis à des autorisations d’usage spécifiques.

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