Nous remercions Yann Lhoste et Stéphane Schmitt, directeurs de la thèse qui a donné lieu à cet article, ainsi que les deux experts de RDST dont les suggestions ont permis d’améliorer la qualité de ce texte. Nos remerciements vont également à Vincent Chassany, qui a animé la séance de biologie, ainsi qu'à Martine Pernodet et Nathalie Octo ayant piloté la séance d’anglais.
1Nous cherchons à comprendre les raisonnements classificatoires de futurs enseignants de sciences de la vie et de la Terre (SVT) engagés dans un dispositif de formation qui repose sur une reconstruction didactique fondée sur l’histoire des sciences. Dans ce dispositif, l’analyse d’articles scientifiques et l’étude historique de sources primaires sont envisagées comme un levier pour l’apprentissage conceptuel. La pluralité des classifications biologiques est mise au travail avec l’exemple du groupe des végétaux, particulièrement adapté en raison de la polysémie du concept de végétal selon les classifications (fonctionnelle et phylogénétique).
2Après avoir rapidement indiqué le contexte et les enjeux de la recherche, nous présenterons le dispositif expérimental mis en place auprès d’étudiants de master MEEF (Métiers de l’enseignement, de l’éducation et de la formation) parcours SVT et la méthode de traitement des données. Nous pourrons alors dégager les principaux raisonnements classificatoires des étudiants face au concept de végétal.
3Classer le vivant est un objet d’étude scientifique que l’on retrouve à tous les niveaux de la scolarité. Travailler sur les raisonnements classificatoires des futurs enseignants constitue donc un enjeu de formation important, qui a déjà donné lieu à publication, notamment chez de futurs professeurs des écoles (Orange Ravachol & Ribault, 2006) dans le registre phylogénétique. Nous proposons ici d’envisager l’articulation de différents registres explicatifs.
4Après avoir rappelé rapidement les enjeux scientifiques des classifications, nous montrerons comment travailler les classifications des végétaux avec des étudiants permet également d’interroger leurs représentations du concept de végétal. Nous pourrons alors formuler nos questions de recherche.
5Classer est à la fois une activité quotidienne et une activité scientifique. Elle permet de s’y retrouver dans la vie de tous les jours et d’embrasser une diversité d’objets ou de phénomènes en leur donnant une cohérence synthétique. Les classifications biologiques sont le fruit de l’histoire sociale et culturelle de communautés de spécialistes. Établir une classification implique de faire des choix qui justifient la nature des attributs ou propriétés utilisés pour établir des regroupements. Plurielles, les classifications se distinguent suivant le cahier des charges, qui correspond à l’usage que l’on veut en faire, au type de problème auquel elles répondent (Deleporte, 2014 ; Lecointre, 2008 ; Lhoste & Le Marquis, 2016 ; Mayr & Bock, 2002).
6Sur le plan historique, les premières classifications sont de type utilitaire (Lecointre & Le Guyader, 2001). Elles visent à répondre à des problèmes pragmatiques : comment ne pas confondre une plante médicinale avec une plante toxique par exemple. Nous nous focaliserons dans cette recherche sur les classifications scientifiques, possédant une visée explicative, puisque « construire une classification scientifique, c’est donc s’installer dans une explication du monde vivant » (Orange Ravachol, 2007, p. 53). Les deux approches fonctionnelles et phylogénétiques de la classification du vivant sont en relation avec les deux dimensions distinctes et cependant complémentaires de la biologie (Mayr, 1989), qui est à la fois une science fonctionnaliste et une science historique. La première cherche à comprendre le fonctionnement des êtres vivants, la seconde l’histoire évolutive des organismes. Les classifications étant plurielles, la recherche d’une unique classification du vivant est un mythe qui gomme la diversité des problèmes biologiques auxquels la pluralité des classifications répond, et qui aplatit les spécificités des caractères utilisés et des logiques propres à chacune (Deleporte, 2014), logiques que nous détaillerons ultérieurement. Notre recherche se focalise donc sur la pluralité des classifications en choisissant d’étudier le groupe biologique des végétaux. Nous entendons à présent expliquer en quoi l’exemple des végétaux nous paraît particulièrement adapté pour mettre en relation les différents systèmes classificatoires.
7Les végétaux, comme les animaux ou tout autre groupe biologique, désignent des concepts scientifiques qui n’ont de sens qu’au regard des problèmes auxquels ils répondent. Il n’en existe pas une unique acception puisque le groupe des végétaux présente un contour variable selon le type de classification. De plus, ce concept a profondément évolué avec l’histoire des sciences et en particulier l’histoire de la systématique. Examinons successivement la nature du groupe des végétaux selon les deux types de classification scientifique fonctionnelle et phylogénétique.
8L’étude de la nutrition des êtres vivants permet de constituer un groupe réunissant les êtres vivants qui, par photosynthèse oxygénique, produisent leur propre matière organique à partir de matière minérale en convertissant l’énergie lumineuse. Ce groupe correspond aux végétaux, au sens fonctionnel du terme. Ce mode de nutrition confère à ces organismes un rôle essentiel dans les écosystèmes, celui de producteurs primaires à la base des réseaux trophiques. Pris dans cette acception fonctionnelle, les végétaux ne comprennent pas les champignons, non photosynthétiques, mais ils incluent les cyanobactéries (également appelées « algues bleues ») qui réalisent le même type de photosynthèse oxygénique. Le concept fonctionnel de végétal désigne alors une stratégie trophique (Selosse, 2008) et permet de répondre à des problèmes physiologique (de type nutritionnel) et écologique.
9Sur un plan phylogénétique, les végétaux définis fonctionnellement par le partage de la photosynthèse ne forment pas un groupe valide mais constituent un groupe polyphylétique, à savoir plusieurs lignées non étroitement apparentées, ne partageant pas un ancêtre commun exclusif. L’arbre phylogénétique (cf. figure 1) montre que les groupes photosynthétiques (encadrés) appartiennent à différentes branches de l’arbre du vivant.
Fig. 1 : arbre phylogénétique du vivant, modifié à partir de Adl et al. (2012) et Burki (2014)
10Les analyses phylogénétiques révèlent que la photosynthèse, réalisée au sein des plastes chez les Eucaryotes, est convergente, c’est-à-dire apparue plusieurs fois au cours de l’évolution (Keeling, 2013). Ainsi le traditionnel règne végétal n’existe plus. Face à ce constat, le terme « végétal » n’a plus d’usage dans un contexte phylogénétique, à moins de restreindre le groupe des végétaux à une seule lignée monophylétique de l’arbre du vivant. Il peut s’agir du groupe Archaeplastida, nommé « lignée verte » par certains auteurs (Lecointre & Le Guyader, 2001), ayant acquis un plaste à deux membranes par endosymbiose primaire. Il peut également s’agir d’un groupe plus restreint, tels que les Chlorobiontes également nommés Viridiplantae et formés des Chlorophytes et des Embryophytes, sur la base du partage de la chlorophylle a et b. Il est enfin possible de définir au plan phylogénétique les végétaux comme les seuls Embryophytes, qui possèdent un embryon se nourrissant à partir de l’organisme maternel, et qui désignent les plantes terrestres : mousses, fougères, conifères, plantes à fleurs. Dans un contexte phylogénétique, « il faut donc s’entendre sur ce qu’on appelle ‟les végétaux” » (Lecointre, 2010, p. 5).
11Ainsi, suivant le contexte scientifique, le terme « végétal » est utilisé dans des sens différents, auquel s’ajoute le sens commun pour lequel le concept quotidien des végétaux désigne des organismes immobiles et insensibles. Outre cette diversité contemporaine de significations, l’histoire des idées éclaire la polysémie du terme de végétal et permet de mieux saisir l’épaisseur du concept.
12Durant les deux derniers siècles, la systématique a évolué profondément et avec elle le groupe des végétaux. Si la dualité du vivant, distinguant les règnes animaux et végétaux, a perduré pendant plusieurs siècles, elle n’a cependant pas résisté au développement de la biologie au xixe siècle, marqué par l’essor de la théorie cellulaire et de la théorie de l’évolution. Le questionnement relatif à la place des micro-organismes, aux caractéristiques mi-végétales et mi-animales, a largement contribué à la remise en cause de la vision duale du monde vivant (Sapp, 2009). Dans la seconde moitié du XXe siècle, le développement de la cladistique et l’utilisation de méthodes moléculaires sont responsables de changements importants de la systématique.
13L’histoire de la systématique révèle que le nombre de grandes divisions taxonomiques a varié de façon conséquente. De deux règnes du vivant dans le système linnéen au XVIIIe siècle, ce nombre s’élève à dix règnes dans la classification de T. Cavalier-Smith (1981). La nature du groupe des végétaux, les espèces qu’il englobe et leurs caractères communs diffèrent fortement d’une classification à l’autre, de façon corrélée au nombre de règnes (Bosdeveix, 2016, p. 233). Aussi comprendre les sens successifs accordés au groupe des végétaux nécessite d’étudier les changements de la systématique du vivant ainsi que leurs fondements théoriques et méthodologiques. Différents exemples seront présentés ultérieurement (cf. section 2.1.) par l’analyse des articles de systématique proposés aux étudiants.
14Nous pourrions penser que l’évolution du concept n’a pas laissé de trace particulière aujourd’hui et qu’elle serait sans influence pour les étudiants de biologie à l’université. Pourtant certains systèmes classificatoires ont été fortement popularisés, comme la classification du vivant en cinq règnes proposée par R. H. Whittaker (1969). Dans ce système, les végétaux, nommés Plantae, forment le règne des organismes eucaryotes photosynthétiques multicellulaires. Bien que ce système soit remis en cause, des vestiges de la pensée de ce biologiste existent dans des manuels de biologie actuels, comme l’explique J. Hagen (2012). De plus, nous avons pu montrer dans une précédente étude par questionnaire (Bosdeveix, Regad & Lhoste, 2013) que des étudiants, futurs professeurs de SVT, mobilisent une conception des végétaux présentant des similitudes avec le groupe des Plantae de Whittaker.
15L’existence d’une pluralité de conceptions des végétaux, dont plusieurs sont valides scientifiquement dans un contexte donné, nous conduit à dégager un enjeu majeur de formation : construire une polysémie réfléchie du concept de végétal en relation avec la pluralité de classifications biologiques. Ce qui implique que les étudiants réussissent à articuler les différentes conceptions des végétaux et identifier leur domaine de validité ainsi que leur contexte d’utilisation.
16L’objectif de la construction d’une polysémie réfléchie est à confronter avec les résultats d’une recherche antérieure mettant en jeu un questionnaire (Bosdeveix, Regad & Lhoste, 2013). Cette étude a permis de mettre au jour la difficulté de nombreux étudiants, futurs enseignants de SVT, à associer un type de classification (fonctionnelle ou phylogénétique) avec le mode de raisonnement qui lui est spécifique.
17Notre étude vise à caractériser le raisonnement classificatoire des étudiants préparant le CAPES SVT dans le cadre du master 1 MEEF. Nous souhaitons réaliser cette étude dans le cadre d’un débat relatif aux différentes classifications biologiques et aux conceptions des végétaux en relation avec chaque système classificatoire. Plus précisément, nous entendons caractériser les raisonnements et les difficultés des étudiants relativement aux principes spécifiques des différentes classifications biologiques et des difficultés documentées ci-dessus.
18Dans le cadre théorique qui est le nôtre, celui de l’apprentissage par problématisation (Fabre & Orange, 1997 ; Orange, 2002), accéder au raisonnement des étudiants implique d’analyser leur activité de problématisation, c’est-à-dire la façon dont ils explorent et délimitent « le champ des possibles pour les solutions » (Orange, 2012, p. 132). Le dispositif de formation dans lequel prend part le débat entre étudiants relève du cadre méthodologique de la reconstruction didactique fondée sur des matériaux historiques, proposé par C. de Hosson (2011). L’usage de matériaux historiques dans la reconstruction didactique y est explicite. Postulant que l’histoire des idées pourrait constituer un levier didactique pour percevoir la multiplicité d’usage du concept de végétal en relation avec les différentes classifications, nous tenons à ce que les étudiants travaillent à partir de matériaux historiques explicites. De plus, des recherches s’intéressant à l’usage didactique de la littérature scientifique primaire (par exemple Koeneman, Goedhart & Ossevoort, 2013) mettent en avant le rôle de ce type de littérature pour accéder aux pratiques épistémiques en science et étudier la manière dont les scientifiques construisent leur argumentation. Aussi le raisonnement classificatoire des étudiants sera étudié dans des moments de débat portant sur une sélection d’articles scientifiques à travers les argumentations mises en œuvre qui jouent un rôle central joué dans la construction des explications (Buty & Plantin, 2008). Étudier l’argumentation des étudiants en classe pourra nous donner accès à la manière dont ils justifient leurs explications, ainsi qu’à la dynamique de la problématisation.
19Nos questions de recherches sont alors les suivantes. Comment les étudiants articulent-ils les différentes situations de classification avec leurs logiques spécifiques ? Autrement dit comment différencient-ils les principes spécifiques des classifications fonctionnelles de type écologique et phylogénétique ? Formulé en terme de problématisation, quelle est la nature des problèmes construits par les étudiants concernant le groupe des végétaux dans des articles scientifiques mobilisant différents types de classifications biologiques ? Existe-t-il des écarts entre la problématisation de référence développée par les auteurs des articles étudiés par les étudiants et celle qui est construite par les étudiants à propos de ces mêmes articles ? Si oui comment peut-on les interpréter ? D’éventuels écarts de problématisation pourraient en effet donner à voir le raisonnement des étudiants et en particulier la mise en jeu d’obstacles.
20Au regard de l’importance que nous accordons, dans le dispositif de recueil de données, aux articles étudiés et aux raisonnements classificatoires qu’ils concrétisent, nous expliciterons, dans un premier temps, les raisons qui fondent les choix des articles sélectionnés. Dans un second temps, nous présenterons le dispositif de formation vécu par les étudiants.
21Compte tenu de la polysémie du concept de végétal et de sa relation avec les différents types de classification, nous avons retenu deux types d’articles. Le premier se situe dans le champ de l’écologie où la classification fonctionnelle est présente implicitement. Le second type porte sur la systématique des Eucaryotes et permet d’envisager l’évolution historique du groupe des végétaux. La classification y est explicite puisque c’est l’objet de la recherche.
22L’étude de l’article d’écologie (Sabine, 2014) vise à faire comprendre que les différents modes de nutrition permettent d’établir plusieurs groupes d’organismes en fonction de la place qu’ils occupent dans les réseaux trophiques et donc dans les cycles de la matière. En effet, construire un cycle biogéochimique implique d’élaborer une classification fonctionnelle, outil pour penser les transferts d’un réservoir à un autre selon les processus biochimiques impliqués.
- 1 « Le CO2 est prélevé depuis l'atmosphère et transformé en matière végétale par la photosynthèse » (...)
23Comme l’enjeu pour les étudiants se situe dans la mise en relation d’un cycle écologique avec une classification fonctionnelle et ses conséquences sur la conception des végétaux, seul un paragraphe de l’article est sélectionné comprenant un schéma fonctionnel sur lequel les flux de carbone sont représentés entre les différents réservoirs. La citation ci-après permet de comprendre que la photosynthèse est la ressemblance fonctionnelle conduisant au regroupement des organismes assurant une même fonction dans le cycle du carbone : « CO2 is removed from the atmosphere and turned into plant material through photosynthesis » (ibid., p. 1)1.
24Afin d’expliciter davantage la diversité des organismes regroupés au sein des végétaux dans une conception fonctionnelle, nous pensons intéressant d’ajouter un second extrait d’article développant cet aspect, sachant que l’article de Sabine (2014) ne présente pas les organismes inclus dans le groupe nommé végétaux. C’est la fonction de l’article sur le plancton, issu de l’Encyclopédie Universalis (Gasparini, n.d.). Il mobilise une dichotomie classique entre animaux et végétaux en distinguant zooplancton et phytoplancton. Le critère qui permet l’élaboration de ces deux groupes est fonctionnel : « le mode de vie ». La fraction végétale du plancton est regroupée selon la photosynthèse. Les cyanobactéries sont indiquées comme explicitement végétales.
- 2 Whittaker a une ambition évolutive mais ne construit pas une classification phylogénétique, accept (...)
25Trois articles majeurs du XXe siècle sont retenus pour permettre aux étudiants de construire les raisons de l’évolution du groupe des végétaux par l’analyse des problèmes auxquels se sont attaqués plusieurs systématiciens ainsi que le type de caractères étudiés et de méthodes classificatoires. Le nombre d’articles de systématique a été limité à trois pour des raisons pratiques de durée de la séquence. Les articles sont ceux de Whittaker (1969), Cavalier-Smith (1981) et Burki (2014). Ils balaient quarante-cinq ans de systématique : il s’agit donc d’une histoire très contemporaine de la systématique qui s’inscrit dans le paradigme évolutionniste2.
Fig. 2 : raisons majeures du choix des trois articles de systématique des Eucaryotes (détails en annexe 1)
- 3 « The use of nutritional adaptive zones as the basic criterion (Whittaker, 1969, 1977) leads to a (...)
- 4 « When I first argued that the kingdoms of life needed reclassifying on phylogenetic principles to (...)
26La classification construite par R. H. Whittaker (1969) nous a semblé incontournable. Sa classification éclectique à cinq règnes consacra la séparation des champignons des végétaux sur la base du mode de nutrition. L’article de T. Cavalier-Smith (1981) donna lieu à l’éclatement du règne végétal. Unique jusque-là, le règne végétal est scindé en quatre règnes indépendants dans ce système comportant neuf règnes eucaryotiques, que l’auteur propose de regrouper en cinq ou sept règnes dans une section finale de l’article. Cet article présente l’intérêt de se positionner par rapport aux classifications antérieures, en particulier le système à cinq règnes de R. H. Whittaker, mettant en relief une controverse intéressante à douze ans d’intervalle3. T. Cavalier-Smith rejeta en effet la classification de Whittaker en raison de la nature polyphylétique des règnes qu’il proposait. Pour le travail didactique qui est le nôtre, un des aspects fondamentaux est la position théorique de T. Cavalier-Smith. Il s’inscrit en continuité avec la systématique évolutionniste (ou nouvelle systématique), développée à partir de la théorie synthétique de l’évolution par des auteurs comme J. Huxley (1940) ou E. Mayr (1942). Cette école de systématique considère comme valide des grades, ou groupes paraphylétiques, c’est-à-dire des taxons partageant un même niveau évolutif et adaptatif, un même degré de complexité. Ainsi la comparaison entre l’article de T. Cavalier-Smith et celui de F. Burki (2014) permet d’analyser les conséquences de la cladistique (Hennig, 1966) sur l’évolution de la classification phylogénétique. La systématique évolutionniste, acceptant les grades, faisait un usage de l’homologie sans polarisation, c’est-à-dire sans distinguer les états ancestraux et dérivés des caractères. La cladistique a provoqué un renouveau important en proposant un nouvel usage de l’homologie qui aboutit à rejeter les groupes paraphylétiques, basés sur le partage de caractère à l’état ancestral, pour ne retenir que les groupes monophylétiques fondés sur le partage de caractères à l’état dérivé (synapomorphies). Sur un plan historique, il est important d’indiquer que la systématique évolutionniste et la cladistique se sont opposées avec vigueur. E. Mayr, tenant de la systématique évolutionniste, s’est opposé à W. Hennig, en 1974, dans le cadre d’une vive controverse sur la classification cladistique qui marquera durablement l’histoire de la systématique moderne (Fischer & Tassy, 2014). À la suite de Mayr, dans un article de 1998, T. Cavalier-Smith affirma, haut et fort, son opposition à Hennig4.
27Afin de ne pas dénaturer ces trois articles et proposer des sources primaires aux étudiants, nous avons fourni aux étudiants l’intégralité de ces articles. Cependant, pour ne pas imposer un trop lourd travail de lecture des textes écrits en anglais, certains paragraphes jugés hors sujet par rapport à notre problématique ont été indiqués.
28La reconstruction didactique a été expérimentée avec une promotion de 30 étudiants du M1 MEEF SVT des universités Paris-Diderot et Paris-Est-Créteil (ESPE de l’académie de Créteil). Elle prend place après un cycle d’enseignement sur les thèmes de la classification phylogénétique et de l’écologie. La position tardive de la séquence est nécessaire afin de permettre aux étudiants de remobiliser leurs connaissances écologiques et phylogénétiques dans le contexte de la situation-problème qui est la nôtre. De plus, ces étudiants ont eu en amont des enseignements d’épistémologie et d’histoire des sciences où ils ont analysé des textes historiques. Ils sont donc déjà habitués à un travail d’analyse de textes. Enfin, soulignons que ce sont les professeurs d’anglais du master et de biologie qui ont mis en œuvre les séances d’anglais et de biologie de la reconstruction didactique.
29La figure 3 présente les cinq séances constituant la séquence de notre reconstruction didactique.
Fig. 3 : organisation de la reconstruction didactique en cinq séances
- 5 Nous avons utilisé le même questionnaire que celui que nous avions utilisé pour réaliser une enquê (...)
301- La séquence débute par la passation d’un questionnaire sur les végétaux5.
312- La séance d’anglais permet de faciliter le travail de lecture des articles. À la fin de cette séance, les articles sont répartis entre les étudiants travaillant en dyade.
323- Chaque binôme doit analyser les deux extraits d’écologie (classification fonctionnelle) et un des trois articles portant sur la systématique des Eucaryotes (classification phylogénétique, s.l.). La consigne suivante est donnée aux étudiants et leur permet de positionner le problème :
« Dans le questionnaire que vous avez rempli il y a quelques jours, certains d’entre vous ont répondu que la diatomée et l’euglène sont des espèces végétales. D’autres n’étaient pas de cet avis. D’autres encore ne se sont pas prononcés. Vous n’avez pas défini les végétaux de la même manière. À partir des articles scientifiques et des documents proposés, montrer qu’il n’existe pas une unique manière de répondre à cette question. Caractériser les différentes conceptions des végétaux selon les problèmes travaillés. De plus, la place de ces espèces au sein des classifications du vivant a changé au cours du XIXe et XXe siècle avec l’évolution historique des classifications. Vous présenterez comment a évolué le groupe des végétaux dans les différentes classifications biologiques et expliquerez ces changements. Vous justifierez vos propos en citant des extraits des textes proposés afin de pouvoir discuter de votre position lors de la séance ».
33Pour réaliser ce travail, les étudiants sont outillés par une grille d’analyse et une frise chronologique.
34La grille d’analyse élaborée comprend les huit items suivants :
- Objectif(s) de la classification et type de caractères utilisés ;
- Que sont les végétaux dans la classification ?
- Euglène végétale dans la classification ?
- Diatomée végétale dans la classification ?
- Opposition à des classifications antérieures (éléments de controverse scientifique) ;
- Justifications des choix de classification ;
- Usage de l’homologie dans la classification ;
- Méthodologie : quelle méthode est utilisée pour construire la classification ?
35Pour chaque item, les étudiants doivent justifier leur analyse par des citations de l’auteur. Les citations jouent un rôle didactique essentiel puisqu’elles permettent l’étude fine de l’argumentation sans dénaturer les propos du scientifique. Cela devrait également soutenir l’échange entre étudiants durant le travail de groupe pour étayer leurs affirmations et retourner plus rapidement à la source.
36Dans le but d’aider les étudiants à contextualiser chaque article, une frise chronologique leur est distribuée en même temps que les articles à analyser (cf. annexe 2). La frise permet de positionner les connaissances par rapport aux techniques aux théories disponibles au moment de l’écriture des articles.
374- La séance de TD de biologie (de 4 h) est centrale dans la reconstruction didactique. Elle débute par une phase en petit groupe de travail associant des étudiants ayant lu des articles différents, de manière à mettre en commun leur analyse, ce qui permettra ensuite de s’engager dans un débat collectif, divisé en deux phases. La première phase concerne les quatre articles afin de travailler la dualité de classification : fonctionnelle et phylogénétique ; puis la seconde phase laisse de côté la classification fonctionnelle pour se focaliser sur les trois articles de systématique des Eucaryotes afin de travailler les raisons de l’évolution du groupe des végétaux au sein de la classification phylogénétique. La séance est filmée et constitue le corpus de données de cette recherche.
385- La dernière séance consiste en la création d’une carte conceptuelle par binôme et permet de réaliser un bilan de la séquence. Elle ne sera pas présentée dans cet article.
39La figure 4 présente la méthode d’analyse des données.
Fig. 4 : méthodologie d’analyse des données
40Le corpus majeur de notre analyse correspond au débat collectif, dont les échanges sont intégralement transcrits avec le logiciel Transana. La transcription est tout d’abord analysée de façon macroscopique en découpant le débat en épisodes thématiques. Un épisode est un regroupement d’unités sémantiques portant sur un même thème. Les thèmes principaux sont abordés successivement au cours du débat selon l’ordre des items de la grille d’analyse d’articles, constituant ainsi la macrostructure du débat. Les épisodes fortement argumentatifs sont identifiés par l’opposition entre différentes thèses. L’analyse microscopique focalise sur les épisodes les plus intéressants au regard de nos questions de recherche. Une analyse épistémologico-langagière permet de dégager les fondements de l’argumentation développée. Concernant les épisodes fortement argumentatifs, l’élaboration de la structure argumentative permet d’en modéliser la dynamique. Afin de mieux comprendre les positions argumentatives des étudiants durant ces épisodes fortement argumentatifs, est identifiée la phase du travail en petit groupe dans laquelle est discutée la thèse faisant l’objet de l’épisode fortement argumentatif (étape 2). L’analyse des échanges durant le travail de groupe préliminaire permet ainsi d’éclairer le débat collectif (étape 3), comme l’analyse du questionnaire (étape 1) qui permet de caractériser les conceptions des étudiants et le type de raisonnement classificatoire avant la séquence.
41Présentons les outils d’analyse mobilisés pour comprendre les argumentations produites par les étudiants.
42Nous reprenons ici des outils régulièrement utilisés pour comprendre les processus argumentatifs en lien avec une activité de problématisation (Lhoste, 2008 ; Orange, 2015 ; Orange, Lhoste & Orange Ravachol, 2008).
43Le modèle d’argumentation monologale de S.E. Toulmin (1993) est particulièrement adapté pour comprendre comment est fondée une argumentation scientifique. Dans ce modèle, la conclusion (C) s’appuie sur des données (D). Cette relation s’appuie sur un principe, une règle que Toulmin nomme garantie. Cette dernière repose elle-même sur un fondement (F). Nous cherchons donc à reconstruire les garanties et fondements argumentatifs souvent implicites dans le discours des étudiants.
44Le modèle dialogal proposé par C. Plantin est adapté dans le cas où plusieurs thèses s’affrontent. C. Plantin fonde le modèle qu’il nomme trilogue argumentatif en distinguant trois modalités discursives fondamentales : un discours de proposition ; un discours d’opposition ; une question (Plantin, 1996, p. 12). À ces modalités correspondent trois rôles discursifs (trois actants) : le Proposant tient le discours de proposition, l’Opposant tient le discours d’opposition et le Tiers prend en charge la question.
45L’analyse complète des données (Bosdeveix, 2016) nous permet de dégager deux résultats principaux. Le premier est en lien avec les difficultés que nous avions prévues suite à notre première enquête : nous pouvons préciser la nature et les raisons des difficultés rencontrées par les étudiants pour articuler conception du végétal et type de classification. Le second est relatif aux difficultés rencontrées par les étudiants pour raisonner dans un cadre phylogénétique.
46Nous analyserons successivement les épisodes du débat relatifs à l’usage de l’homologie dans les classifications fonctionnelle puis phylogénétique (s.l.). En effet, le recours à l’homologie (ressemblance héritée d’un ancêtre commun) distingue la classification phylogénétique de la classification fonctionnelle.
47Le tableau 1 présente l’analyse de l’épisode 6 relatif à l’homologie dans l’extrait d’article écologique (Gasparini, n.d.).
Tableau 1 : analyse de l’épisode lié à l’homologie dans l’extrait d’article d’écologie sur le plancton
| N° |
Locuteur |
Verbatim |
Analyse |
| 97 |
Professeur |
alors est-ce que l’homologie est utilisée dans cette classification ? |
Énoncé du problème du recours de l’homologie dans la classification écologique
|
| 98 |
Thomas B1 |
on sait pas |
Modalisation logique : doute |
| 99 |
Valentino W1 |
oh non c’est pas explicite |
Caractère non explicite du recours à l’homologie |
| 100 |
Florent W1 |
c’est pas mentionné |
Caractère non explicite |
| 101 |
Thomas B1 |
c’est pas mentionné/après peut-être mais |
Caractère non explicite + doute |
| 102 |
Professeur |
peut-être peut-être pas qu’est-ce que vous en pensez ? est-ce que vous pourriez détailler un petit peu pourquoi est-ce que l’homologie aurait été oui ou non mobilisée dans cette classification ? |
Demande de positionnement |
| 103 |
Valentino W1 |
il regroupe le phytoplancton sous la/photosynthétique donc sous-entendu peut être un organisme ancestral
photosynthétique du coup qui est à l’origine/mais c’est vraiment |
Prise de position sur l’usage de l’homologie
Caractère non explicite + doute
Définition de l’homologie : photosynthèse héritée d’un ancêtre commun |
| 104 |
Thomas B1 |
c’est nous qui en tirons c’est |
Inférence |
| 105 |
Professeur |
est-ce que ça c’est sous-entendu est-ce que explicitement ou pas/ce serait bien que les autres groupes se prononcent par rapport à ça qu’on puisse/qu’on puisse trancher de manière |
Appel au positionnement des autres étudiants |
| 106 |
Benoît W3 |
c’est pas explicite je pense que le texte n’est pas assez long pour le coup on ne sait pas s’il a voulu expliquer cette dimension-là on pense que oui [puisque |
Caractère non explicite
Explication du caractère implicite texte trop court)
Doute
Prise de position sur l’usage de l’homologie |
| 108 |
Benoît W3 |
on ne sait pas vraiment s’il se repose là-dessus on pense que oui parce qu’il regroupe tous ces organismes dans la photosynthèse et après c’est/on ne sait pas vraiment s’il se repose là-dessus/c’est pas assez long c’est pas assez explicite pour |
Doute
Prise de position sur l’usage de l’homologie Si regroupement sur la base d’un caractère, il est nécessairement hérité : principe utilisé pour conclure
Explication du caractère implicite (texte trop court) |
Codage utilisé dans la transcription : / : silence ; [ ] : chevauchement entre deux prises de parole ; ? : forme interrogative. ( ) : indication non verbale. Le prénom des étudiants est suivi d’une lettre indiquant l’article de systématique lu (B : Burki ; C : Cavalier-Smith et W : Whittaker) et d’un numéro indiquant le groupe auquel appartient l’étudiant : 1, 2 ou 3. L’annotation du verbatim (à gauche) est destinée à faciliter son interprétation (à droite).
48L’analyse de cet épisode met en relief qu’il n’est pas du tout évident pour les étudiants que l’utilisation de caractères homologues ne soit pas dans le cahier des charges d’une classification fonctionnelle (ici écologique). L’usage répété de modalisateurs logiques de doute (« peut-être », « on ne sait pas ») indique que les étudiants sont hésitants et ne veulent pas répondre de manière affirmative pour valider ou invalider le recours à l’homologie pour définir les végétaux dans les articles écologiques. Le caractère non explicite du recours à l’homologie dans les articles contribue à faire douter les étudiants. L’implicite est attribué au fait que le texte analysé (extraits d’articles) soit trop court et sans références bibliographiques (pour l’article sur le plancton issu d’une source encyclopédique). La nécessité de références pointée par Thomas indique qu’il a conscience de l’importance du positionnement d’un auteur au sein d’une communauté scientifique. Cet épisode témoigne d’une confusion entre les principes des classifications phylogénétique et fonctionnelle. Aucun étudiant n’argumente pour s’opposer à la thèse du recours à l’homologie. Dans cette partie du débat, seul le rôle de proposant est explicitement présent.
49Pour les trois articles de systématique des Eucaryotes, les étudiants n’ont pas eu de difficulté à identifier l’importance du recours à l’homologie dans un contexte clairement évolutif ou phylogénétique. Les étudiants ont su mettre en relation l’importance de l’homologie, citée explicitement dans l’article de R. H. Whittaker, pour établir des groupes monophylétiques. Bien que l’homologie ne soit pas citée explicitement dans l’article de T. Cavalier-Smith, les étudiants associent facilement la volonté de l’auteur de former des groupes monophylétiques avec la nécessité de n’utiliser que des caractères homologues. Il convient de souligner que Thomas accorde à l’homologie le statut d’hypothèse, en décalage avec la méthode mise en œuvre par T. Cavalier-Smith, qui ne distingue pas l’homologie primaire et secondaire comme le ferait la cladistique. Concernant l’article de F. Burki, les étudiants n’ont pas rencontré de difficulté à déceler l’implicite du recours à l’homologie. Cette conclusion est mise en relation avec, cette fois, deux données complémentaires : l’objectif phylogénétique de la classification, mais aussi le recours à l’alignement de séquences moléculaires.
50Un autre élément permet de différencier les raisonnements liés aux classifications fonctionnelle et phylogénétique : les conséquences de la perte secondaire d’un caractère. Étudions comment est problématisée par les étudiants l’absence de photosynthèse chez certaines espèces considérées comme végétales.
51Le débat portant sur l’article de Cavalier-Smith (1981) a conduit à un épisode intéressant concernant la non-monophylie des végétaux (tels que définis précédemment par R. H. Whittaker). Le tableau 2 permet d’analyser le raisonnement mobilisé par les étudiants en lien avec l’absence de chlorophylle et de photosynthèse. Le modèle d’argumentation monologale de Toulmin (1993) sera mobilisé pour accéder aux fondements de l’argumentation des étudiants.
Tableau 2 : analyse de l’épisode lié à la non-monophylie des végétaux pour Cavalier-Smith
| N° |
Locuteur |
Verbatim |
Analyse |
| 459 |
Professeur |
alors que sont alors que sont les végétaux dans cette classification ? Est-ce que vous avez réussi à voir comment il les définissait dans cette classification/ouais (en s’adressant à Manuella qui se porte volontaire pour prendre la parole) |
|
| 460 |
Manuella B3 |
oui euh/donc j’ai dit que/ils sont majoritairement autotrophes mais pas tous donc euh on ne peut pas dire que c’est un groupe monophylétique/si c’est ça |
Développement d’une thèse
Donnée : les végétaux ne sont pas tous autotrophes
Conclusion : les végétaux ne sont pas monophylétiques |
| 461 |
Professeur |
alors majoritairement autotrophes mais comme ils ne le sont pas tous on peut pas dire que c’est un groupe monophylétique |
|
| 462 |
Manuella B3 |
euh/ouais c’est un peu/c’est un peu rapide mais |
Modalisateur de nuance/d’atténuation du propos (« un peu ») |
| 463 |
Professeur |
est-ce que tu peux préciser un peu ce que tu viens de dire |
|
| 464 |
Héloïse C3 |
ils ne font pas tous forcément de la photosynthèse |
Donnée : les végétaux ne sont pas tous autotrophes |
| 465 |
Professeur |
ouais |
|
| 466 |
Héloïse C3 |
donc en ce sens là il ne les classe pas comme un groupe monophylétique/c’est pas un caractère qui pourra/qui pourra les regrouper dans un groupe monophylétique |
Connecteur logique établissement le lien entre la donnée et la conclusion
Conclusion : les végétaux ne sont pas monophylétiques
Garantie : un caractère doit être partagé par tous les organismes d’un groupe monophylétique |
| 467 |
Professeur |
alors est-ce que dans un groupe monophylétique tous les représentants de ce groupe possèdent forcément le caractère/possèdent forcément tous le même caractère ? |
Questionnement sur la validité de la garantie |
| 468 |
Thomas B1 |
(chuchotant au sein de son groupe) non |
Opposition à la thèse précédente (mais discrète, restant au sein du groupe 1) |
| 469 |
Valentino W1 |
(chuchotant au sein de son groupe) non pas forcément |
Confirmation de l’avis de Thomas par Valentino (au sein du groupe 1) |
| 470 |
Thomas B1 |
(chuchotant au sein de son groupe) non des fois/[il peut y avoir des réversions/non je dis des conneries |
Autre explication : réversion (perte secondaire de la photosynthèse)
Modalisateur de doute |
| 471 |
Aude C1 |
il ne peut pas se baser sur/en tous les cas sur le caractère de la photosynthèse qui est celui qu’on voit] souvent chez les végétaux déterminant/comme tous ne le font pas on ne peut pas se baser exclusivement dessus pour créer le groupe monophylétique des végétaux qui selon lui/enfin qui selon lui est le sens qui a un sens dans la phylogénie |
Reprise de la thèse énoncée 1 par Manuella et Héloïse
Donnée : les végétaux ne sont pas tous photosynthétiques
Garantie : un caractère doit être partagé par tous les organismes d’un groupe monophylétique |
| 472 |
Professeur |
d’accord donc il cherche à faire un groupe monophylétique il cherche à faire des groupes monophylétiques |
|
| 473 |
Aude C1 |
il aimerait mais euh |
|
| 474 |
Professeur |
il aimerait |
|
| 475 |
Aude C1 |
mais il se rend compte que par rapport à la photosynthèse qui est le point de départ du groupe il ne peut pas le faire |
Reprise de la thèse |
| 476 |
Professeur |
d’accord donc finalement pour lui végétaux ils sont photosynthétiques |
|
| 477 |
Aude C1 |
globalement |
|
| 478 |
Professeur |
mais il ne peut retenir ce groupe là |
|
| 479 |
Aude C1 |
euh/ils sont globalement photosynthétiques et du coup il ne peut pas se baser dessus/d’où après l’utilisation du coup des/des données cellulaires et moléculaires |
Donnée : les végétaux ne sont pas tous photosynthétiques
Garantie : un caractère doit être partagé par tous les organismes d’un groupe monophylétique |
| 480 |
Professeur |
d’accord/alors est-ce que juste pour revenir là-dessus est-ce que vous pourriez préciser en quoi/le fait que les végétaux soient globalement photosynthétiques mais pas tous ça ferait qu’ils ne pourraient pas faire un groupe monophylétique/qu’est-ce que vous me dites/qu’est-ce qui est bloquant ? parce que vous avez l’air de dire les végétaux c’est photosynthétique mais je ne peux pas faire un groupe monophylétique parce qu’ils ne le possèdent pas tous/c’est ça ? |
Questionnement sur la validité de la loi de passage (ici la garantie) justifiant la relation entre données et conclusion |
| 481 |
Plusieurs étudiants |
oui |
Confirmation de la thèse par plusieurs étudiants en même temps |
| 482 |
Manuella B3 |
c’est ce qu’il dit |
Confirmation de la thèse par Manuella |
52Nous assistons au développement d’une thèse expliquant pourquoi les végétaux ne forment pas un groupe monophylétique, aux yeux des étudiants. La figure 5 modélise l’argumentation développée durant cet épisode.
Fig. 5 : analyse monologale de la thèse argumentative expliquant la non monophylie des végétaux
53Manuella, qui initie l’argumentation (460-462), ne formule pas explicitement la garantie. Ce sont Héloïse (464-466) et Aude (471-479) qui prennent la suite de Manuella et qui la formulent sous une forme négative. En effet, Héloïse dit (466) :
« comme tous ne le font pas [parlant de la photosynthèse] c’est pas un caractère qui pourra/qui pourra les regrouper dans un groupe monophylétique ».
54Cela sous-entend que pour former un groupe monophylétique, tous les organismes, sans exception, doivent partager un caractère commun. Le fondement de l’argumentation consiste vraisemblablement en la transmission d’un caractère homologue d’un ancêtre à ses descendants. Il n’est pas formulé explicitement dans cet épisode mais il avait fait l’objet d’une discussion précédente.
55Au cours de cet épisode, Thomas (468-470) remet en cause cette thèse mais de façon très discrète (chuchotement avec son voisin, décelé par le dictaphone posé sur la table du groupe). En évoquant un processus de réversion comme solution possible pour répondre à la question de l’enseignant (467), Thomas pense qu’au sein d’un groupe monophylétique un caractère peut être perdu secondairement au cours de l’évolution (470). Il prend pendant un court instant le rôle discursif d’opposant, mais de façon confidentielle. N’étant pas versée au débat collectif, la thèse proposée par Thomas ne permet pas d’engager une controverse dans le groupe. De plus, Thomas réfute immédiatement son propos par une modalisation appréciative (« non je dis des conneries »), traduisant un manque de confiance dans la thèse qu’il avance. Malgré deux questions du professeur portant sur la validité de la loi de passage (467 et 480), les étudiants la confirment (481, 482).
- 6 « These and other similarities among the three phylogenies arise because they have been constructe (...)
56Notons le décalage entre l’argumentation développée par les étudiants dans cet épisode et celle développée par l’auteur lui-même (Cavalier-Smith, 1981, p. 466-467). En mobilisant le cadre théorique de l’apprentissage par problématisation, il apparaît que les étudiants construisent la nécessité théorique de la non-monophylie des végétaux au regard de la contrainte empirique de l’absence de chlorophylle, et donc de photosynthèse, chez certains organismes appartenant au groupe des végétaux. Si les étudiants n’intègrent pas la temporalité et la question des pertes secondaires dans leur raisonnement (dans cette situation bien spécifique), T. Cavalier-Smith intègre évidemment cette préoccupation puisque son objectif est de reconstituer l’histoire évolutive des végétaux6.
57Le tableau 3 compare la problématisation des étudiants et de T. Cavalier-Smith.
Tableau 3 : comparaison de la problématisation de Cavalier-Smith et des étudiants
|
T. Cavalier-Smith |
Étudiants |
| Contraintes empiriques |
Présence de chlorophylle et de plastes dans des groupes très variés et non apparentés (au sein des procaryotes et des Eucaryotes) |
Absence de photosynthèse [en lien avec l’absence de chlorophylle bien que non explicitée en tant que telle] chez certaines espèces du groupe Plantae (au sens de Whittaker) |
| Contraintes théoriques |
Les groupes systématiques doivent être monophylétiques (au sens large et non au sens cladiste)*
Les convergences ne doivent pas être utilisées
La photosynthèse est convergente |
Un caractère doit être possédé par tous les membres d’un groupe monophylétique |
| Registre explicatif |
Registre phylogénétique mais non cladistique |
Mélange entre les registres phylogénétique (RP) et fonctionnel (RF)
- Former uniquement des groupes monophylétiques (RP)
- Regrouper des organismes partageant tous la même fonction (RF) |
* Rappelons que T. Cavalier-Smith n’utilise pas le terme « monophylétique » dans le même sens que les cladistes. Il y inclut les groupes holophylétiques (ie monophylétiques au sens cladiste) et les groupes paraphylétiques.
58Nous expliquons le décalage entre les problématisations construites par les étudiants et par T. Cavalier-Smith par la mise en relation de contraintes différentes avec la même nécessité de remise en cause du règne Plantae au sens de Whittaker, non monophylétique. La différence des contraintes mobilisées peut s’expliquer par une différence concernant le registre explicatif. Là où T. Cavalier-Smith mobilise strictement un registre phylogénétique, les étudiants utilisent quant à eux un registre explicatif mêlant principes phylogénétiques (« ne créer que des groupes monophylétiques ») et principes relevant d’une classification fonctionnelle (« regrouper des espèces partageant toutes une même fonction »). Le recours à un registre fonctionnaliste est attesté par l’utilisation répétée d’expressions décrivant une fonction, telle que « faire la photosynthèse » :
« ils ne font pas tous forcément de la photosynthèse » (Héloïse, 464).
59Dressons à présent un bilan de la compréhension des distinctions entre classifications fonctionnelle et phylogénétique en prenant en compte l’usage de l’homologie ainsi que les conséquences de la perte secondaire d’un caractère, la chlorophylle, associée à la perte d’une fonction, la photosynthèse.
- 7 Au sens de Bakhtine (1984).
60L’analyse de l’épisode 16, relatif à la non monophylie des végétaux dans l’article de Cavalier-Smith, révèle l’attachement des étudiants à ce qu’un caractère soit présent chez tous les membres d’un groupe monophylétique. Mobilisé dans le contexte d’un problème historique, ce raisonnement – valide pour une classification fonctionnelle – témoigne de la difficulté de mobiliser la dimension temporelle propre à une classification phylogénétique, permettant de conduire un raisonnement sur l’évolution de l’état des caractères (apparition, modification, disparition). Au cours de l’épisode concernant l’article écologique sur le plancton, le recours inopportun à une hypothèse d’homologie a été mis en évidence dans un contexte fonctionnel. Ces deux épisodes témoignent d’une dissonance7 qui fonctionne dans les deux sens (cf. figure 6), dissonance qui signale la difficulté des étudiants à prendre en charge les principes spécifiques de chaque classification dans le contexte approprié.
Fig. 6 : schéma montrant une dissonance concernant le recours aux principes classificatoires
Les caractéristiques propres aux différentes méthodes phylogénétiques n’ont pas été spécifiées pour en rester à la distinction de premier ordre entre classifications fonctionnelle et phylogénétique.
61L’épisode 23 du débat collectif est l’objet d’une controverse importante qui met au travail le problème de la définition d’un groupe dans une approche phylogénétique moderne, mobilisant des fondements cladistiques. Autrement dit que veut dire définir un groupe dans une approche cladistique ?
62Au cours de ce débat, trois thèses ont été débattues. L’épisode étudié ici (631-706) présente les caractéristiques d’interactions fortement argumentatives, notamment par le fait que le différend « n’est pas réparé instantanément au fil de l’interaction où il est apparu ; il est thématisé dans l’interaction » (Plantin, 2005, p. 56). La modélisation (cf. figure 7) est réalisée à partir des arguments développés au cours du débat (cf. annexe 3).
Fig. 7 : les trois thèses avancées concernant le problème de la définition des végétaux dans l’article de Burki
La thèse (encadrée à gauche) est en relation avec des données empiriques ou théoriques. Nous pouvons la mettre en relation avec un registre explicatif (à droite).
63Une première thèse (notée A) consiste à plaquer une définition a priori des végétaux, pourtant absente de l’article de Burki. La définition proposée correspond à la conception fonctionnelle et cellulaire des végétaux (« Eucaryotes photosynthétiques »). Les deux étudiantes qui défendent cette théorie (Helena et Manuella) avaient elles-mêmes mobilisé cette conception dans le questionnaire réalisé en début de séquence. Manuella justifie explicitement cette définition par ses connaissances et la description des plastes dans l’article (641, 647). Il nous semble que cette thèse se fonde sur une réification des groupes systématiques en lien avec une pensée essentialiste. « L’essentialisme consiste à penser que les objets naturels sont intrinsèquement porteurs d’une essence idéelle qui les transcende. L’idée, ou les concepts, ont une existence indépendante qui préexiste aux objets auxquels ils se rapportent » (Lecointre, 2009, p. 18). Ce mode de pensée exerce ici la fonction d’obstacle épistémologique. L. Sève précise que cette tradition philosophique considère que « l’essence existe objectivement comme réalité spirituelle à part des choses » (Sève, 1980, p. 676). Il peut être mis en lien avec un idéalisme philosophique, idéalisme en rupture avec le matérialisme méthodologique de l’activité scientifique.
- 8 « Le nominalisme consiste à considérer que les concepts sont des constructions humaines et que les (...)
64Les deux autres thèses mobilisent, quant à elles, une approche nominaliste8. Elle est utilisée par « la plupart des phylogénéticiens pratiquant l’analyse cladistique […], fut celle de Darwin, aux antipodes de l’essentialisme » (Lecointre & Le Guyader, 2001, p. 18). Sève, quant à lui, envisage le nominalisme comme la « réduction de l’idée générale, du concept à un nom » (ibid., p. 695). Mais un tel raisonnement qui consiste à penser que les concepts ne sont que des mots indépendants de toute réalité biologique, pourrait conduire à un autre écueil de la pensée, une autre forme d’obstacle idéaliste.
- 9 « C’est au point qu’on pourrait parler d’une loi psychologique de la bipolarité des erreurs. Dès q (...)
65De l’opposition entre essentialisme et nominalisme, la pensée pourrait alors basculer dans une autre opposition entre réalisme et idéalisme. À titre d’exemple, le rejet de l’idée d’une « essence » a priori du cheval ne signifie pas pour autant que l’espèce « cheval » n’a aucune réalité biologique et n’est qu’un mot déconnecté de toute réalité. Ces deux couples philosophiques : essentialisme contre nominalisme, d’une part, et réalisme contre idéalisme, d’autre part, nous conduisent à mettre en avant l’idée que « la pensée fonctionne de telle façon que les obstacles vont presque toujours par paire. À chaque obstacle repéré, on peut associer un obstacle symétrique, qui pourrait en prendre la succession dans la pensée, ou entre lesquels celle-ci oscillerait », idée formulée par B. Peterfalvi (2008, p. 113), à la suite de G. Bachelard (1993)9.
66Les deux thèses nominalistes se distinguent par le fait que la thèse B est animée par la volonté de conserver le groupe des végétaux, mais en l’actualisant à la lueur des nouvelles données phylogénétiques. Les végétaux sont alors réduits à une lignée monophylétique valide, les Archaeplastida (ou Plantae, dans une extension restreinte non équivalente à celle utilisée par Whittaker). Cette thèse fait écho à la conception phylogénétique réduite (CPR) dégagée de notre enquête nationale. Enfin, la dernière thèse (notée C) ne s’attache pas au maintien du terme « végétaux » dans un contexte phylogénétique et accepte qu’il n’existe plus dans la classification phylogénétique actuelle.
- 10 Le principe de la schématisation est le suivant : « Sur l’axe du déroulement du débat orienté du h (...)
67Afin de suivre la dynamique de l’argumentation au cours de l’épisode, nous proposons de construire une structure argumentative de l’épisode, basée sur le modèle de C. Plantin (cf. figure 8)10.
Fig. 8 : structure argumentative de l’épisode 23 sur le problème de définition des végétaux dans l’article de Burki
68L’épisode débute par la formulation de la thèse A d’existence des végétaux pour Burki. Manuella endosse le rôle de proposante défendant cette thèse. Puis, Thomas s’oppose à Manuella en avançant la thèse C. D’autres étudiants défendent cette thèse de non-existence des végétaux relativement tôt au cours du débat. Il s’agit tout d’abord de Laurène (ayant analysé l’article avec Thomas avant cette séance) et Romina (659-664) puis d’Héloïse et Benoît (678, 680). En reformulant à leurs manières et à plusieurs reprises la thèse C, ils jouent le rôle de tiers et contribuent ainsi au développement de cette thèse. À plusieurs reprises, des propos de Manuella indiquent qu’elle n’arrive pas à comprendre que l’on puisse remettre en question l’existence des végétaux.
« forcément les végétaux existent pour lui on est en 2014 » (668)
« c’est bizarre d’hésiter parce que c’est tellement » (676)
69Thomas formule par la suite du débat la thèse B (réduction des végétaux aux Archaeplastida) mais en réfutant aussitôt cette thèse (689, 695). Afin de comprendre le faible développement de la thèse B, nous avons décidé de croiser ce débat collectif avec le débat interne au groupe 1 de Thomas. Lors de ce débat interne, les trois thèses ont été avancées successivement (A, B puis C). Nous pouvons donc supposer que le basculement vers la thèse C à la fin du débat interne joue probablement dans la mise en avant très précoce de cette thèse lors du débat collectif par Thomas, qui ne laisse pas vivre la thèse B qu’il avait pourtant largement défendue lors du débat interne à son groupe.
70Il est essentiel de souligner qu’à l’issue du débat collectif la thèse C ne sera pas adoptée par la totalité des étudiants. Le problème de définition d’un groupe en cladistique ne semble donc pas construit par tous les participants. À la fin du débat (701), Manuella semble à nouveau mobiliser une conception fonctionnelle des végétaux alors que le débat portait sur un article phylogénétique : « ben euh c’est les/c’est les organismes photosynthétiques/après ». C’est sur un désaccord que resteront les étudiants à la fin de cet épisode (702).
71L’analyse de la dynamique argumentative du débat nous renseigne sur la problématisation mise en œuvre par les étudiants. Les trois thèses avancées par les étudiants leur ont permis d’explorer le champ des possibles en relation avec le problème travaillé. Les objections formulées et le rejet de certaines thèses permettent de délimiter le champ des possibles et d’identifier des nécessités. En l’occurrence la thèse B permet de construire la nécessité de restreindre les végétaux à un groupe monophylétique, comme les Archaeplastida. La thèse C permet quant à elle de construire la nécessité d’abandonner le terme de végétal dans le champ de la systématique en relation avec la contrainte théorique de ne définir des groupes qu’a posteriori de la construction de la phylogénie.
72La reconstruction didactique fondée sur des articles scientifiques, dont certains sont de nature historique, a permis d’étudier le raisonnement classificatoire des étudiants en situation de débat. Elle a révélé une difficulté à articuler les différentes situations de classification avec leurs logiques spécifiques, à travers le recours inopportun à une hypothèse d’homologie dans un contexte écologique et à l’attachement à ce qu’un caractère soit présent chez tous les membres d’un groupe en contexte phylogénétique.
73Cette étude soulève l’importance de la construction du contexte de pertinence (Lhoste, 2016) d’usage des classifications écologique ou phylogénétique. Bien que les contextes d’usage des classifications nous semblaient manifestes dans les deux types d’articles mobilisés, ils n’ont pas été perçus par les étudiants au cours du débat. Ce résultat suggère la nécessité d’une intervention de l’enseignant afin de mettre en scène cette dissonance et d’aider les étudiants à poser le problème relatif au type de classification en lien avec la logique dont il relève. Clarifier les principes spécifiques à chaque type de classification semblerait être une condition de possibilité didactique permettant, dans un second temps, de mieux articuler problèmes fonctionnels et historiques. Si la question de l’héritage d’un caractère n’est pas utile pour établir une classification fonctionnelle, il peut être fécond, dans un second temps, de questionner sur un plan historique l’origine évolutive des caractères fonctionnels utilisés.
74Le débat concernant la définition des végétaux dans une approche cladistique a donné lieu à un épisode fortement argumentatif avec une opposition entre trois thèses, dont l’une convoque la pensée essentialiste. Elle se constitue, dans cette situation spécifique, en obstacle épistémologique. L’étude de la dynamique argumentative a permis de caractériser la problématisation mise en œuvre par les étudiants. En effet, par la mise en débat des trois thèses, les étudiants ont délimité le champ des possibles et construit des nécessités : redéfinir le terme de végétal à la lueur de l’arbre phylogénétique actuel ou abandonner le terme de végétal, en raison du polyphylétisme des végétaux au sens fonctionnel.
75Définir et classer constituent deux activités distinctes mais toutefois connexes. Notre recherche montre les difficultés rencontrées par les futurs enseignants de SVT pour clarifier la relation entre ces deux processus. Un véritable enjeu de formation se dégage donc de ce constat. En leur qualité d’enseignant, ils auront à faire travailler les classifications biologiques à leurs élèves et à définir de nombreux concepts. L’activité de définition occupe une place importante dans l’enseignement. Il nous semble primordial que les futurs enseignants acquièrent un certain recul face à la diversité des définitions et à leur place dans l’activité scientifique. Si dans une approche cladistique, la définition des groupes résulte de la classification, il n’en est pas toujours ainsi. Dans certains cas, la définition des concepts devient première pour conduire un raisonnement dans lequel ce concept est un outil pour penser un réseau conceptuel plus vaste. Le processus de définition n’est pas neutre. Il se trouve orienté par le problème dans lequel le concept sera utilisé. Ainsi, dans certaines situations, la définition est la solution du problème alors que dans d’autres, la définition permet de poser le problème. Un enjeu de formation pourrait alors consister à questionner le statut de certaines définitions dans des ouvrages, qui associent un ensemble d’éléments descriptifs de statuts variés, rassemblant ce que l’on sait sur un concept sans que l’on comprenne réellement ce qui fonde cette association éclectique d’éléments définitoires.
76L’analyse de matériaux historiques s’est révélée féconde pour mettre au travail la polysémie conceptuelle et elle a donné l’occasion de débattre du contexte d’utilisation et du domaine de validité de chaque type de classification. Elle a permis de dégager différents aspects de la nature de la science (Maurines et al., 2013) dans sa dimension épistémologique, principalement le lien au problème des savoirs scientifiques et leur dimension construite et provisoire. La comparaison des différents arbres phylogénétiques a permis aux étudiants de discuter de l’obstacle gradiste et de prendre conscience de la volonté manifeste de rupture avec la pensée gradiste de l’approche cladistique.
77Nous pouvons cependant souligner la difficulté posée par la contextualisation historique. En effet, les articles comportent une part d’implicite que les étudiants doivent repérer afin d’identifier les positions théoriques et méthodologiques de chaque auteur. Si l’article de R .H. Whittaker n’a pas posé de difficultés particulières aux étudiants, il n’en a pas été de même pour celui de T. Cavalier-Smith. En effet, le positionnement de ce biologiste par rapport à la cladistique n’a pas été perçu. Il est resté trop implicite et requiert une expertise importante pour l’identification de la façon dont se positionne théoriquement l’auteur. Il apparaît donc nécessaire de contextualiser davantage le débat entre la systématique évolutionniste et la cladistique afin de permettre la conduite de l’analyse de cet article. Ce résultat soulève donc la question de la nature de l’accompagnement des sources historiques primaires pour un usage didactique.
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