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Dossier

Activité ordinaire d’une enseignante de chimie en classe de terminale

A chemistry teacher’s ordinary activity in a 12th grade form
Isabelle Kermen et Marcia Teixeira Barroso
p. 91-114

Résumés

Cet article décrit l’activité d’une enseignante en classe de terminale lors de deux séances en demi-classe sur les piles électrochimiques selon le cadre méthodologique de la double approche didactique et ergonomique, pour reconstituer ses choix et approcher ses logiques d’action. Les données sont constituées des transcriptions des séances de classe filmées et des entretiens réalisés après la séance avec l’enseignante. Les analyses mêlent plusieurs dimensions : cognitive pour l’analyse a priori des tâches proposées aux élèves (la fiche TP) par l’enseignante, médiative pour l’analyse du déroulement avec une attention particulière portée aux interactions entre l’enseignante et les élèves, institutionnelle, personnelle et sociale pour l’aspect ergonomique. La comparaison du déroulement et des tâches prévues pour les élèves ainsi que les commentaires de l’enseignante sur certains aspects permettent de mettre en évidence une activité fondée sur une forte cohérence disciplinaire, contrainte par le temps et cantonnant la contribution orale des élèves à quelques moments précis pour mieux les accompagner.

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Texte intégral

Le travail de Marcia Teixera Barroso a été financé par la bourse CAPES Foundation, ministère de l’Éducation du Brésil, Proc. n° 3081-11-7.

1L’étude que nous présentons, rend compte de l’activité d’une enseignante, lors d’une séance consacrée aux piles électrochimiques en classe de terminale scientifique dans un lycée français, pour en comprendre la cohérence. Nous faisons l’hypothèse que cette cohérence existe dans la mesure où d’autres études ont mis à jour la cohérence qui se dégage des actions des enseignants en mathématiques (Roditi, 2008 ; Robert, 2004) ou en français (Goigoux, 2007). Elle s’insère dans un projet qui débute, et qui vise à caractériser les pratiques d’enseignants de physique-chimie ; pour cela plusieurs enseignants ont été observés à l’occasion de séances de classe portant sur le même contenu disciplinaire et sur d’autres contenus. Cette étude constitue donc une première étape, nécessaire, pour effectuer ensuite des comparaisons entre les pratiques d’enseignants afin de déterminer des régularités et les variations interpersonnelles. Il s’agit de comprendre les pratiques effectives des enseignants « placés en position de sujets et non d’objets d’étude pour approcher les principes qui assurent la cohérence interne de leur activité » (Goigoux, 2007).

2Les pratiques d’enseignants de physique-chimie en France ont déjà été étudiées avec des objectifs et des cadres théoriques variés, mais à partir d’une méthodologie de recueil de données commune, l’enregistrement vidéo de plusieurs séances de classe ordinaires, sur une temporalité longue donc, souvent complété par des entretiens avec les enseignants (Venturini et al., 2007 ; Jeannin, Veillard & Tiberghien, 2010 ; Calmettes, 2010 ; Cross, 2010). Certains objectifs de ces études sont différents du nôtre : évaluer l’appropriation d’une séquence d’enseignement innovante en classe de seconde (Jeannin, Veillard & Tiberghien, 2010) ; établir un modèle définissant des idéaux-types didactiques à partir de séances mettant en œuvre des démarches d’investigation au collège (Calmettes, 2010) ; inférer les connaissances professionnelles et plus particulièrement les pedagogical content knowlegde (PCK) d’une enseignante de terminale en chimie (Cross, 2010). Les cadres théoriques sont également divers : la théorie de l’action conjointe en didactique (Cross, 2010), la théorie de l’activité (Jeannin, Veillard & Tiberghien, 2010), la théorie anthropologique du didactique (Venturini et al., 2007), avec une visée pragmatiste (Calmettes, 2010). Venturini et ses collègues ont effectué une analyse didactique des pratiques d’une enseignante de physique en classe de première selon une perspective ascendante praxéologique afin de comprendre la finalité de ces pratiques et montrer que les techniques justifiant ces pratiques « produisent bien ce qu’on attend d’elles » (Venturini et al., 2007, p. 228). Notre objectif est similaire dans la mesure où nous cherchons à comprendre la cohérence de l’activité d’une enseignante lors d’une séance, ses logiques d’action, en prenant en compte d’autres déterminants que dans leur étude pour caractériser l’exercice d’un métier selon une perspective de psychologie ergonomique (Rogalski, 2003).

1. Une double approche didactique et ergonomique pour étudier l’activité d’un enseignant

  • 1 Nous écrivons « l’enseignant » pour désigner un enseignant quelconque, par la suite nous dirons l’e (...)

3Nous distinguons l’activité et les pratiques enseignantes, nous situant en cela dans la lignée des travaux d’Aline Robert (Robert, 1999, 2001) en didactique des mathématiques : les pratiques d’un enseignant1 regroupent « tout ce qu’il pense, dit ou ne dit pas, fait ou ne fait pas, sur un temps long, avant, pendant et après la classe » (Robert, 2008b, p. 59). Leur caractère éminemment complexe souligné par de nombreux chercheurs (par exemple Van Driel, Beijaard, & Verloop, 2001 ; Bru, Altet & Blanchard-Laville, 2004 ; Goigoux, 2007 ; Bucheton & Soulé, 2009 ; Jeannin, Veillard & Tiberghien, 2010) résulte aussi du fait que les enseignants exercent un métier. Cette prise en compte du métier est nécessaire pour appréhender les déterminants des pratiques (Robert & Rogalski, 2002). Les pratiques sont donc aussi abordées selon une approche d’ergonomie cognitive, ce qui a conduit à l’élaboration du cadre méthodologique de la double approche didactique et ergonomique (DADE) (Robert & Rogalski, 2002) pour étudier l’enseignement-apprentissage des mathématiques, dans l’enseignement secondaire principalement (Vandebrouck, 2008).

1.1. Double approche et théorie de l’activité

  • 2 Pour une présentation claire des principaux aspects de la théorie de l’activité de Leontiev, pertin (...)

4La DADE s’inscrit dans la théorie de l’activité2. L’activité d’un enseignant désigne une partie bien délimitée de ses pratiques dans le temps et dans l’espace (Robert, 2012) ; l’activité en classe constitue ce qu’il développe durant une séance de classe pour parvenir au but qu’il s’est fixé, enseigner tels contenus à tels élèves. Du point de vue des ergonomes, l’activité est la réponse que le sujet met en œuvre pour accomplir une tâche (Rogalski, 2003). Les tâches de l’enseignant sont définies et prescrites par l’institution dans laquelle il travaille, les tâches effectives sont inférées de l’activité de l’enseignant et résultent de la représentation qu’il se fait des tâches à accomplir (Rogalski, 2003), qui peut inclure des prescriptions personnelles. Des enseignants différents (des sujets différents) auront une activité différente parce qu’ils ne lisent pas nécessairement les prescriptions de la même manière et s’en font donc une représentation singulière. La tâche effective est notamment déterminée par les convictions personnelles de l’enseignant sur ce qu’il doit enseigner, compte tenu du programme, de ses connaissances en chimie et en physique, des élèves qu’il a en face de lui, de son état psychique du moment également. De la même manière les élèves auront une représentation des tâches qui leur sont proposées par l’enseignant (jouant alors le rôle de prescripteur), variable selon leurs connaissances et leur motivation du moment notamment. Une hypothèse forte de la DADE est que l’activité développée par un élève pour résoudre une tâche est un vecteur d’apprentissage potentiel (Robert & Rogalski, 2002). Robert (2012) souligne que l’observateur n’a accès qu’aux actions, les traces de l’activité des élèves comme de l’enseignant, parce que l’activité n’est pas directement observable puisqu’elle regroupe aussi les pensées et ce que le sujet ne fait pas dans la réalisation de la tâche.

1.2. La méthodologie de la DADE

  • 3 Les apprentissages ne sont pas évalués : on infère un apprentissage possible, à travers les tâches (...)

5La DADE propose une méthodologie pour étudier les activités des enseignants en classe et, plus globalement, les pratiques à partir d’observation de séances de classe ; ce que Robert et Rogalski (2002) appellent le déroulement en classe. Elle veut tenir compte des apprentissages potentiels3 des élèves (aspect didactique) et du travail de l’enseignant (aspect ergonomique). Pour rendre compte de ces différents aspects, un découpage en cinq composantes est proposé pour structurer l’analyse de l’activité d’un enseignant (Robert, 2012). La recomposition de ces différentes dimensions d’analyse permet ensuite d’inférer les logiques d’action d’un enseignant (Robert, 2012).

  • 4 Description de la suite des contenus proposés aux élèves et gestion correspondante prévue a priori (...)

6Les deux premières composantes, cognitive et médiative, visent à caractériser les activités effectives que l’enseignant suscite parmi les élèves. La composante cognitive correspond à l’élaboration des scénarios4 et tâches prévus pour les élèves. La composante médiative englobe les choix d’organisation du travail des élèves dans la classe, l’accompagnement procuré par l’enseignant pendant le déroulement en classe (Robert, 2012). Cet accompagnement assure une fonction d’étayage qui se manifeste notamment par l’enrôlement dans la tâche, les aides apportées, l’identification du savoir mis en jeu (Rogalski, 2012).

7Les trois autres composantes, institutionnelle, sociale et personnelle ne sont pas nécessairement directement appréhendées à partir des observations en classe (Robert, 2012) ; elles nécessitent des entretiens, par exemple. Elles visent à déterminer :

  • pour la composante institutionnelle, comment l’enseignant prend en compte les programmes et les ressources imposées (en chimie, sont en jeu, par exemple, la disponibilité du matériel et des espèces chimiques ainsi que leur absence de dangerosité) ;

  • pour la composante sociale, comment il compose avec les choix collectifs de ses collègues dans l’établissement, les habitudes professionnelles des enseignants de physique-chimie (ce qui se rapproche du genre professionnel évoqué par Goigoux [2007] et Lafarge [2010]) et le milieu social de ses élèves ;

  • pour la composante personnelle, comment s’expriment ses représentations sur la chimie, ses convictions personnelles sur l’enseignement de la chimie notamment ; quel est l’impact de son histoire personnelle sur son travail.

8Comme le souligne Robert (2012), « les composantes n’existent pas bien entendu », elles permettent différents éclairages sur un même objet, les pratiques de l’enseignant en relation avec l’apprentissage des élèves. Dans l’article initial (Robert & Rogalski, 2002), les deux premières composantes sont rattachées à l’approche didactique, tandis que les autres (composante personnelle et composante sociale/institutionnelle) le sont à l’approche d’inspiration ergonomique ; et que les composantes institutionnelles et sociales ne sont pas encore séparées. Ultérieurement, Robert (2012) n’indique plus de quelle approche relèvent les différentes composantes, et considère qu’elles sont imbriquées. Grugeon donne un exemple de cette imbrication en déclarant que « l’analyse des tâches permet un bilan sur la composante institutionnelle et sur la composante cognitive » (Grugeon, 2008, p. 393).

9La méthodologie consiste à analyser a priori les tâches que l’enseignant prévoit pour les élèves, c’est-à-dire avant leur réalisation en classe. Cette analyse est possible à partir de textes, d’exercices ou de protocoles de TP par exemple. Ensuite est effectuée une analyse du déroulement pointant l’organisation du travail en classe et l’étayage de l’activité des élèves. Puis il est procédé à une analyse d’entretiens avec l’enseignant avant de croiser les résultats des différentes analyses pour reconstituer les logiques d’action de l’enseignant. La cohérence de l’activité enseignante s’apprécie en recherchant l’unité qui préside aux différents choix effectués par l’enseignant (Robert, 2004).

2. Cadre de référence et questions de recherche

2.1. Cadre de référence pour l’analyse des tâches

  • 5 Nous simplifions la catégorisation en tâches simples et complexes de Chappet-Pariès (2004) : une tâ (...)

10Jusqu’à présent la DADE a été utilisée en didactique des mathématiques et, dans ce contexte, une tâche mathématique se caractérise par la façon dont elle suscite l’utilisation des connaissances anciennes et nouvelles des élèves. L’analyse des tâches consiste à détecter pour chaque énoncé les adaptations que les élèves auront à faire de leurs connaissances : reconnaissance des modalités d’application, introduction d’intermédiaires, d’étapes, mélanges de cadres et de registres et mises en relation (Robert, 2008a). Dans le contexte de la didactique de la chimie (et dans une moindre mesure de la physique), nous procédons à l’analyse des tâches pour déterminer s’il y a également mobilisation de connaissances anciennes ou nouvelles et dans quelle mesure les tâches proposées sont complexes ou simples5. Nous ne reprenons pas ce qui a trait au mélange de cadres et de registres mathématiques. Cependant la chimie étant une discipline expérimentale, il importe d’introduire un regard sur les contenus faisant appel à la distinction entre ce qui relève de la réalité empirique et ce qui relève du registre des modèles (Martinand, 2002 ; Kermen & Méheut, 2009, 2011).

  • 6 Deuxième niveau de description n’ayant pas de caractère explicatif, ni prédictif qui a pour but de (...)

11Le registre empirique comprend les objets que les élèves utilisent (béchers, solutions, multimètres, etc.) et les événements qu’ils observent : une couleur de solution ou une indication sur le multimètre change. Il comporte également des règles d’utilisation des objets : utilisation d’une pipette pour mesurer un volume, branchement du multimètre en voltmètre ou en ampèremètre (dérivation ou série), fabrication d’une pile. Ces règles sont aussi appelées des savoir-faire ou des connaissances instrumentales (à caractère expérimental) procédurales. Pour rendre compte des événements, on passe des observations à une description chimique en termes d’espèces chimiques6 (symbolique ou non, si l’on n’utilise que le registre du langage) ou à une description symbolique et codifiée en termes de schéma du circuit électrique ou de schéma électrochimique symbolique de la pile.

12Le registre des modèles permet d’interpréter les phénomènes. Le modèle thermodynamique, dont le fonctionnement a été précisé par ailleurs (Kermen & Méheut, 2011), est un modèle macroscopique auquel appartiennent les réactions chimiques et électrochimiques qui donnent lieu à des représentations symboliques codifiées. Il détaille les conditions d’application du critère d’évolution, qui consiste à comparer le quotient de réaction d’un système dans l’état étudié à la constante d’équilibre de l’équation de réaction, associée à la transformation chimique subie par le système. Cette comparaison vise à justifier ou prévoir le sens d’évolution du système chimique en référence à l’équation de réaction. Le courant électrique est interprété par un modèle faisant intervenir des entités chargées ayant un mouvement d’ensemble sous l’action d’un champ électrique. Selon le milieu ces entités sont différentes : électrons dans un conducteur métallique, ions dans une solution.

2.2. Questions de recherche

  • 7 Le critère d’évolution permet de prévoir ou de justifier le sens d’évolution d’un système chimique. (...)

13Nous souhaitons décrire et caractériser l’activité d’une enseignante expérimentée lors d’une séance en demi-classe sur les piles électrochimiques, ce qui constitue une étude de cas. Le choix du contenu « pile électrochimique » est délibéré. En effet, l’utilisation du critère d’évolution7 qui était une nouveauté importante du programme 2002, constitue une approche particulière des piles électrochimiques, qui nécessite que les élèves utilisent leurs connaissances conceptuelles et expérimentales à la fois en électricité et en chimie, ce qu’ils n’ont pas l’habitude de faire. Le rôle de l’enseignante peut alors s’avérer déterminant. Pour caractériser l’activité de l’enseignante nous répondrons aux questions suivantes. Quels contenus sont abordés dans la séance, quelles sont les modalités de travail et en particulier comment le guidage des élèves est-il organisé ? Retrouve-t-on des régularités dans la gestion de phases similaires ? Quelle marge d’autonomie et quelles aides l’enseignante procure-t-elle aux élèves durant la séance ? Quelles logiques d’action de l’enseignante peut-on reconstituer ?

3. Recueil, traitement et analyse des données

3.1. Recueil des données

14La classe de terminale observée est située dans un lycée de la région parisienne. Les élèves, aux dires de l’enseignante, ont un bon niveau, même si certains éprouvent quelques difficultés. La classe ne comporte qu’un élève doublant. Il y avait 15 élèves dans le premier groupe et 17 dans le second, le jour de l’enregistrement réalisé en mars 2012. L’enseignante est une enseignante confirmée avec une trentaine d’années d’exercice, dont plus de vingt en lycée.

15Les séances observées sont des séances en demi-classe (TP) portant sur les piles électrochimiques. Elles se situent au retour des vacances d’hiver, après l’introduction du critère d’évolution pour des transformations chimiques spontanées et avant l’étude des transformations chimiques forcées que sont les électrolyses. La séance en classe entière qui suit a permis de terminer les calculs entamés, de poursuivre le lien entre chimie et électricité avec le calcul de la quantité d’électricité passant dans une pile lors de son fonctionnement et des quantités de matière d’espèces chimiques consommées ou formées.

16Les deux séances de TP ont été filmées à l’aide d’une caméra située au fond de la classe, dirigée la plupart du temps sur l’enseignante qui était munie d’un micro-cravate. L’enregistrement audio et l’enregistrement vidéo ont permis de transcrire la quasi-totalité des interactions entre l’enseignante et les élèves. Un bref entretien semi-dirigé (d’une quinzaine de minutes que nous nommerons entretien post par la suite) a été conduit immédiatement après la séance afin de recueillir les impressions de l’enseignante sur l’atteinte (ou non) des objectifs qu’elle s’était fixés. Afin de susciter une forme de réflexivité sur ses actions et des commentaires sur celles des élèves, l’enseignante a ensuite été placée devant l’enregistrement vidéo des deux séances avec pour instruction de commenter librement ce qu’elle voyait. La méthodologie utilisée (enseignante face à sa vidéo de classe) place l’enseignante en tant que professionnelle qui commente l’exercice de son métier. Cette autoconfrontation (procédé classique en ergonomie [Rogalski, 2003]) a eu lieu quatre mois après l’enregistrement, juste avant la proclamation des résultats du baccalauréat, une fois l’année scolaire terminée. Nos questions, peu nombreuses, ont cherché à préciser certains choix ou interventions de l’enseignante, à partir du moment où elle-même abordait le sujet. Cette façon de procéder limite la portée de cet entretien et des analyses que nous en tirons, dans la mesure où l’enseignante a pu ne pas commenter certaines parties sur lesquelles nous nous interrogeons.

3.2. Traitement et méthode d’analyse des données

17Nous avons transcrit les deux enregistrements vidéo verbatim en indiquant les gestes des élèves et de l’enseignante quand ils précisaient l’action ou le savoir en jeu. Nous avons également transcrit les enregistrements audio réalisés avec l’enseignante juste après la séance et lors de la confrontation à la vidéo des deux séances.

18Nous avons effectué un découpage des instructions et questions figurant dans la fiche TP en tâches attendues de la part des élèves, selon notre point de vue. Lorsqu’il s’agit de la description d’un dispositif expérimental et des instructions qui l’accompagnent, nous attendons un suivi du protocole mettant en jeu divers savoir-faire expérimentaux. Lorsqu’il s’agit d’une question visant à structurer l’interprétation, nous précisons quels connaissances et concepts doivent être invoqués et de quelle façon. Par exemple après la première expérience (mélange des quatre espèces chimiques cuivre, zinc, ions cuivre(II) et ions zinc), il est demandé de montrer que le sens d’évolution du système prévu est compatible avec les observations, en appliquant le critère d’évolution. Il faut donc écrire l’expression du quotient de réaction, calculer les concentrations des solutés, en déduire la valeur du quotient de réaction dans l’état initial, le comparer à la valeur de la constante d’équilibre et conclure sur le sens d’évolution, donc sur la formation d’ions zinc et de cuivre et la consommation d’ions cuivre et de zinc. Cela correspond à l’introduction d’un intermédiaire, le quotient de réaction, et de plusieurs étapes (expression, calcul des concentrations, comparaison). C’est la mise en œuvre du critère d’évolution qui est une tâche complexe (Chappet-Pariès, 2004) mais qui correspond à une compétence exigible du programme et à un raisonnement supposé connu car déjà introduit.

19Les transcriptions des séances ont été découpées en épisodes. Dans un premier temps, un épisode a été affecté à chaque réalisation de tâche issue de l’analyse a priori : réalisation d’expérience, réflexion et réponses aux questions posées. Puis, dans la mesure où parfois l’enseignante distribue le matériel et/ou donne des consignes, (ou introduit la séance ou un rappel) nous avons ajouté des épisodes supplémentaires, qui jouent le rôle de transition avec ceux que nous avions prévus.

20Pour analyser le déroulement des séances, nous avons décrit des épisodes en détail, en notant les interventions de l’enseignante, des élèves, le sujet de l’intervention : réponse à une question, concept explicité, illustration historique, référence à un aspect de la vie quotidienne ; la nature : question, dialogue, monologue de l’enseignante. Le choix de ces éléments provient pour partie d’autres études (Chappet-Pariès, Robert & Rogalski, 2008 ; Tiberghien, 2012), pour partie d’une lecture inductive des transcriptions. Puis nous avons examiné les déroulements en mettant en regard les épisodes portant sur le même contenu ; nous avons comparé les durées, le sujet des interventions et leur nature. Nous avons cherché des régularités dans les interventions de l’enseignante dans les divers épisodes et les différences entre deux épisodes correspondant au même contenu, en prêtant une attention particulière au discours de l’enseignante et à ses échanges avec les élèves.

21À l’issue de ces comparaisons, nous avons dégagé quelques points que nous estimons caractéristiques. Nous avons alors relu les transcriptions de l’entretien post et de la confrontation à la vidéo pour recueillir l’avis de l’enseignante sur ces aspects, si elles les avaient évoqués. La confrontation avec nos précédentes analyses a permis de les compléter et d’orienter l’analyse selon les dimensions institutionnelle, sociale et personnelle. Cette analyse a été effectuée sur une base inductive. Nous avons relevé les déclarations de l’enseignante qui commentaient ses choix, ses dires ou ce que les élèves avaient dit ou fait, en lien avec nos points caractéristiques. Puis nous les avons attribuées aux différentes dimensions. Nous avons affiné nos attributions par allers et retours entre données et définitions des dimensions.

4. Analyse a priori du scénario et des tâches

22Cette analyse a pour objectif de montrer quelles connaissances introduisent les tâches proposées par l’enseignante, et comment elles sont utilisées.

4.1. Description des tâches

23La fiche de TP fournie aux élèves comporte sept pages dont des espaces vides à compléter. Nous décrivons sa structure et détaillons les tâches dont la réalisation est évoquée lors de l’étude du déroulement des deux séances. La fiche a pour titre : « Les piles, fonctionnement en générateur électrique. Grandeurs caractéristiques et exemples ». Elle débute par un rappel de première S donnant la caractéristique intensité-tension d’une pile avec la mention loi d’Ohm pour la pile. Elle est constituée de sept paragraphes.Le premier paragraphe propose de réaliser une expérience mettant en jeu initialement toutes les espèces intervenant dans l’écriture de l’équation de réaction représentant la transformation chimique réalisée. Il est demandé d’écrire l’équation de réaction à partir des observations puis d’utiliser le critère d’évolution pour justifier le sens d’évolution observé, ce qui correspond à une tâche complexe (détaillée précédemment).

24Le second paragraphe s’intitule transfert spontané d’électrons entre des espèces chimiques séparées et vise à réaliser la pile Daniell (cuivre-zinc et vase poreux) en la reliant à une résistance et un ampèremètre. Il s’agit de déterminer i) si le sens du courant observé est compatible avec le critère d’évolution, ii) le rôle du vase poreux et iii) si une pile en fonctionnement constitue un système à l’équilibre chimique ou non. Répondre à chacune de ces questions constitue une tâche complexe.

25Dans le troisième paragraphe « constitution d’une pile électrochimique », les élèves doivent réaliser la pile Daniell à partir de deux demi-piles et constituer deux circuits : l’un avec une résistance et un ampèremètre, l’autre avec un voltmètre. Les questions demandent de relier i) les indications du voltmètre aux polarités de la pile, puis ii) au critère d’évolution. La première question fait appel aux connaissances expérimentales des élèves qu’ils ont auparavant utilisées en électricité : comment relier le branchement du voltmètre, le signe qu’il fournit et la polarité des électrodes. La prévision de la polarité des électrodes à partir du critère d’évolution amène à reprendre les résultats antérieurs, la formation d’ions zinc et de cuivre respectivement à l’électrode de zinc et l’électrode de cuivre. Cela permet de déterminer le sens de déplacement des électrons dans les fils, puis celui du courant observé pour enfin attribuer une borne positive et une borne négative à la pile. Il s’agit de mobiliser des connaissances anciennes, le sens du courant et les polarités du générateur (il est usuel de dire, « le courant va du plus vers le moins à l’extérieur du générateur », quand on ne se préoccupe pas de ce qui se passe dans le générateur).

26Le quatrième paragraphe comporte deux parties : la première traite de l’influence de la nature des couples oxydant/réducteur sur la tension mesurée aux bornes de la pile, une autre pile plomb-cuivre étant proposée ; la seconde concerne l’influence de la concentration molaire des espèces chimiques sur cette même tension. Le cinquième paragraphe traite de l’influence de la température sur la tension aux bornes de la pile Daniell. Dans ces deux paragraphes, il s’agit de mesurer une tension et de conclure.

27Le sixième paragraphe, « la pile usée », présente quatre piles (argent-cuivre) qui simulent les états par lesquels passe une pile au cours de sa lente évolution lorsqu’elle fournit un courant. Il s’agit de faire un parallèle entre la variation de la tension aux bornes de chaque pile et celle du quotient de réaction de chaque système, puis de conclure ; c’est à nouveau une tâche complexe.

28Le septième et dernier paragraphe décrit quelques piles usuelles et n’appelle aucune tâche.

4.2. Analyse du scénario

29Pour les six premiers paragraphes nous nous attendons à ce que les élèves réalisent les expériences en autonomie et disposent d’instants pour réfléchir et répondre aux questions en binômes, avant que l’enseignante ne fasse une mise en commun avec un guidage plus ou moins précis selon les réponses proposées par les élèves.

30L’intégralité de ces paragraphes ne semble pas pouvoir être traitée en une séance de deux heures. Les choix d’expériences effectués, la manière dont celles-ci sont introduites et l’ensemble des contenus abordés sont révélateurs d’une intention d’exhaustivité de la part de l’enseignante. En effet trois piles de nature différente sont proposées, et la dépendance de la force électromotrice d’une pile selon la nature des couples oxydant/réducteur en jeu, selon la concentration des espèces chimiques et selon la température est signalée. Ce dernier contenu va au-delà de ce que le programme de terminale S préconise. À trois reprises, à partir de deux mesures de tension, il s’agit de constater l’influence d’un paramètre sur la valeur d’une grandeur, les autres paramètres d’influence étant les mêmes, et de faire ensuite une généralisation. Les choix sont aussi révélateurs de ce qu’ils ne permettent pas de faire. Dans cette fiche, on part d’un mélange pour lequel on observe une transformation chimique. Les espèces chimiques ont été choisies de façon à avoir une transformation d’oxydoréduction, alors se pose la question de ce qui peut se passer lorsqu’on ne met pas toutes les espèces chimiques ensemble. En choisissant une séparation des espèces judicieuse, un métal avec une solution d’un de ses cations, on obtient un dispositif qui génère un courant électrique. Il n’y a pas de question posée aux élèves sur ce qu’il serait possible de faire pour aboutir à un tel dispositif : les différentes expériences sont données, la séparation des espèces est fournie, ils n’ont pas à discuter d’une autre répartition, il n’y a pas de problématisation. Un tel choix de séance serait chronophage. Ces choix de séance a priori montrent que la prise en compte du temps est un paramètre important dans la conception du scénario. Nous privilégions cette interprétation dans la mesure où, lors de l’entretien post, l’enseignante a fait référence au manque de temps pour mener à terme sa séance et qu’elle s’est interrogée sur ce qu’il était possible de supprimer pour gagner du temps.

31Certaines descriptions d’expérience sont sommaires et conduiront probablement à des consignes complémentaires durant la séance. La résolution de plusieurs questions correspond à une tâche complexe, ce qui pourra durant la séance donner lieu à une monstration de l’enseignante, ou à l’exposition du raisonnement complet par un élève, ou alors nécessiter un guidage de l’enseignante.

5. Le déroulement : présentation et analyse

5.1. Chronologie des déroulements

32Dans le tableau ci-après, nous avons regroupé les épisodes qui structurent le déroulement en indiquant leur durée et nous précisons également quelle est la nature du travail proposé par l’enseignante : le type de travail désigne ce qui est à faire et la forme, s’il est individuel, collectif ou par petits groupes. Au lieu de forme du travail, certains auteurs parlent d’organisation sociale de la classe (Tiberghien, 2012) ou de mode d’organisation de la classe (Jeannin, Veillard & Tiberghien, 2010).

Succession des épisodes, nature du travail et durée.

Nature du travail : type et forme Groupe 1 Groupe 2
Épisode 1 : début de la séance avec introduction du thème du jour par l’enseignante 3 min 30 s 7 min 15 s
Épisode 2 : rappel sur les piles par questions successives posées aux élèves 6 min 6 min 30 s
Épisode 3 : réalisation au bureau de la première expérience (mélange de deux métaux et de solutions de leur cation, cuivre et zinc) par une élève guidée
8 min
l’enseignante
2 min 40 s
Épisode 4 : exploitation collective de la première expérience avec questions successives posées aux élèves 7 min 8 min 20 s
Épisode 5 : réalisation au bureau de la deuxième expérience par l’enseignante (pile Daniell avec un vase poreux et électrodes cylindriques) (pile Volta) 8 min 8 min
Épisode 6 : exploitation collective de la deuxième expérience avec questions successives posées aux élèves (Ampère et le sens du courant) 12 min 45 s 11 min 40 s
Épisode 7 : recherche collective d’une définition d’une pile avec les élèves 2 min 50 s 1 min 30 s
Épisode 8 : préparation de la troisième expérience (pile Daniell avec pont salin et lames métalliques dans bécher) 9 min 15 s 4 min 15 s
Épisode 9 : manipulation des élèves à leur paillasse et recherche par binôme pour répondre aux questions 11 min 20 s 13 min 30 s
Épisode 10 : exploitation collective de la troisième expérience avec questions successives posées aux élèves 8 min 7 min 45 s
Épisode 11 : réalisation par les élèves de la quatrième expérience, influence nature du couple redox sur tension pile et recherche par binôme pour remplir le tableau 4 min 45 s 10 min 30 s
Épisode 12 : exploitation collective de la quatrième expérience avec questions posées aux élèves 3 min 30 s 2 min 30 s
Épisode 13 : réalisation et interprétation de la cinquième expérience au bureau, influence de la concentration des espèces sur la tension 2 min 20 s 5 min
Épisode 14 : réalisation et interprétation de la sixième expérience au bureau (influence de la température sur la tension) 4 min 30 s 2 min 20 s
Épisode 15 : présentation des objectifs de l’expérience
de la pile usée
4 min 2 min 25 s
Épisode 16 : réalisation de l’expérience pile usée par les élèves 14 min 30 s 7 min 20 s
Épisode 17 : correction des calculs par l’enseignante 3 min 30 s 6 min

5.2. Comparaison globale des deux déroulements

33Les deux déroulements présentent une différence globale ; en effet il y a environ 440 tours de paroles pendant 1 h 54 dans le premier groupe contre 720 tours de paroles pendant 1 h 48 dans le second groupe. On peut estimer l’incertitude sur le nombre de tours de paroles à environ 20 car il y a quatre ou cinq passages au plus, dans chaque transcription, où les propos de trois ou quatre élèves sont perdus, faute d’une résolution suffisante du micro de la caméra. Objectivement, il y a davantage d’interactions entre l’enseignante et les élèves dans le second groupe.

34L’examen du déroulement dans les deux groupes de TP révèle des différences de durée entre certains épisodes traitant du même contenu et parfois des différences de mise en œuvre du contenu. Par exemple en début de séance dans le groupe 1 c’est l’enseignante qui rappelle le critère d’évolution alors qu’elle interroge un élève dans le groupe 2 et qu’il y a un aparté sur les résultats du bac blanc ; dans l’épisode 3 c’est une élève qui vient faire l’expérience au bureau alors que dans le groupe 2 elle est réalisée par l’enseignante. Dans l’épisode 11, elle passe de binôme en binôme dans le groupe 2 alors qu’elle n’a vu que deux binômes dans le groupe 1. Mais d’une façon générale, à quelques nuances près, l’enseignante propose les mêmes tâches aux élèves dans les deux groupes, ils travaillent en autonomie sur les mêmes contenus, et elle s’appuie sur les mêmes anecdotes, sens du courant et Ampère, pile de Volta, batterie des téléphones portables ; elle signale ce qu’il faut mémoriser ou ce à quoi il faut particulièrement veiller pour « le jour du bac ». Cependant il peut arriver qu’un contenu particulier soit utilisé à des moments différents du déroulement dans les deux groupes. Par ailleurs, l’intermède consacré à définir un précipité en chimie dans le groupe 2 (dans l’épisode 4), à la suite d’une remarque inadaptée d’un élève, constitue une autre différence entre les deux groupes. Enfin, la plus grande durée de la séance du premier groupe s’explique à la fois par le temps additionnel qui a été consacré à la distribution du matériel sur les tables (épisodes 8, 16) (qui n’a pas eu lieu dans la deuxième séance) et par le temps passé dans l’épisode 3 par l’enseignante à rechercher la poudre de cuivre pour faire l’expérience.

5.3. Comparaison des déroulements et des tâches

35La comparaison des tâches prévues et du déroulement présente des écarts principalement dus au fait que l’enseignante ajoute des rappels comme celui du critère d’évolution, celui des consignes de sécurité. Elle insiste longuement sur le rappel des résultats de la classe de première sur la loi d’Ohm pour une pile. Elle fait elle-même les expériences au bureau alors que la formulation adoptée dans la feuille ne permettait pas de savoir que les élèves ne feraient pas l’expérience. Finalement les élèves ne travaillent en autonomie qu’à trois occasions (épisodes 9, 11 et 16). Nous n’avons pas eu accès au projet d’organisation de la séance de l’enseignante au sens où nous n’avons pas pu l’interroger avant pour savoir comment elle comptait la mener. Cela implique que ce que nous qualifions d’écart entre tâche prévue et tâche effectuée, pour les expériences réalisées au bureau, n’en est pas un pour l’enseignante. En effet lors des entretiens, elle n’a pas émis le moindre commentaire laissant entendre qu’elle avait envisagé de procéder autrement. Elle a au contraire précisé qu’elle effectuait cette séance telle quelle depuis cinq ans. Elle a par contre commenté le rappel sur la loi d’Ohm ; nous y reviendrons.

36Par ailleurs, nous avons constaté que les élèves disposent de peu de temps pour réfléchir de façon autonome aux questions d’interprétation des diverses expériences. Cependant l’enseignante anime les deux séances de telle manière que les réponses aux questions figurant dans la feuille s’effectuent avec le concours des élèves. Nous y venons.

5.4. Formes globales de travail dans la classe

37Nous décrivons les modes de travail que l’enseignante adopte dans les deux séances. Nous parlons de phases pour désigner un laps de temps pendant lequel un mode de travail est adopté. Durant un épisode correspondant à la réalisation d’une tâche, il peut y avoir des modes de travail différents, par exemple une monstration avant ou après un dialogue collectif.

5.4.1. Des phases de monstration-exposition

38Certains passages du discours de l’enseignante sont des quasi monologues au cours desquels elle informe sur les expériences en cours de réalisation (au bureau) ou à réaliser, ou bien elle expose une connaissance nouvelle, comme l’écriture symbolique d’une pile en utilisant la succession des phases conductrices (dans l’épisode 10).

39Par exemple dans l’épisode 5 où il est question de la pile Daniell pour la première fois, elle la présente en précisant que, par rapport à l’expérience qui vient d’être faite, cette fois les espèces chimiques sont séparées. Elle la resitue ensuite dans le contexte historique (essor du télégraphe) en décrivant également la fabrication de la première pile, celle de Volta dont elle exhibe une reconstitution. Elle montre et décrit la pile Daniell tout en grattant les électrodes et en annonçant la différence avec celle qu’ils réaliseront peu après, qui aura un pont électrolytique au lieu d’un vase poreux. Elle décrit le circuit électrique qu’elle construit avec une résistance et un ampèremètre, dont elle indique le branchement des bornes A et COM, elle répète cette description pendant qu’elle la schématise au tableau.

40Il y a donc dans ce cas précis des informations culturelles sur l’aspect historique, des informations pratiques sur la réalisation de la pile, du circuit, et sur le branchement de l’ampèremètre que les élèves auront à faire lors de l’épisode 9. Elle effectue les gestes à accomplir, en insistant sur le branchement de l’ampèremètre. Dans les deux groupes, le nombre de tours de parole est similaire, respectivement 8 et 7 pour l’enseignante et les élèves dans le groupe 1, 10 et 9 dans le groupe 2. La comparaison des nombres de mots prononcés par l’enseignante et par les élèves est éloquente : 944 contre 33 dans le groupe 1 et 1089 contre 64 dans l’autre. Cet épisode peut être qualifié de monstration-exposition.

5.4.2 Des phases collectives dialoguées avec une succession de questions et réponses courtes

41L’analyse du scénario a montré que les réponses à certaines questions constituent des tâches complexes et devraient conduire à un guidage de l’enseignante. Nous avons observé plusieurs phases de ce type où l’enseignante commence par rappeler la question figurant dans la fiche TP.

42Dans l’épisode 4 groupe 2 (voir extrait 1), l’enseignante a fait l’expérience du mélange des quatre espèces chimiques au bureau et elle demande aux élèves ce qu’ils observent (tour 102). En l’occurrence, elle ne lit que le début de la question écrite sur la feuille de TP, « d’après les observations ». Puis elle reformule, car aucune réponse n’arrive, en leur demandant ce qu’ils voient. Elle montre le bécher qu’elle agite, ce qui a pour effet de mettre en suspension la poudre de cuivre (qui ne prend pas part à la transformation chimique). Un élève (tour 103) parle d’un précipité, ce que l’enseignante réfute aussitôt et, devant les dénégations de l’élève, elle pose une question sur ce qu’est un précipité.

Extrait 1

102 P : 18 min 16 s […] alors on vous demande [regarde ses feuilles]/d’après les observations alors donnez-moi les observations/d’après les observationsqu’est-ce que vous voyez ? [elle reprend le bécher et le montre de nouveau à tous]
103 E : ben y a un précipité marron
104 P : un précipité j‘vois pas de précipité moi
105 E : non pas un précipité
106 P : qu’est-ce que j’appelle un précipité en chimie ? 18 min 29 s

43Il y a alors une digression de trois minutes pendant laquelle l’enseignante forme un précipité et revient sur la définition et l’écriture de l’équation de réaction du précipité formé, en interagissant avec la classe.

44Elle propose ensuite un guidage en deux étapes pour établir les observations, en séparant nettement ce qui est vu (premier niveau du registre empirique) de la description chimique qu’on donne en termes d’espèces chimiques présentes ou non.. Elle termine en abordant la deuxième partie de la question écrite, l’écriture symbolique de l’équation de réaction. Dans le premier groupe aussi, elle a scindé cette question en deux de la même façon, ce qui laisse supposer que c’est une façon de procéder habituelle chez elle, s’attacher à séparer observation brute et description chimique. À d’autres occasions, elle lit d’abord intégralement la question écrite sur la feuille de TP, avant de poser une succession de sous-questions qui rythment le guidage. Elle relance en reprenant ce qui est dit pour introduire les intermédiaires qu’elle attend, afin de parvenir au but qu’elle s’est fixé. Cette structure se retrouve par exemple dans l’épisode 4 avec le groupe 1 (extrait 2).

Extrait 2

93 P : 22 min 35 s […] la constante d´équilibre K associée à cette transformation est 1037 en appliquant le critère d´évolution montrer que le sens d’évolution prévu est compatible avec les observations. Alors je vous laisse fairequ’est-ce que vous allez me calculer ? /Q r ?
94 E : i
95 P : i très bien [Elle va au tableau et écrit Qri] alors mon Q r i/égale je vous écoute/
96 E : [inaudible] Cu
97 P : alors oui la concentration en Zn2+/que divise ?//oui je vous écoute//
98 E : La concentration en Cu2+
99 P : la concentration Cu2+alors vous trouvez combien ? […] 23 min 16 s

45Elle lit la question figurant sur la feuille (tour 93), semble inviter les élèves à chercher seuls (« je vous laisse faire ») pour aussitôt leur donner une indication sous la forme d’une petite question (« qu’est-ce que vous allez me calculer ? »), à laquelle, après une brève respiration dans le discours, elle répond partiellement « Qr » (tour 93). Un élève ajoute ce qu’elle attendait, « », pour signifier qu’il s’agit du quotient de réaction dans l’état initial. Elle approuve, et relance avec une autre question portant de façon implicite sur l’expression du quotient de réaction « mon Qri égale » (tour 95). Elle valide la réponse de l’élève, la complète et apporte une nouvelle question (« que divise ») pour terminer l’expression (tour 97). Elle mutualise la réponse de l’élève et pose une nouvelle question pour aller à l’étape suivante (tour 99). Dans cette tâche complexe nécessitant un guidage, nous constatons que l’enseignante introduit elle-même l’intermédiaire utile, le quotient de réaction, sans laisser le temps aux élèves de répondre et procède à un découpage très prononcé des différentes étapes. Ce schéma se retrouve dans toutes les phases de réponse collective aux questions.

46Le remplacement des questions par des questions plus simples « réduit l’incertitude des élèves en indiquant ce qui peut être utilisé pour avancer » (Robert, 2012) et convertit les tâches complexes en des tâches simples et morcelées. L’enseignante par ses continuelles questions de relance se charge de faire le lien entre ces nouvelles micro-tâches. Les élèves n’ont plus, bien souvent, qu’à compléter ce que dit l’enseignante au lieu de chercher à faire des liens entre leurs connaissances et introduire eux-mêmes les grandeurs ou entités pertinentes pour répondre à la question en jeu. Ce type de guidage réduit notablement l’effort cognitif des élèves, qui se laissent porter et n’ont pas de vue d’ensemble ensuite, tout au moins durant les séances observées.

5.5. Interactions de l’enseignante avec les élèves

47L’analyse de l’activité de l’enseignante selon la composante médiative s’attache aussi à déterminer l’enrôlement dans la tâche, les aides apportées, l’identification du savoir mis en jeu.

5.5.1. Enrôlement des élèves dans la tâche

48Plusieurs phases de travail commencent avec la lecture ciblée du texte de la fiche TP par un élève, à la demande de l’enseignante. Il semble que ce soit une habitude, les élèves interrogés se pliant de bonne grâce à l’exercice et les autres se taisant pour écouter. L’enseignante demande à plusieurs reprises dans les deux groupes « qui se dévoue à la lecture ? » juste avant de désigner un élève. L’emploi de ce terme traduit une forme de rituel, il pourrait laisser croire que les élèves sont libres de choisir de lire ou pas alors que l’un d’entre eux est immédiatement désigné et qu’il répond à la demande. Mais il souligne aussi le climat de bonne entente, de communauté d’action. L’utilisation assez fréquente de l’expression « on y va » pour orienter l’attention des élèves vers la tâche à accomplir, va dans le même sens.

5.5.2. Les aides apportées

49Comme nous l’avons vu dans les extraits précédents, l’enseignante découpe les questions de la feuille de TP, ou formule des questions intermédiaires pour aider les élèves à répondre plus vite. Les aides apportées lors de ce type d’échange sont de nature procédurale. Il arrive également qu’elle modifie la question écrite et présente à la place une question qui ne peut pas ne pas avoir de réponse. Comme dans l’épisode 10, avec le groupe 1 :

293 P : […] on vous demande que peut-on déduire des indications données par un multimètre branché en voltmètre ? Que peut-on en déduire ? /donc où vous avez mis le V où vous avez mis le COM ?
294 E : COM c’est au zinc

50Lorsque les élèves travaillent en autonomie relative (épisodes 9, 11, 16), globalement l’aide apportée par l’enseignante est très importante, qu’il s’agisse d’une aide matérielle ou instrumentale. Nous parlons d’aide matérielle pour qualifier la décision qu’elle prend lorsqu’elle dit qu’un multimètre est défectueux et va en chercher un autre, d’aide instrumentale (et aussi procédurale) lorsqu’elle rectifie la position du sélecteur du multimètre et choisit le calibre de mesure. À de nombreuses reprises, elle fournit une autre aide procédurale, lorsqu’il s’agit de relier le signe donné par le multimètre qu’il soit en mode ampèremètre ou voltmètre, aux polarités de la pile. Elle s’assure auprès de certains binômes qu’ils ont bien compris l’aide apportée en venant ultérieurement vérifier qu’ils ont pu poursuivre.

51Venturini et ses coauteurs (2007) ont noté des tendances similaires. L’enseignante qu’ils ont observée pose des questions telles que les élèves n’ont qu’à remplir les « trous de son discours ». Elle prend aussi à sa charge les gestes expérimentaux à accomplir pour résoudre les problèmes rencontrés en TP, tandis que les élèves écoutent et regardent.

5.5.3. Identification du savoir mis en jeu ou points de repère

52À la fin de chacune des réponses à une question de la fiche TP, l’enseignante répète la conclusion à laquelle ils sont parvenus ensemble, tout en l’écrivant au tableau. Elle ne revient pas sur le raisonnement qui a été conduit pour le mettre en perspective et inciter les élèves à une réflexion conceptuelle. Mais elle fournit des points de repère à certains moments qu’elle juge importants. Elle leur signale qu’ils doivent absolument mémoriser une réponse, par exemple anode-oxydation et cathode-réduction ou « la pile est un système hors équilibre » en ajoutant que ce point est important à retenir « pour le jour du bac », et qu’ils doivent savoir faire une détermination expérimentale des polarités d’une pile à partir de l’indication du voltmètre ou de l’ampèremètre « le jour du bac ».

6. Analyse selon les dimensions institutionnelle,
personnelle et sociale

53Dans cette partie nous nous appuyons principalement sur les déclarations de l’enseignante que nous tentons de mettre en résonance avec ce que nous avons tiré de l’observation en classe et de nos analyses précédentes, pour approcher la cohérence de son activité. Nous recherchons un éclairage sur le scénario et le déroulement, qui tienne compte de l’exercice du métier, c’est-à-dire que nous étiquetons certaines déclarations comme manifestations des composantes institutionnelle, sociale ou personnelle. Les différentes dimensions d’analyse sont imbriquées, ce qui nous a conduites à ne pas leur réserver systématiquement un paragraphe précis dans ce qui suit.

6.1. Le scénario ou la succession des tâches

  • 8 Elle a d’ailleurs dit dans les deux groupes que ceux qui iraient en classe préparatoire verraient l (...)

54Dans les deux entretiens, l’enseignante a souligné le manque de temps dont elle disposait pour faire ce qu’elle avait prévu. Elle déclare que la densité du programme ne permet pas de faire deux TP sur le thème des piles bien qu’il y ait beaucoup de points à aborder. Elle parle d’obligation pour justifier l’ordre et le choix des contenus abordés : d’abord montrer le mélange de toutes les espèces chimiques (« t’es obligé de »), ensuite pointer sur les transferts d’électrons et le rôle du vase poreux (« s’ils tombent le jour du bac sur une pile antique »). Il est nécessaire de faire trois piles, les deux premières pour comparer des forces électromotrices et la dernière pour que l’électrode de cuivre n’ait pas toujours la même polarité, pour que les élèves soient capables de déterminer les polarités d’une pile « le jour du bac ». Elle s’interroge à haute voix sur ce qu’elle pourrait supprimer et parle de l’influence de la concentration et de la température, tout en soulignant l’importance de ces aspects, car elle souhaite leur « faire sentir qu’il y a une loi derrière »8. Elle conclut sur la nécessité d’aborder la pile usée pour faire le lien avec l’état d’équilibre du système quand le calcul du quotient de réaction sera effectué ensuite en classe entière : « dans les exos de bac tu tombes quand même sur des raisonnements qui te font intervenir la pile usée […] ça me gêne de ne pas le traiter sinon tu fais que des piles qualitatives tu me fais du cours de quatrième troisième ».

55Nous voyons dans ces propos que l’enseignante est conduite par l’exigence qu’elle se donne de faire tout ce que préconise le programme (dimension institutionnelle), ce qui rentre dans le cadre du contrat professionnel qui lie l’enseignant et son employeur (Rogalski, 2003), de présenter les différents contenus selon une progression conceptuelle qu’elle estime logique (dimension cognitive et choix personnel), de préparer ses élèves à réussir le jour de l’examen (dimension institutionnelle) et aussi ultérieurement en classe préparatoire (composante sociale, nous y reviendrons). Cependant bien qu’on sente à travers ses propos qu’elle s’estime liée par le programme, elle ne s’interdit pas d’aller au-delà et elle revendique même la nécessité de le faire à propos de la tension : « là tu as une nécessité absolue » de parler du potentiel. En effet elle considère qu’il est indispensable de dire qu’une tension est une différence de potentiel ou d’état électrique pour faire admettre que c’est une grandeur algébrique. Elle précise « je sais c’est pas au programme je n’arrive pas à présenter la tension électrique sans leur dire qu’on mesure une différence d’état électrique entre deux points » et elle indique qu’elle consacre un moment en terminale à introduire cette notion de potentiel ou état électrique, « pour que les élèves puissent comprendre quelque chose à la suite », parce qu’elle trouve « plus parlant » de présenter la tension comme « V de Cu moins V de Zn ». Cette conception de l’enseignement de la tension traduit aussi une position personnelle qu’on peut attribuer à son expérience professionnelle.

6.2. L’organisation du travail dans l’établissement

56L’enseignante mentionne les différents incidents survenus dans la séance qui retardent ou perturbent le déroulement, les multimètres dont les fusibles ont sauté, l’absence de cuivre en poudre, etc. Elle indique qu’elle n’a pas eu le temps de venir avant la séance pour tout disposer sur son bureau, ayant cours l’heure précédente. Ces aspects, qu’on peut attribuer à la dimension sociale du travail de l’enseignante, car liés à l’organisation du travail des personnels de l’établissement (emploi du temps, disponibilité insuffisante du préparateur), ont une répercussion sur l’état d’esprit de l’enseignante et peuvent alors aussi être envisagés selon la dimension personnelle de son travail.

57En effet, ces contraintes matérielles liées à l’organisation du travail dans l’établissement l’affectent, elle le dit clairement ; elle estime qu’elle est « plus détendue » dans le groupe 2. Elle sait que le matériel est sur les tables et qu’elle n’aura pas à aller chercher ce qui manque. Dans le groupe 1, elle éprouve « un stress » lié à l’incertitude de ne pas savoir quel matériel manquera. Ces déclarations montrent que le déroulement dans le premier groupe a un impact sur le déroulement dans le second au moins sur l’état d’esprit de l’enseignante.

6.3. La dimension personnelle

58La composante personnelle de l’activité de l’enseignant regroupe aussi ses conceptions sur le savoir et le métier, sur l’exercice du métier (Robert & Rogalski, 2002). Nous venons d’en voir quelques exemples, nous incluons d’autres aspects dans la dimension personnelle du travail de l’enseignante.

59Durant l’entretien final, à propos des anecdotes historiques qui émaillent la séance, elle dit avoir « toujours passionné [ses] élèves avec l’aspect historique parce que ça permet de faire un lien avec l’histoire géo où les profs ne parlent pas du tout des sciences ». Au-delà de cet aspect informatif, elle déclare que cela permet de comprendre comment un système a été modifié au cours du temps pour l’améliorer. Ce sont des choix personnels qu’elle assume lorsqu’elle montre aux élèves la pile Daniell cylindrique et la pile Volta, en signalant qu’elle a dû intervenir auprès de ses collègues pour que celle-ci ne soit pas jetée lors du dernier inventaire de la collection du laboratoire du lycée.

60Lors du visionnage de l’épisode consacré au rappel de la loi d’Ohm pour la pile, l’enseignante nous a spontanément déclaré : « j’ai eu l’impression d’avoir un blanc là […] j’avais l’impression que personne était capable de me la donner bon et ça m’affolait un petit peu ». Elle attendait que les élèves parlent de la force électromotrice de la pile, alors qu’ils citent une appellation commerciale « AAA » d’une pile. Elle a poursuivi en nous précisant qu’elle a l’habitude « que les élèves [lui] apportent » les mots qu’elle attend et que « là les élèves marchent pas et j’ai été obligée de relancer ». Cette déclaration spontanée révèle un mode de gestion des interactions avec les élèves – prendre appui sur les mots des élèves pour avancer (ce qu’elle confirme devant le visionnage d’un autre extrait) – dont on peut supposer qu’il correspond à une habitude personnelle, ce qui explique la perturbation ressentie devant l’insuccès.

61Nous avons aussi noté dans la séance certains aspects que nous attribuons à des choix personnels. Elle fait référence à des objets de la vie quotidienne, présence de piles du commerce sur leur paillasse, allusion aux batteries de téléphone portable qui fonctionnent moins bien aux sports d’hiver. Elle sollicite un comportement citoyen de la part des élèves en leur rappelant qu’à la maison il ne faut pas jeter les piles dans la « poubelle marron » à cause des composés toxiques qu’elles renferment, ni dans la salle de TP les solutions de nitrate de plomb à l’évier. Cela s’apparente aux gestes de tissage (Bucheton & Soulé, 2009) visant à donner de la pertinence au savoir étudié en le reliant à l’extérieur de la classe.

6.4. La dimension sociale

62Nous rattachons également à la dimension sociale du travail de l’enseignante ce qui touche aux choix collectifs faits par les enseignants de physique-chimie de l’établissement, et les considérations sur le milieu social des élèves qui pourraient avoir un impact sur la conception et le déroulement de l’enseignement. Il n’en a pas été véritablement question dans les entretiens. Nous avons simplement noté que l’enseignante se démarque à plusieurs reprises de ce que font certains de ses collègues, ce qui indique qu’il n’y a pas ou peu de choix collectifs, ou qu’elle n’y participe pas. Nous n’avons que des informations indirectes sur une certaine exigence sociale qui contraindrait son activité. Elle nous a déclaré « il faut que le programme soit fini il y en a qui veulent partir en classe prépa dans la classe et qui visent les hautes classes prépa parisiennes j’ai pas le choix » lorsqu’elle a évoqué l’horaire de travail peu favorable de la classe le vendredi de 16 h à 18 h, où il est parfois difficile de motiver les élèves à travailler.

7. Les logiques d’action de l’enseignante

63Les analyses qui précèdent permettent de reconstituer les logiques d’action de l’enseignante. Il semble que l’activité de cette enseignante soit prioritairement orientée vers la réussite de ses élèves (ce qui paraît normal) mais sans pour autant sacrifier certains principes auxquels elle croit. Elle présente un scénario avec un contenu exhaustif qui traduit la cohérence disciplinaire qu’elle estime indispensable (composante cognitive et institutionnelle). De plus, pour mettre ses élèves en position favorable pour leur poursuite d’études (allusion à ceux qui iront en classe préparatoire), elle s’octroie la liberté de parler de notions qui ne sont pas au programme, ce qui est une marque de son expérience professionnelle, et prend soin de parsemer la séance de références historiques et citoyennes (composante personnelle). Elle veille à la maîtrise instrumentale de ses élèves en les reprenant pas à pas malgré les aléas matériels et les guide vers le but qu’elle s’est fixé coûte que coûte, au risque parfois de réduire leur contribution à un mot.

64Ce résultat entre en résonance avec ceux de l’étude de Venturini et ses collègues (2007), bien que nous n’ayons pas adopté la même perspective théorique, ni méthodologique, puisqu’ils ont observé une enseignante sur un temps long. Cependant, cela reste une étude de cas et nous prenons les mêmes précautions qu’eux : il ne s’agit pas de généraliser, ni de prétendre avoir tout analysé.

65Le fait même d’avoir obtenu un résultat, qui confirme d’une certaine manière une étude antérieure, autorise à poursuivre l’utilisation de ce cadre d’analyse importé d’une autre didactique, même s’il est trop tôt (faute d’études en nombre suffisant) pour véritablement faire un état objectif des apports et des insuffisances de ce cadre par rapport à d’autres. Son intérêt, à notre avis, réside dans la mise à jour de l’imbrication des différentes composantes de l’activité d’un enseignant, mais cela présente aussi une difficulté méthodologique. L’attribution à telle ou telle composante de telle déclaration ou telle action n’est pas toujours tranchée, il reste à faire un travail de clarification de ce point de vue. Par exemple, on peut trouver discutable d’attribuer à la dimension personnelle de l’activité de l’enseignante, le choix d’émailler la séance d’anecdotes historiques. Dans la mesure où ce choix ne repose pas sur l’objectif de donner une image de la nature de la science (Maurines & Beaufils, 2011), ni de les utiliser pour favoriser la construction d’un concept (de Hosson & Schneeberger, 2011), il ne peut être considéré comme un choix de nature cognitive ou épistémologique.

66L’analyse des tâches s’inspire de celle conduite en didactique des mathématiques, qui doit être adaptée. Nous l’avons fait, en partie, en introduisant la distinction réalité modèle. Par ailleurs, étudier des séances où il n’y a pas de support écrit ou bien où les élèves seraient en résolution de problème ouvert ou en investigation expérimentale, semble plus difficile. L’analyse a priori s’effectue alors à partir du déroulement et on reconstitue les choix de scénario. La difficulté réside dans la part à faire entre ce qui relève des choix antérieurs à la réalisation de la séance et ceux provenant d’adaptations nécessitées par les actes des uns et des autres, par la mise en œuvre du projet de séance en fait.

67Une limite de notre étude est due au mode d’entretien, nous n’effectuons pas d’interrogation systématique pour ne pas mettre l’enseignant en position d’être jugé, nous l’assumons. Si les informations obtenues de cette façon s’avéraient trop rares, il serait alors possible de faire évoluer la méthodologie en ajoutant un questionnaire post autoconfrontation ou en passant à un entretien semi-directif émaillé d’extraits vidéos.

Conclusion

68La cohérence de l’activité de cette enseignante durant cette séance est visible en mettant en regard les choix effectués. Elle élabore un scénario qui laisse une place réduite aux manipulations des élèves, parce qu’elles prennent du temps. Lors du déroulement, elle guide très fortement les réponses des élèves pour aller à l’essentiel et se charge de compléter longuement par des moments d’exposition du savoir. Elle ne tolère pas l’appellation de précipité pour la suspension de poudre de cuivre et déroge à son projet initial, en présentant ce qu’elle estime un savoir essentiel. Elle maintient l’attention des élèves en faisant plusieurs références à l’examen. Tous ces choix sont cohérents avec la représentation qu’elle semble avoir de sa mission, présenter aux élèves le plus d’aspects possible du contenu étudié.

69Cette étude de cas est un préalable à la poursuite du projet, elle permettra des comparaisons. Pour l’instant on ne peut qu’émettre des hypothèses sur ce que sont les pratiques, eu égard à la brièveté et à l’unicité de l’observation. Certaines phases de l’activité semblent usuelles chez cette enseignante (mode de questionnement, monstration) et on pourrait conjecturer d’après ses déclarations que certaines caractéristiques (référence à l’histoire, rôle citoyen) et phases de son activité sont stables. Après cette étude de cas, nous envisageons d’analyser, selon la même méthodologie globale, les séances que nous avons observées avec deux autres enseignantes sur le même thème, afin de repérer les aspects communs et ce qu’on peut attribuer à chaque enseignante, pour tenter de dégager des invariants et des variabilités liées aux caractéristiques individuelles. Alors nous pourrons commencer à parler de pratiques.

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Notes

1 Nous écrivons « l’enseignant » pour désigner un enseignant quelconque, par la suite nous dirons l’enseignante pour relater tout ce qui a trait à l’étude qui a été menée.

2 Pour une présentation claire des principaux aspects de la théorie de l’activité de Leontiev, pertinents pour l’analyse de l’activité de l’enseignant, voir Jeannin, Veillard & Tiberghien (2010).

3 Les apprentissages ne sont pas évalués : on infère un apprentissage possible, à travers les tâches proposées par l’enseignant et l’activité développée par les élèves (Robert & Rogalski, 2002).

4 Description de la suite des contenus proposés aux élèves et gestion correspondante prévue a priori (Robert, 2008a, p. 37).

5 Nous simplifions la catégorisation en tâches simples et complexes de Chappet-Pariès (2004) : une tâche simple correspond à la mise en application directe d’une connaissance spécifiée dans l’énoncé tandis qu’une tâche complexe correspond à un raisonnement en plusieurs étapes (non explicitées) ou à faire des choix de procédures ou de connaissances à activer.

6 Deuxième niveau de description n’ayant pas de caractère explicatif, ni prédictif qui a pour but de faire un état des lieux du système étudié, intermédiaire entre une stricte description empirique et le modèle thermodynamique. Les raisons de ce choix sont fournies dans Kermen & Méheut (2008, 2009, 2011).

7 Le critère d’évolution permet de prévoir ou de justifier le sens d’évolution d’un système chimique. Connaissant la composition initiale d’un système chimique susceptible de réagir et dont l’évolution est représentée par une équation de réaction chimique caractérisée par sa constante d’équilibre, le calcul du quotient de réaction du système dans l’état initial, et sa comparaison à la constante d’équilibre permet de prévoir (ou justifier) les modifications d’espèces chimiques attendues (ou obtenues). Si le quotient de réaction est inférieur à la constante d’équilibre, le système doit évoluer dans le sens d’écriture de l’équation de réaction, il y a formation des espèces écrites à droite du signe égal dans l’équation de réaction. S’il est supérieur, l’évolution se produit dans le sens inverse d’écriture de l’équation. Jusqu’à ce programme (que ce soit dans l’enseignement secondaire ou supérieur) le critère d’évolution n’a jamais été utilisé dans l’étude des piles électrochimiques, celle-ci mettant habituellement en jeu les potentiels d’oxydoréduction des couples oxydant-réducteurs concernés, potentiels qui ne sont pas abordés par ce programme mais dans l’enseignement supérieur.

8 Elle a d’ailleurs dit dans les deux groupes que ceux qui iraient en classe préparatoire verraient la loi de Nernst.

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Pour citer cet article

Référence papier

Isabelle Kermen et Marcia Teixeira Barroso, « Activité ordinaire d’une enseignante de chimie en classe de terminale »RDST, 8 | 2013, 91-114.

Référence électronique

Isabelle Kermen et Marcia Teixeira Barroso, « Activité ordinaire d’une enseignante de chimie en classe de terminale »RDST [En ligne], 8 | 2013, mis en ligne le 17 février 2016, consulté le 23 mai 2024. URL : http://journals.openedition.org/rdst/785 ; DOI : https://doi.org/10.4000/rdst.785

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Auteurs

Isabelle Kermen

Université Paris-Diderot, université d’Artois, laboratoire de didactique André Revuz

Articles du même auteur

Marcia Teixeira Barroso

Université fédérale du Rio Grande do Norte UFRN (Brésil)

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Droits d’auteur

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