Analyse a priori du point de vue des supports d’etayages

CONDITIONS EXPERIMENTALES

Cette situation a été testée le 4 juin 2012 avec une classe de première S (19 élèves), au Lycée Marie Curie d’ǯEchirolles. La classe a été organisée en huit dyades et un groupe composé par trois élèves. )ls ont travaillé en autonomie pendant la séance ȋͻͲ minutes en suivant les consignes apportées. L’enseignant est intervenu pour gérer la séance. Cependant, aucune de ces interventions ne porte sur le contenu scientifique de la situation.
Trois chercheurs étaient également présents, avec un statut d’observateurs et dont le rôle était de prendre des notes.
A la fin de la séance, nous avons relevé les rapports pré-structurés remplis par chaque groupe d’élèves. Au total, neuf rapports ont été récupérés et font partie de notre corpus de données.

ANALYSE A PRIORI DE LA SITUATION

Comme nous lǯavons anticipé dans le chapitre ͷ, la première partie de notre analyse a priori sera effectuée par rapport aux supports dǯétayages proposés. La deuxième partie sera faite en fonction de deux observables définis dans le chapitre précédent : les « variables didactiques » et les « stratégies optimales » à mettre en œuvre par les élèves. Comme lǯanalyse de connaissances mobilisées sera faite uniquement à partir des productions finales des élèves, nous ne considérons pas ici lǯobservable « milieu ». Cet observable sera considéré au niveau de lǯexpérimentation de notre travail afin de rendre compte des interactions didactiques (enseignant-élèveȌ produites tout au long de la mise en œuvre de la démarche expérimentale.

ANALYSE A PRIORI DU POINT DE VUE DES SUPPORTS D’ETAYAGES

Lors de la présentation de la situation exposée dans le chapitre précédent, nous avons décrit les différents éléments dont disposent les élèves afin quǯils puissent mener à bien le travail de conception expérimentale. A notre avis, ces éléments vont permettre dǯétayer le travail des élèves au long de cette activité de conception. Comme nous lǯavons indiqué, lǯun des objectifs de cette pré expérimentation est de tester la pertinence des supports dǯétayages proposés dans la version papier de la situation. Cette analyse sera faite sur la base de la grille de catégorisation des supports dǯétayage proposée dans le chapitre 2 (c.f chapitre 2 ; tableau 2.1). Alors que cette grille a été conçue dans le contexte des supports d’étayages apportés par un EA)(, nous pensons qu’elle peut être transposée à lǯanalyse de supports implémentés sur la version manuscrite. Nous avons fait ce choix par souci d’homogénéité dans notre méthodologie puisque notre finalité est lǯétude des étayages dans LabBook. Dans le tableau ci dessous, nous présentons de façon synthétique les différents supports d’étayage proposés dans la situation conçue.
Comme nous lǯavons décrit dans le chapitre précédent, les élèves ont à disposition un rapport agencé en plusieurs fiches papier. Ce rapport permet dǯaider les élèves car il structure la tâche demandée (conception expérimentale). A travers ce rapport, la démarche expérimentale est pré-structurée à lǯavance. Les élèves doivent mener à bien le travail demandé en fonction de ce rapport qui décompose le démarche en trois étapes (formulation des hypothèses, conception des protocoles et formulation des conclusionsȌ. Ainsi, au lieu de laisser la liberté aux élèves dans lǯorganisation de la démarche, ils doivent suivre la structuration proposée.
Par les consignes, les élèves sont guidés sur la manière dont ils doivent se servir de cette structure. Une direction précise est proposée aux élèves. Ainsi, ces consignes vont permettre d’articuler la démarche dans laquelle ils sont investis.
Les diverses ressources apportées aux élèves vont permettre également de soutenir le travail des élèves.
Comme le montre le tableau, elles vont permettre principalement de guider le travail conformément aux orientations expertes. La ressource ͳ va remplir ce rôle à travers lǯapport direct de lǯinformation scientifique (différents types des mutations). Par ailleurs, le modèle de protocole présenté dans la ressource ͵, va permettre aux élèves de sǯappuyer sur un modèle qui leur présente la manière dont un protocole expérimental doit être rédigé et organisé ȋsous la forme dǯétapes et dǯactionsȌ. La ressource ʹ, présente les fonctionnalités du logiciel anagène (comparer des séquences nucléotidiques, convertirdes séquences, etc). La conception des protocoles doit être faite sur la base de ces fonctionnalités. Ainsi, on peut considérer quǯune pré-structuration des protocoles est présentée dans cette ressource (sous la forme de fonctionnalitésȌ. Lǯélève a la responsabilité par la suite dǯagencer ces fonctionnalités sous la forme dǯun protocole organisé en étapes et actions. Nous considérons ainsi que le rôle de cette ressource en termes de support dǯétayage est de structurer la tâche (la conception des protocoles).

ANALYSE A PRIORI DU POINT DE VUE DE LA THEORIE DES SITUATIONS DIDACTIQUES (TSD)

LA VARIABLE DIDACTIQUE

Les variables didactiques correspondent à des éléments de la situation sur lesquels il est possible d’agir pour provoquer chez les élèves des changements de stratégies dans la résolution du problème posé. La variable didactique de notre étude porte sur les différentes variantes protéiques présentées aux élèves. Nous rappelons que des protéines avec des caractéristiques spécifiques ont été proposées aux élèves dans le document 2, sous la forme du tableau suivant :

Protéine de taille normale / non fonctionnelle

Les allèles codant pour ce type de protéine sont les allèles xpa 2 et xpa 6. Ces allèles ont subi des mutations de type « faux-sens » ce qui induit des changements dǯun ȋxpa ʹȌ ou de plusieurs acides aminés (xpa 6) de la protéine synthétisée. x Protéine de taille plus courte / non fonctionnelle Les allèles codant pour ce type de protéine sont les allèles xpa Ͷ et xpa ͹. Lǯallèle xpa 4 a subi une mutation de type « non-sens » ȋapparition dǯun codon stopȌ, tandis que lǯallèle xpa͹ a subi une mutation de type « délétion ». Nous faisons lǯhypothèse que les élèves vont mettre en place des stratégies qui seront contextualisées en fonction de ces trois variantes protéiques.

LES STRATEGIES OPTIMALES

Les stratégies optimales sont celles à mettre en place par les élèves afin dǯexpliquer lǯorigine des différents types de protéines proposées (taille et fonctionnalité).
Ces stratégies sont justifiées par un raisonnement relatif au processus de synthèse protéique. Comme le montre la figure 6.1, ce processus comprend deux étapes :

QUESTIONS DE RECHERCHE SPECIFIQUES

Nous voulons déterminer si les raisonnements mis en place par les élèves lors des étapes de la conception expérimentale sont conformes à lǯanalyse a priori effectuée. Lǯidentification des raisonnements mis en place nous permettra dǯévaluer le contenu des productions des élèves et la cohérence entre les étapes de la démarche. Les questions générales de recherche sont les suivantes :

LA FORMULATION ET LE CONTENU DES HYPOTHESES

– QG : Quelles sont les hypothèses formulées par les élèves à partir des éléments modélisés dans la situation ? Pour répondre à cette question nous identifions et analysons les stratégies mises en place par les élèves lors de la formulation des hypothèses.

LA COHERENCE ENTRE LES DIFFERENTES PRODUCTIONS RELATIVES AUX ETAPES DE LA CONCEPTION EXPERIMENTALE (HYPOTHESE, PROTOCOLE ET CONCLUSION) ET LE ROLE DU PROTOCOLE EXPERIMENTAL DANS CETTE COHERENCE

– QG : Les productions élaborées par les élèves dans les différentes étapes de la conception expérimentale sont-elles cohérentes entre elles ?
– QG : L’élaboration des protocoles expérimentaux permet-elle aux élèves de remettre en question leurs raisonnements mis en place lors des hypothèses formulées ? Pour répondre à ces questions, nous comparons les stratégies mises en places par les élèves lors de chaque étape de la conception expérimentale afin de déterminer si ces productions sont cohérentes. Cette cohérence repose sur lǯexpression de lǯinformation génétique et lǯeffet de la mutation sur lǯADN, la transcription, la traduction et finalement sur la protéine synthétisée par lǯallèle en question. Lors de ces analyses nous souhaitons déterminer dǯune part les difficultés rencontrées par les élèves face à la situation proposée. Dǯautre part, sur la base de ces difficultés, nous souhaitons étudier la pertinence des supports dǯétayages proposés aux élèves et ainsi définir les éventuelles modifications à implémenter au niveau de lǯexpérimentation.
Les questions de recherche que nous venons de présenter sont générales. Dans la partie suivante, nous dégageons les sous-questions concernant chaque aspect ainsi que les hypothèses et la méthodologie utilisées pour répondre à chaque question.