Étude des spécificités iconiques et fonctionnelles des images scientifiques (représentations figuratives et graphiques) et de leurs utilisations didactiques pour l’amélioration des apprentissages en biologie au Secondaire et à l’Université : cas des molécules

Study of iconic and functional specificities of scientific images (figures and graphic representations) and their uses to improve the teaching and learning of biology in high school and university : the case of molecules

• Auteur / Autrice : Hassen Reda Dahmani
• Direction : Patricia Schneeberger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'éducation. Didactique de la biologie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Bordeaux 2
• Jury : Président / Présidente : Bernard Sarrazy
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patricia Schneeberger, Bernard Sarrazy, Christian Orange, Éric Triquet, Aïcha Benamar, Pierre Laszlo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christian Orange, Éric Triquet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Didactique

Étude et enseignement (supérieur)

Biologie

Biologie -- Étude et enseignement

Résumé

Ce travail consiste en l’étude, d’un point de vue didactique, sémiologique et épistémologique, des images scientifiques de molécules mobilisées dans l’enseignement de la biologie au niveau du lycée et de l’université (à Bordeaux et partiellement à Alger). Dans le domaine de la recherche scientifique, la visualisation transforme les données scientifiques en une forme concrète d’aide à la compréhension afin de promouvoir l’investigation et faciliter la communication. Dans le domaine de l’enseignement, les images de molécules transposées par les enseignants (du monde de la recherche, des manuels, des logiciels de visualisation moléculaire ou de ressources Internet), nécessitent d’être réadaptées pour satisfaire à de nouvelles conditions d’utilisation. Sur la base de l’établissement d’un état des lieux de leur utilisation en milieu scolaire (analyse de pratique, analyse d’entretien et de test…), l’étude présente une expérimentation de séquences d’enseignement considérant les images de molécules, pas seulement comme supports d’illustration, mais surtout comme outils de pensée insérés dans des activités didactiques rendant compte des démarches scientifiques qui ont permis de les produire. Il s’agit, d’une part, de faire fonctionner les images en prenant en compte leur rôle et les fonctions que l’activité scientifique leur assignent dans le processus de conceptualisation (faire élaborer par des élèves des représentations graphiques et les faire évoluer au cours de l’activité) et, d’autre part, d’associer et d’articuler le registre iconique à d’autres registres sémiotiques de type langagier afin de négocier la construction de signification au sein de cette communauté discursive qu’est la classe. Nous analysons ensuite l’impact sur l’apprentissage de ces deux approches complémentaires et ce qu’elles font apparaître comme contraintes sur les pratiques enseignantes. Enfin, nous prendrons en compte l’implication de tel résultats et réflexions sur le plan de la formation des enseignants aux images scientifiques.

The study focuses on the analysis of scientific images of molecules used in the teaching of biology in high school and university. As a specific language, the images are used in the construction and appropriation of knowledge among students. Iconic representations, however, are characterized by their great diversity of forms and use. In addition, the virtual images, which are now increasingly present in education, provide new ways of analyzing the phenomena at the molecular level. For various reasons, students do not perceive scientific images the same way because of their complexity and high degree of abstraction. This can lead to discrepancies in interpretation and distortion of meaning. Teachers do not always take into account this problem. After an analysis of the use of scientific images of molecules in the school context (analysis of practice, analysis of interviews and tests …), our study aims at designing teaching activities that use images as tools of communication and conceptualization. The aim is to design educational activities that can positively influence learning. At the end of this study, we show how to achieve successful learning for students by using specific images. We specify the different conditions whereby these images become more functional (teaching conditions and teacher training).