Dossier : Lecture et culture scientifique

Lecture en sciences

Brigitte Peterfalvi, UMR STEF ENS Cachan - INRP, Universud

Les interactions entre lecture/écriture et les échanges oraux, considérés dans une autre perspective, pour construire les connaissances scientifiques.

La lecture en sciences ne se réduit pas à la lecture documentaire ou à la recherche d'informations établies, à connaître ou intégrer dans une production. Souvent aussi, les activités de classe en sciences mettent en jeu de la lecture dans une autre perspective. Les élèves sont confrontés à différents types de lecture, à l'intérieur même d'activités plus larges dans lesquelles la lecture s'intègre. Ils ont à lire des consignes de travail, des énoncés de problèmes ou d'exercices, des informations partielles de sources diverses, qui s'insèrent dans des démarches englobant de l'écriture, des discussions orales, des activités expérimentales. Ces lectures peuvent être relativement courtes, les textes peuvent être issus de sources variées - enseignant, autres élèves, eux-mêmes dans une autre phase de travail, manuels, presse, publicités, livres documentaires, organismes de recherche. Le sens de ces lectures est étroitement lié aux activités auxquelles elles sont associées.

Il en est ainsi lorsque les élèves sont conduits à lire des productions de leurs camarades ou d'élèves d'autres classes, dans le but d'en débattre ou d'écrire à propos de ces productions. Il en est ainsi aussi lorsque les élèves sont confrontés à des productions écrites issues du monde non scolaire, avec une grille de lecture qui leur permet de les analyser ou de les critiquer. Ces types de lecture s'inscrivent très différemment dans les processus de construction de connaissances en sciences.

De l'acceptation d'informations d'ordre factuel prises d'emblée comme " vraies ", la lecture change de rôle. Cette lecture sert de support à une pensée critique qui peut se concrétiser dans de l'écriture ou dans des débats oraux. De cette façon, elle s'intègre dans les démarches d'investigation d'une manière différente de celle qui consiste, à l'issue d'une discussion, à chercher la bonne réponse dans un livre. Elle peut s'intégrer à des démarches de problématisation, lorsque les élèves sont conduits à rapprocher des informations de sources différentes qui présentent des dissonances. Elle peut s'intégrer aussi à des démarches de travail sur les obstacles à la compréhension, expérimentées entre autres au niveau du collège.

Une information dérangeante

Prenons le cas d'une séquence en classe de sixième de collège - une séquence similaire a eu lieu en troisième - ; les élèves viennent d'y discuter de ce qui risque de se passer lorsqu'on augmente le taux de gaz carbonique, par rapport à la normale, dans une serre où on cultive des tomates - expérience de l'INRA, Institut national de recherche agronomique. La plupart des élèves pensent que les tomates vont s'asphyxier et dépérir.

C'est alors qu'on leur propose un texte, issu de l'INRA, qui donne les résultats de cette expérience. Les élèves lisent le document qui indique que, loin d'asphyxier les tomates, cette augmentation du taux de gaz carbonique accélère et augmente leur croissance. La lecture, ici, va contre les idées en place. Un des élèves, Jean-Yves, refuse la lecture. " C'est impossible, dit-il, le gaz carbonique, c'est ce que rejettent les plantes. " L'idée préalable est tellement forte qu'elle s'oppose à la lecture et à la prise d'information allant en sens contraire.

La discussion engagée entre les autres élèves et l'enseignante, qui leur demande " est-ce que cela ne vous semble pas curieux ? ", obligera les élèves à sortir de deux attitudes symétriquement improductives : celle de ceux qui acceptent telle quelle l'information sans s'interroger - puisque c'est écrit, c'est vrai - et celle de ceux qui ne parviennent même pas à lire, tant ce qui est écrit les dérange. Le débat oral à partir de cette question de l'enseignante permettra aux élèves de s'interroger sur les explications possibles de ce phénomène surprenant.

Cette lecture, très ciblée par l'enseignant en fonction d'un obstacle à travailler - les gaz ne sont pas considérés comme matière et ne peuvent donc pas participer à l'alimentation des plantes vertes - s'intègre dans une séquence visant à travailler cet obstacle. La lecture ne peut jouer ce rôle positif que par son articulation avec les phases de débat oral que nous avons évoquées.

Des erreurs à trouver dans des textes d'élèves

Un autre type de relation s'instaure entre lecture et écriture dans des séquences de classe où les élèves sont invités à lire des textes d'autres élèves pour y rechercher des erreurs - qu'ils sont aussi susceptibles de faire eux-mêmes -, dans un but de développement de la pensée critique.

Ce type de séquence a été réalisé en seconde de lycée à propos de conceptions de la réaction chimique, comportant des obstacles. Le repérage des erreurs d'autres élèves après des phases d'apprentissage qui le permettent, dans la mesure où les constructions conceptuelles en jeu ont été travaillées, contribue à développer chez les élèves une vigilance critique vis-à-vis de leur propre pensée, susceptible de réemprunter le chemin d'obstacles censés être dépassés.

Voici comment se présente ce travail, avec des consignes écrites, pour un travail écrit à réaliser à deux :

Consigne :

" Nous avons identifié en classe, par un schéma, deux façons d'interpréter une réaction chimique. Une de ces façons (celle qui est barrée) est erronée (schéma au tableau). Repérer, parmi les diverses formulations proposées, celles qui relèvent de la bonne interprétation de la réaction chimique et celles qui relèvent de la mauvaise. Dire si, dans ces formulations, il y a aussi d'autres types d'erreur que nous n'avons pas étudiés. "

Le schéma réalisé au tableau à la suite de l'explicitation d'une erreur fréquente - la confusion entre un corps simple et un élément chimique -, met en regard une interprétation juste et une interprétation erronée de la réaction chimique, de la façon suivante :

L'interprétation erronée consiste à considérer que, dans une réaction chimique, les corps composés - l'eau par exemple - se séparent en corps simples - dioxygène et dihydrogène gazeux par exemple -, pour recomposer d'autres corps composés ou simples. Cela revient à confondre mélanges et réactions chimiques. L'obstacle correspondant consiste à chercher, dans toutes les étapes du processus, des entités appartenant au monde empirique, qu'on pourrait percevoir. L'élément chimique, à l'opposé de cette conception, est une entité abstraite qui se définit comme ce qui se conserve dans une réaction chimique.

C'est ce que les élèves auront à différencier dans de courts textes d'autres élèves - ceux que nous proposons ici sont issus d'une série plus large -, confrontés à un problème de formation de soufre et d'eau :

On fait brûler du sulfure d'hydrogène dans le dioxygène de l'air. On obtient du soufre et de l'eau.

Question posée aux élèves d'une autre classe :

" Interpréter la formation de soufre et d'eau.
Répondre par une phrase sans utiliser de formule. "

Réponse de l'élève A :
Le sulfure d'hydrogène étant du soufre et de l'hydrogène mélangés, dans le dioxygène, ça donne du soufre et de l'eau. L'hydrogène se mélange au dioxygène de l'air.

Réponse de l'élève B :
Lors de la combustion du dioxygène et du sulfure d'hydrogène, l'élément oxygène se combine avec l'élément hydrogène pour donner de l'eau. L'élément soufre n'est plus dans la molécule d'eau, il donne le corps simple soufre.

Voilà, à titre d'exemple, les réponses écrites de deux groupes d'élèves confrontés à cette lecture critique :

Lamine et Clément :
A) Le sulfure d'hydrogène n'est pas un mélange de soufre et d'hydrogène mais une combinaison de deux corps - ici, soufre et hydrogène - qui donne un nouveau corps.
B) L'élément soufre n'est jamais contenu dans la molécule d'eau.

Emmanuel et Philippe :
A) Cet élève pense que le sulfure d'hydrogène n'est en fait qu'un mélange de soufre et d'hydrogène. Or, le sulfure d'hydrogène est dû à la combinaison de l'élément soufre et de l'élément hydrogène.
B) L'élève a bien compris et bien répondu à la question.

On peut le voir, l'exercice de lecture critique est assez difficile, même si elle est ici instrumentée par un schéma, établi en commun entre l'enseignante et les élèves, qui sert en quelque sorte de filtre à la lecture. Si le deuxième groupe d'élèves a bien réussi à identifier les erreurs dans le texte à lire, il n'en est pas de même du premier groupe qui, en parlant de " combinaison de deux corps ", commet la même erreur que celle qui était à identifier. Cette lecture critique est une étape dans la construction conceptuelle. D'autres démarches seront proposées pour consolider la compréhension. La lecture s'articule ici de façon complexe à l'écriture et aux échanges oraux : de premiers échanges oraux occasionnent l'écriture du schéma représentant l'erreur à éviter, une consigne écrite est à lire ainsi que des textes d'élèves, et ces lectures débouchent elles-mêmes sur des échanges oraux en dyades et sur l'écriture d'un texte critique.

Un texte historique à traduire dans un langage actuel

Pour développer la pensée critique, d'autres sources sont utilisables. C'est ce que fait la même enseignante en proposant à ses élèves une lecture critique d'un texte de Lavoisier, que celui-ci écrit au moment même où il élabore l'idée d'élément chimique, et dans lequel " corps simple " et " élément " ne sont pas distingués de façon stable. Celui-ci ne dispose pas, à ce moment-là, des concepts de la chimie moderne tels que les élèves les ont appris. L'enseignante les invite à explorer ce texte de Lavoisier, en leur demandant de " corriger la copie de Lavoisier " en fonction de ce qu'ils savent eux-mêmes, et de " traduire " une partie du texte historique dans un langage actuel.

Partie du texte de Lavoisier que les élèves ont eu à " traduire ", extrait d'un passage plus large qui décrit et interprète l'expérience d'oxydation du fer par l'eau qu'il a réalisée.

" Ainsi l'eau, indépendamment de l'oxygène, qui est un de ses principes et qui lui est commun avec beaucoup d'autres substances, en contient un autre qui lui est propre, qui est son radical constitutif, et auquel nous nous sommes forcés de trouver un nom. Aucun ne nous a paru plus convenable que celui d'hydrogène, c'est-à-dire principe générateur de l'eau. Nous appellerons gaz hydrogène la combinaison de ce principe avec le calorique et le mot hydrogène seul exprimera la base de ce même gaz. "

Comme les élèves doivent procéder à cette " traduction " écrite à deux, traduction qui est loin d'être triviale, ils sont conduits à discuter, par dyades, de leur compréhension des concepts en jeu. Cette discussion, autant que l'exercice de traduction, joue un rôle important dans la construction de ces concepts.

Corriger la copie de Lavoisier a une fonction très particulière : cette démarche désacralise le savoir des savants et autorise le développement de la pensée critique personnelle. Elle permet aux élèves de prendre conscience du fait que la pensée scientifique se développe par critique de formulations au départ approximatives, même chez un savant aussi reconnu. Cela les conduit à préciser les concepts et leur propre interprétation de la réaction chimique, et à adopter une posture vis-à-vis de la lecture, différente de celle qui consiste à accepter ce qui figure simplement parce que c'est écrit.

Des erreurs à chercher dans des textes de vulgarisation publicitaires

Il est possible de proposer des lectures critiques à partir d'écrits très variés. Une enseignante de collège, par exemple, lors d'un travail sur la réaction chimique en classe de troisième, propose à ses élèves de rechercher des erreurs dans des textes publicitaires. Les élèves disposent d'un " modèle moléculaire de la matière ", issu d'un travail antérieur, sous forme d'une série d'articles écrits, correspondant à des contraintes de ce modèle. Armés de cet ensemble d'articles, ils sont confrontés à une série de textes de vulgarisation dont certains textes publicitaires. Quels articles du modèle peut-on mobiliser pour comprendre ces textes ? Auxquelles de ces règles ne répondent-ils pas ?

Cela conduit les élèves à repérer des erreurs qu'eux-mêmes sont susceptibles de commettre, parce que correspondant à de mêmes obstacles. Comme pour le travail proposé en seconde sur un texte historique, outre le fait de susciter une importante réflexion conceptuelle et de donner du sens au modèle qu'ils font ainsi fonctionner, un tel exercice désacralise l'écrit : ce qui est écrit et qu'on est conduit à lire n'est pas nécessairement vrai ou correct. Il y a un regard distancié à porter sur les contenus de la lecture.

Structuration de la lecture par une écriture schématique

Les exemples précédents montrent comment la lecture peut être instrumentée par des éléments que l'enseignant propose aux élèves pour leur permettre une posture distanciée : ces éléments jouent un rôle de filtre de lecture qui éloigne de la logique de l'auteur du texte mais permet l'élaboration conceptuelle visée. Un processus inverse peut être proposé lorsqu'on cherche à faire saisir la structure intrinsèque d'un texte et les éléments importants à y prélever. Il s'agit alors aussi d'une mise à distance, mais d'une autre sorte. On cherche aussi une sélection d'informations dans le texte, mais ce n'est ni la sélection spontanée que fait le lecteur en projetant son cadre de pensée existant - comme dans l'exemple du refus de lecture de Jean-Yves, dans le premier exemple -, ni la sélection instrumentée par une grille préexistant à la lecture, comme dans les cas de critiques de textes d'élèves ou de textes de vulgarisation que nous venons de voir. Il s'agit à l'inverse ici de construire la sélection en fonction de la logique même du texte proposé.

Une démarche de ce type a été mise en oeuvre en classe de quatrième de collège, en géologie à propos de la formation des roches, jouant sur une traduction intersémiotique. On demande aux élèves de " traduire " un texte sur la formation des sédiments en schéma, schéma dont ils se serviront ensuite pour résumer le texte. L'enseignante demande pour cela aux élèves de " trouver le squelette du texte " et leur suggère que l'arbre est une forme qui convient bien pour ce texte-là. Il s'agit d'une forme graphique avec laquelle les élèves sont déjà familiarisés, car ils avaient auparavant construit un arbre de détermination de roches à partir d'un tableau, l'avaient utilisé sur le terrain et avaient été amenés à le mémoriser, au point de savoir déterminer des roches sans support matériel.

Lorsqu'ils sont, dans un deuxième temps, invités à " utiliser cette trame pour résumer le texte ", le professeur, poussant la métaphore, suggère " d'accrocher les idées principales aux branches de l'arbre ". Après une lecture à haute voix de plusieurs résumés, on constate que ceux qui ont utilisé la méthode proposée - tous ne l'ont pas adoptée - ont effectué un résumé court et compréhensible ; les autres, un résumé à peine plus court que le texte initial et fastidieux à entendre. La lecture s'accompagne, ici, d'une tâche qui vise à guider le prélèvement d'informations pertinentes dans ce texte et à en saisir la structure générale.

Le prélèvement d'informations dans un texte n'est pas un processus passif. On a pu voir comment les structures de connaissances existantes influencent ce qui est saisi, et comment, dans certains cas, elles peuvent aboutir à un simple refus du texte. Des procédés didactiques peuvent être employés pour orienter la façon dont les élèves se saisissent du contenu des textes auxquels ils sont confrontés : grilles de lecture visant à orienter l'attention vers des aspects essentiels à la compréhension ou vers le repérage d'obstacles, transpositions visant à permettre de saisir la logique d'un texte ou à réfléchir à son sens, lié aux concepts qui y sont en jeu. Dans tous les cas dont il a été question, c'est par son articulation avec de l'écriture ou des échanges oraux qu'elle intervient dans les apprentissages scientifiques. Nous n'avons pas abordé ici les cas où la lecture s'articule à une investigation expérimentale, mais de telles procédures s'intègrent aussi, d'une façon peut-être encore plus étroite, aux apprentissages scientifiques.

C'est ce que fait une enseignante de collège qui, après avoir utilisé, autour d'un texte sur les " pluies acides ", issu d'un journal, une procédure proche de celle que nous avons évoquée à propos de la lecture critique de textes publicitaires, propose à ses élèves de réaliser en classe des " pluies acides ", à bien plus petite échelle, bien sûr. Le modèle moléculaire de la matière est alors doublement mis en relation, et avec le texte d'origine, et avec le réel concret, dont la résistance oblige à pousser plus loin la réflexion.

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Argos, n°45, page 50 (05/2009)
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