Dossier : Comprendre, ça s'apprend ? / 3. Comprendre, des dispositifs d'enseignement-apprentissage

Lire et comprendre les fondements des hypothèses en sciences

Patrick Avel, Professeur de SVT
UPEC / IUFM académie de Créteil

Un dispositif de " lecture instrumentalisée " pour développer simultanément chez les élèves des connaissances métacognitives sur la lecture et des compétences pour faire des sciences. Les premières génèrent des compétences de lecteur1, les secondes concernent l'appropriation des tenants et des aboutissants de la production d'hypothèses dans la résolution des problèmes scientifiques.

Voilà certes un titre étrange. Longtemps l'enseignement des sciences, en particulier à l'école primaire, a privilégié le rapport au réel ou à des substituts iconographiques proches. La lecture de textes était peu sollicitée, sauf lors des évaluations sommatives. Toutefois depuis plusieurs années, les élèves, dès la classe de 6e, sont confrontés à des textes et documents lors des séances d'enseignement de sciences de la vie et de la Terre (SVT). Situation paradoxale, donc.

Un constat et son explication

Les enseignants de SVT du collège considèrent que de nombreux élèves sont en difficulté face aux textes qui leur sont soumis. Rouet2 (2003, p.75) attire l'attention sur la relative confusion qui existe actuellement entre les différents aspects de la maitrise de l'écrit : " Cette notion recouvre en effet des compétences multiples et à plusieurs niveaux. Il ne s'agit pas seulement d'être capable de déchiffrer et de comprendre des textes simples [...]. Certains élèves, par ailleurs capables de déchiffrer et, dans une certaine mesure, de comprendre, ne disposent pas à l'entrée en sixième des stratégies nécessaires pour utiliser l'écrit dans un contexte fonctionnel précis. Ils échouent non pas dans la lecture, mais dans l'articulation de cette activité avec les objectifs d'apprentissage qu'elle est censée servir. "

Lire en ayant un objectif de lecture

Nous déplorons, comme Rouet (op. cit.), que les dispositifs généralement utilisés au cycle 3 de l'école primaire soient centrés au mieux sur les deux premiers aspects - déchiffrer et comprendre -,mais n'investissent pas la nécessité de développer les compétences pour utiliser des textes. Nous souhaitons donc mettre les élèves en situation de " lire en contexte " (Rouet, ibid.), afin de développer cette maitrise fonctionnelle de l'écrit, mais aussi parce qu'il y a une synergie entre la compréhension du contenu sémantique des textes et la compréhension du sens des textes. Le sens est vu ici comme le rôle ou l'enjeu des textes dans la séquence d'apprentissage. Cette synergie s'appuie entre autres sur la représentation que l'élève pourra alors développer de l'acte de lecture : on ne lit pas simplement pour lire et vérifier que l'on sait lire, que l'on a compris ce que l'on a lu ; on lit parce que l'on a besoin d'informations, pour avancer dans une quête ; on a un objectif de lecture. Celui-ci ne modifie pas seulement positivement la représentation de l'acte de lire, il a un effet sur les procédures cognitives mobilisées par le lecteur : " on attribue ici un rôle central à l'adéquation entre les opérations mises en oeuvre pour produire ou comprendre un texte et les objectifs de la tâche : finalité communicative, objectifs de lecture3."

Nous proposons ici une lecture en contexte dans une séance de SVT pour des élèves de CM1/CM2. Nous parlerons alors de " lecture instrumentalisée ", puisque les textes seront mis au service d'une démarche d'investigation4, telle que la définit Rocard5.

Développer la pensée scientifique : un enjeu majeur à l'école

Antheaume6 considère qu'à l'école primaire, il y a deux finalités apparentes de l'enseignement de la biologie : contribuer au développement de la pensée rationnelle de l'enfant, et l'aider à acquérir un premier niveau de connaissances et de compétences. Nous nous inscrivons dans la finalité de développer chez les élèves une pensée rationnelle, en la sollicitant comme une compétence pour " faire des SVT ". Dans l'exemple qui suit, nous choisissons délibérément une démarche d'investigation ne visant pas à l'acquisition de connaissances déclaratives essentielles, mais ayant pour objectif de développer chez les élèves des outils intellectuels nécessaires pour la pratique de la démarche d'investigation et, par la-même, de les aider à intérioriser une attitude scientifique7. Celle-ci s'oppose à l'obscurantisme et contribue à l'insertion dans notre société. Cela renvoie à la première des trois dimensions de toute discipline d'enseignement : éducative, culturelle et cognitive (Sachot)8 ; mais les séances de SVT doivent aussi permettre de prendre en compte la dimension cognitive, en particulier celle relative à l'acte de lire.

Lire et faire des sciences : une double isomorphie et quelques précautions

La première isomorphie serait entre le scientifique qui lit pour l'avancée de ses recherches et l'élève qui lit en cours de SVT. Les scénarios pédagogiques basés sur l'identification - la construction - et la résolution d'un problème scientifique demandent aux élèves d'avoir une lecture problématisante et pas seulement thématique. Les élèves lisent des textes censés les faire avancer vers la solution. L'avancement de cette résolution constitue à la fois l'objectif de lecture et un outil d'autoévaluation qui participe à une double régulation : celle de l'activité de lecture et celle de la résolution du problème.

Le but n'est pas d'associer ou d'ajouter un travail de lecture au travail de SVT, mais de faire vivre une synergie et d'en tirer profit. Toutefois, cela demande quelques précautions. Il ne faudrait pas survaloriser la compréhension locale au détriment de la compréhension globale des textes. Progresser dans l'activité de lecture, c'est s'affranchir de la compréhension locale pour accéder à une compréhension globale : " [...] la compréhension réalisée au cours de la lecture, comme la compréhension en général, ne peut se satisfaire de la construction de représentations fragmentaires juxtaposées - les " ilots de compréhension " précédemment évoqués -, sans organisation leur donnant unité et cohérence "9. Cela requiert une attention particulière dans le choix - ou la production - des textes, et dans les consignes de lecture10. Entre autres, il est important que les textes résistent. Tauveron11 évoque le caractère résistant de certains textes de littérature de jeunesse en indiquant que cela constitue un levier d'apprentissage pour la lecture / compréhension / interprétation. Dans une certaine mesure, on peut choisir, construire, des textes informatifs qui, dans un contexte de résolution d'un problème scientifique, seront résistants, car soit ils semblent apporter des indices contradictoires - d'où la nécessité d'une compréhension globale -, soit ils demandent une compréhension fine de certains éléments pour ne pas faire de contresens. Les élèves sont alors engagés dans un travail de justification / argumentation à partir des textes et amenés à verbaliser comment ils s'en emparent pour faire ce travail. Font-ils du prélèvement d'information ? Procèdent-ils par inférence interne - inférence de liaison12 -, où le lecteur met en lien des contenus sémantiques du texte dispersés dans celui-ci ? Par inférence externe - ou inférence d'élaboration -, où le lecteur convoque des représentations, des connaissances concernant le thème abordé par le texte pour le comprendre ? Les textes résistent, mais le monde aussi quand on cherche à en comprendre le fonctionnement. Voilà la seconde isomorphie : lire le monde, lire des textes, c'est interpréter, c'est combler des ellipses.

Séquence de SVT / lecture pour une classe de CM1 / CM2

Étape 1

L'enseignant donne le texte suivant à ses élèves, en leur indiquant :

  • qu'il l'avait fait lire à des élèves d'une autre classe de CM et leur avait demandé pourquoi l'auteur a écrit à la fin du texte : " Ces insectes sont donc un peu surprenants. "
  • qu'il avait obtenu cette réponse : " Parce qu'il y a des gens qui collectionnent les papillons. "

D'autres élèves de CM ont lu le même texte que vous. Ils se sont posé la même question :
"Comment se fait-il que ces papillons se rassemblent la nuit près des lampes allumées ?"
Voici leurs réponses :

  • Élève 1 : les papillons rentrent dans les maisons parce qu'ils cherchent à manger.
  • Élève 2 : les papillons sont attirés par la lumière.
  • Élève 3 : les papillons viennent se réchauffer près des lampes.
  • Élève 4 : les papillons aiment bien les humains et ils viennent les voir.

Il leur demande d'abord ce qu'ils pensent de cette réponse, puis s'il y a en d'autres possibles. Il travaille la polysémie du mot " surprenant " : qui surprend, qui étonne, qui est remarquable et qui pourrait signifier " qui est digne d'intérêt au point d'être collectionné ". Puis, il focalise l'attention des élèves sur le mot " donc " - à la fin du texte -, et leur fait percevoir l'importance de certains indices textuels pour comprendre un écrit. Finalement, il sera dit qu'il y a quelque chose de surprenant dans les moeurs de ces papillons et un problème sera verbalisé : " Comment se fait-il que certains papillons se rassemblent la nuit près des lampes allumées ? ".

Le texte, la question sur le mot surprenant et le travail d'appréciation d'une réponse émise par un élève supposé mettent en scène le caractère résistant d'un texte informatif et la nécessité d'une compréhension globale.

Étape 2

L'enseignant fait lire à ses élèves le texte suivant qui est censé restituer des réponses recueillies dans l'autre classe de CM. Il leur demande : " En quoi ces réponses nous aident à trouver la solution de notre problème ? ". Dans la phase dialoguée collective, chacune de ces réponses est considérée comme une réponse provisoire au problème, dont on doit apprécier l'intérêt, la valeur. Cette appréciation est à justifier à l'aune des données du problème, en l'occurrence, le premier texte.

Tout le travail consiste en fait à :

  • identifier les réponses incohérentes (1 et 4) par rapport aux données ;
  • s'apercevoir que les réponses 2 et 3 sont cohérentes ;
  • expliciter comment on utilise les textes pour différencier ces deux types de réponses ;
  • montrer que la lecture du second texte a permis d'avancer dans la résolution du problème, en faisant apparaitre deux réponses provisoires cohérentes que l'on qualifie d'hypothèses.

Dans tous les cas, il s'agit de relier des informations présentes dans deux textes séparés et à plusieurs endroits du premier texte (inférences internes). Pour apprécier la réponse de l'élève 3, il faut savoir que beaucoup de lampes éclairent et chauffent en même temps (inférence externe).

Étape 3

L'enseignant demande aux élèves de proposer des expériences - réalisables dans un laboratoire - pour savoir si les hypothèses des élèves 2 et 3 sont toutes les deux de bonnes réponses au problème. En fait, il faut élaborer un protocole expérimental pour séparer les paramètres : lumière et chaleur. Il leur donne le texte suivant en indiquant qu'il doit les aider à " inventer " des expériences judicieuses.

Des lampes pour éclairer

Il existe de nombreux types de lampes. Leur prix varie et leur " durée de vie " aussi. Certaines lampes, dites à incandescence, éclairent parce que le passage du courant électrique dans un fil de tungstène* le fait tellement chauffer qu'il se met à briller, à émettre de la lumière. D'autres lampes, appelées parfois " néon ", contiennent un gaz. Quand le courant électrique traverse ce gaz, cela ne le réchauffe pas, et pourtant il se met aussi à briller. Cela ne se passe pas ainsi avec n'importe quel gaz. On a mis longtemps à découvrir les gaz qui réagissent ainsi. Les lampes à incandescence gaspillent une partie de l'électricité qu'elles consomment en chaleur.

* Le tungstène est un métal qui a la particularité d'émettre de la lumière quand il est très chaud, sans fondre ni s'altérer rapidement.

Les élèves, sollicités sur la compréhension globale du texte, doivent isoler des informations pertinentes et les traiter dans un but autre que celui pour lequel ce texte semble avoir été écrit. Il s'agit là d'une lecture instrumentalisée.

Les protocoles sont élaborés, justifiés et validés : " placer des papillons de cette espèce, la nuit, dans une pièce éclairée soit par des néons, soit par des lampes à incandescence ". Puis, les élèves ont à lire les résultats des expériences : ces papillons se rassemblent sur les deux types de lampe. Ils en concluent que la lumière suffit à les attirer. Enfin, un texte leur apprend que ces papillons, placés à l'obscurité avec une source de chaleur localisée, ne se rassemblent pas près d'elle.

Les élèves ont différencié deux caractéristiques d'une hypothèse :

  • la cohérence par rapport aux données ;
  • la validité suite à une mise à l'épreuve par des expériences.

Quatre points importants ont été mis à jour :

  • pour les réponses provisoires, il faut distinguer cohérence et validité ;
  • on n'a pas le droit de faire des réponses provisoires incohérentes ;
  • on doit faire de nombreuses réponses cohérentes qui ont alors valeur d'hypothèses ;
  • certaines hypothèses se révèlent justes (valides) et d'autres pas.

En guise de conclusion

Les dispositifs utilisés ici visent à développer chez les élèves leurs compétences de lecteur, en les engageant à prendre conscience des stratégies de lecture. Pour cela, on utilise l'artifice consistant à leur demander d'apprécier des réactions d'autres élèves à la lecture d'un texte qu'ils ont aussi à lire. On pourrait simplement s'appuyer sur les vraies réactions des élèves, mais ce serait se priver de les confronter à des textes - les supposées réactions d'élèves constituent un texte à part entière. Ce serait aussi prendre le risque de ne pas voir apparaitre de " bonnes mauvaises interprétations " ; celles qui permettent d'identifier des stratégies de lecture non efficaces et celles qui amènent à distinguer la cohérence et la validité d'une réponse provisoire à un problème. C'est une distinction essentielle pour que les élèves intériorisent qu'une hypothèse doit d'abord être cohérente, plausible, par rapport aux données, avant d'être éventuellement valide ou juste. C'est un des rouages de la pensée scientifique.

Certes, des textes ne sauraient remplacer idéalement l'observation directe du réel, qui contribue aussi à développer la culture scientifique des élèves et à les stimuler intellectuellement. " En prenant appui sur les besoins naturels aux enfants d'agir et de manipuler, l'éducation scientifique fournit alors des occasions privilégiées pour développer une réflexion, bien enracinée à partir de ces actions et manipulations. " (Astolfi13et al., 2001, p.100). Néanmoins, " Si cela [les séances de travaux pratiques et les expériences] accroche fortement les élèves, attirés par le gout de l'action et motivés par le concret, cela risque tout autant de faire écran à leur compréhension, en les engluant dans les caractéristiques spécifiques à l'exemple et en obscurcissant du coup l'enjeu intellectuel de celui-ci. " (ibid., p. 206) De même, Bachelard14 demandait aux éducateurs de penser à détacher l'observateur de son objet. Le recours à la lecture de textes pour rendre compte d'observations, d'expériences peut et doit permettre aux élèves d'investir le réel, d'un point de vue cognitif, en développant leur capacité d'abstraction. De plus, la lecture de textes instrumentalisés, mais résistants, pour résoudre un problème, les engage à discriminer ce qui est pertinent de ce qui ne l'est pas ; ce travail " d'extraction " est aussi un apprentissage de l'abstraction.

(1) Voir à ce propos les écrits de Martine Rémond, par exemple : La métacognition, une composante de la compréhension, accessible sur le site du CARMaL, http://www.crdp.ac-creteil.fr/langages/rubriques/pdf/contributions_reflexion/metacognition_composante_comprehension.pdf, mis en ligne le 11 / 12 / 2009.

(2) Rouet J.-F., Les journées de l'ONL (Observatoire national de la lecture), 2003, p. 73-86.

(3) Coirier P. , Gaonac'h D. & Passerault J.-M., Psycholinguistique textuelle, Paris, Armand Colin, 1996, p. 8.

(4) La démarche d'investigation est prônée par les programmes pour l'enseignement des SVT au collège (programme de 2008) et au lycée (programme de 2010). En primaire, le programme de 2008, B.O. n° 3, 19 juin 2008, p. 28, indique, pour les compétences attendues à la fin du CM2 : " Compétence 3. La culture scientifique et technologique. L'élève est capable de pratiquer une démarche d'investigation ".

(5) " Une investigation est un processus intentionnel de diagnostic des problèmes, de critique des expériences réalisées, de distinction entre les alternatives possibles, de planification des recherches, de recherche d'hypothèses, de recherche d'informations, de construction de modèles, de débat avec des pairs et de formulation d'arguments cohérents ", Rocard M. (dir.), L'enseignement scientifique aujourd'hui :une pédagogie renouvelée pour l'avenir de l'Europe, Luxembourg, Office des publications officielles des Communautés européennes, 2007, p. 9.

(6) Antheaume P., Dupond M. & Maurel M. Découverte du Vivant et de la Terre, Paris, Hachette, 1995.

(7) " La pensée scientifique ne peut se manifester que si elle procède d'une attitude scientifique qui s'exprime par la curiosité, la créativité, l'attitude critique vis-à-vis de ses propres opinions et de celles d'autrui, la confiance en soi qui fait rechercher la solution d'un problème par soi-même ", Giordan A. (dir). Quelle éducation scientifique pour quelle société ?, Paris, PUF, 1978, p. 14.

(8) Sachot M. " Essai de typologie des disciplines ", communication à la Biennale de l'Éducation et de la formation, Paris, La Sorbonne, 1994.

(9) Fayol M. & Gaonac'h D. (coord.). " La compréhension : une approche de psychologie cognitive ", in Aider les élèves à comprendre, Paris, Hachette éducation, 2003, p. 9.

(10) Voir à ce propos : Avel P. " Développer l'attitude scientifique. Statut, rôle et finalités pédagogiques des documents pour développer des compétences de lecteur scientifique ", Argos n° 45, CRDP académie de Créteil, 2009, p. 43-49.

(11) Tauveron C. " Comprendre et interpréter le littéraire à l'école : du texte réticent au texte proliférant ", in Repères n° 19, Paris, INRP, 1999, p. 9-38.

(12) Martins D. " Inférences et implicite. " Accessible sur internet :
http://www.uvp5.univ-paris5.fr/tfl/Parcours/AffNot.asp?CleFiche=5100&Auteur=MADA

(13) Astolfi J.-P., Peterfalvi B. & Vérin A. Comment les enfants apprennent les sciences, Paris, Retz, 2001.

(14) Bachelard G. La formation de l'esprit scientifique. Contribution à une psychanalyse de la connaissance objective, Paris, Vrin, 1938.

Argos, n°48, page 51 (07/2011)
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