Soutenance de thèse de PACCHIOTTI-TRIMARCHI MURIEL
Titre de thèse
Caractérisation multimodale de l'hypothèse comme étape du raisonnement scientifique d'élèves du cycle 3 de l'école primaire française.
Multimodal characterization of the hypothesis as a stage in the scientific reasoning of primary school pupils
Résumé de la thèse
L'enseignement des sciences à l'école primaire vise à développer conjointement les connaissances scientifiques et les compétences de raisonnement, d'argumentation et de résolution de problèmes. Dans cette perspective, la démarche d'investigation constitue un cadre privilégié au cycle 3, en engageant les élèves dans un processus articulant observation, problématisation, formulation d'hypothèses, investigation, interprétation et communication. Parmi ces étapes, la formulation d'hypothèses occupe une position charnière entre problématisation et investigation : elle mobilise les connaissances antérieures et les capacités de raisonnement scientifique des élèves. Pourtant, cette étape demeure fréquemment réduite ou éludée dans les pratiques scolaires. Cette recherche doctorale vise à caractériser les hypothèses formulées par des élèves de cycle 3 (9-11 ans) dans le cadre d'une démarche d'investigation, dans la perspective de favoriser la mise en œuvre de la démarche par les enseignants. Elle s'organise autour de trois questions portant sur la détermination des critères de recevabilité des hypothèses, leurs modalités d'expression et le rôle des interactions entre pairs dans un groupe collaboratif lors de leur formulation. La méthodologie de recherche s'appuie sur un modèle mixte, qualitatif et quantitatif, le modèle séquentiel exploratoire, afin d'élaborer et de valider une grille d'évaluation de la recevabilité des hypothèses étudiées, de caractériser les modalités de formulation des hypothèses et de déterminer l'effet du groupe collaboratif sur la recevabilité. L'analyse empirique menée auprès des 50 élèves de cycle 3 ( à ans) met en évidence l'impact déterminant du dispositif socioconstructiviste sur la nature et la qualité des hypothèses scientifiques produites. Le passage d'une production individuelle à une production de groupe collaboratif s'accompagne d'une reconfiguration majeure des choix sémiotiques avec un basculement modal explicite : Si la multimodalité Texte + Schéma domine la phase individuelle ( , ), le travail en groupe favorise une hégémonie de la formulation Textuelle ( , ) et entraîne la disparition totale du Schéma seul ( ) et une élévation globale de la recevabilité scientifique : Le taux de recevabilité passe de en individuel à en groupe. L'interaction entre pairs élimine les représentations partielles ou non testables au profit d'explications verbalisées plus complètes. La taille de l'échantillon (N= 50), l'encadrement des classes par des enseignantes expérimentées ainsi que la question de la reproductibilité de la grille de recevabilité ne permettent pas de généraliser les résultats à l'ensemble des élèves du cycle 3. Une extension de l'étude à un échantillon plus large et l'évaluation de l'utilisabilité de la grille de recevabilité permettraient de proposer un support de formation des enseignants à l'analyse d'hypothèses d'élèves et de favoriser une mise en œuvre plus explicite de la démarche d'investigation en sciences.
Thesis resume
Science teaching in primary school aims to jointly develop scientific knowledge and reasoning, argumentation and problem-solving skills. In this perspective, the investigative approach is a privileged framework in cycle 3, by engaging students in a process articulating observation, problematization, formulation of hypotheses, investigation, interpretation and communication. Among these stages, the formulation of hypotheses occupies a pivotal position between problematization and investigation: it mobilizes the students' prior knowledge and scientific reasoning skills. However, this step is frequently reduced or evaded in school practices. This doctoral research aims to characterize the hypotheses formulated by students in cycle 3 (9- 11 years old) as part of an investigative approach, with a view to promoting the implementation of the approach by teachers. It is organized around three questions relating the determination of the admissibility criteria of hypotheses, their mode of expression and the role of interactions between peers in a collaborative group during their formulation. The research methodology is based on a mixed qualitative and quantitative model, the exploratory sequential model, in order to develop and validate an evaluation grid for the admissibility of the hypotheses studied, to characterize the methods of formulating the hypotheses and to determine the effect of a collaborative group on admissibility. The empirical analysis carried out with the 50 students of cycle 3 (from 9 to 11 years old) highlights the decisive impact of the socioconstructivist system on the nature and quality of the scientific hypotheses produced. The transition from individual to collaborative group production accompanied by a major reconfiguration of semiotic choices with an explicit modal shift: If the Text + Schema multimodality dominates the individual phase (56,5%; n=26), group work favours a hegemony of the Textual formulation (61,5%; n=8) and leads to the total disappearance of the Schema alone (0%) end an overall increase in scientific admissibility: The admissibility rate goes from 63% in individual to 92,3% in groups. Interaction between peers eliminates partial or non – testable representations in favour of more complete verbalized explanations. The size of the sample (N= 50), the supervision of classes by experienced teachers as well as the question of the reproducibility of the admissibility grid do not allow the results to be generalized to all the students of cycle 3. An extension of the study to a larger sample and the evaluation of the usability of the admissibility grid would make it possible to propose a training support for teachers in the analysis of students' hypotheses and to promote a more explicit implementation of the investigation approach in science.