Ce qui précède permet de distinguer deux types d’outils théoriques : l’activité de modélisation et les systèmes sémiotiques. Ces deux outils ont été considérés pour organiser et structurer un contenu d’enseignement, puis pour analyser l’activité des élèves. La Figure 5 présente schématiquement la grille donnant lieu à l’analyse d’un contenu d’enseignement et de l’activité effective des élèves (Quintana-Robles, 1997). Nous rappelons que l’objectif de notre travail est d’étudier ensuite l’influence de l’organisation conceptuelle et sémiotique des contenus sur le fonctionnement de l’élève.
La prise en compte de ces deux outils pour mettre en scène un contenu d’enseignement repose principalement sur les deux hypothèses d’apprentissage suivantes :
Les relations établies par les élèves entre les informations appartenant à différents niveaux du processus de modélisation favorisent l’apprentissage et la construction du sens d’un concept lors de la réalisation d’une tâche.
Les relations entre les diverses représentations de chacune des informations favorisent la « compréhension » des concepts en jeu.
Ces hypothèses sur l’apprentissage permettent :
d’élaborer des tâches qui favorisent la coordination des représentations par exemple lors de la réalisation d’une mesure, lors de l’explication d’un événement ;
de proposer des informations mettant en jeu des niveaux de savoir différents et des représentations différentes afin de favoriser la compréhension du concept en jeu ;
d’introduire les concepts à partir de deux systèmes de représentations afin de conduire les élèves à les lier et à leur donner une signification de deux façons au moins.
Nous prenons le parti de définir une information en tant qu’élément constitutif d’un contenu d’enseignement qui peut être catégorisé à la fois selon les niveaux de savoir et selon les systèmes sémiotiques. Nous prenons également le parti de définir une ressource comme un ensemble d’informations préalablement construites par le concepteur dans l’objectif d’aider les apprenants par exemple dans leur raisonnement, leurs décisions voire dans l’évaluation de leurs actions.
Nous considérons enfin que l’activité sémiotique, en tant qu’utilisation des représentations proposées, étaye l’activité de modélisation réalisée par les élèves. Ainsi, lors de l’analyse des productions des élèves, les aspects sémiotiques constituent un complément de l’analyse de l’activité de modélisation dans le cadre d’une tâche donnée.