II.5.1011 Analyse de l’activité en fonction de la ’durée’ et du ’type d’écran’

Les durées de réalisation de cette séance par chacune des dyades restent globalement homogènes (Tableau 67). Nous relevons que les temps mis par huit dyades (dyades 2, 5, 7, 9, 11, 13, 17, 19) se situent au-delà d’un écart-type du temps moyen.

Tableau 67 :Durée et durée moyenne lors du TP4
N° Dyade 1 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Durée moyenne Ecart Type
Durée 47:47 54:42 50:30 1:03:05 48:13 36:07 41:29 53:39 40:55 55:25 51:31 34:16 45:25 42:36 44:28 34:22 38:36 31:28 36:45 44:48 8:22

Ensuite, parmi les durées moyennes les plus faibles, nous rencontrons trois catégories de tâches :

quatre tâches impliquent les actions lire ou regarder une vidéo (IP3 ou PI3),

quatre tâches demandent d’actionner un simulateur (PI22) lors de la réalisation d’une expérience,

cinq tâches dont les actions à réaliser sont de cocher une case (PI1).

Les tâches T4 et T8 ont une charge informationnelle semblable et faible,

la tâche T21 consiste à réinvestir au niveau du modèle la solution formulée au niveau du champ expérimental lors de la tâche T20,

la tâche T7 (durée 1:35) est une tâche similaire de la tâche T3 (dont la durée est bien supérieure 2:45).

Cette première analyse nous amène à retrouver les caractéristiques des tâches pour lesquelles les durées de réalisations sont faibles :

Tâches associées au type d’écran PI3 ou IP3, c’est-à-dire dont les actions sont lire et observer.

Tâches comportant une charge informationnelle faible.

Tâches consistant à réinvestir un modèle déjà utilisé.

Le point que nous n’avions pas encore observé concerne la faible durée de réalisation des tâches dont le type d’écran est PI2 (la tâche implique l’action sur une simulation).

Tableau 68 : Classement décroissant des tâches selon les durées de réalisation
N° Tâche Intitulé de la tâche Type d’écran Durée
T1 Introduction du TP4 IP1 IR3 1:51
T17 EXP1 PI2 IR3 1:40
T2 Expérience PI2 1:37
T7 Mesure1 PI1 1:35
T16 Question PI1 IR3 1:19
T14 Comparaison à l’oscilloscope (résumé) IP3 1:19
T23 En résumé TP4 IP3 1:15
T21 Expérience 2 PI1 IR3 1:09
T6 Expérience PI2 1:03
T18 EXP2 PI2 IR3 1:02
T4 Mesure2 PI1 0:59
T19 Influence de la position du récepteur PI3 0:37
T8 Mesure2 PI1 0:24

En revanche, les tâches pour lesquelles les durées sont les plus élevées sont associées au type d’écran PI1 (Tableau 69).

Tableau 69 : Durée moyenne des tâches de types d’écran PI1
N°tâche Intitulé de l’expérience Type d’écran Durée moyenne
T12 Expérience (grandeurs caractéristiques du son) PI1 IR3 4:59
T15 Création de l’oscillogramme PI1PI2 IR3 4:21
T5 Première expérience (interprétation) PI1 3:31
T9 Deuxième expérience (interprétation) PI1 2:51
T20 Expérience 1 PI1 IR3 2:51
T22 Expérience 3 PI1 IR3 2:46
T3 Mesure1 PI1 2:45
T13 Expérience (grandeurs caractéristiques de la vibration) PI1 IR3 2:34
T11 Etude des grandeurs caractéristiques à l’oscilloscope IP3 PI1 2:11
Type d’écran
PI1 : page avec consigne où la tâche amène à glisser et lâcher un mot, taper du texte, etc.
PI2 : page avec consigne ou la tâche amène à actionner un simulateur
PI3 : page avec consigne ou la tâche amène à lire ou observer
IP3 : page avec consigne implicite où la tâche amène à lire et à observer
IR3 : informations fournies suite à une sélection dans l’onglet Aide
IF3 : feed-back contenant des informations pouvant aider à la réalisation de la tâche

Parmi ces tâches, nous constatons que trois donnent lieu à des durées particulièrement élevées et deux se réfèrent à un même objectif d’enseignement, la relation entre la perception sonore et la vibration. Nous pouvons supposer qu’à ce stade de l’enseignement, ce savoir est encore difficile à mettre en oeuvre.

la tâche T12, l’objectif est d’amener les élèves à construire la relation entre la perception sonore et la vibration ;

la tâche T15, consiste à réaliser l’expérience suivante : créer un oscillogramme en reproduisant le son perçu à partir des boutons amplitude et fréquence ;

la tâche T5, il s’agit de rédiger une réponse relative à la relation entre la perception sonore et la variation de l’amplitude de la tension électrique.

Enfin, étudions les durées de réalisation de tâches qui se succèdent et dont :

les représentations à utiliser sont semblables et le savoir en jeu commun :

Comparaison des tâches 2 à 5 avec les tâches 6 à 9 ;

Comparaison des tâches 12 et 13 ;

Tableau 70 : Comparaison des durées moyennes pour des tâches dont seule la construction est semblable, le savoir varie
N° Tâche Intitulé des tâches Durée moyenne N° Tâche Intitulé des tâches Durée moyenne
2 Expérience (augmenter l’amplitude) 1:37 6 Expérience (augmenter la fréquence) 1:03
3 Mesure1 (étude du mouvement de la membrane du haut-parleur) 2:45 7 Mesure1 (étude du mouvement de la membrane du haut-parleur) 1:35
4 Mesure2 (étude du son émis par le haut-parleur) 0:59 8 Mesure2 (étude du son émis par le haut-parleur) 0:24
5 Interprétation 3:31 9 Interprétation 2:51

Nous constatons que les durées moyennes diminuent presque de moitié entre les deux séries de tâches (Tableau 70). Cela montre, comme nous l’avons introduit auparavant, que la réalisation à plusieurs reprises de tâches dont l’objectif est similaire donne l’occasion aux élèves de se construire des procédures de résolution qu’ils sont capables de réinvestir plus rapidement. Par exemple, lors des tâches 12 et 13, les élèves doivent réinvestir les mêmes procédures de résolution. A nouveau les durées moyennes diminuent de moitié (Tableau 71). La différence entre ces deux tâches réside dans le fait que lors de la tâche 13, il est demandé aux élèves de déterminer uniquement les grandeurs caractéristiques de la tension électrique à partir des différents oscillogrammes sans aller jusqu’à déterminer la perception sonore comme lors de la tâche 12.

Tableau 71 : Durée et durées moyennes associées aux tâches 12 et 13
N° Tâche N° Dyade Durée moyenne
1 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
T12 7:23 3:43 0:02 3:07 7:18 6:47 2:52 9:24 3:00 5:54 5:43 3:06 8:58 4:39 7:47 4:18 4:06 3:57 2:36 4:59
T13 4:16 4:29 3:51 4:07 4:45 1:20 1:49 1:57 2:16 2:20 2:52 2:15 2:03 0:02 1:56 1:54 2:56 2:04 1:26 2:34

le savoir en jeu est semblable mais doit être mis en oeuvre à partir de systèmes sémiotiques différents (langage naturel et représentation graphique). De plus, la situation expérimentale varie : on passe d’une situation de la vie quotidienne à une situation de laboratoire. Le savoir en jeu est la description en termes du modèle (fréquence et amplitude) de l’évolution des caractéristiques de la perception sonore selon la position du récepteur dans l’espace. Nous rajoutons les durées relatives à la tâche 20, car cette tâche consiste à décrire l’évolution de la perception sonore en fonction de la position du récepteur à partir de la même situation de la vie quotidienne que la tâche 21

Tableau 72 : Durées de réalisation des tâches 21 et 22
N° Tâche N° dyade Durée moyenne
1 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
20 1:50 2:29 8:29 7:57 1:47 1:09 4:27 1:57 1:55 3:09 2:35 1:17 2:47 2:09 2:05 2:09 2:45 2:02 1:15 2:51
21 0:48 1:22 0:58 1:22 1:17 0:56 0:54 1:08 0:37 1:39 2:47 0:46 1:28 1:23 0:46 0:31 1:26 0:59 0:49 1:09
22 5:04 3:06 1:57 2:35 1:49 1:14 3:48 1:15 3:34 2:29 3:29 1:04 2:51 7:22 2:16 2:17 2:37 1:25 2:14 2:46

La modification de l’expérience et la représentation du savoir à utiliser (tâche 22) semblent conduire les élèves à fonctionner comme lors de la tâche 20 (Tableau 72) : ils ne continuent pas à résoudre un même problème dont la représentation du savoir à mettre en oeuvre est modifiée, mais ils semblent être devant un nouveau problème qu’ils sont censés à nouveau se représenter.