Connaissances liées aux représentations sémiotiques

La langue naturelle et les représentations sémiotiques sont importantes. D’une part pour Vygotsky , elles sont des outils cognitifs avec les fonctions instrumentale et médiationnelle. D’autre part, le progrès des connaissances s’accompagne toujours de la création et du développement de systèmes sémiotiques nouveaux et spécifiques qui coexistent plus ou moins avec la langue naturelle. Ainsi la formation de la pensée scientifique est inséparable du développement de symbolismes spécifiques pour représenter les objets et leurs relations (Gragner, 1979, p.21-47, cité par Duval).

Nous distinguons la langue naturelle, les représentations symboliques et schématiques. Les raisons de ce choix sont liées d’une part à la particularité de la représentation langue naturelle et d’autre part aux problèmes d’apprentissages des concepts physiques.

Chaque système de représentation ayant des propriétés spécifiques qui limitent intrinsèquement ses possibilités de représentation, des systèmes différents sont donc nécessaires. Le fait que « tous les signes ne peuvent fonctionner identiquement ni relever d’un système unique » reflète cette donnée fondamentale (Benveniste, 1974, cité par Duval). Même si « la langue est l’organisation sémiotique par excellence », elle ne peut donc pas être privilégiée pour définir la structure de la représentation (Benveniste, 1974 p.62-63, cité par Duval). Aussi pour Duval, la langue naturelle « …constitue un registre à part. Non seulement en raison de sa plus grande complexité et du nombre considérablement élevé de variations qu’elle offre, mais aussi en raison de sa priorité génétique sur les autres registres et de son rôle unique par rapport à la fonction méta-discursive de communication. Cela se traduit, chez tous les individus, par une spontanéité discursive qui sert de point d’ancrage à tout apprentissage lié à un enseignement, indépendamment du fait que cette spontanéité puisse ne pas respecter toutes les règles de conformité de la langue et qu’elle puisse être inhibée ou favorisée par le jeu des interactions sociales. » (Duval, 1995, p.82).

Dans le cas de la physique, nous distinguons les représentations vectorielles (vecteurs force, vitesse) et les représentations schématiques (diagramme des interactions) et les représentations algébriques (relation vitesse, distance, temps : v= x/t et calcul)