Approches sémiotiques en didactique des sciences

Ce chapitre introductif initie le lecteur à une réflexion sémiotique en appui sur le cadre de Peirce à partir d’exemples, notamment mathématiques (égalité, algèbre, numération, géométrie plane). Il illustre le rôle crucial de la composante sémiotique des mathématiques, dans leur genèse épistémologique, et l’intérêt d’une perspective sémiotique en didactique.

Ce chapitre expose une approche sémiotique unifiée inspirée du système triadique de Peirce pour mettre en évidence les enjeux d’apprentissage spécifiques de certains signes utilisés en chimie. Deux études portant chacune sur un aspect différent du système triadique montrent la difficile conceptualisation des signes élémentaires de la chimie et des formules spatiales par des élèves après enseignement.

Ce chapitre analyse la complexité des assujettissements d’un savoir savant de science à un système sémiotique spécifique, la bande dessinée. Il questionne ainsi le processus de sémiose associée à une BD de science, dans sa globalité, depuis les conditions de l’émergence du signe jusqu’à la signification construite par le lecteur.

La cartographie est au cœur des apprentissages en géographie. Son apprentissage est complexe et parfois réduit à des tâches de faible intensité intellectuelle. Ce chapitre interroge la manière dont les manuels scolaires se sont emparés de la nouvelle épreuve du baccalauréat (exercice de transposition d'un texte en croquis) pour initier les élèves au langage cartographique.

Ce chapitre retrace l’émergence d’un cadre combinant le rôle de la modélisation en physique aux modes sémiotiques mobilisés au cours d’interactions liées à l’enseignement et l’apprentissage de contenus spécifiques. Un exemple tiré d’une recherche sur la résolution de problème donne à voir le potentiel de ce cadre concernant l’importance des gestes.

Ce chapitre présente des analyses sémiotiques de phénomènes pouvant éclairer certaines difficultés d’enseignement-apprentissage en mathématiques, notamment dans l’enseignement spécialisé. Il s’appuie sur l’étude de deux situations d’enseignement, l’une porte sur la notion d’aire à un élève malvoyant inclus en classe ordinaire, l’autre sur la numération décimale à des élèves d’un Institut Médico-éducatif.

Ce chapitre s’intéresse à la constitution du sens mathématique dans son rapport avec le corps, la matière et les signes. En se situant dans une perspective dialectique matérialiste, l’article explore des passages clés de l’émergence du symbolisme algébrique à la Renaissance et retrace les changements sémiotiques que sous-tendent l’apprentissage de l’algèbre symbolique à l’école.