[Article] Représentations moléculaires et systèmes sémiotiques
p. 63-88


La représentation des connaissances sous forme de signes et de symboles favorise l’apprentissage et l’enseignement. Duval a proposé un cadre théorique sémiotique pour les mathématiques, articulé en trois axes : les relations entre signes et représentés ; les fonctions des représentations ; et la co-existence de différents systèmes sémiotiques. Dans cet article, nous adoptons la même approche en chimie pour faire une analyse cognitive des représentations des substances et analyser le rôle de ces représentations dans l’enseignement du niveau moléculaire. Nous montrons le rôle des signes dans l’apprentissage de la chimie dans le cas de l’articulation entre un cours de manuel et son résumé, ou entre le retour sur une activité ­d’enseignement par un professeur et la fiche de synthèse correspondante que celui-ci fournit parfois. Les données recueillies pour cette étude sont d’une part des écrits institutionnels comme les manuels, et d’autre part des discours de classe. Cette approche permet de proposer une catégorisation sémiotique rigoureuse des différentes représentations des corps. Elle conduit également à mettre en lumière certains manques et incongruences dans l’utilisation de ces représentations pour l’enseignement et la pratique de la chimie.


Representaciones moleculares y sistemas semióticos - La representación de los conocimientos bajo la forma de signos o de símbolos favoriza el aprendizaje y facilita la enseñanza. Duval propuso un marco teórico semiótico para las matemáticas, articulado en tres ejes: las relaciones entre signos y representados; las funciones de las representaciones; y la coexistencia de diferentes sistemas semióticos. En este artículo, adoptamos el mismo acercamiento en ciencias químicas para hacer un análisis cognitivo de las representaciones de las substancias y analizar el papel de esas representaciones en la enseñanza del nivel molecular. Hemos podido demostrar el papel de los signos en el aprendizaje de la química, en el caso de la articulación entre una clase de libro de textos y su resumen, o entre la vuelta a una actividad docente por un profesor y la ficha de síntesis correspondiente que este último proporciona a veces. Los datos colectados para este estudio son, por una parte, documentos escritos institucionales como libros de texto, y por otra parte, discursos de aula. Este acercamiento nos ha permitido proponer una categorización semiótica rigurosa de las diferentes representaciones de los cuerpos. Nos ha conducido igualmente a sacar a la luz ciertas carencias e incongruencias en la utilización de estas ­representaciones para la enseñanza y la práctica de la química.


Molecular Models and Semiotic Tools - Representing knowledge in the form of signs and symbols facilitates learning and teaching. Duval once proposed theoretical semiotic framework for the teaching of the maths organized in 3 areas. Firstly, the relationship between the sign and the signified. Secondly, the function of these representations. Thirdly, the co-existence of the various semiotic systems. This article applies this approach to the teaching of chemistry in order to analyse on a cognitive level a pupil’s understanding of substances and to analyse its role in learning on a molecular level. What results is the role of signs in the learning of chemistry as pertains to the correlation between a textbook course and its summary and the correlation between feedback generated by a teacher-taught course and its corresponding summary written by the teacher himself. The basis of this study lies in institutional publications such as textbooks as well as in classroom discussion. The approach led to the creation of clearly identified semiotic categories of the various understandings of bodies used here and also highlighted shortcomings and anomalies in how these representations are used in teaching and chemistry work.


Molekulare Darstellungen und semiotische Systeme - Die Darstellung von Kenntnissen in Form von Zeichen und Symbolen fördert das Lernen und erleichtert das Lehren. Duval hat einen theoretisch semiotischen Rahmen für die Mathematik vorgeschlagen, der sich um drei Achsen artikuliert: die Beziehungen zwischen Zeichen und Dargestelltem, die Funktionen der Darstellungen und die parallele Existenz von verschiedenen semiotischen Systemen. In diesem Artikel benutzen wir die gleiche Annäherungsweise für den Chemieun­terricht, um eine kognitive Analyse von Substanzdarstellungen durchzuführen und um die Rolle dieser Darstellungen auf molekularem Niveau zu analysieren. Wir konnten die Rolle der Zeichen beim Erlernen der Chemie am Fall der Artikulierung zwischen einem Lehrbuchkapitel und seiner Zusammenfassung aufzeigen, sowie zwischen dem Rückgriff eines Lehrers auf eine Unterrichtsaufgabe und der entsprechenden synthetischen Zusammenfassung, die dieser manchmal dazu gibt. Bei den gesammelten Daten handelt es sich einesteils um institutionell anerkannte Schriftwerke wie Lehrbücher, andernteils um Unterrichtsanweisungen. Diese Methodik hat uns die Möglichkeit geboten, eine semiotische Kategorisierung verschiedener Darstellungen der Körper vorzunehmen. Sie hat uns ebenfalls dazu geführt, bestimmte Mängel und Inkongruenzen bei der Benutzung dieser Darstellungen im Unterricht und in der praktischen Anwendung der Chemie aufzuzeigen.