تحليل ابستمولوجي و تعليمي لسيرورات الترميز في مجال العلوم الفيزيائية

Abstract

يظهر من تاريخ تطور الفيزياء عجز اللغة العادية على التعبير على الدقة و الخصوبة المتزايدتين باستمرار المميزتين للتعاريف و لقوانين النظريات الفيزيائية. في هذا الشأن، تمكنت الرياضيات، عن طريق اللغة الجبرية، بالتجاوب المطلوب و ذلك من خلال الاستجابة لمتطلبات النظريات الفيزيائية. تؤكد المعطيات التاريخية أن الصياغة الرياضية للعلاقات الفيزيائية غير قابلة للفصل عن التعيين الرمزي للمقادير الفيزيائية المتدخلة في العلاقات الفيزيائية المشكّلة رياضيا و هذا نتيجة الارتباط الوثيق بين النمذجة الرياضية و التمثيل الرمزي للمقادير في سيرورة التشكيل الرياضي لهذه العلاقات . بشكل أكثر وضوحا، فان الصياغة الجبرية للقوانين و التعاريف الفيزيائية تمر بالضرورة عبر تعيين المقادير الفيزيائية بالرموز الحرفية و كذلك التعبير على العلاقة الارتباطية - مثل التناسبات- بين المقادير المعنية بمؤثرات رياضية. على المستوى البيداغوجي، فإن للأهمية الابستمولوجية للترميز للمقادير الفيزيائية و لاستخدام المعادلات في الفيزياء وقعها الواضح في تدريس محتويات هذه المادة. في هذا الجانب، يمكن القول أن التنقيل التعليمي لخصائص الفيزياء يحتّم على مصممي المقررات و المدرسين اللجوء المنتظم و الدائم لاستخدام الصيغ الفيزيائية المعبّر عليها على شكل معادلات جبرية. على هذا الأساس، فإن تعيين المقادير الفيزيائية برموز حرفية هي ممارسة اعتيادية في تعليم و تعلم المحتويات الفيزيائية الموافقة للمعادلات المدروسة. على مستوى الممارسات البيداغوجية، أكدت العديد من الدراسات على وجود صعوبات تعلّم الفيزياء لدى نسب معتبرة من التلاميذ و طلبة الشعب العلمية. تتعلق هذه الصعوبات أساسا بالعلاقات الفيزيائية المصاغة رياضيا. فبالتركيز على الانشغال المتعلق بادراك التلاميذ للعلاقات الفيزيائية المعبر عليها بصياغة رياضية، توضح النتائج التجريبية المتوصَل إليها من خلال انجاز الجزء الأول من هذه الدراسة عن وجود توجه إدراكي تلقائي جماعي خاص بالرموز الحرفية المعيِنة للمقادير الفيزيائية لدى أغلبية التلاميذ و الطلبة المستجوبين. يقتضي هذا النمط الإدراكي الخاص بالرموز الحرفية المستعملة اعتياديا لتمثيل المقادير الفيزيائية بإلحاق الحروف المعنية محتوي دلالي محدّد ونهائي للمقادير الفيزيائية المعيَّنة. على ضوء هذا النمط الإدراكي للتلاميذ، فان إدراك محتوى العلاقات الفيزيائية يمر عبر الربط الذاتي (الشخصي) و المباشر بين الحروف المستعملة و المقاديـر الفيزيائية الممثَّلة دون الأخذ بعين الاعتبار للسيـاق الفيزيائي المعنـي

بالعلاقة الفيزيائية المدركَة. هذا السلوك الإدراكي يظهر جليا بالخصوص عندما يتعلق الأمر باختيار صيغة فيزيائية أو أكثر للتعبير على مضمون قانون فيزيائي مُصاغ بفقرة أدبية. في هذا الإطار، لاحظنا نفور أغلب التلاميذ من اختيار المعادلات الفيزيائية التي تحتوي على رموز حرفية غير مألوفة. من خلال هذا النمط الإدراكي، يمكن القول أن التلاميذ أدركوا المضمون الفيزيائي المعبَّر عليه بالرموز الحرفية بفصلها عن السياق الفيزيائي الذي تظهر فيه. لتبرير هذا النوع من القراءة للرموز الحرفية للمقادير الفيزيائية، فإن أغلبية التلاميذ المفحوصين قدموا حُجة الاختيار الاصطلاحي لهذه الرموز و التي تخضع، حسب رأيهم، لقواعد محددة و إلزامية. على ضوء هذه المعطيات و بالأخذ بعين الاعتبار للطابع الضمني – أي غير المصرح به عَلنا-،للترميز للمقادير الفيزيائية في الكتب المدرسية للفيزياء، فإننا نتساءل حول أسباب القراءة التلقائية لمحتوى الرموز الحرفية المُمَثِلة للمقادير الفيزيائية من طرف أغلبية التلاميذ و الطلبة المستجوبين. في هذا الاتجاه و على أساس أن الحروف المستخدمة لتمثيل المقادير الفيزيائية في المعادلات الرياضية تُشكِّل مركبة من مركبات اللغة الرمزية للفيزياء، يُظهر التحليـل الدلالي لهذه الحروف أنها تملك خواص الإشـارة و ليس الرمز كما جرت العادة تسميتها. تعود هذه الصفة إلى عدم وجود علاقة تشابه أو تحفيز بين المقدار الفيزيائي المعيَّن – أي المدلول- و الحرف المختار للتمثيل و الذي يُعتبَر دالا. في هذه الشروط، فمبدأ الاختيار الحر يُؤطر انتقاء الحروف الممثلة للمقادير الفيزيائية. لكن هناك متغيرات أخرى مثل اللغة المستخدمة في التدريس تفرض اللجوء إلى أطر اصطلاحية جماعية للاختيار الموحَّد لهذه الحروف. واقعيا، فإن غياب اصطلاحية معلَنة و مؤسسَة لاختيار الحروف الممثلة للمقادير الفيزيائية نجم عنه غموض لقواعد اختيار هذه الحروف و كذا عدم استقرارها التام في الكتب المدرسية لمادة العلوم الفيزيائية الخاصة بالمرحلة الثانوية تحديدا. يلعب هذا التعدد الرمزي لتعيين نفس المقادير الفيزيائية دورا سلبيا في الممارسات التعليمة للفيزياء. عكس هذه الوضعية، نجد أن الرمـوز الحرفية المستعملة لتعيين وحدات القياس و العناصر الكيميائية تتمتع بإطار اصطلاحي صارم و عالمي وذلك انطلاقا من تحليل نشاط الترميز الحرفي للمقادير الفيزيائية و لوحدات قياسها و للعناصر الكيميائية في عينة من كتب الفيزياء و الكيمياء المنشورة خلال القرنين 18 و 19م. إذن، إذا صحّ القول بوجود اصطلاحية للترميز للمقادير الفيزيائية، فان هذه الأخيرة تكون ضمنية و غير صارمة. يطرح هذا التناقض بين الاصطلاحية المُبهمَة للترميز للمقادير الفيزيائية من جهة، و تلك المتعلقة بوحدات القياس أو بالعناصر الكيميائية من جهة أخرى، التساؤل حول الأسباب التي نجمت عنها الوضعية الغامضة و غير الصّارمة لقواعد اختيار التّعيين الحرفي للمقادير الفيزيائية. تدّل المعطيات المُتوصَل إليها من تحليل السياقات التاريخية المتعلقة بتأسيس الأطر الاصطلاحية المحدِّدة لقواعد اختيار الرموز الحرفية الممثلة لوحدات قياس المقادير الفيزيائية و للعناصر الكيميائية أن غموض اصطلاحية الترميز للمقادير الفيزيائية يُفسَّر بعوامل موضوعية ذات علاقة من جهة، بتركيز جهود الفيزيائيين خلال القرنين 18 م و 19 م على المسائل النظرية للفيزياء، و من جهة أخرى،بالطابع الابستمولوجي المميَّز للمقادير الفيزيائية و الذي يقتضي التزايد المستمر لأعدادها بدلالة الاحتياجات النظرية للفيزيائي في توظيف مقاربته التحليلية و كذا نتيجة ظهور ظواهر فيزيائية جديدة تتطلب اقتراح المفاهيم الفيزيائية المناسبة لدراستها. على هذا الأساس، نرى أن التزايد المستمر لأعداد المقادير الفيزيائية يلعب دور عائق في التصور القبلي و في تنفيذ قواعد جماعية محدَدَّة لاختيار الحروف المميزة لكل مقدار فيزيائي على شاكلة ما حدث بالنسبة للعناصر الكيميائية من خلال تمثيل كل عنصر برمز حرفي وحيد و خاص به لتمييزه عن بقية العناصر الكيمائية. إن تبرير القراءة التلقائية للرموز الحرفية الاعتيادية لتمثيل المقادير الفيزيائية دفعنا إلى البحث و استكشاف الجوانب الإدراكية للتلاميذ حول مفهوم الاصطلاحية في ميدان العلوم و محتواها بالتحديد في مجال الترميز للمقادير الفيزيائية. في هذا الشأن، تُبيِّن نتائج الدراسة الميدانية المُعتمِدة على استعمال استبيانات كتابية على امتلاك المتعلمين لتصور جزئي صحيح لمفهوم الاصطلاحية. فبالرغم من وجود بعض الخلط، لدى فئات غير مُهمَلة من التلاميذ المستجوبين، بين مختلف الاختيارات المُمكنة و المتفق عليها جماعيا و بين العلاقات الموضوعية المتعلقة بانتظام حدوث الظواهر الفيزيائية، فان غالبية هؤلاء التلاميذ أكّدوا من خلال تبريراتهم على الأهمية القصوى للقواعـد الاصطلاحية في ضبط مدلول المصطلحـات العلمية و تعيين أدوات الترميز و اعتماد اختيارات مُحددَة تؤدي إلى تسهيل تبادل المعلومات و التواصل العلمي بين العلماء و مختلف المتدخلين في ميدان العلوم. على أساس هذه الأهمية الكبيرة، فإن الأغلبية المطلقة للتلاميذ الممتحنين اعتبروا أن تطبيق القواعد الاصطلاحية المتعلقة بمجال علمي ما إلزامية. فيما يتعلق بقواعد الترميز الحرفي للمقادير الفيزيائية، نلاحظ أن أغلبية التلاميذ المستجوبين اعتبروا أن اختيار الحرف الأول للاسم اللاتيني للمقادير الفيزيائية يُمثل القاعدة التي ينبغي على جميع المتدخلين في ميدان الفيزياء تطبيقاتها. لكن، يجب أن لا يؤدي تطبيق القاعدة "الاصطلاحية" السابقة إلى الوقوع في خلط في الرموز المستعملة و ذلك بتفادي استعمال نفس الحروف لتمثيل المقادير الفيزيائية المختلفة و التي تبدأ أسماؤها بحروف متماثلة. لتحقيق هذا الشرط الهام، اقترح التلاميذ المعنيين بالدراسة الميدانية طريقتان. تقتضي الطريقة الأولى إضافة حرف ثان للحرف الأول المكوِّن لاسم إحدى المقادير الفيزيائية المعنية بالتشابه. فيما يتعلّق بالإمكانية الثانية المقترحَة، تتضمن هذه الأخيرة توظيف أنماط كتابية مختلفة للحروف الابتدائية المتماثلة و ذلك من خلال استخدام الكتابتين الكبيرة (majuscule) و الصغيرة (minuscule). على أساس القاعدتين السابقتين، يكون توظيف القاعدة الاصطلاحية – حسب رأي التلاميذ المستجوبين- المعتمدة على اختيار الحرف الأول من الاسم اللاتيني للمقدار الفيزيائي المعني فعّالا. في نفس الإطار، تُظهِر النتائج المتحصل عليها من خلال تمرير السؤالين7 و 8 أن للممارسات البيداغوجية المتعلقة بالترميز الحرفي لوحدات القياس و للعناصر الكيميائية وَقْع و تأثير واضحين على تقوية الإطار الإدراكي للتلاميذ الخاص بقواعد الترميز للمقادير الفيزيائية. من خلال التعليقات التّي قدمتها أغلبية التلاميذ المفحوصين، يظهر أنّهم يرون أنّ نفس القواعد الاصطلاحية يخضع لها الترميز الحرفي للمقادير الفيزيائية و لوحدات القياس و للعناصر الكيمائية. غلى ضوء المعطيات النظرية السابقة، يمكننا القول أن النمط الإدراكي للتلاميذ المتعلق بالقواعد الاصطلاحية لاختيار رموز المقادير الفيزيائية يمثل محصلة انعكاس منتظر لواقع موضوعي متميِّز بغموض يفسره تاريخ تطور الفيزياء خلال القرنين 18 و 19م. بالإضافة إلى ما سبق، يمكن افتراض وجود عناصر أخرى تساهم في تفسير القراءة التلقائية المباشرة للرموز الحرفية المستعملة اعتياديا في تمثيل المقادير الفيزيائية. في هذا الاتجاه، يملك التعَوُّد على استخدام نفس الحروف لتعيين مقادير فيزيائية محددَة أثرا واضحا في إقامة علاقة ذهنية – إدراكية بين الحروف المتعود توظيفها و أسماء المقادير الفيزيائية المشار إليها بهذه الحروف. من جانب أخر، قد يعود اعتبار التلاميذ للحروف المجردة المستعملة عادة في الترميز للمقادير الفيزيائية كرموز مُحفَّزة، من خلال إقامة نوع من العلاقة التلازمية و الخصوصية بين الحرف المُختار و المقدار الفيزيائي المعيَّن، إلى تلاؤم مفهوم "الرمزsymbole " للتعبير على التمثيلات الشخصية و التصورات الذاتية للتلاميذ. بعبارة أخرى، على عكس مفهوم "الإشارة signe" التي تمثل الأداة المجرَّدة المناسبة لتعيين المحتويات العلمية و للتواصل الجماعي، فان مفهوم الرمز مرتبط بالجوانب الوجدانية للفرد، مما يجعل منه الوسيلة المناسبة للتعبير عن تصوراته الفردية. من هذا المنظور، للحدِّ من قدرة "الإشارة المجردة" على التعيين اللامحدود و "المحرج" لعدد مُعتبَر من المقادير الفيزيائية، فإن التلاميذ يلجئون إلى إقامة علاقة ذاتية بين الحروف المختارة و المقادير الفيزيائية المعيَّنة، مما يؤدي لحصول التصور بأن لكل مقدار فيزيائي حرف محدَّد و نهائي يدل عليه. إذن، بالإمكان أن نعتبر أن تراكم مجموع هذه العوامل جعل من الحروف المجرّْدة المختارة لتمثيل المقادير الفيزيائية رموزا محفزة- أي ذات صلة وثيقة بمدلولاتها – وليس مجرد "إشارات حرفية" عشوائية للتدليل على هذه المقادير الفيزيائية. أمام هذه الوضعية التي نصفها بالموضوعية، من الضروري البحث عن طرائق للتكفل المناسب بالصعوبات المنبثقة عن الطابع الغامض أو المبهم لقواعد اختيار الرموز الحرفية للمقادير الفيزيائية. في هذا الاتجاه، يندرج العمل التجريبي المُنجَز في مستوى مرحلة التعليم المتوسط و ذلك من خلال تقديم لدرس حول الترميز للمقادير الفيزيائية و لنشاط تطبيقي حول التحليل البُعدي للكشف عن طبيعة المدلول الفيزيائي للرموز الحرفية المبهمة. يظهر من نتائج التقييم التمهيدي للتجريب التعليمي المنفَّذ أن المحتويات المُقدَّمة للتلاميذ لها تأثير نوعي محسوس. في هذا الإطار، نرى أن التقوية و التحسين النوعي و بالأخص الكمي لمُكتسبات التلاميذ التّجريبيين يمر بالضرورة عبر تسجيل هذا التدخل التعليمي في الديمومة الزمنية. بعبارة أكثر وضوحا، يمكن القول بأنّ التّدخُل التعليمي الموضِعي له تأثير محدود على طريقة إدراك التلاميذ لرموز المقادير الفيزيائية و طريقة اختيارها. ينبغي إذن تدعيم التغير الايجابي النسبي الملاحظ لدى التلاميذ من خلال ديمومة التنبيه إلى الطابع المُبهَم لقواعد اختيار الرموز الحرفية الممثلة للمقادير الفيزيائية و اللجوء المنتظم إلى استخدام التحليل البُعدي كأداة لتحديد المضمون الفيزيائي للرموز الحرفية غير المعتادة أو المُبهمة. يكون كل هذا العمل التعليمي في المراحـل المبكِرة لترسيخ المحتويات المقدَّمة في ذاكرة التلاميـذ و التحكم في الطرائق المعتمِّدة على التحليل البُعدي للعلاقات الفيزيائية المصاغة رياضيا. تقتضي هذه الإستراتيجية التعليمية تدعيم معرفي لأساتذة مرحلة التعليم المتوسط وهذا من خلال الكشف عن الجوانب الابستمولوجية و الدلالية و التاريخية للترميز الحرفي المُمارَس في العلوم الفيزيائية و المتعلِّق بالمقادير الفيزيائية ووحدات القياس و بالعناصر الكيميائية. يمكن أن يكون هذا التدعيم و التحسين المعرفي للأساتذة في إطار إدماج المحتويات المعنِيَة في التكوين المستمر للأساتذة وهذا من خلال الدورات التكوينية و الأيام الدراسية المخصَصة للمُكوِنين. في الختام، يمكننا القول أن هذا العمل البحثي يسمح لنا بالمرور من ممارسات مبهَمة متعلقة بالترميز للمقادير الفيزيائية في الكتب المدرسية نحو نشاط مُصرَّح به - أي مكشوف عنه - و الذي بمقدوره المساهمة في التكفل بالصعوبات التعليمية المنبثقة عن الغموض المميز للترميز للمقادير الفيزيائية. إذن، من خلال الكشف عن إشكالية غموض الإطار الاصطلاحي للترميز للمقادير الفيزيائية، نكسب المتعلِمين هامشا من التحفظ لعدم الوقوع في القراءة التلقائية لمحتوي هذه الرموز الحرفية المستعملة. إضافة إلى هذا، فان التحكُّم في التحليل البُعدي يجعل المُتعلِّم قادرا على تجاوز الصعوبات ذات العلاقة بمحتويات رموز المقادير الفيزيائية. ........................................................................................................................................ Il est admis qu’au fil de l’évolution historique de la physique, le langage ordinaire s’est avéré de plus en plus inadéquat à l’expression de la précision et de la richesse, sans cesse grandissante, des énoncés des théories physiques. Seule le langage mathématique s’est trouvé à la mesure de répondre favorablement à de telles exigences. Dans cette optique, la formalisation mathématique des relations physiques est inséparable de la symbolisation des grandeurs et des rapports entre ces grandeurs impliquées dans les lois et les définitions physiques concernées. Une telle importance épistémologique du symbolisme des grandeurs et des formules physiques a leur répondant dans l’enseignement des contenus de la physique. À ce sujet, la transposition didactique des propriétés constitutives de la physique impose le recours systématique à l’expression des énoncés des théories physiques par des équations symboliques. Sur ce plan, de nombreuses recherches didactiques ont mis en évidence, chez de larges proportions d’élèves de filières scientifiques, des difficultés d’apprentissage de la physique liées au formalisme mathématique utilisé dans cette discipline. De telles recherches, ayant trait en général à la résolution des problèmes, n’abordent le plus souvent qu’incidemment les difficultés d’apprentissage ayant rapport au symbolisme des formules physiques. Adhérent à la préoccupation relative à la perception des relations physiques formulées symboliquement, les données expérimentales relevées lors de la réalisation de la première partie de ce travail, thèse de Magister (1999), mettent en évidence, chez des populations de fréquences importantes d’élèves et d’étudiants interrogés, une tendance perceptive particulière des symboles familiers employés dans la représentation des grandeurs physiques. Cette attitude perceptive consiste, en effet, à attribuer à ces notations littérales une valeur de représentation intrinsèque et définitive des grandeurs physiques concernées. Dans l’esprit de ce type de perception intuitive, la lecture des formules physiques se fait par référence à un « registre » personnel de correspondance symbole-grandeur. Une telle conduite est observable notamment lorsqu’il s’agit d’appréhender différentes expressions susceptibles de représenter symboliquement une loi physique énoncée en langage littéral. Dans ce cas, la majorité des élèves et des étudiants interrogés affichent clairement leur désaffection pour le choix des expressions où ne figurent que peu de symboles usuels. Ainsi, ces notations littérales sont détachées du contexte des formoles physiques en question. En effet, ce type de lecture apparait étroitement lié à la perception spontanée des notations littérales usuelles que les apprenants examinés rationalisent, le plus souvent, en faisant référence à l’argument de conventionalité à laquelle un caractère d’obligation est associé. Devant ce constat et en tenant en compte le caractère implicite de l’activité de symbolisation des grandeurs physiques dans les manuels scolaires, nous nous interrogeons sur les éléments qui pourront apporter une explication de la perception spontanée des symboles des grandeurs physiques par la majorité des élèves et des étudiants testés. Dans la mesure où le symbolisme en question appartient au langage symbolique de la physique,

l’éclairage sémantique de ces symboles met en évidence le statut sémantique de «signe» correspondant à ces notations littérales. Un tel statut sémantique implique le caractère arbitraire des notations en question puisqu’en principe, il n’y a aucun rapport d’analogie morphologique ou formelle entre le signifiant (notation choisie) et le signifié (grandeur physique désignée) qui composent conjointement la notion de signe. Dans ces conditions, le choix des signes de représentation des grandeurs physiques obéit à une conventionalité imposée par des considérations linguistiques et pédagogiques. Celles- ci permettent une certaine aisance dans l’enseignement des formules physiques à travers la stabilité d’usage de ces notations littérales. Une telle exigence didactique est confrontée, en fait, à l’ambigüité qui caractérise les règles du choix des signes désignant les grandeurs physiques comme le confirme l’analyse de la symbolisation des grandeurs physiques dans un échantillon d’ouvrages de physique édités au 18ème et 19ème siècles. À ce propos, un contraste net spécifie l’activité de symbolisation de ces grandeurs en comparaison avec celle de désignation symbolique littérale d’autres types d’objets des sciences physiques tels que les unités de mesure et des éléments chimiques. Dans ces conditions, s’il est permis de parler d’une conventionalité du choix des signes de représentation des grandeurs physiques, celle-ci serait caractérisée par une distension «contraignante». La recherche des éléments explicatifs de cette situation confuse à travers l’analyse des contextes historiques d’élaboration des règles conventionnelles explicites et universelles de symbolisation des unités de mesure et des éléments chimiques nous permet de soutenir que l’ambiguïté soulevée s’explique par des facteurs «objectifs» ayant trait d’une part, à la focalisation des efforts des physiciens des périodes précédentes sur des préoccupations liées aux aspects théoriques de cette discipline et d’autre part, par le statut épistémologique spécifique des grandeurs physiques dont leur nombre est de plus en plus croissant. Une telle croissance provoquée par des besoins d’analyse théorique de nouveaux faits physiques constitue, nous semble –t-il, une entrave qui rend difficile toute tentative de détermination, a priori, des notations spécifiques et définitives de représentation de ces grandeurs. Dans le domaine pédagogique de la physique, l’argumentation de la lecture spontanée des symboles des grandeurs physiques par l’évocation, par les élèves et les étudiants, de la notion de conventionalité du choix du symbolisme concerné et le choix implicite de ces symboles littéraux précédemment souligné justifie l’exploration de la perception, par ces apprenants, de cette notion. Les résultats de l’étude empirique effectuée par l’usage des questionnaires papier-crayon portant sur la notion de conventionalité confirment que les élèves examinés possèdent une perception partiellement correcte de cette notion. Malgré la présence d’une certaine confusion, chez une partie de ces élèves, relative au contenu de cette notion, les avantages des choix conventionnels liés à la terminologie et aux outils de représentation des objets scientifiques sont clairement soulignés par la quasi-totalité des élèves testés. Les avantages évoqués concernent principalement la facilitation de l’apprentissage et de la communication des contenus des sciences et l’unification des approches de résolution des problèmes scientifiques par le suivi des règles conventionnelles. Dans cette optique, la mise en application des règles conventionnelles est jugée par la majorité des élèves interrogés comme relavant d’une obligation. Concernant la perception de la conventionalité des choix du symbolisme des grandeurs physiques, la majorité des élèves interrogés considèrent que le choix des lettres initiales des noms de ces grandeurs constitue la règle conventionnelle à mettre en œuvre dans cette opération. Toutefois, l’usage de cette règle est assujetti à la nécessité de parer à la désignation de plusieurs grandeurs physiques par les mêmes notations littérales. Pour répondre favorablement à cette exigence qui concerne les grandeurs physiques dont leurs dénominations commencent par des lettres identiques, deux possibilités sont proposées par les élèves testés : ajout d’une deuxième lettre à celle dite initiale des noms des grandeurs physiques concernées et utilisation des typographies différentes dans la transcription des mêmes lettres initiales en question en employant les formes majuscules et minuscules. Dans le même cadre, les résultats des deux dernières situations confirment que les activités pédagogiques officielles de symbolisation des unités de mesure et des éléments chimiques ont leur impact dans le renforcement de la perception, par les élèves, des règles implicites et confuses employées couramment dans la désignation des grandeurs physiques lors de la formulation symbolique des lois et des définitions physiques dans les pratiques pédagogiques de la physique. Les commentaires présentés par une grande partie des élèves concernés tendent à confirmer que ceux-ci voient que les mêmes règles conventionnelles régissent la symbolisation littérale des trois types d’objets des sciences physiques : grandeurs physiques, unités de mesure et éléments chimiques. À la lumière des données théoriques précédentes, nous pouvons dire que le cadre perceptif de la majorité des élèves examinés ayant relation aux règles de désignation symbolique des grandeurs physiques constitue une «conséquence prévisible» d’une situation réelle qui a ces éléments explicatifs dans l’histoire de l’évolution de la physique. En outre, renforcée par une confusion explicable de la conventionalité des règles du choix des signes littéraux de représentation des grandeurs physiques, le lecture intuitive des symboles des grandeurs physiques par des proportions majoritaires des élèves interrogés est susceptible d’être partiellement interprétée par d’autres considérations de type psycho-cognitives. Dans cette optique, considérée comme ayant le statut de stimuli graphiques, la perception de ces notations littérales éveille l’image mémorielle des dénominations des grandeurs physiques associées aux lettres initiales correspondantes mémorisées lors de l’encodage de ces signes graphiques. Dans ces conditions, l’effet de l’habitude de l’emploi relativement régulier des mêmes signes est décisif dans le décodage des contenus physiques exprimés par les lettres abréviatives concernées. D’autre part, le glissement sémantique constatée consistant à la motivation imposée aux signes arbitraires employés habituellement dans la désignation des grandeurs physiques s’explique également par l’adéquation de la notion de symbole à exprimer les représentations individuelles des élèves, par opposition à la prédisposition « gênante » du signe immotivé à indiquer n’importe quelle grandeur physique. En effet, celui- ci constitue l’outil privilégié de la communication scientifique. Pour limiter ce pouvoir considérable de désignation caractérisant le singe, il nous semble que les élèves accordent un rapport de motivation aux signes concernés par l’établissement de la règle jugée « conventionnelle » du choix des lettres initiales des noms des grandeurs physiques. Ainsi, les lettres abréviatives choisies ne sont pas considérées comme ayant le statut sémantique de signes arbitraires mais elles correspondent à celui de symboles motivés adoptés selon une règle conventionnelle et universelle. Une telle situation que nous pouvons qualifier comme étant «objective» nécessite une prise en charge convenable des difficultés induites par la confusion des règles de symbolisation des grandeurs physiques. Dans cette perspective, la séquence d’enseignement effectuée s’est focalisée sur l’acquisition précoce des élèves du collège des données théoriques et des outils pratiques qui leurs permettent de surmonter les difficultés relatives à la perception spontanée des symboles usuels des grandeurs employés dans la formules physiques. D’une manière plus explicite, il est question d’avoir

des éléments de connaissances portant sur la symbolisation de ces grandeurs et de maitriser l’utilisation de la l’analyse dimensionnelle pour que les élèves puissent déterminer le contenu physique (la grandeur physique) désigné par un symbole non défini ou ambigu figurant dans une formule physique donnée. Les résultats ressortis de l’évaluation de cette expérimentation didactique confirment que malgré l’obtention d’une amélioration quantitative relativement limitée, enregistrée chez les élèves des classes expérimentales en comparaison avec ceux des classes témoins, la dynamique constatée lors de la réalisation de ce travail et le type d’argumentation évoquée par les élèves des groupes expérimentaux témoignent que les contenus présentés ont eu un impact remarquable sur la perception de ceux-ci relative à distension des règles de symbolisation des grandeurs physiques. Nous pensons que le renforcement de ces acquis qualitatifs et l’amélioration quantitative des résultats obtenus passeront par l’étalement des éléments du savoir présentés dans le temps. Donc, une intervention ponctuelle est insuffisante pour atteindre aux objectifs escomptés. La réalisation de cette recommandation exige, en première lieu, de faire sortir la symbolisation des grandeurs physiques de l’implicite et d’en faire un objet d’enseignement à insérer officiellement dans les contenus habituels enseignés en physique. Dans le même ordre d’idées, la reconsidération pédagogique de l’analyse dimensionnelle représente un outil d’aide permettant aux élèves de dépasser les contraintes liées à la confusion des règles du choix des symboles des grandeurs physiques. Cette technique permet aux élèves de déterminer le contenu physique d’un signe ambigu en se référent aux équations aux dimensions des symboles en question. Dans cette perspective, l’acquisition des enseignants du collège des éléments de savoir ayant trait aux aspects épistémologiques, sémantiques et historiques du symbolisme littéral utilisé en sciences physiques pour désigner en particulière, les grandeurs physiques, les unités de mesure et les éléments chimiques, constituera la première étape qui conditionne la réalisation de cette proposition didactique. Une telle acquisition est susceptible d’être aisément réalisée à travers l’insertion, par les inspecteurs, de la symbolisation des différents types d’objets des sciences physiques, dans la formation continue des enseignants du collège dans le cadre des séminaires pédagogiques périodiques dispensés à ces instituteurs. À travers ce travail de recherche, nous passons d’une pratique habituelle confuse du symbolisme des grandeurs physiques vers une activité explicite qui sera dans la mesure d’assumer les difficultés entrainées par la distension du cadre conventionnel de symbolisation des grandeurs physiques. Par l’explicitation de la problématique de la confusion des règles du choix du symbolisme de ces grandeurs, nous dotons les élèves une marge de précaution dans la perception des ces notations dans les formules physiques. En outre, la mise en œuvre d’une démarche d’analyse dimensionnelle conduira forcément à la levée d’éventuelles confusions des contenus physiques indiqués par des signes littéraux non définis ou employés pour représenter des grandeurs physiques autres que celles habituellement désignées par ces symboles.