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De la leçon de choses aux démarches d'investigations

Temps de lecture : 11 minutes
De la leçon de choses aux démarches d'investigations

Des repères et des exemples de projets pour mettre en œuvre l’enseignement des sciences.

Fiche du 18 mai 2009 complétée le 3 février 2010

Un peu d’histoire….
L’enseignement des sciences à l’école élémentaire, des leçons de choses à la main à la pâte, évolue au rythme des recherches en didactique, il les provoque souvent.
Introduites en 1867, les "leçons de choses" issues d’une conception de l’enseignement centrée sur l’observation, étaient au fil du temps devenues des leçons de mots. L’enjeu n’était pas toujours de comprendre le monde mais de nommer les "choses" et au mieux d'en "dégager l'idée abstraite".
La mise en place des activités d’éveil, dans les années 1970, ouvrait de nouvelles perspectives, proposant aux enseignants d’apprendre à leurs élèves à pratiquer la démarche expérimentale. L’absence de documents d’accompagnement les découragea vite.

Et maintenant ?
C’est dans un contexte de crise de l’enseignement scientifique qu’apparaît en 1995, à l’initiative de l’Académie des sciences, le concept de "Main à la pâte" inspiré du modèle américain "Hands on".
Alors qu’il ne se fait plus guère de sciences dans nos écoles, il s’agit de "susciter une réflexion sur l'éthique, la justice, le sens moral de nos actes et de nos découvertes" de préparer les élèves à participer d'une manière raisonnée "aux choix politiques, économiques, sociaux, voire d'éthique" que notre société doit effectuer.

S’inspirant de la "Main à la Pâte", le Plan de Rénovation de l’Enseignement des Sciences et de la Technologie à l’Ecole PRESTE fixe en juin 2000 de nouvelles orientations.
Les programmes de 2002 puis de 2007 reprennent ces préconisations et proposent des documents d’application et d’accompagnement, aides à la préparation de classe :
Les documents d’application indiquent les compétences spécifiques pour les cycles 2 et 3 et proposent quelques pistes de mise en œuvre.
Les documents d’accompagnement illustrent la démarche au travers de séquences pour les trois cycles (l’eau en cycle 1, l’air en cycle 2...).
26 fiches connaissances précisent les obstacles à l’apprentissage et les connaissances indispensables aux enseignants.
Le document "Découvrir le monde à l’école maternelle. Le vivant, la matière, les objets" suggère des pistes pertinentes pour le cycle un, notamment du point de vue des interactions langagières.

Les objectifs
"Les élèves s'interrogent, agissent de manière raisonnée et communiquent. Les élèves construisent leurs apprentissages en étant acteurs des activités scientifiques". (PRESTE).
Il s’agit, pour l’enseignant, non pas d’appliquer une méthode mais de permettre la mise en œuvre de démarches variées (nous y reviendrons ci-après).
Les connaissances visées par les programmes sont des niveaux de formulation, historiquement déterminés, ils ne sont pas La Vérité.
Les savoirs enseignés aujourd’hui ne seront peut-être plus valides demain et, s’il convient "d’éviter la dérive du tout méthodologique", il importe cependant de doter les élèves, futurs citoyens, d’outils leur permettant de questionner le monde : "(le maître) s'efforce d'enrichir le questionnement des élèves et les incite à douter".

Quelles démarches ?
"Le maître met en place à partir du monde réel sensible une situation de départ qui suscite la curiosité des élèves et déclenche leurs questions. Il prend en compte leurs idées préalables". (Document d’application cycle 3).
Il s’agit non de lister des questions tout azimut mais d’accompagner les élèves dans la construction de véritables problématiques scientifiques : pouvoir dire comment le Monde ne peut pas être pour imaginer comment il pourrait être.

La confrontation des points de vue, dans le cadre de débats argumentatifs, est la condition de cette problématisation.

Les modalités ou formes de travail
Les textes invitent à varier les modalités de travail en utilisant des démarches qui peuvent être qualifiées de "scientifique" :
- La démarche expérimentale. Elle est action sur le réel. Il s'agit de mettre "en œuvre des démarches concrètes d'expérimentation". Mais aussi... les démarches expérimentales : une tentative de définition.
- La démarche documentaire. Elle permet par ailleurs d’assurer la conformité entre ce qu’a établi l’expérience et les connaissances notifiées dans les programmes.
- La démarche de fabrication/modélisation. Elle permet de manipuler quand le réel n’est pas disponible. C’est notamment le cas en astronomie.
- L’enquête, la visite sur le terrain, l’étude de milieu sont également à retenir comme modalités possibles.

Sciences et maîtrise de la langue
Si la Science est une certaine manière de dire le Monde, on admettra qu’elle est avant tout Langage. Contrairement aux idées reçues, "faire des sciences » consiste autant, voire d’avantage, à Dire, Lire et Écrire qu’à manipuler.
Les élèves, chercheurs en herbe, "échangent et argumentent au cours de l'activité, ils partagent leurs idées, confrontent leurs points de vue et formulent leurs résultats provisoires ou définitifs, oralement et par écrit. Ce faisant, ils sont conduits à s'écouter mutuellement, à considérer l'autre, à le respecter et à prendre en compte son avis". (PRESTE).
Dans cet esprit, certaines classes se retrouvent parfois en congrès de jeunes chercheurs pour confronter leurs résultats.
- Lire le résumé de la recherche sur le Congrès de jeunes chercheurs.
Cliquez ici pour accéder au descriptif du Congrès de jeunes chercheurs, (fichier au format PDF).

Les textes officiels prévoient la mise en place d’un carnet d’expériences dès le cycle 2.
Son objet n’est pas simplement de garder trace, il contribue à la structuration de la connaissance.

Des pistes pour le cycle 3 :
- A l'assaut des concepts (fichier au format PDF)
- Engrenages (fichier au format PDF)
- Fusion (fichier au format PDF)
- Gaz (fichier au format PDF)
- Insecte (fichier au format PDF)
- Moteur (fichier au format PDF).

Des pistes pour le cycle 2 :
° des concepts à travailler en cycle 2 :
- concept d'insecte (fichier au format PDF)
- concept d'objet électrique (fichier au format PDF)
- concept de pile (fichier au format PDF)
- concept eau (fichier au format PDF)
- concept outil (fichier au format PDF)
- concept oiseau (fichier au format PDF)
- concept plante (fichier au format PDF)
° technologie en cycle 2 :
- faire de la technolgie au cycle 2 ?? (fichier au format PDF)
- étudier la bicyclette (fichier au format PDF)
- la démarche technologique au cycle 2 ou comment apprendre à LIRE... (fichier au format PDF).

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