De la technologie à l'école maternelle à l'hypertechnologie comme outil pour la formation

André Giordan
LDES, université de Genève

 

Appréhender les technologies à l'école maternelle, c'est ouvrir l'enfant au monde qui l'entoure, et plus particulièrement au sens qu'elles prennent dans les transformations actuelles. C'est initié l'élève dès son plus jeune âge à une meilleure compréhension de son milieu de vie immédiat et futur.
Les technologies, c'est encore le travail des hommes, elles s'inscrivent dans leur histoire au point de la baliser. Enfin, c'est également une maîtrise... Dommage qu'elles soient si peu pensées, et encore moins enseignées.

Quand on intervient à la fin, presque en dernier, il est difficile d'apporter de nouvelles idées, vu la qualité des orateurs invités par votre Association. Je me permettrais seulement de revenir sur quelques points en tant qu'éléments de synthèse. En particulier, il m'apparaît utile d'insister une fois encore sur :- le rôle moteur des techniques dans l'évolution de notre société,
- l'importance d'une initiation précoce, et par là sur la place fondamentale de cette éducation à l'école maternelle,
- l'intérêt de penser cet enseignement autrement, en profitant tout à la fois du fait qu'il démarre, et par là qu'il est encore peu stéréotypé, et des nouvelles idées sur apprendre.

Je terminerais mon intervention sur un point que m'intéresse personnellement. C'est l'apport des biotechnologies. Sur le plan industriel, les techniques du vivant se développent de façon exponentielle. Dans le même temps, elles nous interpellent sur les plans éthiques et épistémologiques. Elles nous conduisent à envisager les techniques autrement. Sous leurs regards, une autre vision du monde peut émerger. Un outil important pour la formation des maîtresses peut être promu.

 

1. Des techniques et des technologies à l'école maternelle

Très souvent, on assimile les technologies à une simple application des sciences, ce qui est inexact. La séparation entre sciences et les techniques date du moment où les scientifiques se séparent inéluctablement de la pratique. Aujourd'hui cette distinction artificielle est à bout de souffle. Il s'agit d'intégrer les deux approches.
L'approche scientifique est toujours enrichie par des démarches technologiques. Surtout que ces dernières sont souvent plus porteuses sur le plan pédagogique, car plus proches des nécessités de notre société.
Comme l'écrit Sénési dans son mémoire de DEA en 1993, la démarche technologique ce n'est "pas produire du savoir à partir du réel, mais produire du réel à partir d'un projet".

Il faut ajouter que l'élève, futur citoyen, vit dans un monde largement transformé par l'approche technologique. C'est à travers cette dernière qu'il constitue son champ de relations. Les technologies lui permettent à la fois de découvrir et de comprendre le monde qui l'entoure et de trouver sa place dans l'univers.

Sciences = faire pour comprendre
Techniques = comprendre pour faire

Alors qu'elles ont toujours une image dévalorisée, en particulier dans les milieux intellectuels qui régentent l'Education Nationale en France, elles fournissent à l'enfant quelques maîtrises et quelques reculs sur la société en devenir.
La priorité accordée jusqu'à présent au sens, au rêve, à l'imaginaire ou au monde des idées à l'école maternelle peut être complétée de façon très profitable par une éducation technologique. D'ailleurs ces deux domaines ne sont pas non plus antagonistes. La technique autorise ce que peut être un projet personnel, c'est à dire une relation privilégiée entre un faire immédiat et contingent et une pensée.

Cette éducation a ainsi toute sa place à l'école maternelle. Une initiation précoce évite que des idées peu performantes ne s'implantent. Tous les travaux de didactiques montrent la difficulté de transformer ensuite les conceptions premières, une fois installées. Surtout lorsque celles-ci s'avèrent très différentes du message que l'on souhaite "faire passer".
Tout aujourd'hui concordent pour dire que les apprentissages fondamentaux ont besoin d'être effectués très tôt. Autrement ils ne se font pas ou très mal, ou ils demandent un coût d'enseignement disproportionné. L'enfant à l'école maternelle, en particulier dans les petites sections, est encore très réceptif, son cerveau reste plus facilement "malléable".

2. Les premières approches

Comment mettre en place une telle éducation ? Bien sûr il est hors de question de penser expliciter les grands principes ou les lois physiques sous-jacentes. Les élèves doivent être sollicités dans toutes leurs potentialités. Les priorités du projet éducatif portent sur l'acquisition de démarches et de comportements.
Par ailleurs, une démarche technologique à l'école maternelle ne se réduit pas non plus à des investigations purement techniques. Elle favorise d'abord une rencontre entre des enfants et un milieu de vie dans (et sur) lequel ils peuvent agir.

C'est la recherche de solution à un problème quotidien (maintenir une glace au frais, transporter de l'eau, fabriquer un sirop, presser une orange, enfoncer un clou, fermer une porte, faire griller du pain, faire fonctionner ou construire un jouet,..) qui conduit à rechercher les pratiques possibles, à s'interroger sur leurs potentialités et leurs limites.
Dans cette approche, les aspects d'usage (comment ça marche ? est-ce que c'est solide ? combien ça dure ? qu'est ce qui peut faire pareil?), économiques (combien ça coûte ?) et sociaux (qui peut s'en servir ? faut-il être plusieurs ? dans quelles conditions ? est-ce que cela crée des désagréments ?) ne seront pas oubliés.

L'étude d'un objet ou d'un outil n'est cependant pas l'unique thème dans une approche technologique dès l'école maternelle. L'étude d'un processus de fabrication (fabriquer un yaourt, du papier, de la peinture), de réparation (réparer une chambre à air, un tricot, un tableau,..) ou de recyclage (utiliser des tuyaux, des pneus,..) est complémentaire. La fabrication des éléments si familiers et qui apparaissent aujourd'hui si étranges aux enfants : fabriquer du pain, du thé froid au citron ou encore un lait frappé est encore à privilégier.
Une telle initiation technologique est possible à condition de sortir d'une pédagogie frontale. En la matière, l'école maternelle a une longue tradition. Toutefois celle-ci se doit d'aller plus loin, notamment en intégrant un certain nombre de paramètres mis à jour par les recherches didactiques.

Le modèle allostérique sur l'apprendre fournit une bonne grille de lecture des phénomènes éducatifs chez le jeune élève. En particulier, il met l'accent sur :
- la nécessité d'une large autodidaxie de l'enfant ("seul l'élève lui-même peut apprendre et personne ne peut à sa place"...),
- l'importance fondamentale de prendre en compte des conceptions de l'enfant pour les transformer ("importance de faire avec ses conceptions pour aller contre"...),

Dans le même temps, ce modèle fournit une liste de ressources indispensables pour réaliser une éducation systémique et transversale (l'ensemble des éléments facilitants l'apprentissage).

2.1. Une approche concrète

Dans tous les cas, il s'agit de partir d'une approche très concrète. Le cheminement pédagogique passe par une série d'étapes successives.

Le thème
Le choix du thème de travail ne manque pas. Dans les classes avec lesquelles nous travaillons, l'objet habituel de l'enfant est mis en avant :
- le lit, le couteau, la fourchette, le bouton et la boutonnière, la poche, le balai et la pelle, le seau, etc.. sont autant d'objet simple à appréhender pour les plus petits, dès trois ans ;
- le jouet, le modèle réduit, la maquette, la bicyclette, le démontage et le remontage d'objets, la fabrication d'instruments de musique, le recyclage éventuels d'objets jetés sont encore des approches pour les plus grands.

Pour ces derniers, on peut encore envisager :
- l'exploration d'une production à travers un matériel (les divers jeux de construction, le Meccano, le Lego),
- la compréhension d'une situation (les techniques dans la classe, l'école, la cour, la maison,..)
- les activités de la vie quotidienne (manger, se déplacer, s'éclairer,..)
- les activités du quartier (un artisan, une usine de production, un chantier dans la rue, un chantier voisin de construction,..) ou encore
- l'invention d'objets insolites.

La démarche
Chaque fois, il s'agit de dépasser la simple monographie. Une approche technique est d'abord la résolution d'un problème :
- "Je veux inventer un nouveau jeu de billes", "je veux construire des mini-voiliers les plus performants", "je veux construire un planeur",
- "j'ai trop de papier, je veux produire des objets pour le réutiliser".

Un pas plus grand vers une approche plus réaliste peut être envisagé en fixant aux élèves des contraintes (matérielles ou financières) :
- "je veux construire un instruments de musique, uniquement avec du matériel de récupération", "mon cerf-volant ne doit pas coûter plus de ... francs.."

Un vrai cahier des charges peut être proposé aux élèves :
- "fabriquer pour la fête des mères un cadeau surprise en utilisant uniquement des éléments découpés dans des bouteilles plastiques",
- "fabriquer un bonhomme appelé Tric dont la tête est une ampoule. Celle-ci doit s'allumer quand ses bras en fil électrique se touchent",

S'il s'agit d'une invention farfelue, la proposition peut être la suivante : "l'outil à fabriquer doit être capable de récupérer des oeufs et de les projeter à deux mètres sans les casser". L'important dans le choix de la situation est que celle-ci ait du sens pour l'enfant. Si celle-ci est fort éloignée de leur préoccupations immédiate, le premier travail de la maîtresse est de les motiver fortement ou de les interpeller par rapport à celle-ci.

Sur le plan pratique, différentes périodes peuvent être envisagées :

Suite des activités pédagogiques

1. La phase de motivation passe par une familiarisation avec les objets, les outils, les machines, les procédés, les situations, le monde du travail. Elle peut conduire à se poser des questions. Un coin techno peut être envisagé dans la classe.

2. La première phase d'investigation porte sur un aspect particulier du thème traité : "pour réaliser un bonhomme dont la tête est une ampoule, que faut-il pour qu'une lampe s'éclaire ?". Différentes activités peuvent être proposées : observation, petite recherche, échange dans le groupe d'enfants.

3. Une première structuration dans la classe permet de faire le point. C'est une phase souvent négligée car délicate. Elle permet pourtant :
- l'expression des diverses conceptions ("il faut deux fils, les deux électricités se battent dans la lampe, elle s'éclaire")
- des confrontations enfant-enfant,
- des argumentations,
- des mises en commun sur les activités réalisés durant la première investigation.

Plusieurs périodes successives et complémentaires d'investigations et de structurations s'enchaînent à la suite. Les investigations permettent progressivement de préciser certains aspects du problème : "qu'est ce qui conduit l'électricité ?", "Qu'est ce qui isole?", "A quoi sert la pile ?", "Pourquoi quand les bras (en fil électrique) se touchent la lampe s'éclaire", "pourquoi si je n'enlève pas la gaine du fil rien ne si passe?", "Comment je peux établir le contact entre les fils et la pile ?"

Les structurations permettent de faire le point. Une chaîne d'éléments "pour que ça marche" peut être élaborée en commun : "pile > conducteur > ampoule > conducteur > pile". Des perturbations sur leurs idées concernant les éléments conducteurs peuvent être exploitées : "le papier d'aluminium conduit-il l'électricité ?" "Et la mine de crayon ? "

3. La prise en compte des nouvelles idées sur apprendre

Bien sûr une telle démarche de classe doit prendre en compte les nouvelles idées sur apprendre. Bien sûr l'enfant n'apprend pas par simple transmission. Toutefois, contrairement à une idée bien ancrée chez les maîtresses la simple activité de l'enfant, surtout quand elle demeure isolée, n'est pas suffisante.
Nos évaluations sont nettes sur ce plan. La maîtresse certes se fait plaisir -cela est important et doit être conservé-, mais la maîtresse d'école maternelle doit être plus ambitieuse sur le plan de l'apprendre.
Au travers d'une simple (et souvent unique) activité, l'élève ne peut pas acquérir une démarche ou modifier un comportement. Et ce n'est pas le beau cahier que la maîtresse construit avec soin a posteriori pour les parents, la directrice ou l'inspectrice qui sera plus formateur.

Un ensemble de paramètres bien particuliers doivent être prises en compte et travaillés si l'on souhaite que l'élève s'intéresse ou apprenne.

1. A chaque étape de la démarche, il s'agit de faire exprimer les conceptions multiples et variées des élèves. Dans cette phase, la maîtresse doit favoriser au maximum la libre expression des élèves pour les amener à expliciter leurs idées, leurs façons de raisonner, de donner du sens aux choses. Cette approche doit conduire à clarifier le ou les problèmes.
Elle peut contribuer à trier ce qui est du domaine de l'imaginaire ou du rêve. Les deux approches pourront être traitées complémentairement ou séparément.

2. L'apprentissage d'un savoir procèdent uniquement de l'activité mentale de l'apprenant. On ne peut transmettre des connaissances comme on transvaserait des contenus d'un récipient dans un autre, ou comme on transférerait un objet d'un acheteur à un autre. Le modèle allostérique sur l'apprendre montre que l'apprenant apprend au travers de ce qu'il est et à partir de ce qu'il connaît déjà.
Déjà à l'école maternelle, l'élève possède une foule de questions, d'idées et de façons de raisonner sur la société, l'école, les savoirs, l'environnement et l'univers. Tous ces éléments orientent son approche. Ces conceptions, -comme nous les appelons-, ont une certaine stabilité ; l'appropriation d'une connaissance et l'acquisition d'une démarche en dépendent. Si la situation mise en place en classe n'en tient pas compte, ces conceptions se maintiennent.

3. L'apprentissage est un processus de transformation d'idées ou de comportement. Ce processus ne peut être favorisé qu'indirectement par ce que nous appelons un environnement didactique facilitateur.
Un savoir ne se substitue aux présupposés de l'élève que si ce dernier y trouve du sens et apprend à le faire fonctionner. Pour cela, il doit se trouver confronté :
- à des situations qui l'interpellent,
- à des arguments qui l'interpellent ou qui vont à l'encontre de ce qu'il pense,
- à des informations qui l'aident à penser.

Plusieurs paramètres sont à mettre en oeuvre simultanément par l'enseignant pour faciliter le travail de transformation des élèves :

Paramètres pédagogiques indispensables à l'apprendre

Tant que tous ces divers éléments ne sont pas réuni, aucun apprentissage n'est possible. Cela peut paraître très contraignant. C'est pourtant à ce prix qu'un apprentissage peut démarrer réellement.
La maîtresse saura pour chaque point donner du sens à la proposition pédagogique. Le travail en équipe, le jeu de rôle, la réalisation d'actions sont toujours favorables avec de jeunes enfants.

3. La formation des maîtresses

Sur tous ces plans, les maîtresses actuelles ne sont pas encore suffisamment préparées. Un certain nombre d'outils et de ressources didactiques leur sont nécessaires. De même une culture scientifique et technique paraît souhaitable.

3.1. Les outils et les ressources didactiques

Pour la mise en place d'une initiation technologique, il se dégage nettement que le rôle de la maîtresse d'école maternelle est primordial et irremplaçable. La somme des apports, leurs interactions, leurs progressivités dans la mise en oeuvre ne peuvent faire l'objet de programme préétabli. Toutefois ses apports changent profondément. En premier, elle devient l'organisatrice des conditions de l'apprendre. C'est l'apprenant qui élabore, intègre... bref apprend, cela à partir de ses structures de pensée propres et personne ne peut le faire à sa place.

Toutefois l'enseignant doit proposer et mettre en place le cocktail d'éléments (l'environnement didactique que nous avons décrit ci-dessus) indispensables pour interférer avec les conceptions des élèves. Progressivement il permet l'élaboration de nouveaux niveaux de formulation des savoirs puis leur mobilisation (surtout dans d'autres situations).

Sur tous ces plans, le travail de la maîtresse peut être facilitée. A notre sens, c'est le rôle fondamental de la recherche didactique. Dans ce but, notre laboratoire (LDES) a mis au point un certain nombre d'outils et de ressources utilisables en situation de formation.

Parmi les plus performants, on peut citer :
- des grilles d'analyse pour connaître les conceptions et les obstacles des élèves par rapport à divers savoirs scientifiques ou techniques,
- des conceptogrammes pour préciser un projet éducatif,
- des grilles de lectures des possibles et des contraintes dans une situation éducative,
- un processus dit de diagnostic-pronostic didactique pour évaluer l'impact d'une action pédagogique, la réguler et la remédier...

Actuellement, le LDES travaille sur des thèmes précis. Il souhaite produire diverses ressources possibles en fonction des difficultés rencontrées dans la classe :
- situations de motivation,
- éléments de schématisation, de modélisation utilisable avec de jeunes élèves,
- activités pour dépasser les obstacles rencontrés, etc...

3.2. Une culture scientifique et technique

Au delà de ces apports, il est une difficulté particulière qui a attiré toute notre attention. Le rapport aux technologies et aux sciences provoquent encore beaucoup d'appréhensions ou d'angoisse chez les maîtresses. La formation des enseignants devra être renforcée sur ces plans.
Les biotechnologies sont une bonne dimension pour entrer de plein pied dans l'évolution du savoir et de la société. Elles introduisent nombre de dimensions classiques tout en induisant les nouvelles approches nécessaires.
En effet, l'actualité immédiate fait exploser nos schémas de pensée. La crise actuelle n'est pas seulement une crise économique, elle est d'abord le ressenti d'un monde qu'on arrive plus à comprendre et à maîtriser. Les transformations techniques rapides (informatique, robotique, télématique,..), la mondialisation de l'économie, les problèmes de l'environnement, la disparition des repères habituels (raréfaction du travail,..) créent de l'incertitude. Nos concepts et les façons de raisonner habituelles paraissent obsolètes entraînant à sa suite de l'angoisse, des démissions de tout ordre, la perte des valeurs traditionnelles ou inversement l'intégrisme et le développement des sectes.

Jusqu'à présent, notre mode de pensée se modelait sur la physique du XVIIIème siècle. On savait maîtriser ce qui était homogène, ordonné, permanent, régulier et immuable. Il nous faut désormais prendre en compte l'inattendu, l'incertain, le paradoxal, le contradictoire, le complexe. Comment affronter l'inconfort du flou, du fluide, du volatil, de l'hétérogène ou encore la mondialisation des données ? Il nous faut sans aucun doute sortir de nos certitudes, abandonner nos habitudes et nos tabous et élaborer de nouveaux repères.
Puisqu'il n'y a pas de vérité cachée qu'il s'agit de dévoiler, puisqu'il n'existe pas de solutions engrangées dans notre mémoire, pourquoi ne pas les faire émerger des interactions déjà existantes. Qui sait déjà gérer l'inattendu, l'incertain, le paradoxal, le contradictoire, le complexe ? Qui a déjà fait ses preuves en matière d'organisation ? Mais le Vivant... à commencer par ce que nous possédons le mieux : notre propre corps!
L'organisme humain n'est une simple machine au sens de la philosophie classique, encore moins un assemblage de "bouts de ferraille!" comme le commun des mortels aurait tendance à le penser. On peut démonter son auto pièce par pièce et la remonter à l'identique. Aucune pratique comparable n'est possible avec un corps humain, ce dernier est excessivement plus organisé, il ne possède pas moins de soixante mille milliards d'unités de base, les cellules. Son identité est basée sur les interactions entre tous ses éléments et sur les multiples mécanismes de régulation mis en place.
Les cellules qui le composent ne sont pas, non plus, de simples sacs. Chacune possède des centaines de milliers de petits organes, les organites. Des milliards de réactions chimiques s'y déroulent à la seconde. Malgré des intérêts extrêmement divergents, toutes ses cellules, sans exception et sans discontinuité, interagissent positivement les unes sur les autres... Sans conteste, le tout est beaucoup "plus" que la somme de ses parties.

Par chance, le Vivant a mémorisé cette somme d'expériences réussies. Il peut nous offrir une véritable banque de données sur l'innovation. Trois milliards d'années d'essais et d'erreurs pour tenter de survivre dans un milieu peu propice, un vrai corpus soumis continuellement au crible de l'optimisation à long terme. Pourquoi ne pas l'intégrer à notre culture pour penser le changement ?
Bien sûr, cet intérêt pour le vivant à des fins utilitaires n'est pas neuf. A plusieurs époques, l'homme a puisé dans la Nature pour inventer des objets technologiques. Parmi les productions les plus célèbres, citons le velcro de Georges de Mestrel imitant le système d'accrochage d'un fruit, celui de la bardane. De même, des revêtements pour sous-marins limitant les turbulences ont été inventés après étude de la peau des dauphins. Dans l'architecture, l'homme s'est largement inspiré des formes naturelles. Les structures hexagonales, aujourd'hui si fréquentes, ont été directement copiées sur les rayons d'abeilles. Les habitations légères de Le Ricolais s'inspirent directement du squelette de minuscules organismes du plancton : les diatomées.

Cette approche analogique s'appelle la bionique. La démarche développée dans nos formations appelée la physionique renouvelle cette démarche. Au même titre que les structures anatomiques, les mécanismes, les aspects fonctionnel et relationnel, les processus, les dispositifs organisationnels inventés par le vivant nous concernent. De leur maîtrise peut naître des idées et des pratiques neuves pour appréhender les mutations en cours .