Module 1 - Enjeux scientifiques et didactiques
Dans ce module, vous allez pouvoir :
1. Répondre en préambule à cette question : Qu'est-ce qu'enseigner les sciences à l'heure actuelle ?
2. Découvrir quelques activités de sciences, parmi d'autres ;
3. Identifier les enjeux scientifiques et didactiques d'une séquence ;
4. Découvrir une proposition de planification (9 à 12 ans) ;
5. Consulter quelques ressources complémentaires (facultatif).
1. Préambule
Avant d'entrer dans le vif du sujet, il est essentiel de se reposer la question : qu'est-ce qu'enseigner les sciences ?
A l'heure actuelle, enseigner les sciences consiste plus à faire de la médiation, c'est-à-dire à faire interagir "apprenants" et "savoirs, démarches, enjeux scientifiques". On est donc loin de la vulgarisation scientifique. Mais quelle est la différence entre "médiation" et "vulgarisation" ?
Voici ce qu'en dit Richard-Emmanuel Eastes, chercheur associé au Laboratoire de Didactique et d'Epistémologie des Sciences de l'Université de Genève :
Enseigner les sciences, c'est donc procéder à un acte de médiation du savoir.
Mais pour enseigner, encore faut-il maîtriser quelque peu les mécanismes de l'apprentissage. Apprendre, c'est complexe ! Pour faire le point sur la complexité de l'acte d'apprendre et la force des conceptions, nous vous proposons de visionner, si vous le souhaitez (tâche facultative), cette vidéo d'André Giordan intitulé "La complexité de l'acte d'apprendre" (durée 15').
Les régimes de production de la connaissance
De nos jours il est difficile de faire la différence entre croyances, sciences, pseudosciences,… . De plus, l’ensemble des discours mélange les différents régimes de production de la connaissance, de la « vérité ».
Voici les 6 régimes de production de la connaissance :
- performatif : on ne comprend pas vraiment pourquoi mais on a l’impression que ça marche toujours (ex : l'homéopathie).
- traditionnel : la connaissance est transmise de génération en génération et cela ne se fait pas de la remettre en question (ex : l’influence de la Lune sur les êtres vivants).
- transcendant : la connaissance est transmise par quelqu’un qui représente l’autorité et que l’on ne peut pas contredire (ex : les religions).
- construit : la connaissance est établie selon des règles strictes par une communauté, qui cherche à l’invalider (ex : la science).
- conspirationniste : la connaissance est imposée selon des mécanismes pernicieux, notamment en essayant d’insuffler de la méfiance ou le doute (ex : le climato scepticisme).
- agnotologique : des mensonges sont intentionnellement déclarés comme vrais par intérêt (ex : l’industrie du tabac).
Enseigner cela, dans notre société de l'information, est essentiel.
Source : Richard-Emmanuel Eastes (https://vimeo.com/275614069?ref=fb-share&1)
2. Comment faire dans la classe ?
Avant tout, il est important de varier les activités proposées aux élèves.
Visionnez cette vidéo qui montre un petit nombre d'activités possibles. Des activités diversifiées vous seront présentées dans les modules qui suivront.
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Et vous, dans votre pratique, quelles activités mettez-vous en place en sciences de la nature avec vos élèves ?
Listez-les !
A l'heure actuelle, l'enseignement des sciences de la nature poursuit 5 visées prioritaires.
Visionnez la version audio-visuelle de la présentation des 5 visées prioritaires
(Présentation Prezi - temps de chargement assez long - navigation par les flèches)
Ces visées permettent aux élèves :
1) de comprendre ce que sont les sciences aujourd'hui (contexte, enjeux de société, explosion des connaissances, pensée systémique, ...), comment elles se sont construites et ont évolué au cours du temps...
...en proposant des activités qui montrent le rôle des sciences aujourd'hui, en étudiant l'histoire des sciences, en discutant de l'actualité scientifique, en débattant de sujets socialement vifs ayant des liens avec les sciences, ...
2) de développer une attitude scientifique et de s'approprier différentes démarches scientifiques...
...en proposant aux élèves des situations problèmes dont on ne connait pas forcément l’aboutissement, en leur lançant des défis, en partant d’observations ou de manipulations qui permettent d’identifier des problématiques et d’engendrer des questions, en vérifiant leurs modèles par la mise en place d’expérimentations.
3) de construire des outils propres aux sciences et d'apprendre à les utiliser...
...en utilisant et en faisant réaliser différentes représentations à propos d’un phénomène : des schémas, des graphiques, des tableaux de données,… En recourant à divers instruments de mesure (thermomètres, règles graduées, chronomètre, …). En mettant en place des activités de tri, de rangement, de classification, de comparaison (par exemple, pour la distinction vivant/non-vivant ou pour la classification animale en demandant aux élèves d’organiser des images en fonction de différents critères et de justifier leur organisation).
4) de construire des notions scientifiques et des connaissances conceptuelles...
...en travaillant à partir de et sur les conceptions des élèves. En leur faisant élaborer des modèles et en étudiant des modèles (par exemple en demandant aux élèves de représenter les os à l’intérieur des membres et d’élaborer différentes maquettes en carton pour expliquer les mouvements possibles et impossibles – en étudiant un squelette, en regardant des vidéos, en comparant avec des schémas, …).
5) de s'approprier une culture générale en sciences (prendre conscience de la place des sciences dans notre société, apprendre à rechercher et à traiter des informations, développer l'esprit critique)...
...en organisant régulièrement des sorties, des visites, des projets à caractère scientifique, en visionnant des films, en consultant des ouvrages scientifiques (tout en développant une éducation aux médias et en discutant du statut de chaque document, écrit ou audiovisuel). En développant une approche interdisciplinaire et systémique, en faisant des liens entre différentes problématiques, en participant à des projets, en réalisant des enquêtes.
Laurent Dubois
C'est d'ailleurs ce qui est clairement explicité dans le Plan d'Etudes Romand de 2010 (Suisse romande)
Le domaine "sciences de la nature" vise à permettre aux élèves :
- d'acquérir un certain nombre de notions, de concepts et de modèles scientifiques développés progressivement par l'humanité et de réaliser la manière dont les savoirs scientifiques se sont construits ;
- d'identifier des questions, de développer progressivement la capacité de problématiser des situations, de mobiliser des outils et des démarches, de tirer des conclusions fondées sur des faits, notamment en vue de comprendre le monde naturel et de prendre des décisions à son propos, ainsi que de comprendre les changements qui sont apportés par l'activité humaine ;
- de se montrer capable d'évaluer des faits, de faire la distinction entre théories et observations, et d'estimer le degré de confiance que l'on peut avoir dans les explications proposées."
PER (CIIP - 2010)
...ou dans les plans d'études de Belgique (Les socles de compétences - Eveil - initiation scientifique) ou de France (Programmes Sciences et technologie - Cycle 3).
Reprenez les activités que vous venez de listez. A quelle catégorie (1, 2, 3, 4 ou 5) les attribuez-vous ?
Des pistes d'activités vous seront proposées dans les quatre modules de formation du restant de l'année.
3. Identifier les enjeux scientifiques et didactiques
Pour faciliter la mise en place de ces activités, il est important, avant d'aborder un nouveau thème avec ses élèves, de bien identifier les enjeux scientifiques et didactiques d'une séquence d'enseignement-apprentissage.
Exercice
Quels sont les enjeux scientifiques et didactiques concernant "Les états de la matière" ?
Écrivez vos propositions avant de consulter les pistes proposées ci-dessous :
Les états de la matière
--> Les états de la matière - Enjeux scientifiques et didactiques (PDF)
Faites de même avec ces autres thèmes :
Système cardio-respiratoire et alimentation
--> Système cardio-respiratoire et alimentation - Enjeux scientifiques et didactiques (PDF)
La classification des êtres vivants
--> La classification des êtres vivants - Enjeux scientifiques et didactiques (PDF)
4. Planifier sur l'année
En Suisse romande, chaque trimestre, 2 ou 3 thèmes doivent être honorés. Voici un exemple de planification pour les années 5p, 6P, 7P et 8P. Ces propositions de planification, inspirées des propositions de planification présentées dans le PER, sont ambitieuses. Il est possible de restreindre le nombre de thèmes abordés durant l'année.
Exemple de planification Sciences - 5P-8P (PDF)
Pour la France et la Belgique, une proposition de planification a été élaborée sur la base des derniers programmes et socles de compétences.
Proposition de planification pour la France et la Belgique (PDF)
5. Ressources complémentaires
Pour les enseignant-e-s de Suisse romande, des séquences, touchant les 5 types d'activités, sont proposées en complément sur la plateforme "Sciences pour les 8-13 ans" (inscription gratuite avec votre mail professionnel, par exemple ).
Pour les enseignant-e-s de France et de Belgique, ces séquences ont été publiées aux éditions Nathan :
Fichier ressources « Sciences et technologie » Cycle 3 -Tome 1 et Tome 2 – (9 à 13 ans) – Programme 2016 – Éditions Nathan – 152 pages
A commander ici : Sciences et technologie - Nathan ou sur Amazon : Tome 1 - Tome 2
La complexité de l'acte d'apprendre - André Giordan - Université de Genève
Pour faire le point sur les méthodes d'apprentissage et la complexité de la mise en place des activités d'enseignement/apprentissage
Comment enseigner les sciences - Michel Develay (PDF)
Ce qu'en dit le PER - Partie theorique (PDF) - MER SHS-SN 1-2 / CIIP - Suisse romande
Plans d'études de Belgique (Les socles de compétences - Eveil - initiation scientifique)
Plans d'études de France (Programmes Sciences et technologie - Cycle 3)
Mais que sont les sciences ? Quelles sont leurs limites ?
Bertrand Piccard nous parle de l'exploration, de la science, de la vie (Interview réalisé par Laurent Dubois)
Bertrand Piccard, né le 1er mars 1958 à Lausanne, est un psychiatre et aéronaute suisse. Il a réussi, avec le pilote britannique Brian Jones, le premier tour du monde en ballon (du 1er au 21 mars 1999) à bord du ballon Breitling Orbiter 3 et a co-développé et co-piloté l'avion solaire Solar Impulse, avec lequel il réalise un tour du monde de mars 2015 à juillet 2016 (Wikipédia).
Les modèles de l'apprendre - André Giordan - Université de Genève
Pour faire le point sur les théories habituelles de l'apprentissage
En route vers le module 2
Vous venez de terminer le module 1.
Le module 2 vous permettra de :
1. Découvrir comment et pourquoi l'enseignement des sciences a évolué depuis le siècle dernier ;
2. Vous familiariser avec la démarche d'investigation ;
3. Découvrir comment problématiser grâce à une situation de classe ;
4. Identifier quelques activités permettant de dégager des problématiques ;
5. Consulter quelques ressources complémentaires.
En cas de questions ou de remarques, merci de me contacter :