De la découverte du monde aux travaux pratiques : vers une didactique curriculaire en sciences Maryline COQUIDÉ CRIE-CRIFPE CREAS Université de Sherbrooke 8 février 2007 maryline.coquide@inrp.fr

Un parcours intellectuel…. Volet 1 : rapport expérimental au vivant Détour : découvrir le monde… Volet 2 : des espaces pour découvrir objets et nature Volet 3 : en émergence… renouvellement de curriculum, «faire apprendre à plusieurs » et enseignement intégré de sciences et technologie Mise en perspective et pour débattre…

Matériel et virtuel dans l’investigation scientifique Schéma de Modélisation (Martinand, 1996)

Formes scolaires d’un rapport expérimental au vivant

Mieux comprendre les hiérarchies, les articulations et les dynamismes… Importance des perspectives expériencielles… Questions liées aux commencements… Au niveau gestion classe et au niveau de la construction de la discipline scolaire

Curriculum français Compartimentation progressive Plusieurs matières scolaires successives Découverte du monde en cycle 1 et en cycle 2 sciences et technologie en cycle 3 de l’école primaire sciences de la vie et de la Terre, physique-chimie, et technologie au collège (secondaire inférieur, 11 à 15 ans)

Adisciplinaire. Des horizons Quel(s) monde(s) ? (Lebeaume, 2005) Découvrir le monde ? Adisciplinaire. Des horizons Quel(s) monde(s) ? (Lebeaume, 2005) Au niveau scolaire de la maternelle , domaine Découvrir le monde, restreint ici au monde d el anature des objets.quele smondes mode Doamine adisciplinaire horizon disciplinaire : sciences expériemantales e tetchnologi eau cycle 3, SVT, science sphysqiue este technologie au collège. Qu’est ce peu êtr euen didactique de la “ découverte ” ? Découvrir le monde ? enfantin ou adulte, monde sensible ou rationnalisé/ monde famileir ou lintain ? ? ? Qyule monde découvert, Monde exposé, dévoilé ou quel monde maqué ? ? Monde raisonnable, concevale, monde des science ou monde des choses. ? e que J.-L. Martinand (1998) dénomme "référent empirique" pour l'apprentissage d'un concept réfère à un rapport au monde. Les savoirs mobilisés dans la constitution de ce référent empirique ont un statut "empirique", même s'ils sont l'aboutissement de processus antérieurs d'élaboration conceptuelle, en ce sens qu'ils sont inconsciemment projetés sur la réalité. Soulignons par ailleurs que, dans le cas de la biologie, ce référent empirique ne réfère pas qu'à des descriptions et des interventions expérimentales, mais que l'observation y tient une place primordiale. Il est constitué non seulement des objets biologiques et techniques et des actions sur ceux-ci, des phénomènes scientifiques et des interventions sur ceux-ci, mais aussi des connaissances d'ordre pratique qui leur sont associées MARTINAND, J.-L. (1998). Modélisation, résolution de problèmes et médiation. In A. Dumas Carré & A. Weil-Barais (dir.), Tutelle et médiation dans l'éducation scientifique (pp. 271-278). Berne : Peter Lang.

Perspective « découvrir le monde » dans la classe Ecole maternelle : différents moments, différents espaces, différents aménagements, alternance d ’organisations pédagogiques… Quelle coordination, quelles mises en relation ? Importance de la maîtrise de la langue et du «vivre ensemble » Importance du questionnement, mise en doute. Prenons l'exemple des cycles de vie à développement indirect : alors que le vivant se caractérise par une forme qui se maintient, certains animaux présentent, à un moment de leur développement, un changement complet de leur forme et de leur mode de vie, ou métamorphose. Pour construire une conceptualisation scientifique de la métamorphose, il est nécessaire que l'élève ait développé plusieurs comportements et ait dépassé plusieurs obstacles. Les plus jeunes ont pu découvrir et se familiariser, lors de sorties ou par des élevages, à la diversité des formes biologiques, et au maintien de celles-ci au cours du temps. Les têtards, observés lors d'une sortie, par exemple, développent un important questionnement des élèves de maternelle (texte 1) : qu'est-ce que c'est ? est-ce que ce sont des poissons ? ont-ils des os ? Observation continue, comparaison, classement et documentation permettent, peu à peu, le dépassement d'une pensée anthropomorphique ou analogique, et contribuent à conceptualiser une transformation du même animal au cours du développement. L'élevage des "vers de farine", par sa simplicité de mise en œuvre, reste un "grand classique" de l'école primaire (texte 49). Conceptualiser une relation de développement entre les trois "aspects" du ténébrion : la larve, la nymphe et l'adulte, nécessite cependant le franchissement de la pensée catégorielle.

Découvrir le vivant, la matière et les objets à l’école maternelle Entrée dans une culture et dans une rationalité scientifique et technique Découverte d’un « vrai » monde Implications langagières

Découvrir et explorer

Réaliser

Jouer, manipuler

Comparer

Communiquer

Quelle rationalité ? Égocentrisme de l’enfant Agir et réfléchir S’engager dans un processus de transformation et changer de regard sur le monde Découvrir des régularités, établir des liens Mettre à l’épreuve ses idées

Élargir un champ d’exploration Quelle « découverte » ? Élargir un champ d’exploration Différence entre banalité et familiarité pratique Cumuler des « expériences »

Une démarche:. articulant jeu, exploration, investigation Une démarche: articulant jeu, exploration, investigation suscitant le questionnement des élèves prenant en compte leurs représentations initiales

Premiers dessins d’une fourmi

Le rapport aux écrits…

Le passage à l’écrit renvoie à une double difficulté Conserver des éléments en chronologie… Extraire et rapprocher des éléments significatifs…

Des écrits collectifs Entre autres, en appui sur des affiches… stockées dans une bibliothèque

Découvrir un « vrai » monde Authenticité des objets et des phénomènes à découvrir Authenticité des activités et des démarches Une « propédeutique d ’expériences » Un partage d’expériences communes

Découvrir ensemble…

Construction d’une voiture MS/GS 16 J : c’est nous qui faisons tout seul (…) 20 A : Là y a une barrette à trois trous et une barrette à cinq trous 21 P : Et il faut des petits bâtons, ça s’appelle comment ça ? .. Vous vous rappelez plus comment ça s’appelle ?, 22 I : Non 23 P : ça s’appelle comment ? 24 A : une vis 25 P : non, c’est pas une vis 26 I : une barrette 27 J : Non (..) 36 J : je vais faire une voiture de course (…) 42 E : Moi j’ai fait avec une voiture fleur. 43 I : C’est pas avec ça les roues (à E). Transcript Voiture ? Point d evu eenseignat : logique les relations, les liens des roues. Question d evalidation Point d evu eéléève ; logique attributs voiture Jeux enfnats : “ gangue affective ”, jeux / symbolqiue Rapport entr eimagination, création, expression, création Intelligibilité adulte et intelligilit éenfantine. Rebondir esu rImprévu : Arc en ciel aquarium, roukeau de carton dans eau, savon qui disparaît…

Constitution d ’un référent empirique commun à la maternelle Différentes tensions : individuel /collectif intelligibilité adulte/intelligibilité enfantine,.. . Difficultés à objectiver observation Objectiver des perceptions Le schéma de modélisation proposé par Martinand (1996) permet de distinguer la description première (ou phénoménographie) qui doit donner lieu à une construction consensuelle, de la phénoménologie. Mais comment s'assurer de cette construction consensuelle entre différents sujets ? En particulier, comment développer de l'objectivité dans le domaine des perceptions individuelles ? Le recours à l'instrumentation et à la mesure peut contribuer à cette objectivation. Mais comment aider à cette objectivité dans des domaines où l'on ne dispose pas d'instrument de mesure, par exemple celui des saveurs et des odeurs ? Pour contribuer à se libérer de la subjectivité, le travail de M.-J. Comte (1994) étudie une initiation scientifique, à l'école élémentaire qui puisse conduire les élèves à passer d'une connaissance, privée et implicite, des saveurs et des odeurs, à une connaissance sociale, explicitée. COMTE, M.-J. (1994). Approche des odeurs et des saveurs à l'Ecole élémentaire. Thèse de doctorat : Paris Université Paris 7, Denis Diderot.

Des espaces pour découvrir le vivant, la matière et les objets à l ’école maternelle

Enquête par entretien Quelles représentations ont les enseignants de maternelle de ces «coins» ? Quelles fonctions leur attribuent-ils ? Quelles règles d’action et quelles actions mènent-ils en relation avec ces espaces ? Quels éléments de réflexion des enseignants sur leurs pratiques ?

Expériences professionnelles et cadre d’exercice des enseignants interviewés

4 niveaux d’analyse des transcripts Analyse thématique par «coin» évoqué. Représentations des enseignants sur les coins et leurs fonctions. Les différents univers référentiels : «coins», élèves, actions de l’enseignant, environnement de travail. Distanciation de l’enseignant par rapport à son action.

Représentations d’ enseignants de maternelle sur les « coins » Représentations d’ enseignants de maternelle  sur les « coins ». Fonctions attribuées. Besoin de jeu des élèves Fonction de régulation de la vie de classe Potentialités pour la socialisation Tension entre le développement de l’autonomie des élèves et les interventions de l’enseignant.

GRI IUFM Bretagne – UMR STEF 2003-2006 5 PEMF 1 PRAG SVT 1 enseignant-chercheur Recherche associative

Questionnement initial Quelles potentialités envisagées des coins dans la découverte du monde ? Quelles activités des élèves ? Quelle fécondité réelle ? Comment améliorer la fécondité ? Quelles pratiques professionnelles de l’enseignant ?

Perspectives de recherche Considérer les « espaces » de la classe maternelle en tant que dispositifs didactiques pour faire découvrir le monde. Étudier comment l’enseignant organise ce dispositif, l’insertion dans le projet de classe Analyser l’adéquation entre les objectifs et les mises en œuvre.

Principes pédagogiques 1 Favoriser la découverte socialisée des savoirs en instaurant des «communautés d'apprenants» au sein desquelles l'aide mutuelle joue pleinement son rôle éducatif (Bruner, 1996) Faire découvrir un «vrai» monde, un monde véritable non un monde enfantin, mais à travers les questions des enfants et leurs mots à eux (Coquidé et Lebeaume, 2003) Importance et l'intérêt du jeu pour l'élève de maternelle (Brougère, 1997)

Principes pédagogiques 2 L’élève apprend DANS et PAR un groupe social dans un milieu spécialement aménagé pour un enseignement collectif (Amigues, Zerbato-Poudou, 2000) «Agir en commun » (B. Zazzo, 1978 ) Des activités libres préalables aux investigations plus systématiques sont nécessaires aux jeunes élèves (Henriques, 1984)

Principes pédagogiques 3 « COIN » : définition géographique « ATELIER » : tâche sollicitée « ESPACE » : aménagement milieu matériel et éventuellement proposition de tâches Ces espaces sont souvent dédiés à des jeux symboliques et/ou à des manipulations, le plus souvent en autonomie

3 volets Enregistrements et/ou observations dans des espaces de différentes classes Cahiers de bord des PEMF impliqués «Récits exemplaires» (Desgagné, 2005)

GRI Etudes de mises en œuvre d’espaces Analyse des fécondités Rapport au monde, aspects instrumentaux, aspects langagiers et comportementaux Analyse des reprises D’un point de vue apprentissage D’un point de vue curriculaire

La question didactique des « reprises » D’un point de vue didactique des apprentissages D’un point de vue didactique curriculaire La question didactique des “ reprises ”   · didactique des apprentissages, avec les reprises des activités menées dans les espaces avec le projet de classe, en lien avec les autres domaines d’apprentissage (dont principalement maîtrise de la langue) ou par rapport à la constitution d’un référent commun. · didactique curriculaire, en particulier les reprises d’un même espace et les changements de dispositifs selon les sections et concernant la construction d’une progression à l’intérieur du cycle Analyse de dynamismes Macroanalyse : constitution et élargissement d’un référent empirique au cours de l’année Microanalyse : objets, phénomènes, action sdes élèves, rôles du PE

extrait de transcript et de cahier de bord (MS) Les élèves observent des escargots en mouvement : Ju : « Tu as vu il ne tombe pas » (l’escargot glisse sur le bord du terrarium) Ji : « oui il a mis de la colle » Br : « il a mis de la morve » Vi : « mais non c’est sa bave » Je rebondis sur ce mot découvert par une bonne partie des élèves et nous observons la trace laissée par l’un d’entre eux sur la feuille de canson noire sur laquelle est posé le terrarium. Lucas bave à son tour pour nous montrer qu’il a tout compris et deux enfants suggèrent que c’est avec sa bouche que l’escargot bave.

PHOTO Du COIN à L’ATELIER De la petite section au C.P. Quelles mises en pratique sur le thème de l’eau ?

Mettre en place des espaces dans une classe primaire Une mallette par espace à déployer

Espace « eau » de PS à GS/CP Activités libres en PS. Installation d ’un dispositif sur un temps long et régulier. Exploration diversité des objets, actions, contrôle des actions et effets, découverte de phénomènes. Exploitation événements par PE pour construire des savoirs. Projet construction bateaux GS/CP. Investigation/réalisation.

Vidéo « eau savonneuse » et la « pêche aux objets » Flotte,coule… PS Vidéo « eau savonneuse » et la « pêche aux objets » P : Je mets une bille et une boule en polystyrène ? Qu’est-ce qui est le plus facile à trouver ?  E : La balle P : La balle… pourquoi ? K : Parce qu’elle est au dessus P : Où est la bille ? Pourquoi elle n’est pas au-dessus ? E : Parce qu’elle est petite. P: Est-ce que c’est parce qu’elle est petite qu’elle va au fond? Alors je vais mettre d’autres objets. Un tube par exemple. Est-ce qu’il est petit ? Qu’est-ce qu’il fait ? K : Il se cache un peu (…)

Projet construction de bateaux GS/CP Premières réalisations : problèmes rencontrés Investigations Comment faire flotter un objet qui coule ? Comment faire couler un objet qui flotte ? Nouvelles réalisations de bateaux Mise en bassin, notion perméable et imperméable

Des perspectives curriculaires…

Perspective curriculaire 1 Constituer et élargir référent empirique Quelle constitution de référent empirique ? Quels champs d’exploration, d’observation, de tâches, d’action sur objets et phénomènes ? Quelles démarches ? Quelle progressivité ? Quelle continuité et quelle rupture ? Quelle élaboration intellectuelle ? Quel changement d’élaboration intellectuelle ? Quelle(s) reprise(s) entre sections ? Reprise de notions, d’actions, de tâches ? Répétition ? Extension? Complexification ?

Pratiques scientifiques effort de rationalisation Perspective curriculaire 2 Dynamismes de postures Dynamismes de rapport au monde Perspectives expériencielles et pratiques familières effort de perception, de désignation Pratiques préscientifiques et d’empirie contrôlée effort de catégorisation Pratiques scientifiques effort de rationalisation PROJET : jardin au carré, rélaistaion etchno, assemblage de planche. Ateleir sur assemblage d eplanche, Travaux par équipe, dictée à adulte, regroupement. TRANSCRIPT analyse topo, chrono, meso genèse. Mai sn quoi spcifiqu eau domien . Plus génériqu e ;

Contenus de formation… Et aussi… Professionnalisme et spécialités des enseignants… Spécialiste d’un champ de décisions et d’interventions. Spécialiste des apprentissages langagiers, du développement enfant et première instruction. Organiser espace et temps pour une classe d’âge. Etablir liens, favoriser reprises. Hiérarchiser et articuler les domaines d’activités et d’apprentissage. Contenus de formation… Aider enseignant à agir et à situer son action

En émergence… Nouveaux programmes français pour le secondaire inférieur. Refondation des disciplines et curriculums : IDD, TPE, thèmes de convergence, socle commun, enseignement intégré de sciences et technologie.

Modification des Curriculums et des Spécialités Enseignantes MOCUSE Modification des Curriculums et des Spécialités Enseignantes STEF, ICAR, EDUCPOL CRIE, CREAS

Enjeux éducatifs et théoriques Spécialités des enseignants de sciences et technologie et élargissement de leurs spécialités. Interventions des enseignants pour «faire apprendre à plusieurs » Impact informatisation sur les contenus et sur professionnalité Implications des évolutions scientifiques et techniques

Des perspectives de didactique curriculaire Développement de curriculum Formel, potentiel, réel (caché). Progressivité ? Continuité et rupture ? Cohérences interne et externe? Construction progressive curriculum disciplinaire Curriculum adisciplinaire (éducation à…) Aide au renouvellement de curriculum Missions ? Choix de contenus. Construire de l’ « enseignable » Spécialités des enseignants des domaines scientifiques et technologiques et mutabilité des contenus et des dispositifs. Contenus de formation Aider enseignant à agir et à situer son action

cadrages théoriques réalités contenus acteurs dispositifs curriculums

De la découverte du monde aux travaux pratiques : vers une didactique curriculaire en sciences