Les activités scientifiques aux cycles 1 & 2 Animation pédagogique 30 novembre 2005 Valenciennes /Condé Anne BAILLIEUX CPC

« Si vous le dites , j’oublierai… Si vous le montrez, je m’en souviendrai peut-être… Mais si vous m’y faites participer, je comprendrai ! » Proverbe chinois

Découvrir le monde: tout un programme Quelques rappels  L’opération: « la main à la pâte » Le PRESTE

Les activités scientifiques développent de nombreuses compétences…   Depuis 95, accent mis sur l’enseignement des sciences ; Les activités scientifiques développent de nombreuses compétences… Depuis 1995, les programmes ont mis l’accent sur l’enseignement des sciences et leur accordent une place plus importante. Les textes insistent sur le fait que les activités scientifiques aident l’élève à organiser un ensemble de compétences et de connaissances qui lui permettront de s’intéresser, de comprendre le monde qui l’entoure. .

Opération : « La main à la pâte » lancée sous le parrainage du prix Nobel Georges Charpak et de l’Académie des sciences But : relancer et donner envie aux enseignants de faire des sciences en classe Quelques principes de la main à la pâte

Quelques principes *: « la main à la pâte » ( extraits) Les enfants observent un objet ou un phénomène du monde réel, proche et sensible et expérimentent sur lui. 2. Au cours de leurs investigations, les enfants argumentent et raisonnent, mettent en commun et discutent leurs idées et leurs résultats, construisent leurs connaissances, une activité purement manuelle ne suffisant pas. 3. Les activités proposées aux élèves par le maître sont organisées en séquence en vue d’une progression des apprentissages. Elles relèvent des programmes et laissent une large part à l’autonomie des élèves. * Académie des sciences : septembre 1998

4. Le volume minimum de 2 heures par semaine est consacré à un même thème pendant plusieurs semaines. Une continuité des activités et des méthodes pédagogiques est assurée sur l’ensemble de la scolarité. 5. Les enfants tiennent un cahier d’expériences avec leurs mots à eux et leurs dessins. L’objectif majeur est une appropriation progressive, par les élèves de concepts scientifiques et de techniques opératoires, accompagnée d’une consolidation de l’expression écrite et orale. …

1- L’enseignement des sciences et de la technologie En juin 2000, lancement du PRESTE ( plan de rénovation des sciences et de la technologie à l’école ) Le PRESTE vise 3 objectifs essentiels : 1- L’enseignement des sciences et de la technologie dans toutes les classes ; 2- Les élèves s’interrogent, agissent de manière raisonnée et communiquent; 3- Les élèves construisent leurs apprentissages en étant acteurs des activités scientifiques.

Principe du PRESTE : Du questionnement à la connaissance en passant par l’expérience... Les élèves partent d’une observation, Cette démarche s’appuie sur l’expérience … Les enfants observent un objet, un phénomène du monde réel… Au cours de leur recherche, les élèves argumentent…

Découvrir le monde : quelle démarche ? La démarche scientifique La démarche expérimentale : est-ce la seule démarche scientifique? La Démarche OHERIC Nouvelle formulation de la démarche en sciences et technologie

Démarche scientifique : quelles caractéristiques ? 1. Situation « réelle » ( par opposition à l’imaginaire) 2. Expliquer le réel et non agir sur celui-ci. 3. Prouver ( dans la mesure du possible) ce qu’elle avance par l’observation, le raisonnement, l’expérimentation, la simulation…) La démarche scientifique Toute démarche ou pensée peut être qualifiée de scientifique si elle possède les caractéristiques suivantes : Elle part d’une situation « réelle » ( par opposition à l’imaginaire) 2. Elle tente d’expliquer le réel et non d’agir sur celui-ci. (action sur le réel plus du domaine de la technologie) 3. Elle veut enfin prouver ( dans la mesure du possible) ce qu’elle avance par l’observation, le raisonnement, l’expérimentation, la simulation…) La démarche scientifique peut se faire à partir de documents Quand la phase de recherche n’est pas de nature expérimentale.

Démarche expérimentale: est-ce la seule démarche scientifique? démarche expérimentale : tentative de réponse à une question. phase de recherche expérimentale ( l’expérimentateur agit sur le réel ) = démarche scientifique et expérimentale.

pas de démarche expérimentale pas de démarche expérimentale* standard, par contre, trois principaux moments forts : question hypothèse argumentation *pas la seule démarche dite « scientifique » .

La démarche OHERIC : est-ce une démarche expérimentale ? Qu’est-ce qu’elle requiert ? hypothèses expérimentation (constitue la démarche expérimentale ) OHERIC initiales des différentes étapes attribuées à cette démarche O comme OBSERVATION H comme HYPOTHESE E comme EXPERIMENTATION R comme RESULTAT I comme INTERPRETATION C comme CONCLUSION

Démarche OHERIC : surtout une démarche d’exposition, utilisée par les scientifiques ; modèle idéalisé.

Distinction entre démarche technologique et démarche expérimentale ANALYSE DU BESOIN ( A qui ça va servir ? A quoi ç a va servir ?) CAHIER DES CHARGES (Comment doit être l’objet? ) AVANT PROJET ( Quelles sont les solutions possibles ? Quelle est la meilleure solution? ) FABRICATION d’ un prototype ( quelles sont les différentes étapes à mettre en œuvre? ESSAI – CONTRÔLE ( le prototype est-il conforme au cahier des charges?)

La démarche technologique : démarche pratiquée essentiellement au collège et lycée ; difficilement accessible aux jeunes enfants dans sa globalité ; se différencie de la démarche expérimentale par sa finalité comme par sa nature et ses étapes ; s’apparente plus à une méthode qu’à une démarche.

Suite à l’opération : « la main à la pâte », nouvelle formulation de la démarche en sciences et technologie SITUATION DE DEPART ( événement déclencheur ) Questions SITUATION - PROBLEME INVESTIGATION ( activité de l’élève) Expérimentation- Réalisation- Observation -Enquête, visite- Recherche documentaire REPONSE INDIVIDUELLE CONFRONTATION ( en groupe) REPONSE collective ( exemple : résumé élaboré en commun – texte à statut de savoir)

Découvrir le monde : quels documents écrits Le cahier d’expériences Ecrire pourquoi ? Ecrire pour qui ? Les différents écrits de la classe

Le cahier d’expériences : mise en place dés le cycle 1, il peut contenir des collages, photos, dessins, mots , phrases, textes dictés à l’adulte ( cycle 1 )

document progressivement élaboré et complété par l’élève au cours de sa scolarité ; relate des activités scientifiques pratiquées en classe sous formes d’écrits personnels et d’écrits collectifs ; peut être utilisé : - avant une expérimentation, l’enfant écrit ses prévisions en justifiant ses choix; - après une expérimentation, dessins légendés en dictant au maître, CR Remarques*

Remarques : écrit personnel aide l’élève à structurer sa pensée; - s’interroge sur ce qu’il a fait, - sur ce qu’il veut faire ; - analyse la chronologie des évènements passés ou à venir ; écrits de statuts différents devront être facilement repérables par l’élève ; apport par le maître aides sous des formes variées: - glossaire - outils divers - organisation de communication d’expériences ou de synthèse dans la classe voire avec d’autres classes - mise à la disposition des élèves de documents.

Points positifs du cahier d’expériences : permet le réinvestissement du vocabulaire technique, les mots nouveaux dans les différentes traces écrites ; tous les élèves peuvent s’exprimer, noter leurs représentations initiales ; outil primordial pour établir des similitudes, des différences entre divers objets, expériences lors de la phase de synthèse le cahier ; support d’évaluation diagnostique pour le maître permet une adaptation des séances ultérieures.

Ecrire pourquoi ? Agir préciser un dispositif, anticiper sur des résultats, des choix de matériel, planifier … Mémoriser garder trace d’observations, de recherche, de lecture, revenir sur une activité antérieure, rendre disponible les résultats Ecrire pour soi En vue de …. comprendre réorganiser, trier, structurer, mettre en relation des écrits antérieurs, reformuler des écrits collectifs …

Ecrire pour qui ? transmettre ce que l’on a compris, une conclusion, une synthèse questionner une autre classe, un scientifique Ecrire pour les autres En vue de …. expliquer ce que l’on a fait, ce que l’on a compris référer synthétiser mettre en relation

Les différents écrits de la classe Les écrits personnels pour – exprimer ce que je pense ; – dire ce que je vais faire et pourquoi ; – décrire ce que je fais, ce que j’observe ; – interpréter des résultats ; – reformuler les conclusions collectives ;

Les écrits collectifs des groupes pour – communiquer à un autre groupe, à la classe, à d’autres classes ; – questionner sur un dispositif,une recherche, une conclusion ; – réorganiser, réécrire ; – passer d’un ordre chronologique lié à l’action, à un ordre logique lié à la connaissance en jeu ;

Les écrits collectifs de la classe avec le maître pour : – réorganiser ; – relancer des recherches ; – questionner, en s’appuyant sur d’autres écrits ; – préciser les éléments du savoir en même temps que les outils pour les dire ; – institutionnaliser ce que l’on retiendra.

Découvrir le monde : les savoirs et les attitudes… Attitudes des élèves classement Savoirs mobilisés établi selon Giordan Rôle du maître

Attitudes des élèves: avoir envie de poser des questions échanger, argumenter, partager les idées ; avoir confiance en soi ; avoir envie de chercher soi-même ; agir de manière raisonnée ; être critique ; être créatif ; avoir envie d’ agir en groupe.

Savoirs mobilisés : Entreprendre une activité pour répondre à ses propres questions à celles de ses camarades… énoncer sa propre formulation de problème ; formuler plusieurs hypothèses ; observer, imaginer un dispositif expérimental ; lire et interpréter les résultats de l’expérience ; traduire les résultats sous forme de dessin ; argumenter ; comparer ses résultats avec les autres expérimentations.

Conclusion Points positifs des activités scientifiques : meilleure approche des concepts scientifiques par les élèves ; objectifs visés beaucoup plus vastes, les activités ont de multiples répercussions sur le développement de l’enfant. première approche dès la maternelle primordiale : permet de développer de nombreuses compétences dans différents domaines d’activités puis dans différentes disciplines.

« La science te dit des secrets du monde dans lequel tu joues cette existence, elle t’apprend à l’apprivoiser. Elle te dit tes racines, elle élargira ton paysage intérieur jusqu’aux dimensions de l’univers. Ne te laisse jamais décourager par ses mots compliqués, ils recèlent des merveilles. » Pierre Léna Astrophysicien, membre de l’Académie des sciences