La démarche scientifique au cycle 3: quels sont les intérêts et les difficultés rencontrés lors d’une telle démarche?

Les sciences ont toujours été pour moi une part importante de mon cursus scolaire. Dès le primaire, les cours de sciences m’ont toujours passionnée, car ils étaient enseignés par des professeurs eux-mêmes passionnés. Au lycée, je n’avais qu’une seule idée, travailler dans le milieu scientifique. J’en ai alors fait le principal thème de mes études supérieures. Aujourd’hui, je souhaite transmettre aux enfants, ce qui m’a été transmis étant plus jeune, c’est-à-dire le goût pour les sciences. Pour le transmettre, il faut savoir maîtriser la démarche scientifique et surtout il faut donner les bonnes étapes aux enfants. C’est pour cela que je me suis tournée vers ce sujet en particulier.

La démarche scientifique permet aux élèves de découvrir les sciences par eux-mêmes. Le plus important dans une telle démarche c’est que le savoir ne leur est pas directement enseigné comme pour un cours magistral, mais au contraire, ce sont les enfants qui doivent se poser des questions et y répondre, soit par des expériences ou alors par des observations ou des recherches documentaires si l’expérimentation n’est pas possible en classe. Il est donc important pour l’enseignant de laisser du temps aux élèves pour qu’ils puissent entreprendre toutes leurs démarches. Mais, il se doit aussi de bien les accompagner en les guidant dans leurs découvertes.

Les différents types de pédagogie

Il existe quatre modèles de l’apprentissage :

A) Le modèle transmissif :
Dans ce modèle, on considère l’apprenant comme une « tête vide » que l’enseignant va devoir remplir. C’est une pédagogie, dite, magistrale où l’élève est dans une situation passive, ce qui favorise la dépendance de l’élève envers le professeur. C’est à l’élève d’adopter certaines attitudes face au travail, il doit écouter, comprendre, mémoriser les connaissances et faire preuve de bonne volonté. L’erreur est ici le résultat d’une mauvaise attitude de travail de l’élève. C’est un modèle à utiliser par le professeur qui doit donner beaucoup d’informations en peu de temps. Son efficacité est remise en cause avant le collège, car les élèves n’ont pas encore tous la bonne attitude face au travail.

B) Le modèle Behavioriste :
Le père de cette méthode est Burrhus Frederic Skinner. C’est un modèle transmissif sur un modèle cumulatif. Le maître dit et montre puis l’apprenant répète et mémorise. C’est un apprentissage qui se fait par paliers successifs et dont l’écart n’est pas trop important entre chaque palier, pour favoriser l’apprentissage : c’est une pédagogie par objectifs. Le maître est ici un guide pour les élèves et doit valoriser leur travail. Ce modèle vise la pédagogie de la réussite car on essaie d’éviter l’erreur. Si elle survient, elle est alors un moment d’apprentissage. Les limites de cette approche sont que les élèves ne donnent pas souvent de sens aux connaissances qu’ils apprennent et dès qu’ils sont confrontés à une difficulté, ils n’arrivent pas à la dépasser.

C) Le modèle constructiviste :
« Une expérience qu’on ne fait pas soi-même avec toute liberté d’initiative n’est, par définition, plus une expérience, mais un simple dressage sans valeur formatrice » Piaget (1972).

Il s’agit d’une construction des connaissances au cours du développement biologique de l’Homme. C’est en étant actif grâce à ses propres expériences que l’on acquiert des connaissances. C’est une pédagogie active, c’est-à-dire que l’enseignant cherche à motiver la curiosité des enfants et les pousse vers l’élaboration d’une interprétation personnelle des choses, l’élève est maître de ses activités. L’enseignant est là pour guider et soutenir plutôt que pour dicter les choses. L’enseignant doit offrir aux élèves un environnement d’apprentissage riche et stimulant. L’apprentissage collaboratif peut aussi être un encouragement, car il permet des discussions et des dialogues avec les autres apprenants voire même l’enseignant. Ce modèle permet aux élèves de penser comme des scientifiques. L’erreur est un moment d’apprentissage, c’est avec elle que l’on progresse.

« Erreur, tu n’es pas un mal !» Piaget (1935) .

D) Le modèle socioconstructiviste :
Basé sur le modèle social de l’apprentissage de Vygotsky. L’élève apprend beaucoup par l’interaction avec les autres, par le langage. L’élève va construire sa compréhension de la réalité en la comparant avec celle des autres (élèves et professeur). Pour apprendre l’élève doit élaborer lui-même ses connaissances en passant par une phase d’interaction sociale en utilisant comme outils le langage. Les limites de cet apprentissage sont qu’il est difficile de mettre en œuvre cette pédagogie dans toutes les matières et aussi dans des classes surchargées. C’est ce modèle qui va être le plus adapté pour l’enseignement des sciences à l’école.

La motivation

Pour réussir, il faut des capacités mais aussi et surtout de la motivation. La motivation d’un élève dépend de la perception qu’il a de lui et de son environnement. Cela va l’inciter à s’engager et à persévérer dans une activité pour atteindre un but. Les élèves ont tendance à se juger en fonction des tâches qu’ils doivent accomplir ou qu’ils pensent pouvoir accomplir, et ce jugement est plus ou moins accentué en fonction de l’entourage des élèves. Celui-ci peut influencer la perception générale qu’ils ont d’eux-mêmes. Tout apprentissage est motivé d’une manière ou d’une autre, mais il existe différentes formes de motivation qui va du plaisir de découvrir, à la peur de la punition et à la récompense.

– La motivation intrinsèque : l’action est conduite uniquement par l’intérêt et le plaisir que l’enfant trouve à l’action, sans attente de récompense externe. Favorise un apprentissage plus profond.
– La motivation extrinsèque : l’action est provoquée par une circonstance extérieure à l’enfant (punition, récompense). Favorise un apprentissage superficiel.

La motivation est liée à la maîtrise plus ou moins grande que possède l’enfant sur son apprentissage. Pour la motivation extrinsèque, celui qui donne la récompense guide l’apprentissage. L’enfant va s’ajuster aux exigences formulées et non plus à ses propres critères. La motivation intrinsèque est donc essentielle dans l’enseignement et surtout celui des sciences dont le but est de développer la compréhension des choses et non une connaissance superficielle. Plusieurs idées sont proposées dans l’ouvrage La main à la pâte – Enseigner les sciences : comment faire ?, W. Harlen pour favoriser la motivation mais aussi sur ce qu’il ne faut pas faire.

Favoriser la motivation intrinsèque :
– Donner un défi aux enfants, les pousser à vouloir comprendre. Il ne faut pas que les élèves connaissent déjà la réponse, il faut faire avancer leurs idées.
– Laisser un certain choix quant à la question à explorer, et à la façon de s’y prendre, leur permet de mieux s’investir dans l’activité et dans la façon de la mener.
– L’apprentissage en coopération suscite une motivation, il faut que chaque enfant ait son rôle à jouer au sein du groupe.
– Fournir un soutien aux ambitions des enfants et à leur confiance dans la réussite leur donnera envie de persévérer.

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Table des matières

Introduction
I. Partie scientifique
1) Les différents types de pédagogie
A) Le modèle transmissif
B) Le modèle Behavioriste
C) Le modèle constructiviste
D) Le modèle socioconstructiviste
2) La motivation
3) Historique de l’enseignement des sciences en France à l’école
4) Les représentations initiales des élèves
5) Les étapes de la démarche scientifique
A) L’observation (situation de départ)
B) La formulation du problème
C) La formulation d’hypothèses
D) Expérimentation et résultats
E) Interprétation
F) La conclusion
6) L’évaluation en science
II. Méthodologie
1. Présentation de la classe
2. Déroulement des trois séances
Séance 1
Séance 2
Séance 3
3. Recueil de données
III. Résultats et analyses
1. Le moment d’émission d’hypothèses
2. Le travail dans les groupes
a. La gestion de la parole
b. Méthodes de travail dans le groupe
3. Expérimentation
4. Ce qu’ils en ont retenu
a. Réinvestissement direct des connaissances (lien entre séance 2 et 3)
b. Fixer durablement ses connaissances
Conclusion
Bibliographie

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