La problématique de l’enseignement des sciences et de la technologie au primaire

La problématique de l’enseignement des sciences et de la technologie au primaire

Cadre méthodologique:

À partir de la situation initiale entourant l’enseignement des sciences et de la technologie au primaire, le sujet de la présente étude porte sur les retombées d’une démarche d’accompagnement entreprise auprès d’une communauté de pratique formée d’enseignants du primaire, sur leurs connaissances scientifiques et leurs pratiques pédagogiques en sciences et technologie, et des retombées possibles de cet accompagnement sur les apprentissages de leurs élèves. Une équipe de recherche composée d’enseignants et de chercheurs universitaires tentent alors d’éclairer ensemble une situation initiale perçue comme problématique. Avant de débuter la description de l’ensemble de la démarche méthodologique, il apparaît essentiel d’expliquer les choix épistémologiques encadrant les procédés qualitatifs d’analyse ayant cours dans l’étude.

Justifications et choix épistémologiques :

La méthodologie retenue est de nature qualitative car elle implique un contact personnel avec les sujets faisant l’objet de l’étude principalement par le biais d’entretiens et par l’observation des pratiques dans les milieux mêmes où évoluent les acteurs (Paillé et Mucchielli, 2008; Deslauriers, 1991). La démarche d’investigation employée est une recherche-action dont l’approche est de type pragmatico-interprétatif puisque les enseignants accompagnés sont les principaux acteurs dans la définition du problème à résoudre et dans la recherche de solutions (Gauthier et Poulin, 2006). Selon ce contexte, des enseignants, à partir d’une volonté commune de s’engager dans un processus d’actions, de réflexion et d’observation, un ensemble de connaissances est produit au sujet du potentiel processus de transformation des pratiques (Savoie-Zacj, 2001). Le chercheur agit alors comme un facilitateur entièrement engagé dans l’ensemble de cette dynamique (Savoie-Zacj, 2001). Le caractère pragmatico-interptétatif de l’étude porte sur l’interprétation et l’analyse des pratiques enseignantes dans un contexte d’enseignement et d’apprentissage des sciences et de la technologie au primaire (Karsenti et Savoie-Zacj, 2004; Savoie-Zacj, 2001).

De manière globale, les retombées du plan d’accompagnement sont observées sur la pratique enseignante pendant et après la démarche d’accompagnement. La position du chercheur porte sur trois principaux aspects puisqu’il analyse (1) les perceptions des personnes accompagnées, (2) leurs actions (conception de situations d’apprentissage, élaboration de cahiers de laboratoires, etc.) et (3) les retombées de ces mêmes actions sur l’apprentissage des élèves. Cette analyse s’opère grâce à l’adoption de procédés d’analyse de type qualitatif basés sur le classement d’unités de sens (Dionne, Lemyre et Savoie-Zajc, 2010) dans les réponses des enseignants à des questionnaires et des entrevues et au sein du matériel didactique produit. Le choix de ces unités de sens se rapporte à des catégories d’analyse décrites plus en détail dans le chapitre portant sur l’analyse des résultats (voir la section 3.1.1., p. 145). Ces mêmes catégories sont établies à partir de la problématique initiale de la recherche et des assises conceptuelles décrites dans les chapitres précédents.

A partir du classement des unités de sens repérés, il est alors possible de poursuivre la démarche d’analyse déjà entamée en observant les significations que les principaux acteurs de la recherche, en occurrence dans ce cas-ci les enseignants, attribuent aux contenus de leurs situations d’apprentissage et à leurs explications et des retombées possibles de ces éléments de contenus sur l’apprentissage des élèves. Comme l’ensemble des activités de la recherche se déroule dans le contexte d’une communauté de pratique, les chercheurs choisissent une épistémologie de nature socioconstructiviste puisqu’ils tiennent compte de la dimension sociale lors du processus de construction de nouvelles connaissances (Dionne, Lemyre et Savoie-zajc, 2010 ; Orellana, 1999). Il y a aussi interaction constante entre les membres de la communauté de pratique et l’équipe de recherche, ce qui correspond à la démarche d’une étude de type « recherche-action ».

Le choix de l’analyse qualitative dans le contexte d’une recherche-action comme démarche d’investigation :

La présente recherche, rattachée au domaine des sciences de l’éducation, touche des aspects provenant du domaine de la didactique des sciences et de la technologie au primaire et du développement des compétences professionnelles des enseignants. En lien avec la problématique initiale de la recherche, comme les aspects ciblés (insécurité des enseignants face aux sciences et à la technologie, connaissances scientifiques insuffisantes, etc.) mettent au premier plan la dimension intime et personnelle des personnes accompagnées, le choix de méthodes qualitatives de recherche s’avère très pertinent. Selon le paradigme de la recherche qualitative, la prise en compte du contexte et des significations individuelles que la personne accorde à son expérience est essentielle (Legendre, 2005). Il semble donc logique d’entreprendre une démarche d’analyse qualitative selon les prémisses de base de la présente recherche qui portent sur des éléments rattachés à l’observation d’actions humaines comme phénomènes empiriques, dans ce cas-ci relevant du domaine de la pratique enseignante, et à des témoignages et des expériences sur cette même pratique. L’analyse qualitative peut en effet se définir comme une « démarche discursive de reformulation, d’explicitation ou de théorisation d’un témoignage, d’une expérience ou d’un phénomène (Paillé et Mucchielli, 2008).

Dans la démarche d’investigation proposée par cette étude, une équipe de recherche s’implique activement au sein d’une communauté de pratique afin d’éclairer une problématique initiale. Ce partenariat des chercheurs et des membres de la communauté de pratique dans le but de contribuer au développement des pratiques enseignantes favorise l’émergence d’un savoir collectif qui est cœur des actions de la recherche. Il est donc possible de qualifier, selon ce constat, la présente étude comme étant de type recherche-action selon les buts visés par la communauté de pratique elle-même. La recherche-action se situe au cœur de trois processus interreliés : (1) celui du changement, (2) celui du développement professionnel et (3) celui de la recherche (Savoie-Zajc, 2001). Selon King et Lonnquist (1994), trois éléments sont requis pour qualifier une étude de type recherche-action. Tout d’abord, le projet doit (1) viser l’amélioratio  d’une pratique professionnelle comme principale préoccupation, la recherche doit (2) se dérouler en spirale de cycles de planification, d’action, d’observation et de réflexion, et l’étude doit (3) impliquer ceux et celles qui sont engagés dans les changements de pratique souhaités, et ce, tout au long de la démarche. De manière plus générale, la recherche-action peut se définir comme « le processus par lequel les praticiens tentent d’étudier scientifiquement leurs problèmes de façon à guider, à corriger et à évaluer systématiquement leurs décisions et leurs actions » (Legendre, 2005).

Une recherche-action représente en quelque sorte un terrain fertile d’investigation qui demeure en pleine mouvance, les chercheurs n’étant pas que de simples observateurs, mais aussi des participants actifs de la recherche qui s’impliquent auprès des sujets étudiés. Ce type de recherche part, entre autres, du principe que les participants contribuent à la définition du problème et à la recherche de solutions (Clift Veal, Holland, Johnson et McCarthy, 1990; Carr et Kemmis, 1986). Cette implication leur permet de suivre l’évolution d’une problématique initiale en agissant sur certains de ses paramètres. La recherche-action suscite alors la réflexion sur la pratique enseignante, l’intégration de la théorie à la pratique et le dialogue entre les pairs (Savoie-Zacj, 2001).

À partir des referents théoriques mentionnés précédemment, si l’on tient compte de l’ensemble des choix épistémologiques de la recherche en lien avec le concept de communauté de pratique, ceux-ci permettent aisément de situer l’ensemble de la démarche de recherche entreprise dans le contexte d’une recherche de type rechercheaction.

L’adoption d’approches socioconstructivistes dans le contexte d’une communauté de pratique pour soutenir la démarche d’accompagnement des enseignants :

Selon une posture socioconstructiviste, l’acquisition de connaissances ne se réalise pas uniquement grâce à une transmission des savoirs, mais constitue plutôt un processus complexe de construction de savoirs où interagissent les connaissances individuelles et collectives, quotidiennes et scientifiques (Le Boterf, 1981, Morin et Kern, 1993, dans Orellana, 1999). La méthodologie de la présente recherche s’appuie sur ce postulat comme prémisse de base de la démarche d’accompagnement socioconstrutiviste qui est proposée aux enseignants. La communauté d’apprentissage, en tant qu’outil de développement professionnel, offrirait certains avantages pour aider à approfondir et à adapter les pratiques pédagogiques aux changements des réformes (Dionne, Lemyre et Savoie-zajc, 2010). La communauté d’apprentissage, basée sur des approches expérientielle, holistique, systémique, interdisciplinaire et coopérative, met en marche un processus de coapprentissage (réfléchir ensemble) qui favorise les changements individuels et collectifs (Orellana, 1999). Comme les pratiques pédagogiques au primaire pour le domaine des sciences et de la technologie ont grandement été modifiées et adaptées avec le Renouveau pédagogique depuis 2001 (MELS, 2001) et que le Programme de formation de l’école québécoise (MELS, 2001) s’inscrit dans le même courant socioconstructiviste à l’origine de ces mêmes modifications et adaptations, le choix d’approches d’accompagnement prenant en considération ces changements devient approprié. Il y a alors un certain homomorphisme entre ce qui est proposé comme plan d’accompagnement aux enseignants et ce qui doit être intégré dans leur pratique professionnelle auprès de leurs élèves (Astolfi et al., 2008).

Les approches socioconstructivistes sont en effet mises en avant-plan dans le programme de formation actuel (MELS, 2001). De plus, comme la problématique initiale de la recherche aborde, de manière générale, le besoin du milieu scolaire d’accompagner les enseignants du primaire dans leur développement professionnel pour l’enseignement des sciences et de la technologie, l’expérimentation d’un plan d’accompagnement socioconstructiviste dans le contexte d’une communauté d’apprentissage devient une avenue pertinente et intéressante pour l’équipe de recherche. Du moins, les résultats dans ce domaine risquent d’apporter des réponses à diverses questions concernant les plans de formations à développer en milieu scolaire.

La mise en place d’une communauté d’apprentissage présente certains avantages comme le regard réflexif porté sur soi, sur ses pratiques et celles des autres, (Lieberman, 1992). Le travail au sein d’une communauté d’apprentissage permet d’en connaître davantage sur soi pour ajuster ses pratiques pédagogiques, processus se trouvant au cœur du développement professionnel des enseignants et du développement des apprentissages des élèves (Cochran-Smith et Lylte, 1999). Afin de bien situer l’ensemble des éléments servant à justifier certains choix adoptés dans cette recherche, une définition est retenue. Il s’agit de la définition proposée par Dionne, Lemyre et Savoie-zajc (2010) dans une étude cherchant à définir le terme « communauté d’apprentissage » : « La communauté d’apprentissage se définit comme un dispositif qui, dans sa dimension cognitive, vise le développement de la pratique pédagogique, l’acquisition d’un savoir individuel et collectif et la quête de sens. Dans sa dimension affective, la communauté d’apprentissage encourage l’enseignant(e) au partage de savoirs et au soutien entre collègues. Enfin, dans sa dimension idéologique, la communauté d’apprentissage sert à l’émancipation des enseignants, par l’utilisation des recherches, en reconnaissant leur rôle dans la production de ces recherches, et elle vise ultimement à créer une cohésion et une vision commune dans l’école ».

Cette définition permet d’appuyer le choix adopté par l’équipe de recherche d’expérimenter un plan d’accompagnement dans le contexte d’une communauté d’apprentissage. Compte tenu des paramètres retenus comme variables d’analyse des ingénieries didactiques (Thouin, 2004; Artigue, 1996) adoptées par les enseignants, un aspect est cependant traité plus en détail comme objet d’analyse. Il s’agit du répertoire partagé (Wenger, 2005) par les membres de la communauté d’apprentissage (matériel didactique élaboré, stratégies d’enseignement discutés et élaborées, etc.) comme étant la résultante du développement professionnel. En ce qui concerne les dimensions mentionnées dans la définition précédente de Dionne, Lemyre et Savoie-zajc (2010) (dimension affective et dimension cognitive), celles-ci rejoignent les éléments retenus par Wenger (2005) pour définir une communauté de pratique, soit l’entreprise commune, l’engagement mutuel et le répertoire partagé. En ce sens, la définition de Dionne, Lemyre et Savoie-zajc (2010) vient soutenir le choix du modèle de Wenger (2005) comme outil d’analyse et de classement des données portant sur la communauté de pratique ellemême. Pour demeurer en lien avec la terminologie employée par Wenger (2005) tout au long de la présente recherche, le terme « communauté de pratique » est employé plutôt que celui de « communauté d’apprentissage ».Cependant, si l’on tient compte des explications précédentes, ces deux entités terminologiques sont des synonymes (Orellana, 1999).

Les niveaux d’action selon le contexte évolutif de la recherche:

La démarche de la présente recherche se découpe dans le temps à partir de trois niveaux d’action qui constituent le cadre séquentiel des étapes d’accompagnement qui sont déployées directement auprès des enseignants. Les types d’actions encadrant la démarche générale de réalisation de la recherche sont les suivants : (1) « réfléchir ensemble au sein d’une communauté de pratique » (premier niveau d’action), (2) « élaborer des situations d’apprentissage » (deuxième niveau d’action) et (3) « expérimenter avec des élèves les situations d’enseignement-apprentissage réalisées » (troisième niveau d’action). Ces actions permettent d’encadrer les démarches entreprises par les membres de la communauté de pratique dans la réalisation de la présente étude.

Le processus débute par les membres d’une communauté de pratique décidant de s’engager volontairement dans une démarche d’accompagnement menée par une équipe de recherche (premier niveau d’action). La communauté de pratique (Wenger, 2005) permet d’alimenter la réflexion chez les enseignants accompagnés afin de mieux les soutenir dans leurs pratiques d’enseignement. Pour l’équipe de recherche, ce processus réflexif demeure de première importance puisqu’il constitue en quelque sorte le fil conducteur qui alimente l’ensemble des activités de formation entreprises auprès des membres de la communauté de pratique.

L’échantillon de type théorique, se rapportant aux enseignants impliqués dans le projet, contient cinq enseignants du premier cycle du primaire, soit deux enseignants au régulier à la première année du premier cycle, deux enseignants orthopédagogues à la première année du premier cycle et un enseignant au régulier à la deuxième année du premier cycle. Pour chaque enseignant au régulier à la première année du premier cycle du primaire, un enseignant orthopédagogue travaille en classe avec les élèves en difficulté. Pour cette raison, chaque enseignant à la première année du premier cycle est jumelé à un enseignant orthopédagogue.

Cueillette de données
Des observations surviennent à chacun des niveaux d’action précédemment identifiés. Les premières observations portent sur les perceptions des enseignants concernant leurs pratiques enseignantes pour le domaine des sciences et de la technologie. La pratique enseignante demeure cependant un terme très général qui peut être défini comme l’ensemble des activités de l’enseignant orienté par les savoirs et les compétences de celui-ci ainsi que par les fins et normes de la profession d’enseignant et mis en œuvre dans un milieu pédagogique particulier (Legendre, 2005). À partir de cette définition, des éléments d’étude sont retenus en lien avec la problématique initiale entourant l’enseignement des sciences et de la technologie au primaire mais aussi selon les besoins des enseignants. Ces éléments d’étude portent, entre autres, sur le savoir scientifique des enseignants, l’utilisation de la démarche expérimentale avec les élèves, l’insécurité à l’endroit de l’enseignement des sciences et de la technologie et autres.

Conclusion :

À la suite des constats tirés lors du dernier chapitre, la discussion, il est maintenant possible de terminer la présente étude en soulevant des pistes de réponses et en posant de nouvelles questions sur le potentiel de la formation continue expérimentée dans la présente recherche. Avant de commencer cette dernière étape, il faut cependant rappeler que la méthodologie employée pour la collecte de données dans le but de bien soutenir la démarche de réflexion sur les résultats demeure limitée par le contexte et les choix effectués par l’équipe de recherche afin de couvrir le plus possible le champ d’analyse délimité par la problématique initiale. Certains constats et même des critiques peuvent s’avérer nécessaires afin de pousser plus loin la démarche reflexive déjà entamée, ce que propose aussi cette dernière partie. Selon les aspirations de l’équipe de recherche en ce qui concerne l’ensemble de la démarche, deux principes majeurs sont tout de même retenus, soit un souci de transparence des résultats et une démarche reflexive basée sur les principes de l’analyse qualitative. C’est sur la base de ces deux principes que s’amorce cette conclusion.

Table des matières

Introduction 
Chapitre 1 : Problématique 
1. L’enseignement scientifique dans le contexte d’une société de la
connaissance
2. Les découvertes en sciences cognitives et l’exercice de conceptualisation
des élèves en apprentissage des sciences et de la
technologie
2.1. Les difficultés reliées au langage scientifique
2.2. Les conceptions erronées des élèves
3. L’historique de l’enseignement des sciences et de la technologie au
primaire et ses problématiques
3.1. L’historique des programmes
3.2. Le Programme de formation de l’école québécoise (PFEQ)
4. La problématique de l’enseignement des sciences et de la technologie au
primaire
4.1. Les obstacles à l’enseignement des sciences
4.2. La communication pédagogique
4.3. La communication pédagogique et ses incidences sur le processus
de transposition didactique
4.4. La nécessité de tenir compte du vécu de l’apprenant
4.5. L’utilisation d’un matériel didactique approprié
4.6. La nécessité d’une formation des maîtres adaptée
4.7. La formation continue après des enseignants du primaire
5. Questionnements et pistes de recherche à l’égard d’un modèle
d’accompagnement socioconstructiviste
6. Objectifs de la recherche
Chapitre II : Cadre théorique 
1. Le rôle de l’école dans le contexte d’une société du savoir .
2. Les fondements du Programme de formation de l’école
québécoise
2.1. Le Programme de formation de l’école québécoise et l’approche
par compétences
2.2. Le programme de science et technologie au primaire
2.3. Les savoirs inscrits au programme de science et technologie du
primaire
3. Le processus de transposition didactique
3.1. Le processus de transposition didactique et les contenus du
programme de science et technologie au primaire
4. L’analyse de l’activité langagière, indicateur du niveau de
compréhension des savoirs scientifiques
4.1. Les registres langagiers
4.2. Les particularités du langage scientifique
5. La communication pédagogique et les pratiques enseignantes
6. L’accompagnement socioconstructiviste dans le contexte d’une
communauté de pratique
6.1. «La négociation», un processus au cœur des actions de la
communauté de pratique
6.2. La complémentarité entre le modèle des communautés de pratique
de Wenger (2005) et l’accompagnement socioconstructiviste de
Lafortune (2008)
6.3. L’adhésion des membres de la communauté de pratique à la
démarche d’accompagnement
6.4. L’accompagnement socioconstructiviste intervenant dans la
démarche reflexive portant sur la pratique
enseignante
7. Canevas d’élaboration des situations d’apprentissage
8. Le processus d’ingénierie didactique et les variables ciblées à des fins
d’analyse du modèle d’accompagnement mis en place
8.1. Les différentes phases de la méthodologie d’ingénierie didactique..
8.2. Les variables d’analyse de l’ingénierie
8.2.1. Les connaissances scientifiques des enseignants
représentées par une trame conceptuelle
8.2.2. Le matériel pédagogique élaboré par les enseignants
8.2.3. Les pratiques pédagogiques des enseignants
8.3. Les éléments d’analyse des modèles d’actions pédagogiques des
enseignants
Chapitre III : Cadre méthodologique 
1. Justifications et choix épistémologiques
1.2. Le choix de l’analyse qualitative dans le contexte d’une rechercheaction comme démarche d’investigation
1.3. L’adoption d’approches socioconstructivistes dans le contexte
d’une communauté de pratique pour soutenir la démarche
d’accompagnement des enseignants
2. Les niveaux d’action selon le contexte évolutif de la recherche
3. Premier niveau d’action : La réflexion initiale portant sur la pratique
enseignante
3.1. La mise en place d’une communauté de pratique comme point de
départ de l’accompagnement socioconstructiviste
3.2. L’accompagnement de la communauté de
pratique
3.3. Cueillette de données : La réflexion initiale portant sur la pratique
enseignante
4. Deuxième niveau d’action : Élaborer des situations d’apprentissage
4.1. Les variables aux fins d’analyse du modèle d’accompagnement à
partir de la pratique enseignante
4.2. Les modèles théoriques et les canevas de référence pour
l’élaboration du matériel pédagogique
4.3. Cueillette de données : Observation de l’élaboration des situations
d’apprentissage
5. Troisième niveau d’action : Expérimenter avec des élèves les situations
d’apprentissage réalisées
5.1. Cueillette de données : Observation de l’expérimentation des
situations d’apprentissage et de leurs retombées sur les pratiques
enseignantes et 1 ‘ apprentissage de leurs élèves
6. L’apprentissage des élèves, analysé selon des aspects langagiers, en lien
avec les activités scientifiques vécues en classe et les explications
fournies par les enseignants
6.1. Cueillette de données auprès des élèves
6.2. Les registres de formulation des explications d’un point de vue
langagier
7. La correspondance entre les registres langagiers employés par les
enseignants et les registres langagiers employés par les élèves
8. Respect du code d’éthique de la recherche en sciences humaines
Chapitre IV : Analyse des résultats 
1. Le savoir scientifique des enseignants
1.1. Avant la réalisation des situations d’apprentissage: Le choix du
sujet traité
1.2. Commentaires généraux à des fins d’analyse du tableau no. 10
1.3. Indice du niveau de compréhension des connaissances scientifique
des enseignants avant le début des activités d’accompagnement
1.4. L’élaboration de trames conceptuelles pour faciliter la construction
du savoir scientifique des enseignants
1.5. Données complémentaires concernant le savoir scientifique
développé par les enseignants
1.5.1 Notions retenues par les enseignants
2. Le savoir pédagogique des enseignants lors de l’élaboration des situations
d’apprentissage
2.1. Le matériel pédagogique produit par les enseignants au terme du
plan d’accompagnement (retour sur les tableaux nos. 10, 11, et 12).
3. Les retombées du plan d’accompagnement mis en place
3.1. Passation d’un questionnaire et d’une entrevue après la réalisation
des situations d’apprentissage
3.1.1. Les catégories comme base d’analyse
3.1.2. Présentation des tableaux de résultats (tableaux no.15 et 16)….
3.2. Focus group au terme de la réalisation du projet de recherche
4. Les retombées du plan d’accompagnement chez les élèves
4.1. La construction du savoir scientifique des élèves d’un point de vue
langagier
4.2. Présentation des données se rapportant à la construction du savoir
scientifique des élèves
5. Concordance : Contenu des situations d’apprentissage, explications des
enseignants et savoir construit par l’élève
6. Parallèle entre les représentations des enseignants concernant leurs
pratiques pédagogiques et leurs retombées réelles sur l’apprentissage des
élèves
6.1. Analyse des contenus des tableaux nos. 25, 26, et 27
Chapitre V : Discussion 
1. Les retombées du plan mis en place
1.1. Indicateur no.l : Les modèles d’actions pédagogiques retenus par
les enseignants
1.2. Indicateur no.2 : La confiance en soi et le sentiment d’efficacité
envers l’enseignement des sciences et de la technologie
1.3. Indicateur no.3 : Utilisation de la démarche scientifique avec les
élèves; comparaison avant et après la démarche
d’accompagnement
1.4. Indicateur no. 4 : La maîtrise des connaissances scientifiques par
les enseignants
1.5. Indicateur no.5 : Le soutien de l’équipe de recherche
1.6. Indicateur no.6 : Le soutien de l’équipe de la communauté de
pratique
1.7. Les réponses des enseignants lors du focus group au terme de la
démarche d’accompagnement
2. Les retombées du plan chez l’élève
2.1. Les retombées du plan d’accompagnement sur les connaissances
construites par les élèves
2.2. La correspondance entre les registres langagiers utilisés par les
enseignants et ceux utilisés par les élèves
2.3. Parallèle entre les représentations des enseignants concernant leurs
pratiques pédagogiques et les retombées réelles de celles-ci sur
l’apprentissage des élèves
Conclusion

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