Soutenance mémoire
J’ai fait le choix de consacrer ce mémoire sur les sciences, car c’est une discipline qui m’a toujours intéressé et suivit lors de mon parcours scolaire. J’ai dans un premier temps obtenu un bac scientifique spécialité « Science de la Vie et de la Terre ». Par la suite, j’ai réalisé une licence de Biologie (spécialité Biologie Cellule Moléculaire et Physiologique) à l’université d’Angers.
Me dirigeant sur la voie de l’enseignement, il m’est apparu comme une évidence de travailler sur les sciences et plus particulièrement sur comment ces dernières sont transmises, travaillées, auprès des jeunes élèves, en école primaire. Je suis ainsi parti de cette question : Comment les sciences sont-elles enseignées à l’école primaire ? Au cours de mes deux années de formation, j’ai cru comprendre que la démarche d’investigation était la démarche a utiliser. De plus, cette dernière est inscrite dans les programmes officiels. Suite à ça, je me suis renseigné sur comment mettre en œuvre cette démarche. A travers mes stages j’ai eu l’opportunité de réaliser et d’observer plusieurs démarches d’investigation. Le constat fut systématique : la démarche d’investigation est une démarche très complexe, tant dans sa construction que dans son déroulement pendant la séance. Dans un premier temps, à partir de ce constat, j’ai commencé mes recherches et mes questionnements sur la place de l’enseignant au sein de cette démarche. Réalisant mon stage filé (mon stage à l’année) en classe de CP, d’autres questions me sont apparues : La posture de l’enseignant est-elle le seul facteur influant sur le bon déroulement d’une démarche d’investigation ?
La démarche d’investigation
Présentation de la démarche
La démarche d’investigation est un outil d’apprentissage ayant pour objectif de faire construire aux élèves leurs propres connaissances afin de susciter la curiosité ainsi que l’envie de comprendre le monde qui les entoure. Les élèves sont donc acteurs de leur apprentissage.
Cette démarche d’investigation repose sur 7 « étapes » :
– Choix d’une situation problème
– Dévolution, appropriation du problème par les élèves
– Formulation d’hypothèses, de protocoles
– Investigation ou la résolution du problème conduite par les élèves
– Echange argumenté autour des propositions élaborées (comparaison)
– Institutionnalisation (acquisition et structuration des connaissances)
– Mobilisation des connaissances (généralisation).
La situation problème est choisie par le professeur. Elle doit dans un premier temps s’inscrire dans les programmes officiels. Elle doit également être adaptée au niveau des élèves. Cette dernière ne doit ni être trop facile, ni trop difficile. C’est ici qu’une grande partie de la démarche ce joue. Le professeur va réfléchir à l’accroche du problème, au matériel mis à disposition et aux éventuels guidages.
L’appropriation du problème par les élèves entraîne la motivation de ces derniers. La dévolution (au sens de Brousseau) consiste à faire amener le problème amené par l’enseignant comme leur problème personnel. Cette appropriation est très souvent amenée par une confrontation des représentations initiales des élèves. L’enseignant doit veiller à maintenir la motivation tout le long de la séance, en guidant les élèves, en reformulant les idées, en recentrant les élèves sur le problème initial. Le professeur, en guidant, doit veiller à ne pas occulter certaines représentations initiales.
La formulation d’hypothèses et de protocoles correspond à la phase de recherche, de création des élèves. Des formulations d’hypothèses (orales ou écrites) sont proposées afin de proposer une réponse au problème posé. Une phase commune de comparaison des hypothèses peut être envisagée pour faire le choix de sélectionner ou non certaines hypothèses. Ces hypothèses permettent l’élaboration de protocoles, expérimentaux ou non (observation, documentaire, …). Les élèves prennent conscience des actions à mener pour résoudre le problème. Le professeur ici doit définir si tous les groupes testent toutes les hypothèses ou chaque groupe une hypothèse.
L’investigation ou la résolution du problème conduite par les élèves est la phase qui consiste à vérifier l’hypothèse (par une expérience, observation, ..). Dans cette phase, la construction du problème (correspondant à l’ouverture des possibles) et la résolution du problème (fermeture des possibles) se mêlent. Les élèves doivent travailler seul, c’est-à-dire sans aide de l’enseignant, afin de permettre des débats internes entre les élèves. Ils expérimentent ce que l’on appelle la méthode hypothético-déductive (méthode scientifique qui consiste à formuler une hypothèse afin d’en déduire des conséquences observables futures mais également passées, permettant d’en déterminer la validité). De plus dans cette phase, les élèves travaillent des points importants d’une démarche expérimentale comme la description et la réalisation de l’expérience (par exemple à travers de schéma ou de description écrite).
L’échange argumenté autour des propositions élaborées correspond à l’étape de confrontation des résultats entre les élèves. Elle permet ainsi de travailler sur la communication des solutions élaborées, des réponses apportées, des résultats obtenus, des questions non résolues. Ainsi, la confrontation va permettre un débat argumenté autour de la validité des résultats, sur la méthodologie employée. Cette étape permettra de corroborer ou non l’hypothèse et la représentation initiale émise. Elle peut permettre de remettre en cause une croyance perçue comme un fait ou une vérité grâce au débat qui aura pour conséquence un conflit cognitif entrainant ainsi la construction du nouveau savoir.
L’institutionnalisation (acquisition et structuration des connaissances) : Ici l’enseignant se doit d’exploiter au mieux le travail des élèves tant sur les concepts que sur les modèles construits. Le professeur mettra en évidence les nouveaux éléments de savoir (techniques, méthodiques,..) utilisés au cours de cette démarche. Cette institutionnalisation prenant le plus souvent la forme d’une reformulation écrite par les élèves (avec l’aide de l’enseignant) des connaissances nouvelles acquises en fin de séance.
La mobilisation des connaissances (généralisation) : L’enseignant vérifie que les connaissances acquises peuvent être utilisées (à travers des exercices ou bien d’évaluations) ou se transformer en compétences directement utilisables dans une situation similaire (par exemple de nouveaux problèmes permettant un réinvestissement). C’est dans cette étape que l’on peut constater que notre démarche d’investigation a réussi à substituer le traditionnel cours suivi d’exercice.
L’avis des pédagogues et didacticiens sur la démarche
André Giordan et Gérard De Vecchi
André Giordan et Gérard De Vecchi sont tous deux des spécialistes de la didactique et l’épistémologie des sciences. Ces derniers, en 2002, mettent en avant un élément qui semble incontournable, les « conceptions ». Les conceptions des élèves correspondent à leurs représentations initiales. Selon eux, une conception « n’est pas seulement ce qui émerge ; il s’agit plutôt d’une idée sous jacente qui est à l’origine de ce que pensent, disent, écrivent, dessinent les élèves». En effet pour A. Giordan et G. De Vecchi, les « conceptions » des élèves ne sont pas seulement le point de départ et le résultat de l’activité, elles sont « au cœur même de l’apprentissage ». La prise en compte de ces dernières apparaît alors comme fondamentale. En effet, si celles-ci ne sont pas prises en compte en amont, elles ne manqueront pas de resurgir à la première occasion même si elles sont totalement invraisemblables. Pour A. Giordan, les représentations initiales des élèves représentent un obstacle empêchant « le savoir de se construire » et que toutes les connaissances acquises lors de la démarche d’investigations ne seront que des connaissances « plaquées » qui ne seront pas retenues. Les conceptions des élèves faussent leur perception de la réalité et empêchent l’intégration d’une nouvelle information qui est en contradiction avec celles qu’ils possèdent. A. Giordan et G. De Vecchi conseille de « faire avec pour aller contre», il s’agit d’interférer avec les conceptions afin de pouvoir les modifier.
De Vecchi et Giordan, se sont également intéressés au choix de la situation problème. Pour ces derniers, le problème doit venir des élèves. Ils expliquent qu’il est difficile d’ « enrôler » des élèves, de les rendre actifs, face à un problème qui n’est pas le leur puisqu’ils ne se l’approprieront pas. Il faut donc que les élèves aient une source de motivation. Ils préconisent alors un problème, une question, assez ouverte afin que les élèves puissent proposer leurs propres démarches.
Jean Pierre Astolfi et Michel Develay
Ces deux didacticiens mettent également l’accent sur les représentations initiales des élèves et les difficultés provoquées par ces dernières dans leur ouvrage La didactique des sciences (1989). « Apprendre consiste moins à ajouter des connaissances nouvelles qu’à transformer des représentations préexistantes et résistantes » (Astolfi, Comment les enfants apprennent les sciences, 1999). Les élèves ne sont pas vierges de connaissance. Pour les élèves, comme pour des adultes, il est difficile de devoir remettre en cause des connaissances et de devoir déconstruire son savoir afin de le reconstruire. La finalité de la démarche d’investigation est ici.
De plus, un élève, qui pense avoir une explication à un phénomène, proposera systématiquement des hypothèses et des expériences permettant de valider ses idées. Pour permettre aux élèves de reconstruire une connaissance, Jean-Pierre Astolfi et Michel Develay considèrent que la confrontation entre pairs et le débat sont des actes pédagogiques forts permettant un « conflit cognitif ». Ils expliquent qu’un conflit socio cognitif émerge à la suite d’une coopération, d’un véritable débat argumenté. Les élèves doivent construire collectivement une connaissance en traitant toutes les hypothèses proposées, même les plus invraisemblables. Pour ces deux didacticiens, c’est à ce moment de confrontation que le conflit cognitif a lieu, et donc que le savoir se construit.
Ils considèrent également que la démarche d’investigation n’est pas organisée de façon linéaire, comme une succession d’étapes et qu’à tout moment on peut modifier le cheminement.
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Table des matières
Introduction
I – Cadre théorique
A)La démarche d’investigation
1. Présentation de la démarche
2. L’objectif de la démarche d’investigation
B) L’avis des pédagogues et didacticiens sur la démarche
1. André Giordan et Gérard De Vecchi
2. Jean Pierre Astolfi et Michel Develay
C) La place de l’enseignant
1. Les postures d’étayages de Bruner
2. Les postures de Bucheton
II – Méthodologie
A)Présentation de mon lieu de stage / contexte
1. Objet de mon analyse
2. Méthodologie de recueil de données
III – L’analyse des données : les résultats
A)Les difficultés liées à la démarche d’investigation
1. La situation déclenchante
2. La problématisation
3. Les représentations initiales
4. Le mode de travail collectif
5. La gestion du temps
6. L’usage de matériel
B) Les difficultés liées à la posture de l’enseignant
1. La place de l’enseignant
C) Les difficultés liées à l’âge des élèves
1. L’autonomie
2. La difficulté majeure de la classe de CP : La lecture et l’écriture
3. Un lexique pauvre
Conclusion
Bibliographie
Annexes
