Soutenance mémoire
Cette année j’enseigne dans une classe de CM1. Pendant les séances de sciences, j’ai essayé, dès le début, de les faire travailler en suivant une démarche d’investigation et en privilégiant l’expérimentation comme mode d’investigation quand cela était possible. Après seulement quelques séances, j’ai commencé à faire un bilan. J’ai constaté que les élèves étaient peu habitués à ce genre de pratique. Deux élèves seulement m’ont dit avoir déjà effectué des expériences en sciences (élèves nouvellement arrivés dans l’école). Pour les autres, un tiers avait déjà vu des expériences réalisées par l’enseignant mais n’avaient jamais manipulé eux mêmes. Le reste m’a dit n’avoir jamais participé à aucune expérience ni en observant l’enseignant, ni en manipulant directement. J’ai forcément eu des doutes vis-à-vis de ces réponses. Je pense que, même s’ils n’en ont pas pris conscience, tous les élèves ont été à un moment ou à un autre, au moins observateur d’une expérience en sciences au cours de leur scolarité. Les occasions sont nombreuses à l’école primaire (étude de la croissance des plantes, relevé de température, étude des changements d’état de l’eau, élevages…). Néanmoins, si les élèves n’en ont pas eu conscience, c’est peut-être parce qu’ils n’ont pas été assez actifs pendant ces séances. Ils ont peut-être vécu les expériences comme des spectateurs passifs, plus ou moins intéressés par ce qui se passait devant eux. La démarche d’investigation telle qu’elle est recommandée dans les programmes depuis 2002 et telle qu’elle est décrite par La main à la pâte est censée éviter ce genre de situation. Néanmoins, pourquoi est-elle si peu pratiquée dans les classes ? C’est une des questions que je me suis posée au début de l’année. Après quelques semaines, j’ai été moi-même face à de nombreuses difficultés pendant les séances de sciences. Ces difficultés étaient évidemment liées à de l’inexpérience mais également au fait que si la mise en place d’une démarche d’investigation est très séduisante sur le papier, elle doit évidemment être adaptée selon la classe et bien sûr, réfléchie. Certains aspects de cette mise en pratique, que j’avais tout d’abord considérés comme des détails, se sont révélés être bien plus importants que je ne le pensais. J’ai donc décidé de consacrer mon mémoire à une réflexion sur une mise en place « efficace » des phases d’investigation pour des élèves de cycle 3. Plus précisément, face à des problèmes de non acquisition des savoirs par les élèves, j’ai essayé d’identifier puis d’analyser les erreurs que j’aurais pu commettre pendant la mise en place des séances. Par ailleurs, j’ai également été confrontée à des problèmes de fonctionnement de certaines équipes pendant les phases d’investigation. Là encore j’ai essayé d’en analyser les causes possibles afin de les résoudre ou au moins, commencer à les résoudre.
Je me suis pour cela en grande partie appuyée sur l’expérience que je me fais cette année en suivant une classe de 30 élèves de CM1. Mon analyse est basée sur ma classe de CM1 mais grâce à un système de décloisonnement mis en place avec une collègue de mon école, j’ai également suivi une autre classe de CM1 en sciences. Mon travail avec cette autre classe de même niveau (CM1) et de même effectif (30 élèves), m’a fourni quelques éléments de comparaison puisque, comme je l’expliquerai dans la suite de ce mémoire, les conditions de travail ont été différentes dans ces deux classes.
Démarche d’investigation
Qu’est-ce qu’une démarche d’investigation ?
Les cours de sciences dans ma classe suivent cinq étapes. Dans un premier temps, les élèves sont amenés à se poser une question (induite par une situation liée à l’actualité par exemple et / ou proposée par l’enseignant). Les élèves émettent ensuite des hypothèses afin de répondre à la question de départ. Cette phase d’émission d’hypothèses est souvent une phase de débat au sein de la classe car tous les élèves ne sont pas d’accord. Pour valider ou infirmer les hypothèses émises et donc se mettre d’accord, un mode d’investigation est choisi (exemples : expérimentation, modélisation, recherches documentaires… L’expérimentation est privilégiée et toujours choisie quand elle est possible). L’investigation est ensuite lancée. A la fin de l’investigation, les conclusions sont tirées et un retour sur les hypothèses de départ est effectué. Les représentations initiales des élèves sont alors confrontées à la réalité. Les hypothèses sont validées ou infirmées, permettant ainsi de répondre à la question initiale.
Pourquoi mettre en place une démarche d’investigation en classe ?
En 2000, face à la régression de l’enseignement des sciences en primaire, un plan de rénovation de l’éducation des sciences à l’école primaire est lancé. Il doit durer trois ans. Il doit permettre de former les enseignants et de leur fournir des outils afin de les aider à enseigner les sciences en primaire. Le désintérêt croissant des étudiants pour les sciences inspire également une autre opération qui est mise en place en parallèle : « La main à la pâte ». Cette opération s’est inspirée du projet « Hands on » qui s’est déroulé aux Etats Unis, à Chicago. Elle est lancée en France 1996 par Georges Charpak et d’autres scientifiques. Elle vise à promouvoir l’expérimentation dans des classes (particulièrement en écoles primaires) afin d’éveiller les élèves aux sciences et de leur en donner le goût, cela, dès la maternelle. Cette opération a bien fonctionné, la fondation La main à la pâte existe toujours actuellement et fournit aux enseignants de nombreuses idées et de nombreux outils pour enseigner les sciences dans leurs classes. Elle permet également aux enseignants d’échanger entre eux et de poser des questions à des « experts scientifiques ». Par ailleurs, elle encourage les enseignants à faire en sorte que les élèves soient actifs pendant les séances de sciences en leur faisant suivre une démarche d’investigation. Depuis 2002, les programmes scolaires de cycle 3 recommandent également d’enseigner les sciences en suivant une démarche d’investigation. Cette recommandation est renouvelée dans les programmes de 2008 ainsi que dans ceux de 2016 qui recommandent que les connaissances et les compétences en sciences et technologie soient acquises dans le cadre d’une démarche d’investigation telle que celle décrite par La main à la pâte. Cette démarche permet de susciter la curiosité des élèves, de développer leur créativité et leur esprit critique (MEN 2008 ; MEN 2016). Pendant les séances, les élèves sont actifs et donc plus motivés. Les différentes étapes de la démarche permettent aux élèves de structurer leur raisonnement et de construire leurs savoirs (documents d’application des programmes, Sciences et technologie, cycle des approfondissements). Par ailleurs, les phases d’investigation sont réalisées par équipe. Le travail d’équipe permet aux élèves de partager des idées, de rebondir sur les idées des autres afin de réaliser des tâches qu’ils n’auraient pas pu, ou auraient difficilement pu, réaliser seuls. En travaillant et en progressant collectivement, les élèves progressent également individuellement (Roux, 2004). Pour toutes les raisons évoquées dans cette première partie, il parait intéressant et important de faire travailler les élèves selon une démarche d’investigation et cela, dès l’école primaire. Par ailleurs, cela leur permet de se familiariser avec une démarche qu’ils continueront de suivre au collège et au lycée. Néanmoins, même si les retours de l’opération La main à la pâte sont très positifs et même si les programmes recommandent le suivi d’une démarche d’investigation, cette dernière est encore peu appliquée à l’école primaire. Au début de l’année scolaire je pensais que ce constat était lié à un manque de formation scientifique des enseignants de primaire se traduisant par une peur d’enseigner des notions qu’ils ne pensent pas toujours maitriser complètement. Je le pense encore en partie mais ma réflexion sur le sujet a bien évolué puisque j’ai été confrontée à des difficultés dès les premières semaines. Pourtant, je n’appréhende pas la mise en place de séances de sciences dans ma classe. Mes expériences passées me permettent d’être à l’aise pendant les phases d’émissions d’hypothèses mais il n’en est pas de même pendant les phases d’investigation. La deuxième partie de ce mémoire est donc une réflexion sur les difficultés que j’ai rencontrées pendant les phases d’investigation des séances de sciences et sur ce que j’ai commencé à mettre en place pour tenter d’y remédier. Finalement, cette réflexion dépasse le cadre des sciences puisque, comme expliqué par la suite, elle a abouti à une réflexion sur le travail en équipe.
Mise en place de la démarche d’investigation en classe
Mon analyse et ma réflexion se basent sur une séquence que j’ai mise en place sur plusieurs semaines dans ma classe. La fiche de séquence est consultable en annexe (document 1 des annexes). Cette séquence porte sur un projet pluridisciplinaire concernant le changement climatique. Ce projet est en lien avec l’éducation au développement durable et a été lié à d’autres séquences en classe (séquence sur l’éducation aux médias notamment). Dans cette deuxième partie, je commencerai par expliquer la manière dont nous avons travaillé les sciences en classe pour en dégager les obstacles rencontrés et ensuite détailler ce qu’avec les élèves, nous avons essayé de mettre en place pour y remédier.
Comment travaille-t-on les sciences dans notre classe et quels sont les obstacles rencontrés ?
Toutes les séances de sciences menées en classe ont suivi une démarche d’investigation. Pour présenter les obstacles rencontrés lors des séances de sciences, j’ai pris comme appui une séquence sur le changement climatique. Celle-ci vise à faire comprendre aux élèves ce qu’on appelle le changement climatique puis à les faire travailler sur une de ses conséquences, et enfin, sur ses causes. Chaque séance de cette séquence débute par une situation entrainant un questionnement de la part des élèves. Qu’est-ce que le changement climatique ? Pourquoi le niveau des mers augmente ? Qu’est-ce que l’effet de serre ? … Après une réflexion individuelle, les élèves sont amenés à coopérer au sein d’une équipe. Le choix du terme « équipe » par rapport au terme « groupe » n’est pas anodin. Il est lié à ma volonté de faire coopérer les élèves pour les amener, ensemble, en partageant leurs idées, à atteindre un but comme par exemple la mise en place d’une expérience ou encore l’exploitation de documents. Dans un groupe, des personnes peuvent être réunies sans pour autant travailler ensemble. On parle ainsi du groupe classe qui réunit tous les élèves d’une classe. Ces élèves appartiennent au même « groupe » mais peuvent effectuer des travaux individuels avec des objectifs là encore, individuels. Dans une équipe, en revanche, les membres doivent travailler ensemble et même s’ils peuvent effectuer des tâches individuelles, ces dernières doivent leur permettre d’atteindre un objectif commun. Toutes les équipes sont donc des groupes mais tous les groupes ne sont pas des équipes. Si encore aujourd’hui une partie des «équipes» de la classe peut encore s’appeler « groupes » j’espère que ces groupes parviendront à se transformer en équipe d’ici la fin de l’année. Parce qu’elles sont représentatives de la plupart des difficultés que j’ai rencontrées pendant les séances de sciences, j’ai choisi de vous présenter mon analyse de la phase d’investigation de deux séances (séances 4 et 5 de la séquence), réalisées à la suite, pendant une après-midi banalisée de sciences. Ces séances visaient à vérifier deux hypothèses émises par les élèves pour expliquer l’augmentation du niveau des mers : « La fonte des glaciers de Terre entraîne une augmentation du niveau des mers » et, « La fonte de la banquise entraîne une augmentation du niveau des mers ». Ma classe étant composée de 30 élèves, pour des raisons pratiques, j’avais choisi de former six équipes de cinq élèves. En début d’année, l’utilisation de critères d’affinité pour former les équipes me paraissait importante pour la bonne conduite du travail. J’ai donc laissé les élèves former eux-mêmes leurs équipes. Chacune des équipes avait comme objectif de valider ou infirmer une des deux hypothèses. A la fin de l’investigation, la mise en commun et la présentation du travail par chaque équipe devait permettre à chacun de découvrir si les deux hypothèses étaient validées ou infirmées. La fiche de préparation de ces séances est donnée en annexe (document 2 des annexes). J’ai synthétisé l’analyse de ces deux séances dans le tableau 1 ci dessous. Comme indiqué dans ce tableau, j’ai rencontré plusieurs difficultés pendant ces séances. Ces difficultés concernent surtout ma gestion de la classe et des équipes (encore appelés groupes à ce stade de l’année) ainsi que le fonctionnement au sein de chaque équipe. Je me suis également rendu compte lors des séances suivantes que les savoirs qui devaient être acquis à l’issu de ces deux séances d’expérimentation ne l’étaient pas pour tous. Pour chacune des difficultés j’ai essayé de faire la liste des causes possibles, indispensable pour trouver des solutions et ainsi surmonter ces difficultés.
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Table des matières
I)INTRODUCTION
II) GENERALITES
III) METHODOLOGIE
IV) RESULTATS
V) COMMENTAIRES ET DISCUSSION
VI) CONCLUSION
VII) REFERENCES
ANNEXES
RESUME
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