Une « nécessaire interaction » des pratiques littéraires et scientifiques

Où en est l’élève de quatre, cinq ans en matière de développement cognitif ?

Selon Piaget (1950), l’enfant développe sa pensée en agissant sur son environnement. Ce théoricien distingue quatre stades de développement qui correspondent à autant de structures cognitives. Le premier stade (de 2 à 5 ans) est le stade sensorimoteur. Pendant cette période, l’enfant fait l’expérience du monde par ses mouvements et ses sensations. Il agit sur les objets et prend conscience de leur caractère permanent. Pour Piaget, il faut d’abord que l’enfant se développe cognitivement pour pouvoir apprendre. L’apprentissage se construit en trois phases qui sont le vécu, le perçu et le représenté. La première phase, le vécu, est primordiale.
L’enfant a besoin de vivre les choses pour s’en rappeler et se les approprier. Dans cette logique, mes deux séquences d’apprentissage que je présenterai par la suite contiennent plusieurs phases de manipulation. La séquence de la balançoi re à bascule permet à l’élève d’utiliser cet objet puis de le modéliser. De même, la séquence sur l’ombre et la lumière offre la possibilité à l’enfant de découvrir corporellement ce s phénomènes. Ensuite, le perçu permet de prendre du recul par rapport au vécu. L’élève n’est plus dans l’action mais il est invité à se rappeler de ses manipulations. Pour cela, il raconte ce qu’il a fait en utilisant le langage d’évocation. Aussi, dans mes deux séquences, une affiche à la fin de chaque séance a été réalisée av ec les élèves afin qu’ils s’approprient pleinement le stade du perçu. L’enfant peut également dessiner ce qu’il a fait pour mieux le percevoir. Enfin, le représenté est le passage de ce qui a été fait aux connaissances. Pour cela, le professeur des écoles doit amener l’élève à transférer son savoir à d’autres situations. Par exemple, quelques temps après la séquence d’apprentissage sur l’équilibre, j’ai proposé aux élèves de comparer des poids à l’aide d’une balance de Roberval. Pour l’utiliser correctement, ils ont dû transférer leurs connaissances du fonctionnement de la balançoire à bascule.
Quant à Vygotsky (1934), il rejoint Piaget dans le sens où il pense que l’enfant a besoin d’agir sur son environnement pour se développer cognitivement. Mais, à la différence de Piaget, il défend l’idée que l’apprentissage se fait par les interactions sociales. Autrement dit, l’élève développe sa pensée lorsqu’il interagit verbalement avec les autres. Il passe d’une pensée sociale à une pensée individuelle.
Bruner (1960) reprend les trois stades de l’apprentissage définis par Piaget, qu’il nomme les trois modes de représentation du savoir : le mode énactif, le mode iconique et le mode symbolique. Le mode énactif signifie que l’enfant apprend en faisant. Les objets et les phénomènes n’existent pour l’élève que parce qu’il est capable d’agir sur eux . Le mode iconique est constitué d’images que l’enfant se crée pour se représenter le monde. Ce mode se rapproche du stade du perçu chez Piaget. Enfin l e mode symbolique se définit par des concepts. C’est- à- dire que l’élève n’a plus besoin de se créer d’images pour comprendre le monde. Seul le langage suffit. Cela correspond au stade du représenté chez Piaget.

Que peut-on envisager à l’école maternelle ?

« Apprendre en réfléchissant et en résolvant des problèmes » est l’une des modalités d’apprentissage de l’école maternelle. Les nouveaux programmes de maternelle soulignent que « pour provoquer la réflexion des enfants, l’enseignant les met face à des problèmes à leur portée. » Il s’agit donc de rendre les élèves autonomes intellectuellement. La démarche d’investigation peut s’apprendre très tôt, dès l’école maternelle. Il est important d’initier les plus jeunes à ce type de démarche afin de faciliter son implantation.
Les enfants de maternelle son t très curieux . Face au monde qui les entoure, et encore plus quand ils son t mis en relation avec des objets, des phénomènes ou des êtres vivants, il s se posent de nombreuses questions. Giordan précise que « si les « petits » ont du mal à les expliciter ou s’ils n’accèdent pas encore à certains types d’organisation de la pensée propres à la pensée scientifique, ils n’en développent pas moins une intense activité intellectuelle nourrie par un besoin d’agir, de connaître, de découvrir » (1999, p.62). Il n’est donc pas nécessaire d’attendre l’âge de douze, treize ans avec le stade hypothético – déductif (stade des hypothèses et de la déduction logique) dans l’échelle des stades de Piaget pour amorcer la démarche d’investigation.
Chaque étape de la démarche d’investigation doit être explicitée aux élèves. Ensuite, l es panneaux représentant les différents stades de ce dispositif doivent être successivement construits par les élèves sous forme de dictées à l’adulte. Pour que les élèves s’approprient les étapes de la démarche d’investigation, il est important de penser à la situation déclenchante qui est la première phase de ce dispositif.

Les différentes entrées possibles en sciences

Il existe plusieurs entrées en matière pour le domaine 5 de l’école maternelle qui s’intitule « explorer le monde » . D’abord, la phase de découverte peut être libre. Par exemple, les élèves peuvent être amenés à réaliser un dessin libre d’une situation décrite par l’enseignant. Mais, le professeur des écoles peut confronter directement l es élèves à une situation scientifique qui les interroge en les laissant observer et manipuler. Ils décrivent ensuite la situation, échangent et formulent le problème. Par exemple, l’observation et la manipulation de plusieurs objets est une occasion pour les enfants d’identifier leurs caractéristiques. Le fonctionnement de ces objets sera étudié par la suite.
Sinon , une sortie extérieure ou la visite d’un lieu peut déclencher le questionnement des élèves et être la première phase d’une séquence d’apprentissage.
Enfin, les albums de littérature de jeunesse sont une autre entrée en sciences. Ces derniers proposent des situations déclenchantes et motivantes qui permettent à l’enfant de confronter l e monde imaginaire au monde réel pour essayer de les distinguer. Les albums de littérature de jeunesse renforcent les interactions entre la langue (langage oral et écrit) et l’ apprentissage des sciences. J’ai choisi de m’intéresser plus particulièrement à cette dernière entrée en sciences pour mon travail de mémoire.
Dans tous les cas, il faut tenir compte des représentations initiales des enfants, partir de ce qu’ils savent est essentiel pour construire la séquence d’apprentissage. En fin de séquence, l’enseignant mesure l’évolution des représentations des élèves p our savoir s’il y a eu apprentissage. Ensuite, les connaissances acquises devront être transférées à d’autres situations vécues par les enfants si l’on veut qu’elles fassent sens pour eux.

Quels liens entre la littérature et les sciences ?

Une « nécessaire interaction » des pratiques littéraires et scientifiques

Philippe Sabot admet qu’ « Il est tentant d’opposer la science et la littérature, en tant qu’elles relèvent a priori de visées et de procédures incomparables, voire incompatibles » (2006, p.23). En effet, la science est une recherche de la vérité qui part des protocoles expérimentaux pour vérifier des théories ; la littérature s’apparente à des écrits réels ou imaginaires qui sont rédigés dans le but de plaire. La littérature rechercherait donc le beau, la beauté formelle et les sciences la vérité. Philippe Sabot pense que cette « opposition abstraite relève sans doute d’une construction historique et institutionnelle ». En faisant interagir les sciences et la littérature, il ne s’a git pas d’annuler leurs spécificités mais de les rendre plus efficaces. Les textes littéraires s’écrivent en tenant compte des préoccupations de la science et de la recherche de la vérité. En parallèle, les discours scientifiques s’élaborent sur les modèles de la rhétorique.

Travailler en interdisciplinarité

D’après la définition du petit Larousse (2013), l’interdisciplinarité est « le caractère de ce qui est interdisciplinaire ». L a définition du mot « interdisciplinaire » est la suivante : « qui établit des relations entre plusieurs disciplines ou sciences ». Ainsi, tisser des liens entre les disciplines scolaires revient à faire de l’interdisci plinarité. Selon le dictionnaire encyclopédique de l’éduction et de la formation (1994), l’interdisciplinarité n’est pas une nouvelle discipline, mais une modalité pédagogique. Dans cette optique, j’ai choisi de débuter mes deux séquences par la découverte d’un album et de l’exploiter progressivement au fil des séances.
L’album de littérature de jeunesse occupe une place importante en maternelle car c’est une première entrée en littérature pour l’enfant. Il présente une variété de thèmes auxquels les enf ants sont confrontés, allant du monde imaginaire au monde réel. L’enfant se construit une première culture littéraire et acquière des premières compétences de lecture. Christiane Laborde (2009), prévient toutefois qu’il ne faut pas restreindre l’exploitation d’albums de littérature de jeunesse aux seuls apprentissages en lecture. Rubiliani et Kolodziejczyk (2002), précisent que la littérature ne relève pas uniquement de l’apprentissage du langage dans toutes ses dimensions. Elle participe également à l’exploration du monde et à l’acquisition de diverses compétences et connaissances. Ces auteurs soutiennent que travailler en interdisciplinarité permet d’ « identifier les objectifs spécifiques à chaque domaine et à les croiser dans une démarche synthétique et cohérente ». (2002, p.58).
Au cours de la séquence sur l’équilibre, les élèves ont eu l’occasion d’expérimenter le fonctionnement de la balançoire à bascule. Ils auront aussi l’occasion de réinvestir son utilisation dans le cadre d’une séquence de motricité au cours de laquelle les enfants devront expliquer aux élèves de petite section de maternelle son utilisation. Ainsi, cette transposition didactique permet aux élèves de ma classe d’asseoir leurs savoirs. Par ailleurs, la compréhension du fonctionnement de la balançoire à bascule a permis aux élèves d’utiliser la balance de Roberval pour comparer des objets selon leur masse . Concernant la séquence sur l’ombre et la lumière, les élèves ont eu l’occasion de réaliser des expériences avec leur ombre durant la séquence. Ils pourront se servir de leurs découvertes pour réaliser un spectacle intitulé « ombres et lumières » . De plus, un travail en vocabulaire a été mené en parallèle avec la découverte de plusieurs expressions contenant le mot « ombre » comme : « marcher plus vite que son ombre » ; « faire de l’ombre à quelqu’un »

Des albums de littérature de jeunesse qui favoris ent la démarche d’investigation

La typologie des albums

D’après Laurence Cathelin (2007), il existe trois grandes catégories d’albums : les albums documentaires, les albums de fiction et les ouvrages mixtes. Cette catégorisation ne doit pas être figée car de nombreux albums de littérature de jeunesse font partie de plusieurs catégories. Cette catégorisation doit plutôt être pensée comme un outil de structuration intellectuelle.
D’abord, les album s documentaires ont pour mission première de décrire, informer et expliquer. Il s permettent au lecteur d’enrichir ses connaissances sur un thème et de modifier ses savoirs. Les albums documentaires représentent un monde qui se veut le plus proche possible de la réalité. Cependant, il s ne permettent pas de mettre en œuvre la démarche d’investigation puisque les apports scientifiques sont déjà présentés. L’élève n’est pas face à une situation problématique lui permettant d’émettre des hypothèses et les teste r. Par contre, les album s documentaires peuvent être utilisés dans le cadre de la démarche d’investigation lorsque la réponse à un problème scientifique ne peut pas être résolue par l’expérimentation.
Ce type d’album peut également être utilisé pour vérifier un savoir établi.
Ensuite, les albums de fiction transcrivent une vision du monde propre à l’auteur afin de provoquer la réflexion du lecteur sur le fonctionnement du monde réel. L’enjeu de ces albums n’est pas d’apporter des connaissances mais de développer l’esprit critique du lecteur en fonction de la prise de position de l’auteur.
Enfin, l es ouvrages mixtes qui peuvent être qualifiés de fictions- documentaires, présentent une histoire contrainte par les lois de la nature. Il s se situent entre les albums de fiction et les documentaires. Il s distrai ent tout en informant. Leur contenu documentaire peut être implicite ou signalé. Laborde sur le site « l a main à la pâte » affirme que « Certains albums de littérature de jeunesse de type narratif lus en cycle 1 ou 2, proposent d’intéressantes situations déclenchantes pour mettre en œuvre une démarche d’investigation en sciences à l’école primaire ».

Un tout petit coup de main

Un tout petit coup de main est un album de fiction – documentaire écrit par Ann Tompert et Lynn Munsinger, datant de 1997. Il raconte l’histoire d’u n éléphant et d’une souris qui veulent jouer ensemble sur une balançoire à bascule. Mais ils rencontrent un problème les empêchant de s’amuser… L’éléphant reste en bas sur la balançoire à bascule et la souris reste en haut. D’autres animaux viennent à tour de rôle « s’empiler » du côté de la souris pour que l’éléphant se soulève mais la balan çoire à bascule ne bascule pas. Il suffit d’un « tout petit coup de main » d’un coléoptère pour que l’éléphant bascule enfin . Cette histoire demande de véritables investigations pour comprendre les façons dont l’éléphant et la souris peuvent se balancer.
Aussi, cet album de littérature de jeunesse présente une situation ludique et tient compte du vécu de l’enfant. En effet, la majorité des enfants ont déjà joué sur une balançoire à bascule.
Si cela n’est pas le cas, ils ont la possibilité dans la séquence que je propose, de tester cet objet technique. Cependant, Laborde souligne sur le site « la main à la pâte » que « Passer du fictif au réel n’est pas aisé, on peut même bien souvent noter l’effet inverse, les enfants, notamment les plus jeunes, ne parvenant que difficilement à se détacher de l’histoire, confondant réalité et fiction. » Pour pallier à cette difficulté, le professeur des écoles se place en tant que médiateur et aide les élèves à passer d’un monde à l’autre en les invitant à faire exister ce qui est raconté dans l’album.

Le monde des ombres

Avant de définir l’ombre, il est important de s’intéresser à la manière dont les enfants l’expliquent. Selon Edith Saltiel (2009), de l a fondation « la main à la pâte », les enfants pensent souvent que l’ombre est matérielle, noire et animée. « Il n’existe apparemment pas, pour les enfants, de lien entre l’ombre d’un objet, la source lumineuse et l’objet placé entre les deux. » (2009, p.44). Cela s’est confirmé lorsque j’ai demandé aux élèves au cours de la troisième séance de dessiner leur ombre dans la cour de récréation un jour de ciel bleu .
Certains n’ont pas dessiné le soleil, d’autres n’ont pas dessiné leur ombre attachée à leurs pieds. Une séance supplémentaire de modélisation a donc dû être effectuée pour que les élèves puissent établir le rapport entre l’ombre, la lumière et l’objet.
Une ombre se matérialise par une silhouette qui n’a pas d’épaisseur. Il s’agit d’une zone sombre qui est créée par l’interaction d’un objet opaque et d’une source de lumière. Une ombre prend la forme de l’objet et dépend de sa position et de son orientation par rapport à la source de lumière. Le dictionnaire rai sonné de la Physique de M. Brisson (1789) définit l’ombre de la façon suivante : « Défaut de jour dans un endroit où la lumière ne peut pas agir à cause du corps opaque qu’elle rencontre. L’ombre est toujours derrière le corps du côté opposé à la lumière. » Ainsi, il faut retenir que la source lumineuse, l’objet et l’ombre sont toujours alignés dans cet ordre. L’ombre de l’objet est toujours opposé e à la source de lumière par rapport à l’objet.

Formulation de la problématique

Mes recherches m’ont permis de constater l’historique de l’enseignement des sciences et de la technologie. Aujourd’hui, la démarche d’investigation est vivement recommandée par les instructions officielles. Elle concerne le domaine 4 du socle commun qui s’intitule « les systèmes naturels et les systèmes techniques ». L’élève doit être capable de savoir mener une démarche d’investigation. « Pour cela, il décrit et questionne ses observations ; il prélève, organise et traite l’information utile, il formule des hypothèses, les teste et les éprouve ; il manipule, explore plusieurs pistes […] ; il analyse, argumente, mène différents types de raisonnement (par analogie, déduction logique…) ; il rend compte de sa démarche ». De cette façon, l’élève est pleinement acteur de ses apprentissages et construit lui – même son savoir. Le professeur des écoles fait aussi prendre conscience aux élèves des différentes étapes de la démarche d’investigation. L’enjeu est donc double : l’élève acquière des connaissances scientifiques d’une part et la méthodologie de la démarche d’investigation d’autre part.
L’enseignant est attentif aux cheminements qui se mettent en p lace, aussi bien par les actions que par le langage.
Mes recherches m’ont également permis d’analyser les différentes entrées en sciences.
Parmi ces dernières, j’ai choisi de m’intéresser aux albums de littérature de jeunesse qui sont omniprésents en maternelle. Ainsi, je me suis orientée vers la problématique suivante :
Les albums de littérature de jeunesse, présentant un phénomène scientifique , permettent- ils à l’élève de mettre en place une démarche d’investigation ?
D’une part, je pense que les albums de littérature de jeunesse sont déclencheurs d’un questionnement scientifique chez l’enfant. D’autre part, j’émets l’hypothèse qu’ils favorisent la vérification expérimentale, qu’ils donnent envie à l’élève de vérifier ce qui est présenté dans le livre.

Méthode

Pour répondre à ma problématique, j’ai mis en place deux séquences d’apprentissage , chacune centrée sur un album de littérature de jeunesse. La première séquence me permet de savoir où en sont les élèves dans la démarche d’investigation. La seconde séquence me permet de mesurer l’évolution de leur démarche. La séquence « témoin » présente quelques principes de l’équilibre. Selon le document Idée de programme pour des activités de sciences physiques et de technologie avec des enfants de 3 à 6 ans, reçu lors du cours de science de l’ UE 403, les élèves de petite section doivent être capables d’identifier un objet lourd et un objet léger. En moyenne section, ils prennent conscience de la nécessité d’une balance pour comparer des poids. Enfin, en dernière année de maternelle, il e st possible d’appréhender la notion de bras de leviers. La seconde séquence met en avant certaines caractéristiques de l’ombre. Les enfants de petite et moyenne sections de maternelle constatent d’abord l’existence de l’ombre en jouant avec cette dernière. Ensuite, le professeur des écoles retient leur attention sur le déplacement des ombres par rapport au soleil. Enfin, il est intéressant d’aborder la taille des ombres. En grande section, il est possible de s’intéresser aux effets de la lumière (sur les pl antes, sur la météorologie), à sa composition, sa réflexivité.

Choix pédagogiques

L’organisation de la classe

Pour mettre en place m es séquences, j’ai d’abord réfléchi à l’organisation de la classe. Les élèves ont été répartis en 4 groupes globalement équivalents (3 groupes de 6 élèves, 1 groupe de 5 élèves) et hétérogènes en fonction des évaluations diagnostiques. Les séances se sont déroulées en atelier dirigé. L a séance 4 de la première séquence et la séance 5 de la seconde séquence se sont déroulées en demi – classe car le but était d’établir un langage scientifique commun.

Les supports

Ensuite, je me suis interrogée sur les supports que j’allais utiliser. Selon La Garenderie (1982), on distingue deux types de profils pédagogiques, les auditifs et les visuels. Les premiers reformulent intérieurement ce qu’ils entendent pour comprendre et apprendre. Les seconds s’appuient sur des représentations visuelles (affiches, images, schémas…) pour s’approprier les apprentissages. Ils ont donc besoin de repères visuels. Ainsi, à chaque étape de la démarche d’investigation, une affiche a été réalisée avec les élèves pour qu’ils gardent un e trace écrite de la séance (annexes 5 et 6). Les panneaux ont été affichés dans la classe.
Aussi, j’ai pris en photo chaque affiche pour qu’elle soit collée dans le cahier des enfants et qu’ils puissent s’y référer quand ils le souhaitent.
De plus, l es livres ont l’avantage de présenter des illustrations qui permettent à certains enfants d’identifier le problème et se rappeler de l’histoire plus facilement. Par exemple sur les premières affiches intitulées « on se demande », les enfants pouvaient se référer à l’illustration des livres qui résumaient la situation problème.

Les sacs à albums

Pour exploiter le plus efficacement possible les albums, j’avais mis ces derniers à disposition des élèves à partir des deuxièmes séances. Dans chaque sac, les enfants trouvaient le livre avec les marottes de l’histoire. Cela a permis aux élèves de se familiariser davantage avec les albums pour éviter que ceux- ci ne représentent une difficulté supplémentaire dans la mise en œuvre de la démarche d’investigation. Les enfants pouvaient utiliser librement ces sacs à albums à n’importe quel moment de la journée quand ils avaient terminé leur travail.

Les ateliers d’entrainement

Enfin, à la suite de la séance 3, lors du temps d’accueil du matin, j’avais mis à disposition des élèves la balançoire à bascule et les animaux modélisés. Les enfants po uvaient jouer librement avec ces objets et s’entrainer à faire basculer l’éléphant de différentes façons. Il a en été de même pour la séquence sur l’ombre. J’avais disposé dans un coin de la classe une lampe de poche, un playmobil et une feuille blanche. Les enfants pouvaient vo ir l’ombre du playmobil sur la feuille.

Table des matières
1. Introduction 
2. Etat de l’art
2.1 L’enseignement des sciences et de la technologie
2.1.1 De la méthode déductive à la démarche d’investigation
2.1.2 La démarche d’investigation
2.1.3 Où en est l’élève de 4, 5 ans en matière de développement cognitif ?
2.1.4 Que peut-on envisager à l’école maternelle ?
2.1.5 Les différentes entrées possibles en sciences
2.2 Quels liens entre la littérature et les sciences ?
2.2.1 Une « nécessaire interaction » des pratiques littéraires et scientifiques
2.2.2 Travailler en interdisciplinarité
2.2.3 Des albums de littérature de jeunesse qui favorisent la démarche d’investigation
2.2.3.1 La typologie des albums
2.2.3.2 Un tout petit coup de main
2.2.3.1 Il ne faut pas faire pipi sur son ombre
2.3 Des connaissances indispensables
2.3.1 Le monde des équilibres
2.3.2 Le monde des ombres
2.4 Formulation de la problématique
3. Méthode 
3.1 Contexte de mise en oeuvre
3.2 Modalités de travail
3.3 Choix pédagogiques
3.3.1 L’organisation de la classe
3.3.2 Les supports
3.3.3 Les sacs à albums
3.3.4 Les ateliers d’entrainement
3.4 Choix didactiques
3.4.1 L’évaluation
3.4.2 La modélisation
3.4.3 La démarche d’investigation dans mes séquences
4. Résultats 
4.1 Le questionnement scientifique
4.1.1 La formulation d’un problème
4.1.1.1 Première séquence
4.1.1.2 Seconde séquence
4.1.2 La formulation des hypothèses
4.1.2.1 Première séquence
4.1.2.2 Seconde séquence
4.1.3 Le « dessin » scientifique
4.1.3.1 Première séquence
4.1.3.2 Seconde séquence
4.1.4 La mise en ordre des étapes de la démarche d’investigation
4.1.4.1 Première séquence
4.1.4.2 Seconde séquence
4.2 La vérification expérimentale
4.2.1 La recherche d’un protocole expérimental
4.2.1.1 Première séquence
4.2.1.2 Seconde séquence
4.2.2 La validation ou la réfutation des hypothèses
4.2.2.1 Première séquence
4.2.2.2 Seconde séquence
4.2.3 Le savoir scientifique
4.2.3.1 Première séquence
4.2.3.2 Seconde séquence
5. Discussion 
Bibliographie

Télécharger le rapport complet