Rencontre avec Ange Ansour, Patrice Clair et Valentin Dulondel

- Quels critères pédagogiques avez-vous privilégiés pour concevoir ces 10 missions ?

Ce manuel est un outil complet et pratique pour enseigner les sciences en CM1 et CM2 de manière ambitieuse et rigoureuse en ouvrant la classe aux laboratoires de recherche scientifique. Pour que chaque élève maîtrise les notions au programme et la méthode scientifique en tant que telle, nous avons fait le choix de proposer une démarche qui s’apparente à celle d’une démarche de projet classique mais en mettant l’accent sur l’explicitation de chaque étape et de chaque acquis. Ainsi les élèves bénéficient à la fois de la motivation du projet et de la rigueur d’une trame pédagogique accompagnatrice.

Cet ouvrage repose sur la méthode de l’éducation par la recherche. Il est conçu et rédigé par une équipe de dix chercheurs et de trois enseignants pour offrir à tous les enseignants une double garantie : la rigueur scientifique et la pertinence pédagogique.

Ainsi, chaque enseignant a entre les mains un outil qui repose sur deux piliers :

1- un cadrage scientifique accessible. Rédigée par des scientifiques à l’attention des enseignants, cette introduction dote les professeurs des écoles de toutes les connaissances nécessaires pour déployer en toute sérénité l’enseignement des sciences et technologies à l’école.

2- un guidage pédagogique rigoureux où sont détaillés tous les gestes professionnels. La trame est conçue par les auteurs de cet ouvrage, tous les trois spécialistes de la méthode de l’éducation par la recherche telle qu’elle a été incarnée par les projets Savanturiers-Ecole de la Recherche.

- Comment ces missions s'intègrent-elles dans les programmes officiels de sciences et technologie pour le cycle 3 ?

Toutes les notions au programme sont abordées mais non de manière linéaire. De fait, nous avons procédé au décompte de tous les attendus des programmes qui, mis bout à bout, seraient impossibles à approfondir en l’état. Nous avons regroupé les attendus à partir du point de vue de leur cohérence scientifique et la compatibilité avec la progressivité des apprentissages. Chaque mission aborde plusieurs aspects du programme pendant une période scolaire. Par exemple, le chapitre Volcanobot permet d’aborder les sciences de la Terre et la robotique. Les élèves donnent ainsi sens aux apprentissages scientifiques, qui ne sont plus réduits à des notions isolées qu’ils ne peuvent pas, magiquement, contextualiser ou relier entre elles.

Enfin, nous avons veillé, à chaque fois qu’il était possible de le faire, de mobiliser les langages mathématiques et la modélisation pour que ces jeunes élèves goûtent au plaisir d’utiliser les maths pour interpréter, modéliser ou synthétiser des données scientifiques.

« Les élèves ont beaucoup progressé dans leur production ; le fait de fabriquer des prototypes, puis les gliders, donnent plus de sens aux différents écrits : l’élève est content de rendre compte à l’oral comme à l’écrit de l’avancée de son projet. »

- Quelles sont les étapes d’une mission ?

Les chercheurs procèdent toujours de manière identique, quel que soit leur domaine : dans un champ donné, une nouvelle question émerge. Ils procèdent à la collecte des résultats et connaissances existants, construisent leur protocole, récoltent les données, les interprètent par rapport à leur question de départ puis les publient.

L’éducation par la recherche n’est rien d’autre que l’adaptation à la classe de cette procédure.

Ainsi, dans la classe, en suivant cet ouvrage, quelle que soit la thématique scientifique, vous allez suivre les cinq étapes de la démarche scientifique telle que nous vous la proposons. Nous avons adapté chacune de ces cinq étapes fondamentales au travail des élèves :

1- Problématique scientifique : les élèves découvrent la problématique et le défi proposé par le chercheur par l’intermédiaire d’une vidéo de présentation.

2- Etat de l’art : les élèves vont devoir mettre en lien des documents à caractère scientifique pour chercher des informations leur permettant d’avoir les connaissances nécessaires pour mener à bien la mission. Cette étape est cruciale, cette immersion par la lecture permet aux élèves, tout au long des étapes suivantes, de formuler des hypothèses ou de suivre un protocole expérimental en mobilisant les notions et les quelques repères préalables acquis dès le démarrage.

3- Protocole de recherche : les élèves vont émettre des hypothèses, mettre en place des expériences ou des modélisations, et collecter des données en utilisant des outils mathématiques et des méthodes scientifiques.

4- Interprétation des résultats : les élèves vont compiler les résultats du protocole expérimental, les comparer, les analyser, voir si on peut répondre à la problématique et comment.

5- Publication des résultats : comme tout scientifique, les élèves vont publier leurs résultats.

Nous avons, ici aussi, repris les modèles existants dans le monde scientifique et nous proposons des canevas pour l’écrit et l’oral.

Cinq modalités sont proposées : l’article, le film, le poster scientifiques, le diaporama, ou la maquette. Pour les 3 derniers, les élèves devront rédiger les explications qui accompagneront la publication.

Un élément motivationnel pour l’élève, qui inscrit son travail dans la continuité du monde des savoirs, est la vidéo grâce à laquelle ils vont découvrir le chercheur, son domaine de recherche et la problématique ou le défi qu’il leur lance en lien avec ses propres travaux. Le chercheur va les inviter à suivre sa propre démarche, comme s’ils étaient ses petits stagiaires : comprendre la problématique, faire un état de l’art (recherche documentaire), suivre le protocole expérimental, etc.

Comment les missions encouragent-elles les élèves à développer leur esprit critique et leurs compétences de recherche ?

Cet ouvrage rapproche classes et laboratoires pour faire des sciences de manière rigoureuse et créative, on apprend à vérifier, à émettre des hypothèses de manière méthodologique, etc.

Mais, plus fondamentalement, nous souhaitons, à travers ce manuel, permettre à tous les enseignants d’être en mesure de relever le défi majeur qui se pose à leurs élèves : grandir dans un monde où l’exercice plein et raisonné de la citoyenneté exige une littératie scientifique solide et créative. En plus d'apprendre des « produits du savoir », les élèves doivent apprendre progressivement à comprendre comment fonctionne la « production des savoirs ». En d’autres termes, comprendre, par itération, quelle est la nature spécifique du savoir scientifique, ce qui le distingue, comment il est produit, comment il est validé et comment il circule. C’est cette connaissance qui déterminera leur rapport de confiance à la science et leur donnera les clés pour participer pleinement à la marche du monde.

Les étapes d'une mission !

Avez-vous pu observer des retours spécifiques des enseignants ou des élèves lors de la phase de test du dispositif ? Lesquels ?

Voici un focus sur des classes qui ont travaillé sur les missions Glider et Volcanobot dans une école à majorité allophone.

Un point fort : le réinvestissement

Les enseignants ont noté la capacité des élèves à réinvestir le vocabulaire et les savoirs acquis pendant les premières phases (découverte de la problématique et l’état de l’art) tout au long des étapes. « Les phases d’expression orale sont très intéressantes : les élèves doivent acquérir un vocabulaire spécifique ; ils doivent réemployer ce lexique technique à bon escient. ».

« Les séances complexes, comme Jigsaw sur l’état de l’art, présentent un fort investissement mais le rendement est important dès la 2^e séance : réinvestissement des méthodes de travail, gain de temps et efficacité de rendement, tous les élèves répondent et pas seulement un. Complexité mais économie d’échelle rapide ! ».

Les langages

« Les modules permettent de varier les écrits : schématisation, dessin, compte rendus, cahier des charges. »

« Les élèves ont beaucoup progressé dans leur production ; le fait de fabriquer des prototypes puis les gliders donnent plus de sens aux différents écrits : l’élève est content de rendre compte à l’oral comme à l’écrit de l’avancée de son projet. ».

« Les échanges avec la chercheuse leur ont aussi permis de progresser dans le langage, en général : poser des questions, argumenter, mais aussi tenir compte de l’avis des autres, écouter pour comprendre les propos de la chercheuse. »

De la méthode, pas de devinettes

Les élèves ont davantage recours à l’argumentation et moins à l’essai/erreur aveugle. Les enseignants attribuent cela à la possibilité pour les élèves de s’appuyer sur les connaissances pour avancer « il y a de l’air dans la bouteille, donc elle va flotte ».

Un bémol : le temps !

Les enseignants ayant mené la mission Volcanobot conseillent de prévoir plutôt une heure et non 30 minutes à l’exploitation de la vidéo du chercheur, d’autant que les élèves manifestent un grand intérêt pour décortiquer et comprendre, ce qui ouvrent l’imaginaire des élèves.

Une classe de chercheurs !

« Le fait d’être en relation avec une chercheuse qui leur a confié une mission était très motivant pour les élèves. Cela rend les apprentissages beaucoup plus concrets : beaucoup de manipulations qui obligent les élèves à se poser des questions, à chercher des informations, à coopérer. »

« Ces modules sous forme de mission amène l’élève à une réelle posture de « chercheur » et « d’ingénieur » : l’élève prend conscience des étapes pour réaliser un objet technologique ; il comprend qu’il est nécessaire de respecter ces étapes pour mener à bien sa réalisation. »

« L’élève doit résoudre de « vrais » problèmes, il doit faire des essais, analyser et restituer des résultats et pour cela travailler en équipe avec ses camarades. Il doit aussi apprendre à tenir compte des propositions des autres. »

Quelques recommandations de profs

« S’appuyer sur le guide de lecture de la vidéo qui est très utile. »

« Pour réussir à faire tourner les élèves sur des expériences différentes, type, séance laboratoires, il faut réunir deux conditions : stabilité de la procédure et choix de manip simple. »

« Les documents « clés en mains » sont très bien adaptés au niveau des élèves et très utiles à l’enseignant : ils structurent les séances de façon rationnelle et efficace. »

Brochure pédagogie Cycles 2&3

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Découvrez une sélection de ressources dédiées exclusivement aux cycles 2 & 3. Ces « essentiels pédagogiques » ont vocation à nourrir votre pratique enseignante, encourager l’éveil des élèves et répondre aux enjeux d’un enseignement moderne et inclusif. Bonne lecture !

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