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- Herausgeber: De Boeck (Pédagogie et Formation)
- Kategorie: Bildung
- Serie: Outils pour enseigner
- Sprache: Französisch
- Veröffentlichungsjahr: 2017
Peut-on faire des sciences à partir d'albums de jeunesse ?
Des enfants de 4 ans sont-ils capables de percevoir le principe des leviers en jouant avec des figurines d'animaux ?
Est-il possible pour un enfant d'extraire l'ADN de cellules d'oignons ?
Ces questions et de nombreuses autres trouvent leurs réponses dans cet ouvrage issu des deux journées de réflexion sur la didactique des sciences qui se sont déroulées à la Haute École de Vinci - ENCBW, à Louvain-La-Neuve, Belgique, en mars 2012.
Cet écrit est le fruit du travail interdisciplinaire d'acteurs de terrain.
La première partie s'articule autour de la question suivante : "Comment définir et mettre en oeuvre un enseignement des sciences fondé sur les démarches d'investigation ?"
La seconde partie, plus concrète, présente différentes pratiques de classe qui visent à faire vivre ces démarches d'investigation aux élèves de 2.5 à 14 ans.
À PROPOS DE LA COLLECTION
OUTILS POUR ENSEIGNER
La collection
Outils pour enseigner explore les tendances actuelles de la pédagogie et de la didactique et propose des ouvrages concrets et d'accès aisé pour la construction de savoir-faire et de savoir-être.
Des outils de formation qui joignent la théorie à la pratique, pour les enseignants du fondamental, les étudiants en pédagogie, les inspecteurs, les formateurs ainsi qu'aux éducateurs, animateurs et parents.
Depuis 2012, la collection
Outils pour enseigner a entamé une grande phase de relooking. Ne tardez pas à découvrir les nouvelles couvertures !
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Seitenzahl: 214
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© De Boeck éducation s.a., 2012
EAN : 978-2-8041-7520-7
Cette version numérique de l’ouvrage a été réalisée par Nord Compo pour le Groupe De Boeck. Nous vous remercions de respecter la propriété littéraire et artistique. Le « photoco-pillage » menace l’avenir du livre.
Pour toute information sur notre fonds, consultez notre site web :www.deboeck.com
Conception graphique de la couverture : Annick Deru
1re édition Rue des Minimes 39, B-1000 Bruxelles
Même si la loi autorise, moyennant le paiement de redevances (via la société Reprobel, créée à cet effet), la photocopie de courts extraits dans certains contextes bien déterminés, il reste totalement interdit de reproduire, sous quelque forme que ce soit, en tout ou en partie, le présent ouvrage. (Loi du 30 juin 1994 relative au droit d’auteur et aux droits voisins, modifiée par la loi du 3 avril 1995, parue au Moniteur du 27 juillet 1994 et mise à jour au 30 août 2000.) La reprographie sauvage cause un préjudice grave aux auteurs et aux éditeurs. ISSN 1373-0169 D 2012/0074/192
ARCHAMBAULT J. et CHOUINARD R., Vers une gestion éducative de la classe.
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TIHON M., Jouer aves les sons. La métaphonologie pour entrer dans la lecture. Avec la collaboration de Philippe ROME
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Avant propos
Depuis quelques années, la pénurie des jeunes pour les carrières scientifiques ne fait que s’accroître et on observe chaque année une réduction du nombre de jeunes diplômés universitaires, au point que plusieurs fédérations professionnelles s’alarment des conséquences économiques et politiques qui peuvent en découler.
C’est un danger également pour la démocratie dans la mesure où le citoyen risque de ne plus comprendre la plupart des choix sociétaux qui demandent une compréhension de nombreuses connaissances scientifiques et technologiques.
Le rapport Science Education Now ! redigé par Rocard en 2007 pour la commission européenne préconise l’instauration de nouvelles méthodes pédagogiques fondées sur les démarches d’investigation.
Dès lors, il nous a semblé opportun de rassembler les principaux acteurs de la formation pour réfléchir aux pratiques d’enseignement des sciences. C’est ainsi qu’ont été organisées, au sein de la Haute École Vinci – ENCBW, deux journées de réflexion autour des démarches d’investigation.
Les actes de ces journées, proposés dans la collection « Outils pour enseigner », permettent de garder des traces des différentes communications, d’ainsi prolonger la réflexion et d’encourager la mise en œuvre de ces démarches dans les classes.
La première partie des actes reprend les textes des différentes conférences plénières. Tandis que la deuxième partie propose plusieurs illustrations des démarches d’investigation.
La réalisation éditoriale a été assurée par Thierry Evrard de la Haute École Vinci, et Brigitte Amory de la Haute École Galilée, tous deux formateurs en didactiques des sciences.
Réveille-moi les sciences !
Anne GIACOMELLI Haute École Vinci – ENCBW, directrice de la catégorie pédagogique
Le Colloque auquel vous avez été conviés et les rencontres didactiques auxquelles vous répondez par votre présence, portent un nom dont la polysémie n’aura échappé à personne.
Réveille-moi les sciences !
Telle la belle au bois dormant, les sciences, discipline adulée à travers les figures emblématiques qui les ont portées, Curie, Nobel, Prigogyne seraient-elles endormies dans un sommeil profond, en attente du prince charmant qui traversera ronces et épines pour venir lui redonner vie et sens ?
Le réveil des sciences, quelle belle perspective…
Réveille-moi les sciences !
Les familiers de l’enseignement, retrouveront le terme d’une discipline scolaire appelée ÉVEIL, présente dans les programmes du fondamental et d’une partie de l’enseignement secondaire en Fédération Wallonie Bruxelles. Le premier éveil pour les tout petits, l’éveil à son environnement et au monde pour les plus grands, cette discipline scolaire englobe l’enseignement des sciences, dont les résultats questionnent l’efficience à travers diverses recherches et enquêtes. La désaffection des jeunes générations pour les carrières scientifiques en est un révélateur inquiétant et bien identifié.
Réveille-moi les sciences !
ÉMOI… présent lui aussi dans l’intitulé injonctif de ces deux journées évoque l’émotion, le plaisir et la jubilation ressentis par toute personne qui s’approche des sciences. Discipline du questionnement, de l’observation de ce qui fait notre vie, source d’enthousiasme pour beaucoup et pour les jeunes enfants en particulier. Le succès des activités de découvertes y compris hors du milieu scolaire, de documentaires, de Fred et Jami de la série « C’est pas sorcier » montre à l’envi que les sciences provoquent plaisir et passion.
Pourquoi avoir alors besoin aujourd’hui, de prendre ce temps de croiser nos pratiques et nos regards sur les sciences et sur leur enseignement ? L’enthousiasme pour la discipline ne suffit-il pas à rendre son enseignement passionnant pour les élèves ? Force est de constater que le paradoxe des sciences, belle indomptable, est tout entier dans cette équation. Les sciences passionnent ceux qui les fréquentent mais leur enseignement est jugé « obscur » (Giordan, 2007) « coupé du réel » et « n’introduisant pas aux modes de pensée pour affronter le monde de demain ».
Bien sûr l’école ne peut tout expliquer à elle seule. L’image de la science a évolué dans la société et après le siècle des lumières et les grandes découvertes scientifiques qui ont permis l’industrialisation du monde moderne, le XXIe siècle ne rêve plus mais déchante. Le sentiment que les sciences accompagnent le progrès humain recule. Les catastrophes récentes inquiètent et la science devient menace. L’irrationalité s’installe.
Seul le débat d’idées par la prise en compte de cette réalité sociologique peut amener à inverser les choses. La communauté scientifique se mobilise. La communauté scolaire se sent concernée et c’est la raison même de ces deux journées de réflexion. Des solutions sont à inventer. Elles prendront les contours de l’expérimentation, du défi, du projet, du jeu dont le dénominateur commun est l’apprentissage des démarches scientifiques.
André Giordan (Giordan, 2007) met toutefois en garde. Et je vous livre cette citation en incipit de vos réflexions :
« Le recours à l’expérience semble indispensable, mais nos recherches en didactique montrent les limites de l’expérimentation seule. De plus, une dérive importante peut exister : on confond souvent activité et apprentissage. Apprendre les sciences implique que l’élève ne soit pas seulement actif (avec les mains), mais aussi “acteur” avec sa tête. »
Puissiez-vous être les princes chevaleresques, courageux, ambitieux et un rien téméraires qui nous réveilleront cette belle endormie afin que école et sciences tissent ensemble les liens qui construiront notre humanité de demain.
Bibliographie
Giordan, André. 2007, revue « Prisme » des Professeurs du secondaire du Canton de Vaud.
Première partie
Les jeunes et les sciences en Communauté française : des informations tout en nuance de PISA 2006
Ariane BAYE et Valérie QUITTRE
Université de Liège
1. L’enquête PISA en quelques mots
2. Un échantillon bien singulier
3. Des performances moyennes
4. Les attitudes envers les sciences
5. Les attitudes envers l’environnement
6. La pénurie de scientifiques ?
7. Où en sont les femmes ?
8. Conclusions
De conversations informelles avec des enseignants, il nous revient parfois une image bien terne des enquêtes PISA : notre système éducatif y serait dépeint comme irrémédiablement faible, et ce serait à peu près la seule information apportée par PISA. Cette image est sans doute la rançon du succès médiatique de l’enquête. Tous les trois ans, PISA fait les gros titres de la presse, et qui dit gros titre dit accroche… et l’attention est davantage retenue quand la nouvelle est mauvaise. Il reste donc bien du pain sur la planche aux chercheurs pour redresser l’image et tenter de montrer toute la richesse qu’une enquête comme celle-là peut apporter pour une meilleure compréhension de notre système éducatif. Au niveau de l’enseignement des sciences, PISA apporte non seulement des données en termes de résultats des élèves, mais également de précieuses informations sur les attitudes par rapport aux sciences et l’orientation dans des études ou carrières scientifiques.
Dans les lignes qui suivent, nous allons donc tenter de mettre en évidence ce que l’on pourrait retenir de PISA par rapport aux grands questionnements actuels qui tournent autour de l’enseignement des sciences.
1. L’enquête PISA en quelques mots
L’acronyme PISA désigne le Programme International pour le Suivi des Acquis des élèves de 15 ans. Cette évaluation internationale chapeautée par l’OCDE a lieu tous les trois ans. Trois grands domaines sont systématiquement évalués : la lecture (compréhension), les mathématiques et les sciences. En 2006, environ 400 000 élèves issus de 57 pays ont participé à une évaluation plus particulièrement centrée sur la « culture scientifique ». En Belgique francophone, 2 890 élèves issus de 97 établissements ont participé au test. Cet échantillon est représentatif des élèves de 15 ans.
Le test PISA est élaboré par un panel d’experts de l’enseignement des sciences. Tous les pays sont invités à contribuer activement en proposant des questions et en critiquant le test avant qu’il soit soumis aux élèves. Une fois finalisé, le test est fourni aux pays pour traduction dans les deux langues officielles de l’OCDE : l’anglais et le français. Le processus de traduction et d’adaptation du test et des questionnaires est très contraignant, afin d’assurer au maximum la comparabilité linguistique et culturelle.
Le jour de l’évaluation, un administrateur externe se rend dans l’école avec les carnets d’évaluation. Les 35 élèves de 15 ans sélectionnés aléatoirement dans l’école se retrouvent dans un local commun pour deux heures d’un test composé tant de questions à choix multiple que de questions ouvertes. Ensuite, on demande aux élèves de compléter un questionnaire. En 2006, l’accent a été mis sur les attitudes par rapport aux sciences, l’envie de faire une carrière scientifique, la conscience des problèmes environnementaux… Ces questionnaires permettent de mettre en relation les résultats en sciences avec de nombreuses variables contextuelles (sexe, niveau socioéconomique, parcours scolaire, options suivies…).
2. Un échantillon bien singulier
Avant d’aborder les résultats proprement dits, il convient de repréciser les raisons d’un choix inédit dans les enquêtes internationales : l’âge de 15 ans comme critère de sélection des élèves. En effet, classiquement, les mesures de rendement scolaire s’intéressent à une année d’études donnée. Or, l’OCDE a choisi de comparer les pays sur la base d’un critère d’âge. Pour comprendre ce choix, il faut savoir que l’OCDE, qui s’occupe davantage de développement économique que d’éducation, s’est demandé quelles étaient les compétences des jeunes qui allaient arriver sur le marché de l’emploi dans les différents pays industrialisés. On a donc choisi de comparer les compétences des jeunes juste avant l’âge où ils étaient susceptibles de quitter la scolarité obligatoire à temps plein (16 ans dans de nombreux pays), et non sur la base d’une année d’études. Ce choix méthodologique est particulièrement important à avoir à l’esprit pour les pays qui pratiquent le redoublement. Dans ces pays, une proportion parfois importante d’élèves n’est pas dans l’année scolaire attendue à 15 ans. Ces élèves n’ont dès lors pas eu autant d’opportunités d’effectuer de nouveaux apprentissages en sciences que leurs condisciples. Or, la Belgique francophone, la France et le Luxembourg sont les trois systèmes éducatifs où l’on a le plus redoublé à 15 ans. Grâce aux données de PISA 2003 (figure 1), on a en effet pu estimer que dans ces trois pays, près de 40 % des jeunes de 15 ans déclaraient avoir redoublé au moins une fois. Cette proportion dépasse de très loin celles des autres pays industrialisés, puisque la moitié d’entre eux affichent des taux inférieurs ou égaux à 10 % ! De plus, chez nous, le redoublement se conjugue à la possibilité de changer de filière d’enseignement, ce qui peut mener au quasi abandon de certaines disciplines comme les mathématiques ou les sciences. On l’aura compris, la forte hiérarchisation du système éducatif n’est pas de nature à assurer à tous un bagage commun en sciences, et donc, une moyenne élevée à un test international de rendement.
Fig. 1 : Pourcentage d’élèves de 15 ans ayant déclaré avoir au moins redoublé une fois – PISA 2003.
3. Des performances moyennes1
PISA a adopté une approche originale pour la mesure des compétences en sciences. Deux aspects des sciences ont été mesurés : les connaissances en sciences et les connaissances à propos de la science. Les connaissances en sciences représentent finalement la capacité des individus à utiliser les connaissances scientifiques acquises pour identifier les questions auxquelles la science peut apporter une réponse, pour expliquer un phénomène de manière scientifique et pour tirer des conclusions fondées à partir de faits. Les connaissances à propos des sciences concernent la conscience du rôle de la science et de la technologie dans notre environnement.
Fig. 2 : Performances moyennes aux sous-échelles de compétences en sciences – PISA 2006.
Au niveau des connaissances en sciences (figure 2), les résultats moyens des élèves francophones sont faibles, puisqu’ils sont significativement inférieurs à la moyenne internationale et ce, quel que soit le contenu (Terre et Univers, Systèmes vivants, Systèmes physiques et chimiques). Notons que la France et le Luxembourg appartiennent aussi à ce groupe de pays faibles, ce qui pourrait corroborer l’hypothèse d’une moyenne tirée vers le bas par les nombreux élèves en retard dans ces trois systèmes éducatifs. Notons aussi que les pays ont tendance à garder leur positionnement quel que soit le contenu scientifique, ce qui plaiderait pour une seconde hypothèse : certains pays incluent traditionnellement l’enseignement des sciences très tôt et systématiquement dans leur curriculum, alors que pour d’autres, les disciplines scientifiques sont moins ancrées dans les fondamentaux du système d’enseignement.
Par contre, sur l’échelle de connaissances à propos de la science (figure 2, 1re colonne), le score moyen des Belges francophones est tout à fait comparable à la moyenne internationale. Les questions relevant des connaissances à propos de la science s’intéressent par exemple à la connaissance des moyens utilisés par les chercheurs pour obtenir leurs données ou encore aux méthodes des chercheurs pour utiliser leurs données.
Ces résultats indiquent qu’il y a une vraie difficulté pour nos élèves à mobiliser leurs connaissances scientifiques, mais qu’ils semblent bel et bien familiarisés avec les différents aspects de la démarche scientifique. Notons aussi que cette faiblesse dans les domaines scientifiques n’est pas neuve. En 1971 et en 1995, la Communauté française a participé à deux enquêtes internationales mesurant les acquis en sciences (enquête TIMSS de l’IEA en sciences). Le score moyen des élèves de 2e secondaire y était extrêmement bas, largement en dessous de la moyenne internationale. Ce résultat avait d’ailleurs conduit à l’augmentation du nombre d’heures de sciences au 1er degré de l’enseignement secondaire. Malheureusement, cela ne suffit pas à résorber un profond retard, et cela ne joue pas sur les nombreux facteurs qui interviennent pour expliquer un résultat moyen. Parmi ces facteurs, nous pointons des facteurs structurels comme la forte hiérarchisation de notre enseignement qui ne conduit pas, loin s’en faut, tous les élèves vers une maîtrise des compétences de base en sciences. Nous y ajouterons un facteur d’ordre plus culturel qui serait la place des sciences et de leur enseignement dans ce qui est considéré comme devant être enseigné dès l’enseignement fondamental. Des changements sont intervenus à cet égard, au regard des référentiels actuels, mais bien sûr le curriculum implanté sur le terrain met plus de temps à changer que le curriculum prescrit.
4. Les attitudes envers les sciences
Les données sur lesquelles nous nous appuyons dans les lignes qui suivent proviennent des déclarations des élèves. Elles indiquent ce que les élèves disent trouver important, intéressant… Rien ne permet cependant de quantifier la désirabilité sociale affectant leurs réponses, ou de vérifier s’ils se comportent comme ils le laissent entendre. Il n’empêche, le discours des élèves sur les sciences est intéressant à analyser comme tel, tout en restant prudent sur les interprétations que l’on peut en faire.
On notera d’abord des déclarations assez positives concernant l’intérêt pour les sciences : les phénomènes physiques, chimiques et la biologie sont des domaines pour lesquels plus de 60 % des élèves manifestent de l’intérêt. L’indice d’intérêt pour les sciences, qui combine plusieurs questions posées aux élèves, est d’ailleurs largement plus élevé que la moyenne internationale et que chez les élèves flamands. Nous retenons de ces données qu’il n’y a pas de désaffection pour les sciences en Communauté française.
L’indice de plaisir apporté par les sciences (tableau 1) va dans le même sens. On peut relever une différence intéressante comparativement à la Flandre : là où les néerlandophones disent prendre du plaisir à résoudre des problèmes en sciences, les francophones prennent du plaisir à acquérir de nouvelles connaissances en sciences. Ce type de réponse peut refléter une approche différente dans l’enseignement des sciences entre les deux Communautés. Par contre, les élèves belges ont tendance à avoir moins confiance en eux pour réaliser des tâches dans des domaines scientifiques qu’au niveau international. Or, la confiance en soi est un élément de motivation capital pour développer et entretenir une relation positive à l’apprentissage.
Tableau 1. Questions relatives au plaisir apporté par les sciences (PISA 2006)
Pour les enseignants, il est également utile d’apprendre que l’école a un sérieux adjuvant potentiel pour l’enseignement des sciences : les médias. En effet, lorsqu’on les interroge sur la source de leurs connaissances scientifiques, les élèves répondent massivement « l’école », mais, plus étonnement, ils citent encore plus les médias classiques comme source d’information sur des phénomènes comme la pollution, les pénuries, le nucléaire, etc. Dans la foulée, on peut noter que les jeunes francophones disent pratiquer plus d’activités scientifiques après l’école que leurs homologues flamands ou que les élèves de l’OCDE en général. En examinant les réponses de plus près, il semble que ce soit les émissions scientifiques qui recueillent l’adhésion des jeunes de 15 ans. Au vu des réponses des élèves, on peut penser que se servir de programmes scientifiques de qualité développés par certains médias francophones peut être une aide intéressante, voire précieuse pour les enseignants de sciences.
5. Les attitudes envers l’Environnement
Un autre aspect sur lequel se démarquent les élèves de la Communauté française est l’attitude par rapport à l’environnement. Plus précisément, ils trouvent important d’exercer des contrôles, de réglementer et d’éviter les gaspillages par exemple. À cet égard, ils se positionnent plus volontiers en faveur de mesures coercitives que les jeunes flamands du même âge ou qu’en moyenne au niveau international. Nous avons introduit l’indice de conscience des problèmes environnementaux dans une analyse, afin de déterminer si les attitudes des jeunes par rapport à l’environnement pouvaient être un levier que des enseignants pourraient utiliser dans leur classe. La réponse est oui. Il apparaît que la conscience des problèmes environnementaux et le sentiment de responsabilité par rapport au développement durable ont un impact positif et conséquent sur les résultats en sciences. Ces variables ont plus d’impact que le fait d’être immigré ou le statut socioéconomique de l’élève. Comme il s’agit d’éléments modifiables par des pratiques d’enseignement, il apparaît tout à fait pertinent de se servir des aspects environnementaux au moins comme contexte ou accroche pour des cours de sciences. Il semble aussi que des jeunes sensibilités aux aspects environnementaux et au rôle capital que la science peut jouer par rapport à cette problématique pourraient trouver là une motivation à s’engager dans des études ou carrières scientifiques. Et l’on évoque souvent une pénurie dans ces domaines.
6. La pénurie de scientifiques ?
