Étapes et principes
LES ÉTAPES
« La construction de savoirs et de compétences, par la mise en œuvre de démarches scientifiques et technologiques variées et la découverte de l’histoire des sciences et des technologies, introduit la distinction entre ce qui relève de la science et de la technologie, et ce qui relève d’une opinion ou d’une croyance. La diversité des démarches et des approches (observation, manipulation, expérimentation, simulation, documentation…) développe simultanément la curiosité, la créativité, la rigueur, l’esprit critique, l’habileté manuelle et expérimentale, la mémorisation, la collaboration pour mieux vivre ensemble et le gout d’apprendre. » BO spécial 26 novembre 2015.
Qu’est-ce qu’une représentation ?
« C’est un modèle personnel d’explication du monde qui nous entoure. Il est pertinent, résistant pour l’individu et évolutif selon les situations rencontrées. Cette représentation permet donc d’agir, mais elle comporte aussi des éléments erronés qui font obstacle à l’apprentissage du concept scientifique. » (Comment enseigner les sciences expérimentales au cycle 3 – Hachette Éducation)
Vers la formulation d’hypothèses
Ces représentations sont généralement implicites pour l’élève, il n’a pas eu à réfléchir sur les éléments qui la fondent.
La mise en commun des représentations favorise les débats, l’émergence d’une problématique à résoudre et la formulation d’ hypothèses (qui seront validées ou non), elle donne du sens à ce qui va être étudié, et permet à l’élève de s’apercevoir qu’il existe des représentations différentes parmi ses pairs.
« En sciences, les élèves découvrent de nouveaux modes de raisonnement en mobilisant leurs savoirs et savoir-faire pour répondre à des questions. Accompagnés par ses professeurs, ils émettent des hypothèses et comprennent qu’ils peuvent les mettre à l’épreuve, qualitativement ou quantitativement. » BO spécial 26 novembre 2015.
Comment les faire émerger ?
« Une hypothèse est une vision anticipée de la relation entre des faits. C’est une projection dans l’avenir. Elle s’écrit sous la forme d’une phrase affirmative.
Une supposition devient une hypothèse si le sujet a conscience de la nécessité de la tester. L’expérience est là pour mettre à l’épreuve l’hypothèse préalablement établie. Elle sera alors validée ou invalidée ; affirmée ou infirmée. »(J.C Alain, Éducation au développement durable au quotidien, initiation à l’approche systémique des problèmes d’environnement de la maternelle au cycle 3. Dijon, CRDP 21, collection « Au quotidien », 2011).
Principe d’unité
« La démarche est une voie d’accès à la connaissance en participant à la construction active de notions. Elle introduit le doute dans l’esprit de l’élève car il lui faut vérifier la validité de ses affirmations.
C’est une méthode de raisonnement qui fait appel à la rigueur, à la logique, à l’inventivité, à l’analyse critique et au sens de l’objectivité.»
(J.C Alain, Éducation au développement durable au quotidien, initiation à l’approche systémique des problèmes d’environnement de la maternelle au cycle 3. Dijon, CRDP 21, collection « Au quotidien », 2011).
Principe de diversité
« La recherche de réponses aux questions de sciences qui se posent en classe utilise des moyens complémentaires : l’observation, l’expérimentation, la mesure, la modélisation et/ou la documentation. Selon le sujet et la discipline, le maître peut en privilégier certains plus que d’autres. La démarche expérimentale est un moyen particulier de la démarche scientifique. Elle est à privilégier. »
(J.C Alain, Éducation au développement durable au quotidien, initiation à l’approche systémique des problèmes d’environnement de la maternelle au cycle 3. Dijon, CRDP 21, collection « Au quotidien », 2011).
Trame d’une séquence
1 – Choix d’une situation de départ
2 – Formulation du questionnement par les élèves et appropriation du problème posé
3 – Élaboration d’hypothèses et conception de l’investigation à réaliser
4 – Investigation menée par les élèves et guidée par l’enseignant
5 – Acquisition et structuration des connaissances
