Titre : L’adaptation des nouvelles approches pédagogiques pour une meilleure appropriation des élèves, dans l’enseignement des sciences

Problématique : Comment adapté les outils pédagogiques pour permettre aux élèves de s’approprier les connaissances et les savoirs scientifiques ?

Introduction

• Contexte général

 

À une certaine période, les enfants se posent des questions et sont particulièrement curieux du monde et de l’environnement qui les entoure. Ces questionnements sont innés et dans la nature propre de l’homme. Cependant, pour les personnes de jeunes âges, apporter une réponse à des questions comme, « que deviennent les aliments que nous mangeons ? » ou « à quoi servent les plantes », mais encore « comment marche les vélos », relève d’une approche qui doit s’adapter à la catégorie de son âge, sans invoquer une perception incorrecte qui pourrait induire en erreur l’enfant.

 

En effet, on peut constater que, dans la société actuelle, les systèmes d’information et d’éducation ne sont pas les mêmes. Dans les milieux aisés, les réponses apportées à ces questions sont beaucoup plus développées. Par contre, dans des cadres beaucoup plus défavorisés, elles peuvent être incomplètes ou même, faussées[1]. (C. Vernay, 2006) Par ailleurs, il est dans les fonctions et les rôles principaux des écoles et des établissements d’éducation, d’optimiser l’accompagnement et l’appui de chaque catégorie d’enfant, à mieux comprendre et apprécier son environnement. Ceci, en leur donnant les moyens intellectuels et les principaux fondements d’une culture en science.

 

Néanmoins, dans le contexte actuel, on perçoit que dans les matières scientifiques, les domaines et les disciplines d’études sont vus comme étant difficiles à appréhender et à comprendre pour l’enfant. D’un autre côté, à travers les questions que les enfants formulent, ils relatent d’un réel besoin de connaitre l’inconnu, et d’apprécier les domaines qui leur étaient étrangers auparavant. En ce sens, le système éducatif doit permettre de les convaincre, que la science est omniprésente dans sa vie, qu’elle fait partie intégrante de son existence et de son quotidien et qu’à cet effet, il est essentiel de la connaitre et de suivre son évolution, dans un monde en perpétuel changement.

 

Dans ce cadre, des recherches ont été développées par des équipes de spécialistes dans le domaine de l’éducation infantile, composées d’enseignants, d’experts en science, de spécialistes en pédagogie et d’étudiants, pour avoir des idées et des réflexions visant à apporter un renouveau, voir une réforme dans les approches et les méthodologies, permettant d’enseigner les disciplines scientifiques dans les établissements scolaires. Tel est le cas aujourd’hui, avec l’évolution des différents programmes et projets d’enseignement de la science dans les écoles primaires. Les approches changent et les méthodologies se différencient. Ainsi, ce constat nous amène à poser la question problématique : comment adapté les outils pédagogiques pour permettre aux élèves de s’approprier les connaissances et les savoirs scientifiques ? Ceci, afin de percer et analyser l’impact des nouveaux systèmes d’enseignement de la science, dans les écoles primaires

 

Ainsi, pour avoir une réponse concrète à cette question,  nous étalerons notre étude suivant trois hypothèses principales, se cadrant avec le contexte actuel. En ce sens, notre analyse essaiera d’affirmer ou de contredire une première hypothèse qui prévoit que, dans l’environnement actuel, où la technologie et les systèmes de communication numérique sont de plus en plus optimisés, le visionnage d’une expérience à travers internet, avant un travail expérimental de science, permet aux élèves de mieux appréhender l’activité. Cette approche expérimentale nous amènera ainsi, à formuler une deuxième hypothèse où, travailler à travers des manipulations pratiques est utile pour faire progresser l’élève, dans la compréhension de la matière. Enfin, après ces travaux individuels, un cadrage en groupe est important. De ce fait, notre troisième hypothèse prévoit que la mise en place d’activités de groupe aide les élèves à échanger leurs points de vue sur les démarches d’investigations que chacun à développer. Ce dernier point permettra, par ailleurs, de détecter, non seulement la pratique et l’expérience, mais aussi, l’utilisation et la maîtrise des expressions et gestes scientifiques, chez les élèves.

 

À cet effet, ce travail se divisera en deux grandes parties. Dans un premier temps, la première partie nous permettra d’avoir un cadrage théorique sur les changements et les évolutions constater dans le système éducatif et de l’enseignement des matières scientifiques dans les classes primaires, en France. Cette partie nous assurera, de ce fait, d’avoir une base concrète concernant les divers cadres programmatiques qui régulent le système éducatif et l’enseignement des matières scientifiques, de nos jours. Elle nous assurera également d’avoir un regard global et un cadrage en matière de méthodologies et d’approches pouvant être appliquées pour optimiser l’enseignement de la science dans les classes primaires. De ce fait, nous nous référerons sur les organisations pratiques, les méthodologies pédagogiques et les instruments didactiques utilisés et relatés par les programmes éducatifs qui sont mis en œuvres actuellement.

 

Dans la deuxième partie, on étalera notre réflexion sur une recherche pratique. Ceci, en apportant une expertise et une expérimentation des nouveaux systèmes et outils éducatifs, dans une classe de CM1. Pour ce faire, suivant les cadres méthodologiques et les nouvelles approches théoriques apportées dans le système éducatif français, nous adapterons un projet expérimental qui met en avant, les outils soulevés dans ce système. Cette démarche nous permettra, d’analyser, à travers un questionnaire d’enquête au niveau des enseignants et des élèves, les impacts et les résultats dans l’application du système et l’utilisation des nouveaux outils d’enseignement de la science.

 

 

 

Partie 1. Cadrage théorique : L’évolution du système éducatif et de l’enseignement des sciences dans les classes primaires

1. Évolution de l’enseignement de la science dans les classes primaires
   1. L’évolution du cadre règlementaire dans le système éducatif

Le système éducatif, en France, a vu des évolutions et des réformes significatives, au fur et mesure du développement de la société et des initiatives politiques. De ce fait, une grande réforme a été constatée en ce sens vers 1959, et qui fût initiée par le gouvernement en vue de moderniser et de démocratiser le système éducatif. Dans le cadre de cette réforme, le ministre de l’Éducation de l’époque, en la personne de Jean Berthoin, a fait prolonger la période d’année de scolarisation nécessaire, de 14 ans à 16 ans. On également vu, la mise en place du CET (Collège d’enseignement technique) et des CEG (Collège d’enseignement général). La mise en application de cette réforme a vu l’augmentation du nombre d’élèves, surtout au premier cycle, dans tout le territoire français. Viendront ensuite la mise en place du système d’éducation long, à travers le CES (Collège d’enseignement secondaire) et le cycle transitoire de 6e et 5e, qui se terminait par un cycle pratique.

En 1975 se verra la mise en place du collège unique par René Haby, et qui a permis une culture d’enseignement commun avec un niveau d’accessibilité unique pour tous. Le but de cette démarche étant, l’orientation de chacun, à la fin de la classe de 3e. La mise en application de ce système n’a été effective qu’en 1977.

Suite à des difficultés d’application, Alain Savary a rénové le principe d’application du collège unique, en 1982, avec un projet qui mettait en avant :

• L’aménagement du temps travaillé des élèves en 6e et en 5e. Ceci en les départageant en groupe « d’élèves de niveau hétérogène et des temps en groupe de même niveau »[2]

 

• L’adaptation des programmes au niveau national, suivant l’hétérogénéité de la population et suivant les constats au niveau local

 

• L’optimisation des matières d’expression et celles, technique

 

• Le renforcement de la relation entre le niveau primaire et secondaire pour le passage optimal en classe de 6e

 

• L’optimisation de l’autonomie des écoles afin de mieux s’adapter aux situations locales et pour responsabiliser les partenaires locaux

 

• La transformation des rôles des enseignants pour assurer l’enseignement (16 h), pour se concerter avec l’équipe pédagogique (3 h) et pour assurer des fonctions de tutorat (3 h)

Pour ce faire, son application se faisait sous forme de volontariat. Ce qui a rendu difficile sa mise à l’échelle.

En 1989, Jospin instaura la « loi d’orientation sur l’éducation » qui renforçait le principe d’équipe pédagogique, le projet d’école, ainsi que les rôles des agents de l’administration. De ce fait, dans son article 1, cette loi faisait mention de la priorisation de l’éducation par l’État, mais aussi, de son organisation qui faisait référence aux élèves et qui valorisait l’égalité. Il fait également mention de l’appui et de l’enseignement dans les milieux défavorisés et des principes d’enseignement personnalisé.

Par la suite, en 2005, François Fillon met en place la « loi d’orientation pour l’avenir de l’École. » Une loi qui a causée un mouvement de lycéens et qui s’est vue annuler la partie concernant les changements sur le baccalauréat. L’amélioration de cette loi verra l’énumération d’axes d’activités prioritaires, visant l’amélioration du niveau d’éducation des élèves. Ceci, dans le cadre de l’enseignement de la langue, l’égalité et l’optimisation de l’éducation pour permettre une meilleure insertion dans la vie professionnelle. Ce qui devait apporter de la modernisation dans le système éducatif au niveau national et la promotion d’une base commune sur l’accès au savoir des élèves. En ce sens, la base commune concernait :

• La langue française

 

• La connaissance d’une langue étrangère

 

• La connaissance des fondamentaux sur les mathématiques, la science et les matières technologiques

 

• La connaissance de base sur les techniques de communication et d’information

 

• Le principe « humaniste »

 

• Le savoir-vivre par la connaissance de la vie en société et la notion sur le civisme

 

• Le développement de l’esprit d’initiative et d’autonomie

À la différence d’application des anciennes réformes, toutes les écoles se devaient de s’engager dans l’application de cette loi.

Par ailleurs, Xavier Darcos, en 2008, a supprimé l’école le samedi matin dans les écoles primaires avec l’application de nouveaux programmes[3] d’éducation, comme, la maitrise du français dans les classes CE et CM, la connaissance des mathématiques, la pratique de l’éducation physique et sportive, la pratique de la langue étrangère, l’acquisition des bases sur les matières scientifiques et technologiques, l’histoGéo, l’humanisme, la pratique et la connaissance de l’art, la connaissance des techniques de base sur la communication et l’information, ainsi que l’éducation sur la moralité et le civisme.

C’est à partir de cette réforme qu’on a vu le développement les programmes relatifs à l’enseignement de la science dans les écoles primaires, que nous relaterons dans les sections suivantes.

1. Historique et origine de l’apprentissage des « choses » dans l’enseignement primaire

En France, l’évolution de l’enseignement primaire a pris un nouveau tournant aux débuts de la 3e République, d’autant plus que la loi du 28 mars 1882 avait anticipé un, « enseignement d’éléments de sciences naturelles, physiques et mathématiques, leur application à l’agriculture, à l’hygiène, aux arts industriels, aux travaux manuels et usages des outils des principaux métiers. »[4]

Depuis, la science a été intégrée aux prévisions d’enseignements scolaires, transitant en quatre grandes étapes bien distinctes, que sont (C. Vernay, 2006):

• « la leçon de choses » en 1970 ;

 

• « les activités d’éveil » dans les années 70 et 80 ;

 

• « la main à la Pâte » dans les années 90 ;

 

• « le plan de rénovation de l’enseignement des sciences et de la technologie à l’école », dans le cas présent.

En ce qui concerne la première période, à savoir l’apprentissage de « choses », elle a progressé au fil des années.

Durant la période du 19e siècle, le décret du 18 janvier 1887 déclare que : « l’instruction primaire élémentaire comprend les leçons de choses et les premières notions scientifiques. »[5] De ce fait, l’approche par la méthode scientifique a été appliquée dans les écoles primaires.

Cette approche avait pour finalité d’ouvrir un nouvel horizon aux élèves. D’une part, observer et comprendre un objet usuel qui, d’ordinaire, se remarque dans la vie quotidienne. D’autre part, sélectionner des usages plus complexes et des caractéristiques plus spécifiques de cet objet pour l’étudier, suivant la capacité d’analyse de la catégorie d’enfants cibles.

Néanmoins, dans cette approche, il a été utile de faire comprendre à l’enfant que l’apprentissage des choses ne concerne pas seulement, ce qu’il voit, mais surtout, ce qui l’entoure et même, ce qui n’est pas visible, mais constituant son environnement.

Par conséquent, le principal objectif de la méthode vise à mettre en avant la relation entre le fonctionnement de la nature et l’exploitation effectuée par les hommes. Le concept scientifique s’en suivra petit à petit en se fondant sur des bases solides. Ceci, à travers une expérimentation progressive effectuée en classe par l’enfant ou suivant ces propres observations au quotidien.

Par ailleurs, durant l’apprentissage, des essais peuvent être pratiqués afin de donner aux élèves l’opportunité de mieux assimiler les leçons. Néanmoins, l’apprentissage des choses se cadrait jusqu’alors, sur l’analyse des théories et des hypothèses déduites du fonctionnement d’un objet ou d’une chose ainsi, l’élève était resté dans le simple rôle d’observateur.

À partir du 20^e siècle, le point de vue sur la méthode d’apprentissage des choses a évolué. Elle est devenue plus ouverte aux approches d’expérimentation, en ce sens que le rôle en tant que simple observateur était dépassé.

De ce fait, les sujets d’apprentissages se sont souvent axés sur les êtres vivants, les matières, la santé et l’hygiène, l’environnement… Toutefois, l’expérimentation reste à petite échelle en raison d’un manque de ressources que ce soient en termes, humaines ou matérielles. Parfois, il s’était même avéré que l’expérience soit réduite uniquement à de simples théories expliquant la démarche de l’essai. De ce fait, certains sujets restaient difficiles à mettre en pratique, mis à part ceux dont il est plus aisé de réaliser comme la nature et les êtres vivants qui sont disponibles dans l’environnement immédiat de l’enfant et qui se trouvent être facilement accessibles.

En somme, l’apprentissage des choses se faisait afin d’éclairer et renseigner les enfants sur leurs alentours et leurs environnements immédiats. Cela leurs fournissait un savoir, permettant d’avoir un bagage pour se procurer par la suite, un réel savoir scientifique.

1. Le plan PRESTE et les programmes de 2002
   1. Le plan PRESTE

Le Plan de Rénovation de l’Enseignement des Sciences et de la Technologie ou PRESTE (note de service n° 2000-078 du 8 juin 2000), certifie que l’évolution à travers la culture scientifique joue un important rôle dans la vie sociétale, et pour chaque individu. En effet, elle offre au système scolaire de bases et pour le collège, tout un avenir visionnaire, positif et sûr.

 

Par ailleurs, le plan PRESTE « vise l’acquisition de connaissances et de savoir-faire, grâce à un juste équilibre entre l’observation de phénomènes et d’objets réels, l’expérimentation directe et l’analyse de documents complémentaires. »[6] De ce fait, l’étudiant aura un accès direct à la réalité des faits, en suivant et en pratiquant les méthodes scientifiques. En outre, l’élève saura étendre son esprit critique, ainsi que son développement citoyen.

 

Comme objectifs, le PRESTE vise entre autres :

 

• la mise à disposition, au niveau de toutes les classes, l’enseignement des sciences et de la technologie

 

• la possibilité, pour l’étudiant, d’avoir la capacité d’optimiser son esprit critique, de développer sa communication et d’augmenter ses facultés de raisonnements

 

Ainsi, dans le système éducatif, le plan PRESTE a été accompagné par une implication effective des comités et divers collaborateurs au niveau national, académique et départemental.

 

1. Les programmes de 2002

Les programmes, élaborés en 2002, sont appropriés aux axes fixés par le plan PRESTE. Ces plans définissent, par ailleurs, le calendrier scolaire et la distribution des matières à effectuer durant les différents cycles d’études.

 

De ce fait, ils sont intégrés dans l’enseignement des élèves de l’école maternelle. En ce sens, chaque enfant doit entrer dans une phase de construction des connaissances et ainsi, parvenir à la mémorisation des disciplines d’une première culture scientifique et technique.[7] Ensuite, à un niveau plus élevé, durant le cycle 2, en étant de plus en plus en contact avec son environnement, l’enfant perçoit de nouveaux phénomènes concernant les matières et l’être vivant. En ce sens, il va apprendre, de son quotidien, à se défaire des habitudes et à réfléchir sur ses actes par des actions de manipulation, de construction, d’observation, mais également, de comparaison, de classement et d’expérimentation.[8]

 

Enfin, au cycle 3, en plus des découvertes effectuées par les élèves durant les deux premiers cycles, le savoir-être et le savoir-faire seront développés, en faisant des analyses sur les causes et les conséquences de certains phénomènes. Ainsi, les acquis des élèves seront fondés suivant une méthode qui leur permettra de se questionner sur leurs environnements, et qui les guidera dans le processus d’investigation. De ce fait, ils pourront devancer « les distinctions qualitatives repérées au cycle précédent pour découvrir, sous les effets apparents, quelques causes ou relations dont ces effets dépendent. »[9]

 

Pour ce qui est de la démarche d’investigation, cette dernière donne un nouveau moyen de travail aux étudiants. En effet, ils pourront exécuter directement des expérimentations pour optimiser leurs acquis. En d’autres termes, ils auront l’occasion d’effectuer des travaux pratiques, des enquêtes et des visites expérimentales. En ce sens, les élèves pourront acquérir de nouvelles capacités dont, une bonne aptitude à la communication en groupe pour ainsi, favoriser l’écoute, la collaboration, mais aussi la considération des autres.[10]

 

1. Cadrage sur les approches pratiques dans l’enseignement de la science
   1. La pratique des activités d’éveil

Les activités d’éveil notamment, les matières comme les sciences, l’histoGéo ou encore les exercices manuelles sont appliquées, selon l’arrêté du 7 août 1969 régissant le « tiers-temps » des élèves, dans les écoles primaires. En ce sens, le constat était que, dans l’apprentissage des sciences, les élèves construisaient leurs acquis sur des expériences qui leurs sont proches et à travers lesquelles, ils peuvent faire des pratiques. De ce fait, comme l’objectif de l’apprentissage des choses était axé sur l’observation, celui des activités d’éveil se positionnait surtout, pour favoriser la créativité et les recherches, à travers l’expérience effective de l’enfant. Pour ce faire, la réalisation de l’approche essaiera de :

 

• Mettre en valeur les vécus de l’élève et de ses perceptions initiales. De là, les réponses conduiront à une discussion pour faire ressortir les problèmes

 

• Analyser le problème ressorti à travers des séances d’observations et des démarches expérimentales

 

• Structurer les acquis, en retraçant les étapes matérielles du processus par des dessins, des figures, etc. afin d’ancrer les acquis et de les évaluer

 

Dans son application, on a constaté que cette démarche a des ressemblances à celle appliquée de nos jours. Toutefois, les objectifs qui visaient la connaissance n’étaient pas favorisés. Ceci, du fait que les enseignants optimisaient l’implication des élèves à rendre effectif la réalisation de la démarche, à l’insu de la connaissance et du but fixé par l’apprentissage proprement dit.

 

Par ailleurs, ces activités ont fait l’objet de recherches et de documentations considérables après des travaux d’améliorations et d’encadrement en 1970. Ils ont eu pour but de faire comprendre pratiquement à l’enfant, les méthodes et les langages oraux et écrits, mais aussi, et surtout, d’acquérir des connaissances scientifiques.

 

En résumé, cette méthode consiste à faire découvrir de nouvelles choses à l’enfant, par le biais des expériences, et afin de mémoriser de nouvelles informations à travers des réalisations, des analyses et des séances de synthèses.

 

Cependant, le fait est que malgré tous ces travaux, moins de dix pour cent (10 %) des écoles ont appliqué cette méthode_[11], en 1995. En ce temps, l’apprentissage de la science et de la technologie n’était pas encore optimal. Ces dernières avaient été délaissées et négligées par la plupart des écoles élémentaires.

 

1. L’approche « la main à la pâte »

C’est une approche qui a été optimisée par le collège, Léon LEDERMAN aux états unis sous le nom de projet « Hands on », vers les années 90. Son but était d’inculquer aux élèves des écoles élémentaires des quartiers pauvres de Chicago, des connaissances élémentaires de bases sur la science. Ainsi, dans l’apprentissage, l’approche apportait des connaissances non seulement sur l’aspect basic du monde, mais aussi sur la technologie et la science, ainsi que sur tout ce qui entoure l’individu.

 

Par ailleurs, cette approche consiste à éveiller, chez l’enfant, un intérêt élevé sur les travaux scientifiques, en l’intéressant tout d’abord sur la chose à apprendre, en développant sa fascination sur cette dernière, puis en optimisant son implication en le laissant pratiquer. Toute cette démarche, avec un suivi étroit et un encadrement de l’enseignant, qui utilise un cahier visant à enregistrer les expériences et les données issues de l’expérimentation effectuée par l’enfant.

 

En constatant l’efficacité de cette méthode dans les années 1990, et faisant face aux problèmes d’intégration des sciences et technologies dans l’enseignement élémentaire en France, le Professeur et prix Nobel George CHARPAK a accompagné son adoption, dans le système éducatif français, en 1996.

 

En outre, cette méthode faisait également, participer tous les acteurs contribuant à l’éducation de l’enfant, notamment, les établissements scolaires et ses acteurs, l’entourage familial, ainsi que les partenaires scientifiques et l’élève lui-même. De ce fait, la méthode a porté ses fruits en ayant contribué à une nette amélioration de l’enseignement de la science, et en basant son application sur le développement de la curiosité et du désir d’apprendre de l’élève.

 

• Organisation actuelle de l’apprentissage des sciences dans le cycle d’approfondissement des écoles primaires
  1. Cadrage sur la démarche scientifique préconisée par PRESTE

Il est essentiel que dès son accès aux classes primaires, un élève ait une culture de base de la science et de l’environnement qui l’entoure. De ce fait, les matières qui lui seront enseignées doivent avoir un objectif et un but précis, s’alignant aux programmes scolaires et apportant un savoir scientifique bien défini, pour l’élève. En ce sens, pour un élève en troisième cycle du primaire, il devrait acquérir des connaissances comme :

 

• « la conservation de la matière, dans les changements d’état de l’eau, les mélanges et la dissolution, la matérialité de l’air

 

• Des fonctions du vivant qui marquent l’unité et la diversité : développement et reproduction

 

• Les principes élémentaires des fonctions de nutrition et de mouvement à partir de leurs manifestations chez l’homme

 

• Une première approche des notions d’espèce et d’évolution

 

• Le rôle et la place des vivants dans leur environnement

 

• Quelques phénomènes astronomiques
• Les principes élémentaires de fonctionnement de circuits électriques simples, de leviers, de balances, de systèmes de transmission du mouvement : quelques utilisations techniques. »[12]

 

Ainsi, afin d’optimiser la réalisation de ces objectifs visant une connaissance précise et claire des élèves, en troisième cycle du primaire, le PRESTE recommande l’application d’une démarche spécifique, en utilisant une approche de questionnement des élèves par rapport à son environnement et dont le processus peut se constater à travers la figure ci-après :

 

 

	Conception de la problématique : –          Etat initial –          Questionnement –          Collecte des conceptions de départ
			Acquisition et organisation du savoir : –          Faire un compte rendu ou une confrontation de résultats –          Elaborer une conclusion en groupe –          Confronter la connaissance acquise

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Source : adaptée de la figure sur la démarche scientifique de C. Vernay, P.6

 

La réalisation de cette démarche devra, ainsi, permettre à l’élève d’acquérir le savoir-faire. Ceci, en faisant une expérience et une analyse effectuées par eux-mêmes et dans le but d’avoir une connaissance à travers l’expérimentation.

 

1. Logique et objectifs de l’apprentissage

Ainsi, pour son application, les autorités et spécialistes en charge de développer les approches d’enseignement des disciplines scientifiques, ont mis en place une logique d’intervention et une méthodologie d’application qui débutent dès le cycle d’apprentissage des bases, en école primaire et qui concernent les matières ci-après :

 

• L’éducation par la culture du physique et par le sport

 

• L’éducation à la langue vivante

 

• L’éducation par la découverte de l’environnement qui entoure

 

• L’éducation pour la valorisation et la considération du civisme et l’éducation morale

 

• L’éducation des sciences expérimentales et de la technologie (à partir du CE2)

 

Dans le cadre de notre analyse, nous allons nous focaliser sur ce dernier point, c’est-à-dire, l’éducation des sciences expérimentales et de la technologie, à travers la définition des logiques d’intervention et des objectifs de l’apprentissage, dans les classes primaires CM1.

 

De ce fait, durant la première année dans le cours moyen ou CM1, la progression de l’apprentissage adoptée par l’enseignant suit deux logiques, à savoir :

 

• La déclinaison d’un même domaine d’étude sur des sujets d’analyse de difficulté ou d’études en profondeur progressives. Cette déclinaison s’étalera sur trois années, c’est-à-dire, en CE2, CM1 et CM2

 

• Le positionnement d’un domaine spécifique pour une étude approfondie sur 2 années successives

 

Dans sa méthodologie pédagogique, l’enseignant optimisera, par ailleurs, l’utilisation des vocabulaires spécifiques au thème étudié afin de permettre à l’enfant de s’en approprier progressivement, à travers ses investigations. En outre, l’organisation de l’apprentissage de la science se fera à raison de 78 h par an, réparties en 2 séances par semaine et incluant les séances de sorties pédagogiques ou les autres approches permettant la pratique de la science et de faire des expériences avec le monde qui entoure.

 

Il est également utile d’associer l’apprentissage des sciences avec d’autres disciplines. Ceci, afin de permettre l’élève d’optimiser ses connaissances de base et pour construire une base solide. (Exemple : association de la rédaction de texte et des bases grammaticales pour faire la conclusion de l’expérimentation effectuée sur le terrain).

 

Pour ce qui est de la gestion des données, les travaux scientifiques des élèves peuvent être organisés dans un tableau, graphique ou figure, octroyés à chaque élève, où il pourra relater et noter ses observations et faire des conclusions.

 

1. Organisation des contenus pour l’amélioration des compétences

La logique d’interventions en CM1 implique, ainsi, une bonne organisation et la définition d’objectifs propres par thématique étudié, que nous relaterons dans le tableau ci-après :

 

Thèmes d’apprentissage	Sujets étudiés	Objectifs de l’étude
Le ciel et la terre (s’étalant en classes CE2/CM1/CM2)	Lumières et ombres	–  Pouvoir expliquer les constats sur le changement de la position et de la forme de l’ombre suivant les sources de lumière et le type d’objet –  Valoriser les acquis sur le sujet pour étendre les connaissances et expliquer les phénomènes relatifs à la succession du jour et de la nuit
	Rotation de la Terre et du système solaire, autour du soleil	–  Comprendre et délimiter la rotation du soleil sur une journée –  Comprendre et délimiter le cycle d’évolution du mouvement solaire en une année –  Savoir et comprendre la signification du mouvement de la Terre autour d’elle-même et autour du soleil –  Savoir les apports de la connaissance en astronomie de Copernic et de Galilée
	Volcans, séismes et risques dans la vie sociétale de l’être humain	–  Définir les risques relatifs aux phénomènes naturels (séismes, lame de fonds, volcans) en mettant l’accent sur les catastrophes qui peuvent sévir durant l’année de cours
La matière	Mélanges et solutions	–  Savoir distinguer les mélanges homogènes des mélanges hétérogènes –  S’initier aux méthodes de séparation de la matière –  Avoir une connaissance sur quelques caractéristiques des matières homogènes
	L’eau	–  Savoir le cycle d’accessibilité de l’eau domestique (de la source à l’usager) –  Connaitre la différenciation entre eau trouble, sa limpidité, sa pureté et sa potabilité
	Notion de développement durable et de respect environnemental
L’énergie (développé en CE2/CM1)	Sources énergétiques	–  Avoir une connaissance de base sur les différentes sources énergétiques et comprendre qu’elles peuvent être limitées en volume –  Connaitre la classification des énergies (renouvelables ou non renouvelables) –  Avoir des connaissances basiques sur le système de production électrique en France –  Avoir une base de connaissance sur les principes d’acheminement de l’énergie vers le consommateur
	Notion de développement durable et des impacts environnementaux de la production humaine
L’unité et la diversité des espèces vivantes	Première notion sur la biodiversité		–  Identifier les critères de différenciations et de ressemblances des êtres vivants –  Savoir faire une proposition en triant les êtres selon les caractéristiques relatés –  Savoir faire une justification des choix
Le fonctionnement de l’espèce vivante	Les principes de développement de l’espèce végétale et animale		–  Savoir mettre en exergue les besoins fondamentaux des végétaux (eau, lumière, température, micronutriments) –  Rechercher et mettre en avant les principes qui permettent aux êtres vivants (animaux et végétaux) de se développer –  Savoir les conditions optimales qui permettent ce développement
	Principes de fonctionnement de l’être humain et du vivant dans son cadre environnemental
Le fonctionnement de l’organisme de l’homme et la santé	Présentation des fonctions nutritionnelles		–  Avoir connaissance de l’appareil digestif et son fonctionnement –  Faire une représentation de l’appareil digestif –  Savoir faire une représentation de l’appareil respiratoire, par une modélisation –  Savoir faire la mesure du rythme de la respiration et en faire l’interprétation –  Savoir faire la relation entre rythme respiratoire et pratiques physiques –  Avoir une connaissance de base sur le fonctionnement du système circulatoire de l’homme –  Savoir exposer les connaissances sur la participation de la circulation du sang dans le fonctionnement des organes (pulmonaires et digestifs) –  Savoir mettre en relation les pratiques physiques, les besoins musculaires et le rythme cardiaque –  Connaitre la complémentarité entre le système digestif, respiratoire et la circulation du sang, pour le bien-être de l’organisme
	Biodiversité et fonctionnement de l’être vivant
Les espèces vivantes dans leurs mondes	Principes de chaînes et cycles des aliments		–  Mettre en avant ses connaissances pour définir les rôles et la complémentarité des espèces vivantes, dans un environnement donné –  Mobiliser le savoir pour définir la chaîne et le cycle d’alimentation
	Biodiversité et fonctionnement de l’être vivant
Les outils techniques	Réseaux électriques avec usage de piles Condition de sécurité Risques relatifs à la manipulation de l’électricité		–  Faire des montages et des comparaisons de circuits en série et en alternatif (expérimentations simples sur des lampes) –  Connaitre la schématisation d’un réseau électrique simple –  Avoir une notion de base sur les disjoncteurs et les fusibles –  Savoir monter et mettre en avant le principe de conductivité de quelques matières et notamment, de l’organisme humain –   Connaitre les apports de sécurité des fusibles et des disjoncteurs, dans l’installation à domicile
	Levier et balance Principe de l’équilibre		–  Etudier et faire la comparaison dans le principe de fonctionnement des outils techniques à usage quotidien –  Connaitre la notion de levier et ses principes de fonctionnement –  Savoir identifier les outils qui peuvent utiliser la notion de levier
	Les outils mécaniques Les principes qui permettent de transmettre les mouvements		–  Monter et faire l’expérimentation d’un système technique qui permet le déplacement d’un objet
Développement durable et respect environnemental	L’eau en tant que ressource		–  Savoir les techniques pour traiter l’eau et conserver sa potabilité dans le système de distribution –  Connaitre les éléments de contrôle et les actions à optimiser pour limiter sa consommation

Source : Adaptée du BO n°1 du 5 janvier 2012, P. 17-21

 

 

 

Partie 2.  Analyse pratique sur l’adaptation du système pédagogique pour l’apprentissage des sciences au CM1

1. Recherche sur le terrain : Mise en place d’un projet expérimental sur le nouveau programme d’enseignement de la science dans une classe de CM1. Projet axé sur la digestion

 

1. Approche méthodologique

Dans notre méthodologie d’étude, notre approche sera optimisée, dans un premier temps, par la mise en place d’un projet expérimental dans une classe de CM1. Ce projet visera à adopter les nouvelles stratégies, méthodes et outils éducatifs, apportés pour l’enseignement de la science dans les classes primaires, et comme relatées dans notre cadrage théorique. L’approche se fera ainsi, suivant une analyse ascendante, au niveau des enseignants, et descendante, au niveau des élèves. Cette approche nous permettra d’avoir une complémentarité sur les résultats et qui sera optimisée par une analyse qualitative des informations suivant l’application des méthodes.

 

En ce sens, le travail de recherche nous permettra d’avoir une confirmation, une infirmation ou une précision sur les hypothèses initiales. Ainsi, nous cadrerons cette analyse à travers les résultats du projet et suivant les perceptions de 2 enseignants et d’une dizaine d’élèves de la classe CM1, à travers lesquels on a pu développer les nouvelles démarches éducatives de la science, en favorisant l’acquisition d’expériences à travers la visualisation de vidéo, l’application pratique et le travail de groupe.

 

Ce choix de méthodologie est favorisé de sorte à ce que le terrain d’expérimentation, les données et les résultats attendus se cadrent à notre domaine de réflexion et répondre à notre problématique de départ. De ce fait, le questionnaire d’évaluation sera fait de manière ouverte, afin qu’il puisse manifester la réalité et apporter une réponse concrète à nos hypothèses de départ.

 

1. Questionnaire d’évaluation
   1. Au niveau des élèves

Comme nous allons le présenté un peu plus tard dans le document, le projet s’axera sur l’analyse de la digestion. A cet égard, la démarche se fera en trois séances et c’est à travers ces séances que se fera l’évaluation. Toutefois, des questions de bases seront posées aux élèves :

Q1. Aimes-tu les matières scientifiques ?

Q2. Quelle matière apprécies-tu le plus ?

 

De ces questions, on répartira les questions suivant les séances effectuées :

 

• Séance 1 : visualisation de la vidéo sur le trajet des aliments
• Au niveau de l’élève :

Q3. Où va l’aliment que tu manges ?

Q4. Qu’as-tu noté dans la vidéo qu’on vient de voir, sur la transformation des aliments ?

Q5. As-tu remarqué les changements subis par les aliments ?

Q6. Quels changements subissent les aliments dans son trajet dans  le tube digestif ?

Q7. Suivant ce que tu as vu, en quoi se transforment les aliments que mange le maquereau ?

Q8. Peux-tu me faire un dessin sur le trajet de l’aliment dans le tube digestif du maquereau ?

 

• Au niveau de l’enseignant :

Q9. Après la visualisation, comment les élèves ont représenté la transformation des aliments ?

Q10. Par quels moyens avez-vous fait la vérification ?

Q11. Quels vocabulaires avez-vous utilisé pour faire comprendre le trajet des aliments dans le tube digestif du maquereau ?

 

• Séance 2 : Modélisation de l’appareil digestif
• Au niveau de l’élève

Q12. Qu’as-tu retenu dans la visualisation de la vidéo ? Et l’observation d’une photo de dissection de lapin ?

Q13. Est-ce qu’il y a une ressemblance entre le tube digestif du maquereau et celui du lapin ?

Q14. Penses-tu que l’homme aussi a un tube digestif ?

Q15. Peux-tu me dire comment progresse les aliments dans le tube digestif ?

Q16. Sais-tu quels sont les principaux organes de l’appareil digestif ?

Q17. Peux-tu dessiner le système digestif ?

Q18. Sur ton dessin, montres-moi la direction que prend l’aliment.

Q19. Peux-tu me dire les noms des organes sur lesquels passe l’aliment ?

Q20. Peux-tu me montrer ces organes avec des flèches et avec leurs noms ?

Q21. A partir du tube digestif du maquereau et celui du lapin, saurais-tu dessiner le trajet du pain dans le tube digestif de l’homme ? Et le trajet de l’eau ?

 

• Au niveau de l’enseignant ;

Q22. Pourquoi avez-vous opté pour la photo sur la dissection du lapin ?

Q23. Quels outils avez-vous utilisé pour noter la représentation des élèves ?

Q24. Quels autres types d’investigations avez-vous appliqué pour montrer le trajet et la transformation des aliments, aux élèves ?

Q25. Durant la présentation, quels vocabulaires avez-vous optimisé ?

 

• Séance 3 : Compréhension de la transformation des aliments
• Au niveau des élèves

Q26. Sais-tu en quoi les aliments se transforment lorsque nous les mangeons ?

Q27. Comme tu l’as appris à l’école, peux-tu me donner la définition de la digestion ?

Q28. Où vont les nutriments ?

Q30. En quoi se transforment les éléments que notre organisme n’a pas besoin ?

Q31. Sais-tu les différentes formes de transformations ?

Q32. Quels sont les appareils qui font les transformations mécaniques, selon toi.

Q33. Peux-tu me citer des substances contenues dans le tube digestif et qui font la transformation chimique ?

Q34. Peux-tu me dire le rôle des intestins ?

Q35. Comment se passe le passage des nutriments vers le sang ?

 

• Au niveau de l’enseignant

Q36. Comment les élèves percevaient-ils digestion avant l’application du projet ?

Q37. Quelles questions problématiques avez-vous posé par rapport à cela ?

Q38. Quels outils avez-vous utilisés pour noter la représentation des élèves sur la transformation des aliments le long du tube digestif ?

Q39. Quels vocabulaires avez-vous optimisé durant cette séance ?

Q40. Qu’avez-vous remarqué dans le comportement des élèves lors de la pratique et l’utilisation des outils ?

• Dynamisme de l’élève
• Motivation
• Niveau d’apprentissage
• Dynamisme du groupe

Q41. Comment abordez-vous ou adaptez-vous votre méthode d’enseignement avec cette nouvelle méthode ?

Q42. Avez-vous d’autres remarques

 

1. Définition et mise en place du projet

Identification et formulation de la problématique

Identification et formulation de la problématique

Notre projet se concrétisera à travers l’observation et l’analyse du phénomène de digestion, suivant la démarche scientifique ci-après :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Source : adaptée du document d’ Eric Jozellet, Comment enseigner l’astronomie à l’école primaire, 2001, P.8

 

1. Stratégies, méthodes et outils éducatifs

Ainsi, pour concrétiser le projet, la séquence d’analyse du phénomène de digestion des aliments se fera sur trois séances. Des séances qui se définiront comme suit :

 

Séance 1 : Visualisation d’une vidéo concernant le trajet des aliments dans le tube digestif d’un maquereau

• Objectif : Rendre l’élève apte à comprendre le trajet des aliments dans le tube digestif

 

• Compétence attendue à travers le visionnage :
  • Savoir poser des questions, être interrogatif sur le phénomène
  • Rédaction d’un petit rapport de compréhension

 

• Acquis attendus :
  • Comprendre que les aliments suivent un trajet bien définit
  • Savoir expliquer le trajet des aliments dans le tube digestif du maquereau

 

• Séance 2 : Compréhension du trajet des aliments à travers la modélisation du tube digestif de l’être humain et de son fonctionnement par les élèves
• Objectif : Rendre l’élève capable de transposer et de modéliser le tube digestif humain, à partir de la compréhension du système digestif du maquereau et la comparaison avec la photo de l’appareil digestif du lapin

 

• Compétences attendues à travers la modélisation
  • Rechercher les données utiles pour pouvoir modéliser le tube digestif de l’être humain et relater le trajet des aliments
  • Schématiser le tube digestif humain à partir de la compréhension de celui du maquereau et du lapin et les informations collectées
  • Savoir les vocabulaires essentiels et utilisés dans la digestion

 

• Séance 3 : Compréhension de la transformation des aliments à travers le travail de groupe
• Objectif : Rendre l’enfant capable d’expliquer la transformation des aliments en éléments nutritionnels et en déchets

 

• Compétences attendue à travers le travail de groupe
  • Discuter et combiner les informations sur l’absorption des nutriments par le sang ainsi que l’élimination des aliments en déchets
  • Rédiger les constats et faire une conclusion

 

1. Evaluation du microsystème

Avant de passer au diverses évaluations, nous allons mettre en avant le déroulement et la mise en pratique de chaque séance.

 

• Déroulement de la séance 1 : Visualisation de la vidéo sur le trajet des aliments
• Mise en œuvre du projet (15 minutes)
  • Partir du visionnage de la vidéo sur le trajet des aliments
  • Poser les questions :

Q3. Où va l’aliment que tu manges ?

Q4. Qu’as-tu noté dans la vidéo qu’on vient de voir, sur la transformation des aliments ?

Q5. As-tu remarqué les changements subis par les aliments ?

Q6. Quels changements subissent les aliments dans son trajet dans  le tube digestif ?

Q7. Suivant ce que tu as vu, en quoi se transforment les aliments que mange le maquereau ?

Q8. Peux-tu me faire un dessin sur le trajet de l’aliment dans le tube digestif du maquereau ?

 

• Pratique expérimetale (30 minutes)
  • Avant la mise en pratique :

« A partir de ce qu’on a vu dans la vidéo, si on voulait assurer une pratique expérimentale pour retracer le trajet des aliments dans le tube digestif du maquereau, de quoi aurions-nous besoins ? »

 

A noter que les informations nécessaires, comme l’image d’un maquereau disséqué et donc, de son système digestif est présente et visible parmi les documents de la classe.

 

• Mise en pratique :

Distribution des images du maquereau disséqué. Comme nous le montre l’image ci-dessous :

 

Image 1. Maquereau disséqué : image du tube digestif

 

Source : http://pedagogie.ac-toulouse.fr La dissection du tube digestif du maquereau

 

Les élèves ont, tout d’abord été amené à expliquer ce qu’ils ont vus dans la vidéo sur le trajet des aliments, ensuite sur l’image de la dissection du maquereau.

 

Par deux, ils ont ainsi, été invités à montrer le schéma de la trajet des aliments, dans le tube digestif du maquereau, suivant la visualisation vidéo et l’image de dissection.

 

• Constation :

Chaque équipe a pu rédiger un court texte relatant son observation et sa compréhension sur le trajet des aliments et le tube digestif du maquereau.

 

• Validation et conclusion collective : (15 minutes)

Suite à la constation, chaque équipe a pu présenter sa conclusion sur le trajet des aliments et retracer le trajet de l’aliment dans le tube digestif. Ce qui a fait, par la suite, l’objet d’une conclusion collective et d’une schématisation concrète du trajet des aliments dans le tube digesif du maquereau.

 

• Déroulement de la séance 2 : Compréhension du trajet des aliments à travers la modélisation du tube digestif de l’être humain et de son fonctionnement par les élèves
• Mise en œuvre du projet (15 minutes)
  • Partir de ce qu’on a acquis précedemment, durant le visionnage du vidéo du trajet des aliments dans l’appareil digestif du maquereau et de l’image de la dissection du maquereau
  • Faire un petit rappel et discuter sur cette séance et de la conclusion collective
  • Rechercher un autre spécimen pour faire une comparaison de tube digestif. Il s’agissait ici, de l’image de l’appareil digestif d’un lapin disséqué
  • Poser les questions :

Q12. Qu’as-tu retenu dans la visualisation de la vidéo ? Et l’observation d’une photo de dissection de lapin ?

Q13. Est-ce qu’il y a une ressemblance entre le tube digestif du maquereau et celui du lapin ?

Q14. Penses-tu que l’homme aussi a un tube digestif ?

Q15. Peux-tu me dire comment progresse les aliments dans le tube digestif ?

Q16. Sais-tu quels sont les principaux organes de l’appareil digestif ?

Q17. A partir du tube digestif du maquereau et celui du lapin, saurais-tu dessiner le trajet du pain dans le tube digestif de l’homme ? Et le trajet de l’eau ?

Q18. Peux-tu dessiner le système digestif ?

Q19. Sur ton dessin, montres-moi la direction que prend l’aliment.

Q20. Peux-tu me dire les noms des organes sur lesquels passe l’aliment ?

Q21. Peux-tu me montrer ces organes avec des flèches et avec leurs noms ?

 

• Pratique expérimentale (30 minutes)
  • Observation des photos sur les parties et les organes possédés par le lapin, suivant les images ci-dessous :

 

Image 2. Tube digestif d’un lapin disséqué

 

Source : http://pedagogie.ac-toulouse.fr L’appareil digestif du lapin

 

Image 3. Représentation de l’appareil digestif du lapin

Source : http://www.maxicours.com/soutien-scolaire/svt/5e/19530.html  Schéma de l’appareil digestif du lapin

 

• Costatation et investigation sur les observations : (30 minutes)

Les équipes comparent les deux tubes digestifs, du maquereau et du lapin. A partir de là, ils vont faire une représentation du trajet d’un pain dans ce que serait l’appareil digestif de l’être humain.

 

Chaque équipe a été invitée pour mettre une légende sur un schéma de lapin disséqué et retracer le schéma du trajet d’un pain et de l’eau dans l’appareil digestif d’un homme. (Cf. évaluation de la performance des élèves)

 

• Validation et conclusion collective : (15 minutes)

Après la présentation des travaux, on a effectué une conclusion collective en transposant le constat chez l’homme.

 

• Déroulement de la séance 3 : Compréhension de la transformation des aliments à travers le travail de groupe
• Mise en œuvre du projet (15 minutes)
  • Partir des conclusions collectives sur le trajet des aliments dans l’appareil digestif du maquereau (vidéo) et du lapin (images)
  • Répartition en groupe pour la démarche d’investigation sur la transformation des aliments

 

• Pratique expérimentale (30 minutes)
  • Avant la mise en pratique

Présentation d’une image montrant le devenir des aliments dans les organes du lapin suivant la photo ci-après :

 

Image 4. Photo du devenir des aliments dans le tube digestif d’un lapin

Source : https://www.edumoov.com Contenu de l’appareil digestif

 

• Mise en pratique

Demander aux équipes de mettre en évidence, à partir des images, le devenir des aliments en formulant des constats comparatifs sur l’aspect de l’aliment qui entre et son aspect, lorsqu’il sort.

 

Montrer et mettre en évidence sur un schéma du tube digestif du lapin, les parties où sont tranformer les aliments ingurgités par le lapin et transposer les résultats sur le tube digestif de l’homme et les interventions de la transformation mécanique (bouche, estomac) et chimique (salive et suc gastrique).

 

Chaque équipe a reçu une image de l’appareil digestif humain et a essayé de mettre une légende.

 

Ils ont également était mis en connaissance de la transformation des aliments en nutriments, dans l’intestin. Ainsi que le passage des nutriments par les parois de l’intestin de le rejet des excréments par l’anus.

 

Image 5. Schéma du tube digestif de l’être humain

 

Source : http://pedagogie.ac-toulouse.fr Tube digestif de l’homme

 

Image 6. Synthèse digestive

Source : https://www.edumoov.com Schéma de synthèse digestion

 

Chaque équipe prend sa fiche d’investigation et note ce qu’il perçoit. L’outil se présente comme suit :

 

Image 7 . Fiche d’enregistrement des constats sur la transformation des aliments

 

Source : http://pedagogie.ac-toulouse.fr Cahier des sciences

 

• Constatation et institutionnalisation sur l’expérience

En constatant les parties où se font les transformations, les équipes sont invités à imaginer le trajet et la transformation du pain dans leur tube digestif. Ainsi, ils reprennent la fiche d’investigation suivant leur constat et leur représentation.

 

• Poser les questions :

Q25. Sais-tu en quoi les aliments se transforment lorsque nous les mangeons ?

Q26. Comme tu l’as appris à l’école, peux-tu me donner la définition de la digestion ?

Q27. Où vont les nutriments ?

Q28. En quoi se transforment les éléments que notre organisme n’a pas besoin ?

Q29. Sais-tu les différentes formes de transformations ?

Q30. Quels sont les appareils qui font les transformations mécaniques, selon toi.

Q31. Peux-tu me citer des substances contenues dans le tube digestif et qui font la transformation chimique ?

Q32. Peux-tu me dire le rôle des intestins ?

Q33. Comment se passe le passage des nutriments vers le sang ?

 

1. Evaluation de la performance des élèves

 

Durant la séance 1, les élèves ont pu relater la digestion du maquereau, à travers une vidéo. Le constat en était que ce dernier ont pu définir le devenir des aliments et ont mis un point d’orgue sur sa transformation en selle. Mais également, que les aliments subissent des transformations, par étape dans le tube digestif du maquereau.

 

Néanmoins, mis à part la transformation en selle, certains des élèves ont soulevé la transformation en nutriment des aliments. Ainsi, ils ont pu montrer à travers l’image 1, le trajet de l’aliment dans le tube digestif du maquereau, grâce à un travail d’équipe.

 

La conclusion collective en était que : l’aliment entre par la bouche, traverse l’œsophage, l’estomac et l’intestin et sort par l’anus. Également, que les aliments se transforment en selle et en nutriment.

 

Dans la séance 2, les enfants ont retenu que les aliments passent par la bouche et subissent des transformations dans les organes, pour devenir de la selle ou du nutriment. De ce fait, en observant le tube digestif du lapin disséqué (images 2), les équipes formées ont constaté que le tube digestif du lapin était plus complexe, mais qu’il y avait des ressemblances, notamment, l’entrée par la bouche et la sortie par l’anus. De là, on a demandé aux élèves si par ce constat, les humains pouvaient avoir un tube digestif, les élèves étaient unanimes que « oui », puisqu’ils mangent, font entrer les aliments par la bouche et vont aux selles.

 

Cette séance a également permis de demander aux enfants de retracer le trajet des aliments dans le tube digestif du lapin, à travers l’image 3. Ils ont de ce fait pu, nommer les différents organes constituant l’appareil digestif du lapin, à travers un travail de groupe.

 

En travail d’équipe, on a ainsi demandé aux enfants de dessiner le trajet d’un pain et de l’eau dans le tube digestif de l’homme. Les images ci-après montrent la représentation des élèves sur la digestion du pain et de l’eau dans l’organisme humain :

 

• Chez certaines équipes, le tube digestif de l’homme est en forme de sac fermé, la transformation en selle n’est plus représentée

 

Image 8. Représentation en sac du tube digestif

 

• Chez d’autres, il était perçu comme fermé où les aliments sont prisonniers dans un tube

 

Image 9. Représentation prisonnières des aliments

 

• D’autres équipes ont présenté un dessin où les aliments se transforment et suivent un long tuyau, pour sortir en liquide ou en solide

 

Image 10. Représentation d’un trajet en tuyau pour le liquide et pour le solide

 

• Enfin, il y a eu la représentation du tube digestif avec des organes de digestion, mais aussi d’autres qui ne sont pas en relation avec cette dernière, comme le cœur.

 

Image 11. Représentation du tube digestif avec des organes

 

 

On a ainsi, entamé une discussion de groupe sur les résultats afin de modifier les représentations. Pour la représentation 1, la discussion a abouti à une hypothèse que si on va aux toilettes, le tube digestif de l’homme ne peut pas être clos. Pour la représentation 2, les élèves eux-mêmes ont constaté que le tube digestif de l’homme ne peut être fermé s’il mange et qu’il va aux selles. La troisième et la quatrième représentation ont permis de constater que les élèves ont compris que les aliments entre par la bouche et que le pain allait d’un côté et l’eau d’un autre.

 

En guise de conclusion collective, le visionnage de la photo du tube digestif du lapin a permis à l’élève de connaitre que tous les animaux comme, le maquereau et le lapin possèdent un tube digestif, mais que les organes diffèrent suivant le type d’animal. On a également conclu que, chez l’homme, le trajet des aliments est le même que ceux des autres animaux, mais que les organes diffèrent, mais aussi, que le liquide sort par un organe et le solide sort par un autre.

 

Pour la séance 3, on partagé à chaque équipe le devenir des aliments, dans le tube digestif du lapin (image 4) ainsi que le schéma de l’appareil digestif de l’homme (image 5) afin de permettre une comparaison, pas les équipes. Une autre planche schématique de la synthèse des aliments a également été dispatchée, pour permettre une analyse optimale par chaque équipe. Enfin, les équipes ont entrepris de noter leurs constats dans un cahier d’expériences, pour relater et noter les constats sur la transformation des aliments. (image 7)

 

Dans la constatation, regarder l’image du devenir des aliments dans le tube digestif d’un lapin a permis aux élèves d’apprécier que dans la bouche, les aliments sont toujours solides. En arrivant dans l’estomac, ils deviennent de la bouillie, ils se transforment presque en liquide dans l’intestin grêle pour se solidifier à nouveau dans le gros intestin. À cet égard, et en transposant le constat sur les images 6 et 7, les élèves ont pu conclure qu’il n’y a qu’un seul trajet, comme un tube, conduisant les aliments de la bouche à l’estomac. Mais également, que les organes de la digestion se situent en bas de la cage thoracique, et que le tube continue jusqu’à l’anus, en tuyau continu.

 

Pour ce qui est de la transformation des aliments, dans le tube digestif, mis à part les formes diverses dans les organes, au niveau de l’intestin grêle, les aliments passent dans le sang. Mais également, que l’urine n’est pas en relation avec le tube digestif puisqu’elle va dans les reins. Enfin, les aliments transformés et qui ne vont pas dans le sang, vont dans le gros intestin pour se transformer en excréments.

 

1. Evaluation de la méthodologie d’enseignement

 

Dans la séance 1, pour l’enseignant, montrer le trajet de l’aliment à travers une vidéo a permis de relever les représentations des élèves sur le devenir des aliments. Il a également permis de discuter sur les idées perçues et de formuler une conclusion collective, acceptée de tous. Les vocabulaires comme, la digestion, le tube digestif, la transformation des aliments, le trajet des aliments, la bouche, l’œsophage, l’estomac, les intestins, l’anus, les selles, excréments et les nutriments, ont été utilisés.

 

Pour la séance 2, elle a permis de comparer le tube digestif du maquereau et de celui du lapin. Cette démarche a amené à transposer le constat avec la représentation du tube digestif de l’homme par l’exemple de la digestion du pain et de l’eau. Les dessins effectués par les élèves ont ainsi, optimisé la discussion et la constitution d’hypothèse et de conclusion commune. Également, cette séance nous a permis d’utiliser les vocabulaires relatifs aux divers organes, comme la bouche, l’œsophage, l’estomac, le foie, le pancréas, les intestins, l’anus, les selles, les excréments et les nutriments.

 

Durant la séance 3, la comparaison des images a permis aux élèves d’identifier et de discuter sur le trajet des aliments comme ils l’ont représenté et comme il est vraiment effectif dans le tube du lapin et celui de l’homme. Ainsi, à partir des photos sur le contenu des organes du lapin, ils ont pu transposer leur constat sur ce que devraient contenir les organes du tube digestif de l’homme. Suite à la discussion et à la conclusion collective, chaque élève a été amenée à remplir la planche ci-dessous :

 

Image 12. Schéma vierge de l’appareil digestif de l’homme

 

Source : Document de travail des Maîtres ressources en sciences, 2006, La digestion

 

Cette séance vise à ce que les élèves soient capables de montrer et de faire un rapport sur le trajet des aliments, mais également de leurs transformations dans l’appareil digestif, jusqu’à la transformation en selles et en urines, ainsi que le passage dans le système sanguin. L’approche a permis de connaitre les principes de base de la transformation mécanique et celle chimique et de discuter sur les idées et les perceptions afin de formuler une conclusion collective.

 

Ici, les vocabulaires comme, la bouche, l’œsophage, l’estomac, les intestins grêles, les nutriments, le gros intestin, les excréments, les reins, l’urine, la transformation mécanique, salive, suc gastrique, la transformation chimique, l’anus et les selles, sont utilisés.

 

• Mesure de l’efficacité des outils et du système

 

Pour les outils utilisés, l’appropriation des élèves a été rapide et a optimisé la compréhension. Mais surtout, le travail en équipe et en groupe a permis de discuter et de faciliter la représentation. Cependant, il a été essentiel de débattre ensemble afin d’avoir les avis de tous, de faire des hypothèses et d’affirmer ensemble les hypothèses soulevées. Un moyen efficace qui a fait participer tous les élèves.

 

1. Analyse des résultats

 

1. Analyse des démarches et des méthodologies pratiques appliquées par les enseignants

 

Suite à l’analyse des outils utilisés, l’apprentissage de la digestion était difficile concernant les points ci-après :

 

• Dans la séance 1, le visionnage de la vidéo a facilité la compréhension du trajet des aliments. Le tube digestif du maquereau étant très court. Ce qui n’était pas le cas de celui du lapin et la difficulté dans la représentation pour celui de l’homme

 

• Dans la séance 2, la représentation et la perception préalable, pour les élèves, avant d’avoir eu connaissance des planches sur le tube digestif humain, étaient que le trajet des aliments était celui d’un sac fermé. Que le pain et l’eau ingurgités subissaient l’action de la pesanteur, que leur circulation dans l’organisme est libre et que les aliments « apportent à manger aux organes ». Mais aussi, que le corps humain est constitué de deux tubes qui amènent les aliments liquides et solides

 

• La séance 3 a permis une compréhension favorable des élèves, en analysant les informations sur les planches qui leurs étaient partagées. La discussion et l’appui des enseignants ont permis de comprendre le trajet des aliments et le phénomène de la transformation des aliments ainsi que l’autre trajet de l’urine qui ne fait pas partie du trajet commun dans le tube digestif

 

• Sur les trois séances, une utilisation assez difficile des vocabulaires a été remarquée : exemple confusion entre les termes « nutrition » et « alimentation »

 

• On a également relaté qu’il avait des malaises chez certains élèves, à regarder les photos de la dissection du lapin

 

Dans cette démarche on a privilégié une méthodologie fonctionnelle qui partait sur des questions faciles à répondre et à analyser par les élèves. Dans cette méthodologie, on a ainsi relaté le trajet des aliments, dans la séance 2, à travers le visionnage de la vidéo du maquereau. Ce qui a permis de voir que chaque animal possède un tube digestif, mais que sa constitution dépend du régime et du type d’animal. Également, on a vu que les aliments sont transformés en petits éléments qui ont la capacité de passer à travers la paroi de l’intestin grêle afin de fournir le sang en nutriments, nécessaire pour faire fonctionner les organes.

 

Par ailleurs, avec l’appui de divers documents comme les photos et diverses planches, on a pu faire la modélisation schématique du tube digestif humain et des organes principaux qui le constitue. Ce qui nous a également permis d’utiliser les vocabulaires relatifs à la digestion. Dans ce cadre, on est surtout resté sur des formulations simples et adaptées à la classe de CM1. En ce sens, il n’a pas été question de relater les divers processus de transformation au niveau des cellules ou encore d’entrer en profondeur sur la transformation chimique des aliments.

 

1. Résultats et conséquences dans l’enseignement de la science

 

La pratique de la nouvelle approche a permis de développer les connaissances des élèves concernant les points ci-après :

 

• Dans la démarche, en CM1, les élèves ont appris que les animaux ainsi que les humains doivent rechercher leurs aliments, dans leurs environnements de vie. Une démarche qui fait suite aux acquis durant le cycle 2, qui avait fait connaitre à l’élève, les actions et les conséquences de nos habitudes alimentaires ainsi que la connaissance de la classe d’aliments, l’origine de ces derniers, mais aussi la compréhension de l’utilité des classes d’aliments

 

• De ce fait, chaque catégorie d’animal a un régime particulier en termes d’aliments. Ainsi, suivant ce régime, les organes et leurs constitutions en sont adaptés. D’où la différence de formation entre le système digestif du maquereau, du lapin et de l’homme

 

• Pour l’homme, les aliments subissent des transformations durant son trajet dans l’appareil digestif. Ces transformations sont faites par les divers organes suivant la continuité du tube. Ainsi, la forme digérée par les intestins est assimilée par le sang pour le bien l’organisme, celle qui n’est pas utile est rejetée par l’anus sous la forme de selles (excréments). Le sang est ainsi, responsable de la diffusion d’aliments pour faire fonctionner les organes. Pour ce qui est de l’urine, les reins sont les organes qui filtrent les liquides et qui permettent l’évacuation des déchets.

 

1. Mise en évidence des écarts perçus (entre la prévision et la réalisation)

 

Suivant la mise en œuvre de la nouvelle approche, les écarts étaient surtout perçus dans les séances d’observation et la transposition des constats à travers l’expérimentation. En effet, l’observation à travers la vidéo et l’exploitation des diverses photos ont amené à des représentations et une interprétation finaliste et focalisées sur la perception morphologique, chez les élèves. Par ailleurs, en observant le fonctionnement des divers types de tube digestif et le contenu de celui du lapin, les élèves ont compris la liquéfaction des aliments, mais leurs explications trouvent surtout sources, dans l’aspect mécanique de la transformation et non dans sa démarche chimique.

 

• Limites perçues dans la mise en œuvre

 

Dans la pratique, certes, beaucoup de connaissances ont été acquises par les élèves à travers cette nouvelle approche. Néanmoins, on s’aperçoit que la matière concernant le corps humain touche son intimité et son épanouissement, de ce fait, on a remarqué une certaine fermeture chez certains dans la formulation des réponses sur les questions posées, par gênes. À cet effet, l’enseignant doit avoir une posture qui respecte la sensibilité de chaque élève pour éviter de le heurter. Un effet qui pourrait l’amener à ne pas aimer la science, surtout les sciences de vie.

 

On a également pu constater que malgré qu’on ait choisi la photo d’un lapin disséqué pour faire comprendre le fonctionnement du tube digestif, beaucoup de malaise a été ressenti chez certains élèves. Ceci est dû à l’image qui a été prise suite à la dissection d’un lapin réel. À cet égard, les investigations et l’analyse faites par quelques équipes n’étaient pas pertinentes, du fait qu’elles n’osaient pas regarder en totalité et effectivement la photo. Néanmoins, avec le schéma retravaillé du lapin, ce malaise s’est dissipé peu à peu.

 

Pour ce qui est de la durée de l’expérimentation, les 30 minutes prévues ne sont pas suffisantes pour permettre aux élèves de bien exprimer leurs avis. En effet, cette durée devrait s’adapter suivant la séance et les objectifs visés. À cet égard, la séance sur la démarche de constatation, de transposition et de représentation du tube digestif de l’homme à travers les connaissances de ceux du lapin et du maquereau, et faisant suite à l’expérience sur le trajet du pain et de l’eau, aurait due durée au moins 45 minutes pour permettre à chaque équipe de mieux travailler sur les informations en leurs possessions et d’en émettre une hypothèse plus appropriée.

 

Par ailleurs, un des points qui a limité les analyses dans la démarche de représentation a également été, l’attardement sur l’explication de la transformation mécanique et chimique. En effet, cet aspect a conduit les élèves à penser que la digestion, chez l’homme, ne se passe que dans la bouche, d’où l’affirmation d’un tube fermé et clos. La principale activité digestive étant finie au niveau de la bouche.

 

1. Pistes de recommandations

 

Les limites perçues dans la mise en œuvre nous amènent, de ce fait, à formuler les recommandations suivantes pour une meilleure mise en œuvre et une meilleure appropriation de cette nouvelle approche de l’enseignement de la science par les élèves. Aussi, il est essentiel de :

 

• Diversifier et renforcer les outils, documents et matériels utilisés afin de permettre à l’élève d’avoir le maximum d’informations et de faire une analyse optimale. De ce fait, appuyer la documentation à travers des outils comme, la radiographie de l’appareil digestif sur l’organisme de l’homme de Tavernier, édition Bordas, la vidéo sur le circuit des aliments dans le corps de l’homme de Delagrave/CNDP »

 

• Démontrer par des expérimentations et une modélisation du tube digestif avec des tuyaux en plastique, renforcer les informations avec des images d’endoscopie de l’appareil de digestion de l’homme

 

• Expérimenter par des séances de dissection sur des animaux vivants (poissons, lapin, poulet, etc.),

 

• Être le plus possible, proche de l’enfant afin de lui expliquer les objectifs de la séance d’analyse des photos de dissection. Apporter des explications apaisantes, permettra à l’enfant d’éloigner ces malaises à la vue du sang, et l’engagera davantage dans la démarche d’expérimentation. L’enseignant pourra ainsi, envisager une dissection réelle avec un investissement plus effectif des élèves. Pour ce qui est de la dissection proprement dite, il est essentiel de se référer à la « note de service n°85-179 du 30 avril 1985, BO n° 20 du 16 mai 1985 »[13], relative à la protection des animaux et la démarche de dissection à l’école, avant de le faire

 

• Adapter les séances selon l’objectif recherché. Ainsi, 45 minutes au minimum devraient être attribuées à l’expérimentation et de ce fait, faire beaucoup plus de production écrite, de recherche d’informations, de représentations graphiques et dessinées ainsi que par des modélisations pratiques. Ceci permettra à l’élève de s’investir davantage

 

• Insister sur le fait que le travail dans la bouche, concernant la digestion n’est qu’une étape, la mastication. Le plus grand travail se situant au niveau de l’estomac, sinon, pour rendre les aliments liquides, on devrait passer beaucoup de temps à mastiquer. Pour ce qui est de la transformation chimique, les acides qui transforment les aliments se situent au niveau de l’intestin, sinon, on se brulerait la bouche. Enfin, montrer que les aliments qui ne sont pas utiles pour l’organisme peuvent causer des maux à l’organisme, c’est pourquoi ils se transforment en excréments et doivent être rejetés par l’anus

 

 

Conclusion

 

À travers le travail qu’on a effectué, partant de l’analyse documentaire et de l’évolution des théories sur l’apprentissage des sciences en classe primaire, l’adaptation des outils et des approches pédagogiques est essentielle pour qu’il y ait une appropriation optimale des connaissances et des savoirs scientifiques, chez les élèves. On a ainsi, apporté une analyse pratique en appliquant la nouvelle approche selon les nouveaux programmes de 2002, au niveau d’une classe de CM1. Cette pratique, afin de comprendre et d’analyser cette appropriation par les élèves, à travers la mise en application par une étude scientifique de la digestion.

 

De ce fait, on peut conclure que cette approche est pertinente et qu’elle aide les élèves à s’approprier, non seulement de la matière scientifique, mais surtout de la démarche scientifique engagée durant la séance d’apprentissage. En effet, en mettant la main à la pâte et en expérimentant d’une manière effective, les élèves apprennent, font des analyses et effectuent des recherches à la fois. Cette démarche leur permet de faire des approfondissements sur les domaines qu’ils connaissent, d’émettre des hypothèses et de rectifier les erreurs commises. Par ailleurs, cette approche les incite également, à vouloir connaitre et savoir davantage, sur l’environnement qui les entoure.

 

Du point de vue pédagogique, l’analyse dans ce travail m’a permis de mettre en avant qu’il est possible d’appréhender la manière d’enseigner la science en dehors d’une démarche trop scientifique. En effet, les limites perçues dans la réalisation pratique permettent d’affirmer qu’il est également essentiel de pousser les enfants à observer et à modéliser ses acquis, dans son quotidien. Ceci, afin de comprendre personnellement chaque phénomène, que ce soit dans le cadre d’un travail en classe ou en dehors des cours.

 

Par ailleurs, enseigner la science et surtout la connaissance de l’organisme et du corps humain permet de faire participer tous les élèves qu’ils aient des problèmes dans les activités scolaires au quotidien ou qu’ils aient des soucis personnels concernant la communication et la relation avec les autres. En effet, cette approche permet à chacun d’exposer des idées, de discuter entre eux et de formuler ces dernières en image ou en hypothèse. L’approche est d’autant plus, considérée comme « merveilleuse » par chacun, du fait de cette découverte et de cette possibilité de donner des avis. À cet égard, une appropriation est indéniable.

 

Enfin, cette approche apporte à chaque élève, une nouvelle sensibilité envers son corps et l’environnement qui l’entoure. Une prise de conscience, tant collective que personnelle est, de ce fait, relatée. Cette conscience l’amène à avoir plus de considération de son environnement, en sachant qu’il fait partie intégrante de ce monde et que son entourage « vit » comme lui. Ce qui permettra d’améliorer, chez chaque élève, la notion de « citoyen responsable ».

 

À travers ces raisons et ces observations, on ne peut nier l’apport et les impacts d’un bon apprentissage de la science chez les élèves. Néanmoins, l’adaptation suivant la nouvelle approche d’enseignement des sciences, doit se faire suivant le cycle, le niveau des élèves et s’associer à des accompagnements et des expérimentations directes par une approche participative. Ceci permettra à l’enfant de reconsidérer l’apprentissage de la science, comme une matière attrayante et non plus, comme une discipline difficile et contraignante.

 

 

Bibliographie

• Guillemette Berthou, Quand et comment a été pensé l’enseignement des sciences expérimentales, laboratoire de la relation pédagogique, Université de Montpelier II, P.88
• 2001, Eric Jozellet, Comment enseigner l’astronomie à l’école primaire, P.8
• 2002, Groupe technique du centre national de documentation pédagogique, Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement scolaire, Académie des sciences –La main à la pâte, « enseigner les sciences à l’école, outil pour la mise en œuvre des programmes 2002, cycle 1, 2 et 3 », P.55-56
• 2002, Le BO 2002, hors série n°1 du 14 février, Cycle des approfondissements – Cycle 3
• 2002, Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement scolaire, Science et technologie, cycle d’approfondissement, cycle 3, P.7-8
• 2003, MEN-DESCO, Découvrir le monde, cycle 2, édition CNDP, P. résumé
• 2006, Cecile Vernay, Comment enseigner les sciences à l’école primaire ?
• 2006, Document de travail des Maîtres ressources en sciences, la digestion
• 2012, BO n°1 du 15 janvier 2012, P. 17-21

Lien internet

• Système éducatif français : http://www.jeunesprofs.com/outils-pratiques/le-systeme-educatif-francais/le-systeme-educatif-francais/telecharger-pdf
• Programme classes primaires : http://www.education.gouv.fr/bo/2008/hs3/programme_CE2_CM1_CM2.htm
• Loi du 28 mars 1882 : http://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do?cidTexte=LEGITEXT000006070887&dateTexte=20000621
• http://www.cndp.fr/crdp-paris/Chercheurs-en-herbe
• http://pedagogie.ac-toulouse.fr
• Appareil digestif du lapin : http://www.maxicours.com/soutien-scolaire/svt/5e/19530.html
• Contenu de l’appareil digestif du lapin, schéma de la synthèse de digestion : https://www.edumoov.com

 

 

[1] Selon Cécile Vernay, 2006, « Comment enseigner les sciences à l’école primaire ? », mai 2006, P.1

[2] Consultée sur http://www.jeunesprofs.com/outils-pratiques/le-systeme-educatif-francais/le-systeme-educatif-francais/telecharger-pdf le 13/02/2015

[3] Consultée sur http://www.education.gouv.fr/bo/2008/hs3/programme_CE2_CM1_CM2.htm le 13/02/2015

[4] Consultée sur http://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do?cidTexte=LEGITEXT000006070887&dateTexte=20000621 le 13/02/2015

[5] Loi organique du 30 Octobre 1886, citée par Guillemette Berthou dans « Quand et comment a été pensé l’enseignement des sciences expérimentales ? », laboratoire de la relation pédagogique, Université de Montpelier II, P.88

[6] Extrait du document d’accompagnement des programmes « enseigner les sciences à l’école-cycle 3 », cité par C. Vernay dans son document « Comment enseigner les sciences à l’école primaire ? », mai 2006, P.5

[7] Consultée sur http://www.cndp.fr/crdp-paris/Chercheurs-en-herbe le 13/02/2015

[8] MEN-DESCO, 2003, « découvrir le monde, cycle 2 », édition CNDP, P. Résumé

[9] Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, direction de l’enseignement scolaire, « Sciences et technologie », cycle d’approfondissement, cycle 3, 2002, P.8

[10] Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, direction de l’enseignement scolaire, « Sciences et technologie », cycle d’approfondissement, cycle 3, 2002, P.7

[11] Selon des enquêtes faites en 1995 sur l’application de la méthode de confrontation de l’élève aux expériences.

[12] Issus du document « Le BO 2002 », hors série n° 1 du 14 février « Cycle des approfondissements – Cycle 3 »

[13] Groupe technique du centre national de documentation pédagogique, Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement scolaire, Académie des sciences –La main à la pâte, « enseigner les sciences à l’école, outil pour la mise en œuvre des programmes 2002, cycle 1, 2 et 3 », P.55-56