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Jugement de l'oeuvre de Jean Piaget

Piaget est à l'intelligence ce que Freud est à l'affectivité. Malgré les apparences, Freud est plus connu que n'est le psychologue de l'intelligence.

On peut se demander d'où vient cette unanimité à reconnaître en Piaget le plus grand psychologue actuel du développent cognitif.

C'est probablement pour différentes raisons - l'époque, l'homme, sa façon d'écrire et de publier - qu'il représente actuellement et à lui tout seul la psychologie du développement cognitif.

L'histoire de la psychologie, course vers la scientificité, explique le périple de Piaget et l'impact de son système.

Piaget est un auteur difficile. Toute sa vie, i la cherché à savoir comment naissent et s'accroissent nos connaissances, quels sont leurs instruments et comment ils se constituent.

Les quelques années que Piaget voulait consacrer à l'étude de la pensée enfantine lui prirent plus de cinquante ans ! Grâce à lui, nos connaissances du développement intellectuel des enfants ont fait un bond extraordinaire. La direction prise par l'école de Genève a été déterminante pour une conception du développement qui devait à la fois prendre ses distances par rapport aux théories spéculatives, trouver un terrain d'élaboration plus proche de la complexité de son sujet que ne le permettaient les théories empiristes, dépasser les études descriptives de la psychométrie.

Sans minimiser l'apport des grands précurseurs (Rousseau, Locke, Binet, Claparède) qui le lui ont permis, c'est indéniablement à Jean Piaget que revient le mérite d'avoir fait naître une science en psychologie génétique, en la dotant d'une théorie si forte qu'elle peut paraître écrasante.

L'intérêt des premières recherches que Piaget mena sur la pensée enfantine (1920 - 1930) est d'avoir défini, dans un langage descriptif, les aspects les plus apparents de la structure mentale de l'enfant dont l'égocentrisme est la manifestation centrale et d'avoir montré le passage d'une pensée centrée sur le sujet et incommunicable à une pensée socialisée tenant compte de l'interlocuteur.

Pour Piaget, les étapes successives des comportements observés révèlent directement l'organisation de l'intelligence, la manière dont elle se transforme et le mécanisme de la transformation.

Sa théorie extrêmement solide rend compte de l'ensemble du développement intellectuel. Elle est très cohérente car les mécanismes et les conditions de transformation supposés sont semblables tout au long de ce développement (déséquilibration - rééquilibration) : au cours de ses interactions avec l milieu, l'enfant rencontre des problèmes que ses moyens cognitifs ne lui permettent pas de résoudre d'emblée. Déséquilibré, l'enfant se rééquilibrera en construisant une structure intellectuelle mieux adaptée. Les acquisitions respectent une succession obligée. L'état terminal de chacun des niveaux est strictement défini et permet donc des discussions non équivoques.

L'oeuvre de Piaget a exercé, exerce et exercera encore longtemps une influence considérable sur la vie et la pensée scientifique et sur le développement de la psychologie en particulier.

La théorie de Piaget a suscité et suscite un nombre de travaux expérimentaux. Elle a suggéré la presque totalité des travaux ultérieurs sur le développement cognitif. Elle a pu expliquer la plupart des résultats obtenus. Elle témoigne ainsi d'une très grande capacité d'assimilation, en ce sens qu'elle peut intégrer dans ses structures les structures de nombreux résultats expérimentaux. Cette capacité est sans doute attribuable au caractère essentiel formel de ses hypothèses et de ses conclusions qui leur confère une très grande généralité et les rend compatibles avec un grand nombre de contenus différents.

Mais la richesse des nuances qui sont attachées à chacune des notions utilisées et l'extrême diversité des constructions complexes obtenues par la composition de ces notions compte aussi pour beaucoup.

Ces deux facteurs expliquent sans doute la diversité des applications qui peuvent être faites de notions comme celles d'assimilation, d'accommodation, d'équilibre, de structure, de schèmes, d'opérations, d'abstraction, de reconstruction, de décentration...

Pour ces raisons notamment, la théorie de Piaget a suscité un nombre important de travaux expérimentaux et leur a fourni un cadre notionnel commun pour la formulation de leurs hypothèses et de leurs résultats. On s'y réfère pour construire de meilleurs instruments de mesure du niveau développemental des enfants. Les pédagogues de l'enfance cherchent de plus en plus comment améliorer leur action en s'inspirant des informations de la psychologie génétique.

Les études interculturelles, menées un peu partout dans le monde, comparent leurs résultats à ceux de l'école genevoise. Les handicaps de toute nature sont réexaminés en fonction du schéma piagétien.

L'enfant a une activité mentale créatrice, surtout lorsqu'on lui permet de fonctionner librement et qu'on la respecte comme il se doit. Il faudrait créer un monde dans lequel la pensée enfantine serait traitée avec le respect qui lui est due, dans lequel l'enfant saurait qu'il est respecté. Telle est sans doute la bonne manière de lire l'oeuvre de Piaget pour sa valeur éducative, comme le modèle présenté par un homme qui respecte la pensée des enfants.

La théorie du développement cognitif proposée par Piaget a fait l'objet depuis de nombreuses années d'un vaste courant de recherches chez l'enfant normal. Les études analogues chez l'enfant arriéré restent très rares, surtout en comparaison avec l'abondance des travaux menés dans d'autres domaines comme la discrimination ou la mémoire.

A l'exception des travaux d'Inhelder en 1963, il faut attendre 1970 pour voir apparaître des travaux suivis et structurés dans l'univers de l'arriération. Parmi les recherches, il faut mentionner deux aspects particulièrement marquants : les caractéristiques du développement cognitif des arriérés et l'utilisation des stades piagétiens à des fins d'évaluation.

L'introduction des travaux de Piaget dans le domaine de l'arriération mentale est récente. Bon nombre de problèmes restent obscurs ou n'ont même pas encore été abordés, en particulier ceux des implications de la théorie pour l'éducation des arriérés mentaux. Ces lacunes se combleront sans doute progressivement au cours des prochaines années si toutefois les études descriptives sont abandonnées au profit de la découverte des relations existant entre le développement cognitif et l'ensemble des conditions environnementales dans lesquelles évolue l'enfant arriéré mental.

 

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Bibliographie  2 : Aspects psychologiques et pédagogiques de l'initiation scientifique

Francine Best

Pour une pédagogie de l'éveil

Colin, Paris, 1976

 

Raymond Tavernier

L'éveil de l'enfant par les activités scientifiques

Bordas

 

Beaudry

Apprentissage de la pensée scientifique

Bureau de recherche et de consultation en éducation

Librairie Beauchemin Limitée, Ottawa, 1974

 

Legrand

Pour une pédagogie de l'étonnement

Delachaux et Niestlé, 1960

 

Binder

Proposition pour intégrer les enseignements scientifiques par une formulation opérationnelle des objectifs d'éducation scientifique

Abidjan - Institut des Recherches pédagogiques

 

Deunff

Activités scientifiques d'éveil

OCDL 1072

 

Bachelard

La formation de l'esprit scientifique

Vrin, 1970

 

Bachelard

Le nouvel esprit scientifique

P.U.F. - 1971

 

Lemarque et Nury

Elevages et cultures à l'école élémentaire

C.R.D.P. - Marseille

 

Haber-Schaim U.

Initiation aux sciences physiques

Livre du maître

Montréal - Institut de recherches psychologiques - 1969

 

Jean Piaget

Logique et connaissance scientifique

Encyclopédie de la Pléiade XXII

Gallimard 1967

 

Jean Piaget

Introduction à l'épistémologie génétique

Tomes 1, 2 et 3  - P.U.F. - 1950

 

Jean Piaget

La représentation du monde chez l'enfant

Alcan - Paris - 1972

 

Jean Piaget

La causalité physique chez l'enfant

Alcan - Paris - 1927

 

Jean Piaget

Le jugement et le raisonnement chez l'enfant

Delachaux et Niestlé - 1947

 

Haber-Schaim U.

Initiation aux Sciences physiques

Livre du maître

Montréal, Institut de Recherches Psychologiques, 1969

 

Conseil de l’Education et de la Formation

Avis n° 54 relatif à l’évaluation des résultats des élèves en sciences

Bruxelles - IEA - 1995

 

Georges Charpak

Les sciences à l’école primaire

Fin du travail

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Bibliographie  -  Ouvrages de référence

• pour le centre de documentation
• pour la bibliothèque scientifique de la classe

 

Manuel de l'UNESCO pour l'enseignement des sciences

Recueil de nombreuses expériences simples à réaliser au niveau de l'école fondamentale

 

Les petits débrouillards

par le professeur Scientifix

41 expériences faciles à réaliser - n° 1, 2 et 3

Editions A. De Boeck - Bruxelles - 1984

 

Collection Raymond Tavernier

L'éveil par les activités scientifiques

• Piles, ampoules, aimants
• L'eau, l'air, le temps qu'il fait
• Le feu, la lumière, le temps qui passe

Guide du maître du CE au CM

Bordas

 

D. Aichele

Quelle est donc cette fleur ?

Paris - Nathan - 1975

 

Bornancin et Puig

L'homme parmi les vivants

Livrets d'éveil scientifique 8/12

Autres titres :

• Des animaux bien installés
• Peuple des insectes
• Petite faune
• Observons la vie des plantes
• Connaître son corps
• Les plantes de la haie
• Des oiseaux près de nous
• Portraits d'arbres
• Animaux du bord de mer
• Faisons des collections
• Paysages marins
• Poissons d'eau douce
• Petits mammifères de nos régions

 

Bornancin et Marseau

Les plantes de la haie  

Livrets d'éveil scientifique 8/12           

 

Merigot,  Blanc, Escleyne, Schrab

Livrets d'éveil scientifique

Physique :                          

• L'électricité
• La chaleur
• Des aimants, pourquoi faire ?
• L'énergie                     
• Bruits et sons

 

J. Escalier

Géologie et  biologie

Paris - Nathan - 1979

 

Battio et Voinier

Sciences physiques , 6e

Paris - Nathan - 1986

 

F. Cessac, M. Guille, P. Lacroix, Ch. Rougier

Sciences et technologie

• un ouvrage pour le CE
• un ouvrage pour le CM

Paris - Nathan - 1986            

 

P. Lacroix et C. Rongier

Optique

Boîte de première expérimentation

Nathan

 

P. Lacroix et C. Rongier

Aimants

Boîte de première expérimentation

Nathan

 

Merigot et G. Escleyne

Electricité

Boîte de première expérimentation

Nathan

 

M. Merigot et G. Escleyne

Ressorts

Boîte de première expérimentation

Nathan

 

Les Guides Nathan nature

• Fleurs sauvages à protéger
• Plages et côtes
• Champignons
• Fleurs des champs
• Fleurs des Alpes
• Roches et cristaux
• Oiseaux de nos régions
• Poissons d'aquarium
• Insectes

 

Le monde et la science

Introduction au monde de la science moderne

Nathan

 

A. Pierret,  R. Dinon et R. Basiaux

Fichier de sciences naturelles

Wesmael, 1980

 

R. Tavernier

Activités d'éveil scientifique pour le CM

Editions Bordas

 

M. Crahay et A. Delhaxhe

Collection « Agir et interagir à l’école maternelle »

Titres :

• Agir avec les rouleaux, avec l’eau
• Agir avec les ressorts, avec les aimants

Editions labor

 

Terry Cash et Steve Parker

100 expériences faciles à réaliser

son – électricité – chimie – météo

Editions Nathan

 

N. Ardley

Le petit chercheur

Titres :

• La lumière
• La couleur
• L’air
• L’eau
• L’électricité
• Les aimants
• Le son
• Les cinq sens
• Le chaud et le froid
• L’énergie
• Les machines

Editions Bordas Jeunesse

 

 

Vers le bibliographie 2 : Lien URL

Aspects méthodologiques et pratiques

1. L'attitude du maître
2. L'horaire et le rendement
3. Le projet
4. Principes essentiels
5. Le décloisonnement
6. Les outils
7. Questions et questionnaires
8. Le travail en groupe
9. Des activités développant l'attitude scientifique à l'école primaire
10. Le centre de documentation scolaire
11. Les traces des activités d'initiation scientifique
12. L'atelier d'initiation scientifique

L'ATTITUDE DU MAÎTRE

L'attitude du maître est une question fondamentale dans le cadre de l'initiation aux sciences. Jadis, le maître savait les choses, les enseignait, notait et classait les élèves !Aujourd'hui, le maître doit entretenir ou provoquer la curiosité de l'enfant, l'habitude et le désir

• de poser des questions qui l'intéressent
• d'exprimer ses inquiétudes, ses problèmes
• d'apporter des objets qui plaisent, qui inquiètent ou qui posent des problèmes.

Actuellement, on demanderait plutôt un maître qui ne sait pas les choses, qui cherche avec ses élèves, qui soutient, conseille, encourage ; un maître à qui l'élève se confie en posant ses questions, ses problèmes ; un maître en qui il a confiance et qui constitue un modèle d'adulte à devenir.

Le maître d'aujourd'hui, c'est le conseiller qui accepte que l'apprentissage soit long ; qui sait aussi que l'apprentissage ne réussit pas toujours et que celui-ci doit souvent être recommencé.

Ce profil du maître idéal suppose que l'école se modifie et que les barrages soient supprimés (cotation systématique, classement, autoritarisme...).

Le rôle du maître est de : 

• favoriser le dialogue et la communication
• former des attitudes
• rechercher des informations
• encourager, discuter, dialoguer
• inciter les élèves à rechercher des informations
• expliquer comment classer ces informations
• individualiser l'apprentissage
• créer un climat d'activité authentique renforcé par le travail en équipes

Il devra donc développer des comportements qui résident dans l'acquisition progressive :

• de l'attitude scientifique
• de méthodes de travail
• de moyens d'expression

La préparation des activités d'initiation scientifique n'est pas évidente en termes de journal de classe. Nous la voyons en trois colonnes :

• les faits de vie, les projets, les problèmes issus de ces projets
• les recherches personnelles en vue de dominer le sujet
• les résultats de l'observation des enfants ainsi que les remarques personnelles (après l'activité)

La pédagogie par objectifs venant servir la pédagogie par projets, il y a lieu d'améliorer chaque année les fiches de préparation, en fonction des résultats obtenus avec les enfants (observations, expérimentations, recherches).

Il nous paraît utile et intéressant que chaque maître se constitue un fichier rassemblant des documents élaborés par lui-même ET par d'autres enseignants.

L'initiation scientifique ne prévoit pas de contrôles traditionnels. 

C'est par l'examen des démarches de l'enfant que le maître évalue les progrès de chacun.

Faut-il que l'instituteur connaisse toutes les matières qu'il enseigne aux élèves ?

Oui ! Mais comme il n'enseigne plus, il peut chercher avec ses élèves !

Le groupe maître élèves trouve ou ne trouve pas. Cela peut arriver !

Il serait aussi intéressant de parler des choses que personne n'a encore découvert ou qu'on ne peut pas encore expliquer !

L'HORAIRE ET LE RENDEMENT

Un horaire qui se reproduit de semaine en semaine est contestable.

Place au décloisonnement : l'éveil est de tous les instants dans la classe !

Il entre en fonction : 

1°) avec la langue maternelle et la communication sociale

• dans la formulation des projets, des souhaits au départ des faits de vie dans l'environnement de l'enfant ;
• dans l'expression des conclusions et le retour à l'environnement élargi ;
• dans la formulation, orale ou écrite, des questions que l'enfant se pose ou pose.

2°) avec le langage mathématique

• dans les sériations, les classifications, le dénombrement, l'expression de gains ou de pertes ;
• dans la construction du réel, de la pensée concrète puis formelle ;
• dans le contact aux choses et aux pairs.

3°) avec tous les autres éveils

• l'éveil des savoir être (défendre des valeurs, être responsable, être engagé...
• le développement de deux attitudes essentielles :
• être capable de rester jeune face à la science ;
• être capable d'accueillir et d'orienter le changement.

Le RENDEMENT produit par l'enfant est en proportion inverse du temps qu'il consacre à une tâche au-delà d'une certaine limite.

Loi du rendement :

• cycle épuisé en moins de 25 minutes en 1^ère année
• cycle épuisé en moins de 40 minutes au 2^ème degré
• cycle épuisé en moins de 50 minutes au 3^ème degré

Ces paliers et ces croissances du rendement sont directement proportionnels à l'intensité de l'activité individuelle.

Le cycle est épuisé plus rapidement en séquence d'activité passive.  Il est capable d'auto-renouvellement.

Une centration de l'intérêt en cours de séquence de travail provoque le même effet : elle relance l'intérêt et le rendement parce qu'il y a eu une rupture de rythme.

Le rendement est lié à l'activité intrinsèque du sujet dans le sens ou si le sujet subit l'activité, la courbe de fatigue est beaucoup plus courte; si la participation de l'élève est très active, elle s'allonge.

Le même phénomène se produit quand il y a conscience du but à atteindre et conscience des démarches qui conduisent à ce but.

Si l'enfant a conscience du but qu'il poursuit, son effort sera soutenu avec plus de régularité.

LE PROJET

Si notre objectif est de fixer des connaissances, nous ne pouvons pas nous permettre de nous disperser.

Si nous voulons développer chez nos élèves une attitude de recherche, de curiosité, alors nous pouvons nous permettre de nous disperser.  L'enseignement secondaire sera là pour mettre de l'ordre dans les connaissances qu’immanquablement nos élèves rencontreront, découvriront au travers de leurs observations, expérimentations et recherches personnelles.

Les élèves d'une même classe peuvent apprendre des choses différentes car le but essentiel de l'initiation scientifique c’est :

• d'apprendre à se poser des questions et les résoudre
• de vérifier la validité des réponses trouvées
• de s'informer
• de créer des attitudes
• d'apprendre des techniques de notation
• L’EVEIL DE L’ESPRIT

On ne peut pas viser à la fois ces objectifs et faire acquérir des connaissances.  Celles-ci relèvent essentiellement de la compétence de l'enseignement secondaire.

Mais il est certain qu'en menant une activité de recherche, les enfants en retiennent toujours quelque chose !

Les phases du projet :

Phase 1 :  PROJETER :

C’est choisir un projet : écouter – observer – éclairer – informer

Phase 2 :  PLANIFIER :

C’est choisir des moyens : susciter – rappeler – faire équilibrer

Phase 3 : RÉALISER : 

C’est effectuer des travaux : susciter – soutenir – relancer – suggérer – proposer

Phase 4 :  EVALUER : 

C’est apprécier les productions : aider à  conclure – investiguer – prolonger

PRINCIPES ESSENTIELS

• un apprentissage qui implique l'activité réelle, l'activité personnelle de chacun.

• un éveil scientifique qui vise :

• l'acquisition de comportements
• le développement d'habiletés, d'habitudes, de savoir-être
• le transfert de connaissances et de démarches

• la conquête de l'environnement, principe fondamental d'une pédagogie progressiste

• une véritable pédagogie de l'intérêt, c’est-à-dire une pédagogie basée sur le besoin de connaître le pourquoi, le comment

• un recours plus fréquent à la pensée divergente (achever d'initiative, imiter, inventer)

• l'installation d'une autonomie de plus en plus importante par le tâtonnement expérimental, les essais et erreurs, la relation de confiance à l'enfant.

• un schéma méthodologique transférable :

OBSERVER et EXPÉRIMENTER pour COMPRENDRE

APPRÉCIER pour DÉPASSER et SE DÉPASSER

=

se situer                                                    savoir faire

mesurer la valeur des choses                  savoir être

RETOUR à l’ENVIRONNEMENT ÉLARGI, PERÇU différemment

 

LEÇON DE CHOSE OU ACTIVITÉ D'ÉVEIL ?

Le terme « éveil » s'est infiltré voici plus de 20 ans dans notre vocabulaire pédagogique.

Cependant le concept d'éveil, s'il s'est progressivement frayé un chemin dans les manuels scolaires et dans les textes éducatifs officiels, n'a pas encore opéré de véritables changements dans les faits.

Autrefois et encore trop souvent aujourd'hui, des leçons de sciences sans lien avec les branches principales telles que  français et mathématique, servaient - et servent encore - à enseigner des notions souvent peu significatives pour les enfants.

Ces leçons de choses, qui se situent dans un enseignement cloisonné et un horaire fractionné, visent l'accumulation de connaissances ponctuelles.

Les quelques aspects concrets d'une telle leçon, de même que les travaux personnels n'interviennent généralement qu'en fin d'activité‚ pour illustrer la leçon, après la synthèse des connaissances à acquérir et les questions de contrôle.

La leçon de chose se situe donc dans la perspective d'une transmission de savoir.  L'exposé du maître en est le nœud.

Les enfants n'ont qu'à reproduire des connaissances médiatisées par le maître, un savoir trop souvent inutilisable dans des situations extra-scolaires.

Les activités d'éveil se posent en réaction à cet encyclopédisme.  Leurs objectifs dépassent la simple acquisition du savoir pour intégrer les connaissances dans des apprentissages plus complexes, dans des savoir-faire qui peuvent se prolonger dans des savoir-être.

Les activités d'éveil s'inscrivent dans la perspective d'une pédagogie de la recherche, individuelle ou collective. Elles mettent l'enfant en relation directe avec les sources de la connaissance par ses manipulations et sa recherche documentaire.

L'horaire des activités d'éveil s'organise en séquences d'apprentissage le plus souvent individualisées, dans le cadre d'un enseignement décloisonné.

Dans sa recherche des solutions aux questions qu'il s'est posées, l'enfant utilise des techniques et des connaissances qu'il a transférées : les acquis en mathématique et en langue maternelle sont devenus des outils pour mieux comprendre le milieu, pour mieux agir sur celui-ci, pour mieux communiquer.

Ainsi envisagées, les activités d'éveil, scientifique, historique ou géographique, … s'inscrivent dans le cadre d'une pédagogie fonctionnelle.

LE DÉCLOISONNEMENT

Toute activité d'éveil géographique, historique ou scientifique recourt à des disciplines variées.

L'étude du milieu, l'exploration de l'environnement font appel, selon les éléments étudiés et selon les moments de cette étude, soit à une démarche géographique, soit à des connaissances mathématiques, soit à la lecture de documents historiques, soit à une observation scientifique...

Il importe que le pédagogue ne confonde pas cette pluridisciplinarité indispensable avec la conduite stéréotypée et systématique d'activités diverses regroupées autour d'un centre d'intérêt.

Le centre d'intérêt ?

Uniquement celui des élèves et non celui qui arrange bien l'instituteur !

La notion de centre d'intérêt est dépassée.

L'étude statique du milieu fait place à l'exploration et la conquête dynamique de l'environnement de l'enfant.

Ce sont les nécessités de la recherche d'explications rigoureuses, au service de l'exploration de l'environnement, qui doivent conduire à utiliser les mathématiques, la géographie, l'histoire, le dessin...

Plus on est rigoureux dans la démarche de recherche et de présentation, plus l'appel aux diverses disciplines se fait sentir dans sa nécessité.

Dans les démarches de recherche scientifique, lorsqu'on veut structurer des données, les mettre en relations, il est pratiquement impossible de se passer de l'outil mathématique.

Le dessin d'observation, les schémas font aussi partie du processus d’étude.  Rendre compte des expériences faites et des phénomènes observés ne peut se réaliser sans un maniement précis de la langue.

Tout maître qui a bien compris le processus pédagogique de l'exploration de l'environnement de l'enfant rencontre nécessairement dans son approche la plupart des sciences et les disciplines-outils fondamentales (langue maternelle et   mathématique.

Une exploitation multidisciplinaire peut se développer tant au départ de l'expression orale ou écrite qu'à partir d'enquêtes, de questions d'enfants, d'apports de documents.

Les enfants aperçoivent souvent d'eux-mêmes quelques directions de travail, en particulier ce qui concerne les sciences, l'histoire ou la géographie. Ils voient souvent moins bien les possibilités qui s'offrent en français et en mathématiques. Il appartient alors à l'éducateur d'organiser le travail en conséquence.  

Ce processus pédagogique de l'exploration et de la conquête de l'environnement, qui va de l'intérêt à l'activité, de la perception des faits à l’explication conceptuelle en passant par l'étonnement, l'observation et l’expérimentation, confère une unité méthodologique aux sciences envisagées et instaure un décloisonnement des branches, une interdisciplinarité transversale.

Mais il n'y a de réelle interdisciplinarité que lorsque les sciences se prêtent un réel appui mutuel.  A elle seule, l'écologie est la démonstration de la nécessité d'une

interdisciplinarité scientifique.

Le décloisonnement, lutte contre l'atomisation de l'enseignement en branches, est aussi une des clefs méthodologiques au service de l'initiation scientifique.

Ce qui compte, finalement, c'est que la complexité de l'environnement de l'enfant soit dominée à l'aide des différents « outils ».

LES OUTILS

1. Les outils mathématiques :

• l'arbre dichotomique
• la logique bivalente
• les diagrammes
• les histogrammes

2. L'histoire : textes anciens, documents authentiques

3. La géographie :

• cartes
• graphiques
• photos

4. Les outils d'analyse, de logique ; les outils de vie

5. Les outils pour le maître

• l'auto-évaluation par l'enfant
• la co-évaluation par l'enfant et un autre enfant, par l'enfant et un adulte
• la socio-évaluation dans le groupe des pairs, dans l'équipe
• l'exo-évaluation par un observateur extérieur, par l'instituteur

6. Apprendre à utiliser les outils de référence, c'est encore apprendre à utiliser le dictionnaire.

7. Tout n'est pas a redécouvrir !

Donc l'enfant doit apprendre à consulter de manière critique des outils de références très nombreux. Pour dominer ces outils, il faut savoir comment ils sont construits. Il y a donc lieu, dans le cadre d'une pédagogie par objectifs,

• d'entraîner l'enfant à construire lui-même certains types d'outils (Flore ; classification des animaux)

• d'entraîner l'enfant à élaborer des schématisations.

QUESTIONS ET QUESTIONNAIRES

Partir en voyage, en visite, en excursion, partir faire une enquête...

oui, mais avec quelles questions ?

Non pas le questionnaire de l'instituteur mais les questions posées par les élèves, des questions qui les intéressent, qui les motive à agir.

Il faut au préalable que l'instituteur ait permis, amené ses élèves à poser et se poser des questions.

Quelles réponses appelleront ces questions ?

1. La question appelle une information pour laquelle il faudra seulement reproduire.

Ex. une recherche dans un livre.

L'enfant est amené à répéter ce que dit le livre.

Ce genre de question n'apporte pas grand chose ; il n'amène qu'un type d'information : des éléments historiques, des éléments d'organisation spatiale, les bornes de cette organisation, pas les relations qui les lient.

2. La question amène la mise en évidence d'une relation le pourquoi et le comment.

Ex. Pourquoi dit-on « tenir le haut du pavé » ?

(thème général de l'équipement de la voirie ; le réseau d’égouts)

3. La question amène un jugement, c'est-à-dire la confrontation avec quelque chose que l'enfant connaît et quelque chose qu'il observe ou dont il prend connaissance.

Ex. Comment se lavait-on au temps de nos grands-parents ?

Comment lavait-on le linge à cette époque ?

4. La question sans réponse va conduire l'enfant vers une expérimentation.

La réponse qu'il y trouvera sera une réponse originale.

Dans cette dernière catégorie, on peut placer des question dont l'enfant connaît la réponse mais pour laquelle il juge la redécouverte plus intéressante.

Lors de la préparation de l'activité, il y aura lieu de se demander quel est le type de question qui doit primer, en fonction du type d'activité.  Il faut des questions de type différent.

Les questionnaires ne doivent pas contenir trop de questions.

Tous les élèves ne doivent pas avoir le même questionnaire.

L'important c'est de CHERCHER !

Seul ou en groupe ?

Un questionnaire trop bien préparé par l'adulte offre les inconvénients de tout ce qui est prévu et de tout ce qui devrait normalement se passer.

La préparation et la réalisation des enquêtes sont à mettre à l'actif des élèves, les enquêteurs effectifs, si l'on croit à leur rôle dans le développement de l'esprit scientifique.

Les questions que les enseignants posent aux enfants orientent  beaucoup trop la recherche.  Les questions doivent permettre aux enfants de dire ce qu'ils croient savoir et comprendre. Elles doivent permettre aux adultes d'approcher les faux raisonnements et les certitudes erronées de certains élèves.

LE TRAVAIL EN GROUPE

Les élèves répondent aux questions individuellement ou en groupe. La recherche en groupe permet la discussion, à condition que la question soit structurée.

Dans une classe bien structurée, l'activité des groupes ne devrait jamais s'effectuer dans la méconnaissance des autres.

On ne donne pas la même fiche à chacun des groupes, mais il faudrait que chacun ait conscience de l'unité de l'ensemble.

Des moments de concertation sont donc nécessaires.

A tout moment de l'activité, il faut un moment pour faire un « travelling » de l’activité à laquelle chacun des groupes se livre, de manière à ce que chacun dans son groupe soit tenu au courant de ce que font les autres, et de manière à conserver cette conscience collective de l’effort commun.

Comment arrive-t-on à faire du travail d’équipes ?

Le travail en équipes découle de la discussion collective générale et de la liberté dans la formation des équipes.

On ne peut partir que des questions qui intéressent les enfants, des questions qu'ils se posent et qui les motivent à l'action.

On peut amener les enfants à poser des questions, même s'ils n’ont pas facile à s'exprimer.

Qui expérimente ? Qui parle ? Qui discute ? Qui fait la synthèse ? Qui note ?

Tout le monde ! Chacun à son tour, avec l'aide du maître.

Chaque enfant doit faire le maximum.

Chaque enfant expérimente lui-même, manipule les objets et les outils de référence.

L'instituteur intervient, guide quand c'est nécessaire!

Tous les élèves ne savent pas expérimenter en même temps.

Les expériences, en électricité par exemple, doivent être menées en petits groupes de 2 ou 3 enfants maximum.

Si c'est l'instituteur qui fait l'expérience, on retombe dans les travers de la leçon d'observation attrayante.

Chacun note ce qu'il voit, en répondant à des questions.

Un élève peut être amené à noter au tableau de sorte que l'ensemble des élèves de la classe puisse voir.

Dans l'équipe, celui qui écrit bien note ; celui qui dessine bien fait les croquis utiles à la bonne compréhension.

Mais celui qui n'écrit pas bien doit quand même apprendre !

Dans les petites classes, un résumé peut être élaboré collectivement avec l'instituteur quand la relation d'une expérience est vraiment trop difficile.

DES ACTIVITÉS DÉVELOPPANT L’ATTITUDE SCIENTIFIQUE

Le développement de l'attitude scientifique ds l'école primaire contribue à la compréhension du monde naturel. Différents types d'exercices peuvent intervenir dans le cadre d'une véritable initiation scientifique au service de la conquête de l'environnement :

L’OBSERVATION

C'est l'examen attentif d'un objet (minéral, végétal, animal) en recourant d'une manière ordonnée à tous les sens si possible.

Elle peut être directe :

• dans le milieu naturel
• en classe

Elle peut être indirecte : analyse d'un document, d'un croquis.

Elle peut être continue, lorsque des modifications sont perceptibles dans un certain laps de temps.

L’IDENTIFICATION

C'est la reconnaissance et l'énumération d'éléments au sein d'un ensemble.

LA COMPARAISON

C'est la recherche des différences ou des ressemblances entre deux ou plusieurs ensembles.

LA CLASSIFICATION

C'est l'identification des propriétés d'un objet afin de le situer dans un système de classification.

LA MESURE

C'est l'évaluation d'une grandeur à l'aide d'un instrument de mesure approprié.

Les sciences sont l'occasion idéale pour introduire la mesure  (longueur, dimension des objets, masse, poids spécifique, temps, volume, échelle, capacité, température...

Un matériel adéquat de mesure a sa place dans le local atelier ou à proximité du coin réservé aux expérimentations.

L'EXPÉRIENCE

C'est la réalisation d'une observation dans le but de contrôler ou de provoquer une idée.

C'est le champ de variation des paramètres d'un phénomène manipulable.

L'INTERPRÉTATION DE DONNÉES

C'est la description en quelques mots d'une information contenue dans un texte, un tableau, un graphique.

L'ÉLABORATION ET LE CONTRÔLE D’UNE HYPOTHÈSE

C'est la formulation d'une proposition, d'une idée d'observation suivie de leur vérification.

L’IDENTIFICATION D’UN FAIT

C'est l'exposition d'une ou plusieurs conclusions induites à partir d'un ensemble d'observations.

L’UTILISATION DE DONNÉES

C'est l’application d'une source d'information ou de données découvertes expérimentalement.

LA SYNTHÈSE

C'est la réunion, dans un ensemble, d'éléments observés séparément.

LA TRADUCTION DE DONNÉES

C'est la transposition des données d'un langage à un autre.

LA RÉCOLTE D'ÉCHANTILLONS

Lors de l’observation sur le terrain des plantes typiques, des minéraux, des insectes, par exemple, sont rassemblés en vue d'un travail d'exploitation et d'extension en classe ou en atelier scientifique.

LA GÉNÉRALISATION 

C'est l'application des comportements acquis dans des circonstances particulières à d'autres contextes.

LES EXPÉRIENCES DE LONGUE DURÉE

Ex. planter ou semer ; laisser germer, laisser pousser, laisser fleurir ; récolter des fruits, laisser se faner.

Une telle expérimentation au finish doit permettre d’observer tout un cycle. Il est important de faire voir le début et la fin d'un cycle.

Il faut provoquer des modifications et des expérimentations, poser des questions AVANT, PENDANT et APRES.

Et l’animal qu'on ne peut pas élever à l’école ?

Une solution pour son étude consiste à faire établir une carte  d'identité pour chaque animal auquel on s'intéresse.

Cette carte d'identité s'établit progressivement avec les élèves :

• son costume
• son milieu, sa région
• nombre de pattes
• alimentation
• ses ennemis (chaîne alimentaire dans un écosystème)
• utilité ou non utilité pour l'homme

Il s'agit de construire avec les enfants des classements scientifiques qui aboutiront à des classements officiels.

Les moyens de classement se retrouvent parmi les outils mathématiques : les ensembles, les intersections, les arbres dichotomiques, les tableaux à double entrée.

Les collections d'objets

Au niveau des enseignants, les collections peuvent être individuelles, en équipe de 2 ou 3, collectives.

L'idéal, c'est que chaque instituteur mette son matériel, ses photos, ses documents dans la richesse commune, mais nous n'avons généralement pas été formés à cette attitude !

Si l'on veut que les élèves y cherchent le document à montrer à leurs camarades, il faut favoriser l'établissement de collections d'objets par les élèves eux-mêmes en équipes.  Ces collections doivent offrir un index clair, utilisable par les enfants.

LE CENTRE DE DOCUMENTATION SCOLAIRE

« Centre » de l'école, local le plus important de l'établissement, le centre de documentation est l'endroit où l'élève trouve le renseignement dont il a besoin, le document sous toutes ses formes : diapositives, photos, fiches, textes, livres, fichiers, objets vrais...

Il peut naître de la nécessité de s'informer au cours des enquêtes et recherches entreprises dans le cadre de l'exploration de l'environnement, de l'idée de mettre toutes les richesses de l'équipe éducative en commun.

Les expériences tentées dans ce domaine ont généralement confié la gestion d'un tel centre au maître d'adaptation qui en devient de facto le gestionnaire.

A l'avenir, ce pourrait être un responsable qui ne ferait que cela, un spécialiste des moyens audio-visuels.  Aux Pays-Bas, il arrive fréquemment que le centre documentaire soit géré par les parents.

Le rangement des documents nécessite de faire l'inventaire des livres, entre autres de noter les sujets abordés et d'établir un fichier pour faciliter les recherches.

Il y a lieu d'y faire figurer tous les titres, tous les sujets, tous les documents du centre.

S'il est bien géré et s'avère efficace, il ne serait pas étonnant de constater que les enseignants les plus réticents de l'école y donnent des documents personnels en dépôt ; que certaines classes y a portent des dossiers réalisés sur des thèmes les plus variés pour enrichir la collection.

LES TRACES DES ACTIVITÉS D'INITIATION SCIENTIFIQUE

Après une recherche, les élèves font leurs croquis, leurs dessins, leur résumé.

Chaque élève ne doit pas nécessairement posséder le même résumé : chacun peut avoir perçu les phénomènes à sa manière.

Le résumé le plus objectif, le plus complet, le plus lisible, le plus riche du point de vue scientifique peut être polycopié et diffusé à tous les élèves de la classe, sans oublier un exemplaire destiné au centre documentaire.

Un homme de science travaille avec des documents, des ouvrages.

Les examens de sciences, de géographie, d'histoire, devraient pouvoir être envisagés avec livres et cahiers à la disposition des élèves.

Si tout au long de l'apprentissage l'accent a été mis sur l'acquisition de démarches transférables, l'élève motivé, actif, agent de sa formation doit-il encore étudier, retenir des connaissances de mémoire ?

Avec le résumé polycopié du maître, on sort du domaine de l'initiation scientifique ! On retombe dans une pédagogie peut-être attrayante, mais traditionnelle.

La mémorisation relève du domaine de la poésie, du dialogue théâtral, du domaine pratique (formules secrètes, codes, numéros de téléphone, de comptes bancaires...)

Le résumé polycopié est une perte de temps pour l'enseignant comme pour l'enfant.

Ce qui nous paraît plus intéressant, c'est d'inviter l'enfant à rédiger un résumé de ce qu'il a vécu (observations, expérimentations actives, recherches), en fonction de ce qu'il a à dire.  Dans ce cas, l'apprentissage de l'orthographe est fonctionnel puisque l'enfant rédige.  C'est aussi l'occasion de lui apprendre à bien présenter un travail lors de la mise au net de sa copie.

Mais pourquoi toujours se baser uniquement sur la perception visuelle uniquement pour les traces d'activités ?

Il existe des solutions plus modernes :au mur de la classe peuvent apparaître les travaux réalisés par les élèves ; aux murs des couloirs peuvent être accrochées les réalisations collectives ; des albums peuvent être réalisés, de même que des montages photographiques, des montages audio-visuels à l'aide de diapositives ou d'un magnétoscope.

L’ATELIER D'INITIATION SCIENTIFIQUE

Pour provoquer l'attitude expérimentale, il faut organiser matériellement le milieu scolaire. Il n’est en effet pas imaginable de réaliser un enseignement à caractère pratique sans un équipement adéquat des locaux. Ceux-ci devraient être adaptés à la pratique effective des élèves. Comment ? Par la création d'un atelier d'éveil scientifique !

Deux solutions peuvent être envisagées :

• soit dans un coin de la classe
• soit dans un local indépendant, pour plusieurs classes d'une même école.

Au niveau d'une classe, il s'avère absolument essentiel qu'un tel coin soit réservé à l’éveil scientifique.

Le matériel spécifique est nombreux.  Il y a lieu de l'y ranger de sorte qu'il soit toujours bien accessible, rapidement à la disposition des élèves comme du maître.

Les observations et expérimentations de longue durée nécessitent la mobilisation d'une partie de l'espace de la classe.

L’atelier d'initiation scientifique est donc bien plus que le coin vivant habituel qui ne laissait pratiquement aucune possibilité pour l'expérimentation et l'observation dans le domaine des sciences physiques.

Armoires, étagères et panneaux d'affichages judicieusement placés peuvent facilement isoler cet atelier du reste de la classe.  Ils serviront de présentoir de documents.

La réalisation de ce « coin » peut faire l'objet d'un projet de vie de la classe. Il y a lieu de prévoir des caissettes de rangement pour le petit matériel d'expérimentation.  Chacune devrait être munie d'une fiche-inventaire suivant le classement souhait‚ par la classe.

Après chaque utilisation, les élèves sont responsables du rangement du matériel dans les caissettes prévues.

Il faudrait aussi mettre à la disposition des élèves des ouvrages de référence, des sources documentaires dans lesquelles ils pourraient puiser des matériaux pour étayer des hypothèses, pour envisager des expérimentations, pour analyser des résultats.

Les bibliothèques-centres de documentation (BCD), les centres multimédia des écoles seront appelés, dans ce contexte, à exercer pleinement leur rôle de rassemblement et de mise à disposition des documents.

EN GUISE DE CONCLUSION

Une réaction vigoureuse devrait absolument se manifester au sein des écoles de notre Communauté française afin que l’initiation aux sciences y soit améliorée. Une remise en question profonde des pratiques qui y sont développées s’impose de toute urgence.

Entamée dès le début de la scolarité primaire, cette initiation scientifique devrait permettre que les enfants soient aptes, en entrant au niveau secondaire, à s’interroger, à distinguer le réel, à créer, à se repérer dans notre société tellement marquée de science et de technique.

La véritable conquête de l'environnement par une attitude culturelle, au moyen d'une pédagogie par projets servie par une pédagogie par objectifs devrait permettre l'éveil scientifique. Celui-ci ne peut se concevoir sans un décloisonnement des leçons.

Au centre de nos préoccupations, c’est l’enfant qui construit son attitude scientifique !

 

Expérimentation active

Situations de vie

Problèmes vécus                                                                               

 

PÉDAGOGIE PAR OBJECTIFS

      au service de

       PÉDAGOGIE PAR PROJET

                                                                                                           

interactions                                                                perçoit les informations véhiculées par les média

            Les pairs     échanges                  L ‘ E N F A N T             recherche l’information dans les livres

                           dialogue                                                                

avec ses représentations pré-conceptuelles

SOCIALISATION                                                                       

   transfert ses aptitudes

Le maître informe,  aide, guide, facilite                                                        réinvestit son acquis

  adopte une attitude culturelle face à son environnement

AIDE A L’APPRENTISSAGE         

  maîtrise progressivement

  méthodes et techniques

 

Vers la bibliographie 1 : Lien URL

Le choix des sujets d'activités

Quelques constats

Il y a trop peu de sujets mécaniques abordés dans nos classes !

Quelques suggestions :  

les leviers, la force centrifuge, la transformation de mouvements, l'angle d'attaque d'un vélo, les circuits électriques, l'aérodynamique, l'accumulation de l'énergie, la pression atmosphérique…

Il y a trop peu de sujets de chimie abordés dans nos classes !

Quelques suggestions :

le sel se dissout dans l'eau ; le mélange de liquides ; les produits nocifs ;

les poisons ; les produits inflammables ; les combustibles ; les  carburants ;

la conservation des aliments ; les acides utilisés dans les produits courants ;

la composition des aliments…

Les activités de zoologie et de botanique doivent subsister à condition que tout apprentissage soit fonctionnel.

Le vocabulaire fonctionnel doit prendre le pas sur le vocabulaire descriptif.

Un vocabulaire élémentaire mais précis doit être fixé pendant l'observation des phénomènes.

Quelques suggestions :

les plantes qu'on voit grandir ;  les animaux que l'on soigne, qu’on élève ;

le classement des formes végétales et animales ;

les fonctions des organes des plantes et des animaux qui assurent la vie ;

l'adaptation au milieu et la reproduction le rôle de l'homme dans la garde et la protection de la nature ; le corps humain ; l’hygiène élémentaire.

Des évènements dans l'environnement

Les activités d'éveil scientifique vont naturellement trouver naissance à partir d'événements qui se sont produits dans l'environnement de l'enfant. 

Il ne faut évidemment pas confondre ses propres intérêts avec ceux de l'enfant, son environnement d'adulte avec celui des élèves de sa classe.

Le rôle de l’instituteur est important face aux questions des élèves :

1. pendant l'échange préliminaire, l'instituteur accepte ce que disent les élèves et propose des questions auxquelles les élèves ne pensent pas.

2. après cet échange, il doit prévoir un moment de remise en ordre des questions.

Il est tout aussi important pour la répartition des tâches

1. dans le choix de la partie qu'un groupe d'élèves va traiter

2. dans le type de production qui découlera des recherches (maquettes, conférence, panneau, classement, établissement d'un questionnaire, album, montage audiovisuel... )

Dans ces deux circonstances (questions et réalisations), l'enseignant doit faire preuve d'imagination et de psychologie.                   

L'enfant est proche du concret.  Il se sent grandi lorsqu'il peut montrer ses productions.

Des productions différentes permettent la confrontation des sujets et une socio-évaluation.

Motivation venant de l'enfant

Certains sujets, certaines propositions d'activité peuvent venir des élèves. Dans ce cas, l'instituteur doit tenir compte de la psychologie des élèves : il accepte les propositions simples et les sujets permettant la réorientation, le transfert des démarches expérimentales. Il favorise la comparaison entre les choses et phénomènes existants et les choses non existantes. C'est la mise en question de l'imaginaire. 

Utilisation des moyens audio-visuels

Le recours aux moyens audio-visuels appelle certaines réserves.

Le film et la photo sont des informations iconographiques mais ne mettent pas l'enfant en contact avec le réel, le concret.

Utiliser la photo après le contact avec le réel permet peut-être d'amener de nouvelles découvertes.

Il convient de se méfier des montages photographiques :ils peuvent fausser ou tronquer la réalité. De plus, la photo, la séquence filmée ne donnent pas toujours connaissance de l'échelle (cf. les gros-plans).

Quelques remarques

• Les propositions d'expérimentation sont le plus souvent formulées par l'instituteur (pédagogie par objectifs).

• Il faut permettre aux élèves d'exposer leurs inventions personnelles.

• On peut parfois proposer de réaliser une expérimentation à laquelle l'élève se heurtera ; mais il faut prendre garde d'éviter son découragement.

• Ne pas savoir n'est pas une faute ! On cherche ensemble !

• Toute expérimentation doit déboucher sur une notation :
• les conditions de l'expérience
• les hypothèses
• les constatations

Chez les plus jeunes enfants, on se servira du dessin et/ou de l'enregistreur.

• En ce qui concerne le dessin, il faut tenir compte de l'évolution génétique.

L'enfant de 7 à 12 ans éprouve le besoin d'exprimer par le dessin tout ce qu'il sait et pas seulement tout ce qu'il voit.

Le stade du réalisme intellectuel se caractérise notamment par

• la transparence
• la diversité des points de vue
• le doublement des organes pairs dans les représentations de profil
• le rabattement : l'enfant veut tout représenter !
• l'usage du détail exemplaire
• l'inscription de légendes

Il convient aussi d'attirer l'attention des enfants concernant l’échelle de leurs dessins.

Il faut amener l'enfant à mesurer ce qu'il dessine, à noter l'échelle (1/2 , 1/10,   2/1,  10/1).

Dès que possible, les notations chiffrées apparaîtront (durée, poids, longueur... ) et l'instituteur amènera ses élèves à utiliser les outils nouveaux de la mathématique (ensembles, arbres, graphiques, histogrammes, tableaux à double entrée...)

Conclusions

1. Les projets débouchent sur des expériences proposées par le maître (pédagogie par objectif au service de la pédagogie par projet).

2. Les expériences débouchent sur des notations et des productions qui font partie intégrante du projet (décloisonnement).

3. Trois types de pédagogie sont ainsi mises en œuvre au service de la conquête de l'environnement et de l'initiation scientifique :

• une pédagogie de l'étonnement
• une pédagogie par projet
• une pédagogie par objectif

4. Le développement de l'esprit scientifique de l'enfant ne peut se satisfaire de l'observation de phénomènes pris en dehors de leur contexte.

L'analyse du mode de vie d'un animal peut difficilement s’opérer si celui-ci est retiré de son milieu naturel.

L'étude d'une plante peut difficilement se faire en dehors de la durée qui conditionne son évolution.

Mieux que pouvoir dire et nommer les choses, observer, c'est fondamentalement tacher de les comprendre.

Ce dont il faut s'inquiéter, c'est des démarches mentales effectuées par l'enfant.

Illustration

Des travaux d'équipement de la voirie dont en cours pour le bien-être des habitants du quartier de l'école.

Une sortie de la classe doit permettre de repérer les différents types d'équipes de travailleurs qui fonctionnent dans le quartier ainsi que les types de travaux réalisés. Tel est notre projet de vie de classe.

A cours de nos investigations, notre attention est attirée par le sigle R.T.T. sur une camionnette. Que signifient ces lettres ?

L'intérêt pour le réseau téléphonique se fait sentir ; l'importance du câble se remarque et suscite une question d'ordre scientifique que l'instituteur ne va pas manquer d'exploiter : comment le son peut-il être transmis par câble ?

De retour en classe, le maître s'est fixé pour objectif de faire comprendre comment fonctionne le téléphone. La pédagogie par objectifs va venir servir la pédagogie du projet.

Le maître prévoit l'organisation d'une série de petites expériences qu'il va soumettre aux enfants dans le « coin atelier scientifique ». Il importe en effet que CHACUN y réalise les expériences pour COMPRENDRE réellement le phénomène de la transmission du son par cible.

Description des expériences

1^ère expérience :

Passe une ficelle solide dans le trou d'une règle plate.  Tends la ficelle et fais tourner la règle. Fais varier la longueur de la ficelle (+ et -).

Que constates-tu ? Qu'entends-tu ? Le son varie-t-il ?

Note les résultats de ton observation.

2^ème expérience :   

Pose tes doigts sur la trachée artère quand tu parles, quand tu chantes.

Que constates-tu ? Note les résultats de ton observation.

3^ème expérience :

Fais vibrer ta règle en métal ou en bois quand elle dépasse le bord de ta table.

Fais varier la longueur de déplacement de ta latte.

Que constates-tu ? Note les résultats de ton observation.

Confirme ou découvre qu’en vibrant des corps produisent des sons.

Ces premières expériences ont permis à l'enfant de découvrir que des corps qui vibrent produisent des sons.

Il s'agit à présent de comprendre pourquoi un son est grave ou aigu.

Une nouvelle expérience est proposée.  Elle doit mettre l'oscillation en évidence.

4^ème expérience : 

Prends une ficelle longue d'un mètre  et un poids d'environ 20 g (en fer ou en plomb). Réalise un balancier. Compte le nombre d'oscillations par minute.

Fais varier la longueur de la ficelle ; compte le nombre d'oscillations par minute.

Fais varier le poids suspendu ; compte le nombre d'oscillations par minute.

Fais varier la longueur de la ficelle ET le poids ; compte le nombre d'oscillations par minute. Qu'as-tu remarqué ?

L'instituteur entraîne les enfants à la recherche d'informations complémentaires en consultant des ouvrages de référence (bibliothèque de classe, centre de ressources de l'école, bibliothèque du quartier... )

On apprend ainsi ce que les «scientifiques» ont découvert depuis longtemps : les objets présentant plus de 16 oscillations par minute provoquent un son que l'oreille humaine peut percevoir.  Cela signifie qu'une vibration correspond à une oscillation forte.

Un élève apporte un autre renseignement : dans le dressage des chiens, on utilise des sifflets produisant des sons que nous n'entendons pas ; ce sont des sifflets qui produisent des ultrasons. On en déduit que des animaux communiquent par ultrasons.

De nouvelles recherches sont possibles : quels animaux ?

Les ultrasons sont utilisés en médecine.  Pourquoi ? Questionnons un médecin ! Expliquons à l'école !

Le problème des phénomènes de résonance mérite ensuite d'être investigué.

5^ème expérience :

Prends une corde de guitare sans la pincer. Ecoute le son qu'elle produit.

Varie la longueur de la corde, la tension de la corde par déplacement du doigt.

Note tes remarques ; confronte ton point de vue avec celui de tes camarades.

Répète l'expérience avec d'autres cordes.

6^ème expérience : 

Remplace la corde de guitare par du nylon de pêcheur (il n'y a donc plus de caisse de résonance), de sections différentes ; attache chaque fois un bout ; accroche un poids fais varier la longueur ; essaie de produire un son. Constate ; note !

7^ème expérience :

Prends deux bouteilles vides. Souffle dans l'une d'elles.

Que constates-tu ? Note tes observations.

8^ème expérience :

Prends un bidon et une fourchette.

Frappe la fourchette sur un morceau de bois.

Pose le morceau de bois sur le bidon.

Que constates-tu ? Note tes observations.

Evoquons des expériences de vie des enfants :

• Pour appeler son enfant, la maman sort de chez elle, crie, appelle, met ses mains en porte-voix ; pourquoi ?
• Pourquoi place-t-on des écrans antibruit le long des autoroutes ?
• Pourquoi pose-t-on une oreille sur le rail (référence aux BD) ? Vérifions !

9^ème expérience :

Prends un tuyau d'arrosage de 10 m et place un entonnoir à chaque extrémité.

Demande à ton camarade de parler dans un des entonnoirs.  Ecoute dans l'autre.

Refais la même expérience en parlant à voix basse. Note chaque fois tes constatations !

10^ème expérience : 

Prends deux boîtes de conserves vides ou deux pots de yaourt vides. 

Perce le centre de leur base ; relie-les par une ficelle d'abord peu tendue, ensuite fortement tendue. Parle dans l'une des boîtes.  Que constates-tu ?

Des recherches complémentaires interviennent.

On apprend ainsi que :

• crier dans l'eau permet d'éloigner les requins ;
• le choc sur l'eau attire les truites nourriture ;
• on peut inventer des codes de communication par coups frappés sur des conduites, sur des canalisations...

Des conclusions sont tirées : les gaz, les solides, les liquides transmettent le son.

On peut à présent démonter le téléphone pour comprendre comment il fonctionne !

Ces expériences ne sont pas difficiles à réaliser.

L'instituteur les étalera sur un mois de travail, en atelier, en petites équipes.

Ce qui est le plus important,

• c’est d'abord une réelle compréhension des phénomènes par une construction individuelle
• c'est ensuite les démarches scientifiques que chacun peut transférer à d'autres situations.

Quelques exemples de situations et de questions

Les carreaux de la classe se couvrent de buée.

• Quand cela se produit-il ?
• Que peut-on faire pour l'éviter ?
• Quelles expériences peut-on réaliser et avec quel matériel ?

Le mélange des couleurs.

• Que se passe-t-il si je mélange le bleu et le jaune ?
• le rouge et le bleu ? le rouge et le jaune ? etc...

La loupe parvient à faire briller un morceau de papier.

• Quand ? Comment ?
• Et si le papier est humide ?
• Et si c'était de la mousse ? de l'herbe séchée ? de l'essence ? du lait ?

Des bouchons noircis au contact d'une flamme.

• Quand ?
• Comment ?
• Et si c'était ...

Des objets coulent immédiatement dans un seau d'eau ; d'autres flottent.

• Classons ces objets
• Pourquoi ?
• En quelle matière sont-ils ?
• Que penser de leur volume ?
• Que penser de leur forme ?
• Pesons-les.
• Essayons d'enfoncer les objets pour sentir la résistance de l'eau (planche, ballon, jouets dans un bain, jouets de plage, boîtes à conserve... )

Des exemples d'expériences qui étonnent et qui suscitent d'autres essais

• Planter des bulbes de fleurs à des moments différents de l'année et dans des conditions différentes.
• Colorer l'eau servant à arroser certaines fleurs.
• Superposer des feuilles de papier pelure, de papier de soie, de couleurs différentes.
• Remplir un verre d'eau ; le couvrir d'un papier puis renverser.
• Allumer une bougie et la placer sous un globe.

                                                                                       

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