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1re partie : enseignement élémentaire

Le rapport expérimental au vivant dans la formation des enseignants

Maryline Coquidé-Cantor
p. 5-21

Résumés

Les élèves de l'école primaire, urbains pour la majorité, peuvent présenter un déficit de familiarisation pratique aux vivants dans leur diversité. Par ailleurs, diverses études montrent que l'enseignement des sciences à l'école et le recours aux pratiques expérimentales, en particulier, restent souvent restreints. La question de la formation des enseignants est une des façons de tenter de solutionner ces problèmes complexes. Cet article se propose d'aborder la complexité des enjeux, la diversité des formes et des fonctions d'un rapport expérimental au vivant en classe. Différentes perspectives, « expérientielle », empirique contrôlée et expérimentale, et différents « moments » dans ce rapport sont précisés. Quelques strategies de formation sont avancées.

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Texte intégral

1Comment penser la formation des enseignants, afin de les aider à « faire des sciences à l'école », et à mettre en œuvre des pratiques actives expérimentales effectives ? Comment la formation peut-elle les aider à les rassurer, leur apprendre à gérer l'inconnu et les résultats inattendus (Antheaume, 1993) ? La question de la construction d'un rapport expérimental au vivant, dans la formation, doit conduire à ce que les enseignants débattent des enjeux éducatifs de la construction d'un tel rapport à l'école, clarifient ses fonctions et ses formes scolaires, et puissent s'approprier tout un ensemble de ressources.

2Dans une enquête, menée récemment (Flageul & Coquidé, 1999), les discours des instituteurs et des professeurs des écoles mettent en avant l'importance de « l'expérience » en classe, mais ce terme recouvre tout un ensemble de pratiques. Le plus souvent, ce sont l'ensemble des activités pratiques qui sont désignées par ce mot : activités concrètes ou de manipulation, mais encore activités d'exploration ou d'observation, et aussi réelles expérimentations. Nous avons analysé les conceptions des enseignants du primaire, sur le rôle de l'expérimentation, comme hétérogènes et non structurées, mais souvent très dualistes : avec une opposition entre concret et abstrait, entre pratique et théorique. Cette enquête, sur les conceptions relatives à l'expérimentation, nous a conduit à prendre en compte, pour la formation, des représentations – obstacles dans la relation aux méthodes (Flageul & Coquidé, 1999). Si ces conceptions semblent représenter un obstacle dans la compréhension des enseignants du primaire des fonctions d'une expérimentation, d'autres obstacles sont en relation avec les conceptions du vivant, ce qui nécessite de clarifier leur rapport expérimental au vivant.

3La construction d'un rapport expérimental au vivant, au niveau scientifique, ne s'est faite que très progressivement, et dans un certain contexte culturel et historique (Salomon-Bayet, 1978). Alors qu'une perspective naturaliste vise essentiellement à observer, comparer et classer le vivant, une perspective expérimentale vise à poser un problème et à le résoudre. Ce qui nécessite un changement du regard porté sur le vivant, et sur l'animal en particulier, et le franchissement de plusieurs obstacles : le vitalisme, la variabilité du vivant, ses dimensions, sa complexité, l'irréversibilité des phénomènes biologiques (Canguilhem, 1965). Se libérer de la subjectivité, considérer le vivant comme un « objet », tout en prenant en compte des considérations éthiques et les différences avec un objet technique, a nécessité de relever de multiples défis, théoriques, pratiques et éthiques (Coquidé, 2000).

1. La construction d'un rapport expérimental au vivant

1.1. Enjeux didactiques

Vivant et matière : deux domaines d'investigation différents

4Vivant et matière constituent, à l'école, des domaines dont l'investigation nécessite des protocoles et des méthodologies, souvent spécifiques. Les activités expérimentales, dans la découverte du vivant à l'école élémentaire, sont nettement moins nombreuses que dans la découverte de la matière et des matériaux. Dans le cadre actuel des programmes, elle n'est possible que sur quelques sujets d'étude, en particulier la biologie végétale (la germination, l'eau et les plantes), le développement et le comportement des animaux, les études de milieu (terrarium, aquarium), et les manifestations physiologiques du fonctionnement de son propre corps. L'expérimentation sur le vivant a cependant toute sa place dès les premiers apprentissages : elle oblige les élèves à être imaginatifs et ingénieux pour concevoir et réaliser les dispositifs, elle développe la patience car les résultats sont rarement immédiats.

5L'approche expérimentale du vivant, comme celle de la matière, se distingue parfois à peine de l'action. Un tâtonnement orienté, par exemple placer des semis à différents endroits, ou proposer différents aliments pour tester le preferendumd'un animal, ne modifie pas fondamentalement le phénomène biologique. Cependant, pour des raisons de sécurité ou d'éthique, ou encore pour le coût financier qu'il engendrerait, le tâtonnement par essais et erreurs sur le vivant à l'école restera toujours restreint. Ce sont les végétaux qui demeurent souvent les plus accessibles pour cette approche, avec un questionnement relatif à la germination, au développement des végétaux, ou concernant la plante et l'eau. L'une des expérimentations, parmi les plus pratiquées, concerne la recherche des facteurs intervenant dans la germination. Ces facteurs (nommés facteurs abiotiques en écologie) classiquement étudiés, sont l'eau, la température, l'air et, souvent par confusion avec la photosynthèse, la lumière. Ce genre d'expérimentation, qui semble idéal du fait de sa simplicité et qui nécessite des protocoles expérimentaux qui ressemblent à ceux pratiqués en sciences physiques, n'est pourtant pas sans réserver quelques surprises ! Ainsi certains semis de graines, mis dans un placard pour une recherche d'obscurité, produisent des germes blanchâtres, mais d'une longueur démesurée. D'autres graines refusent de germer à température ordinaire tandis que celles, placées au réfrigérateur, laissent pointer vaillamment leurs petites racines. En effet, la situation réduite abusivement à une simple recherche de facteurs néglige :

  • d'une part, le fait qu'il s'agit de facteurs limitants et non de stricte causalité ;

  • d'autre part, un grand nombre de facteurs, dits biotiques, et caractéristiques du vivant (comme, par exemple, l'existence de mécanismes très subtils de régulation, telle la nécessité du froid pour lever la dormance des graines de certaines espèces).

6La séparation de variables impose, le plus souvent, la réalisation d'un montage expérimental. Dans une démarche de résolution de problème, seul un détour par analyse du système permet d'imaginer les hypothèses possibles qui seront mises à l'épreuve dans un dispositif construit et contrôlé. Cependant, dans la construction d'un rapport expérimental au vivant, la séparation de facteurs reste souvent difficile, voire impossible, et l'approche analytique d'un système biologique est souvent plus difficile que pour un système technique ou pour un phénomène physique. Dans les situations biologiques, l'élève expérimentateur est confronté à des facteurs biotiques et abiotiques, souvent en interaction, et pour lesquels il doit renoncer à tout maîtriser.

Figure 1
Investigation d'élèves de cycle 3, (CE 2) sur la germination des plantes. Production d'élève.

Approcher le vivant dans sa complexité

7Les activités scolaires expérimentales mettent en avant une causalité linéaire stricte, inspirée du paradigme bernardien fondé sur la relation « une cause égale un effet », une conception de protocole du type présence ou absence, et la nécessité d'un témoin. Ce paradigme ne permet cependant pas d'envisager des causalités pluri-factorielles, pour lesquelles des protocoles de type covariations sont nécessaires, comme dans l'approche expérimentale des interactions écologiques ou dans celle de l'absorption de l'eau par les végétaux. Plutôt qu'un paradigme bernardien d'expérimentation, nous sommes conduits à retenir, pour l'école, la vision élargie de l'expérience avancée par Legay (1997), incluant de façon très interactive, la démarche d'enquête, l'observation active, l'application de techniques, l'expérimentation et la modélisation. C'est, par exemple, le cas dans la démarche de modélisation du fonctionnement d'un membre ou dans l'élaboration et l'utilisation d'un terrarium.

8L'investigation expérimentale des comportements des animaux ou bien encore les essais de reconstitution de milieu (terrarium, aquarium) peuvent aussi favoriser une investigation expérimentale et modélisante du vivant dans sa complexité. Prenons l'exemple de l'élaboration d'un terrarium en classe. La construction et l'utilisation d'un terrarium, par les élèves, permettent de percevoir des mécanismes, dont les échelles de temps et d'espace dans l'écosystème naturel les mettent hors de leur portée (interactions alimentaires entre les vivants, phénomène de décomposition et sensibilisation au cycle de la matière, phénomène d'évaporation et de condensation de l'eau, phénomène de transpiration des plantes, sensibilisation au cycle de l'eau.). L'objet terrarium remplit là toute sa fonction d'outil pour penser la complexité. Nous avons pu constater que le simple repérage de l'organisation verticale de la forêt, ainsi que la prise en compte d'une biodiversité minimale, suffisent souvent pour une première modélisation efficace (Bourgeois & al.,1998). Les comparaisons régulières, entre le terrarium et la forêt, favorisent cette approche modélisante, et une analyse relative aux limites du modèle peut être facilement effectuée : pas d'arbres et pas de gros animaux dans le terrarium.

Figure 2a
Elèves de cycle 3 - Ci-dessus : compte rendu de la constitution du terrarium, et ci-dessous : dessin du terrarium réalisé.
Productions d'élève.
Figure 2b

Le rapport aux écrits

9L'opération Main à la pâte des écoles primaires valorise la place et le rôle du cahier d'expériences dans les activités scientifiques (collectif, 1996). Écrire, rendre compte, représenter, formuler des résultats ou schématiser, restent cependant des opérations ni faciles, ni arbitraires. Plusieurs études (Astolfi & al.,1998) montrent l'importance des écrits, sous ses formes multiples, à la fois pour soi et pour les autres, et témoignent de la nécessité d'organiser ses observations et de schématiser, tout au long de la démarche scientifique. Les pratiques d'investigation favorisent, en effet, le développement d'une raison que l'on pourrait qualifier de expérimento-graphique. Les écrits sont importants dans la construction d'un rapport expérimental, mais ils ne doivent pas apparaître comme imposés ou comme frein à l'action. Une vigilance s'impose sans doute, dans la formation des enseignants du primaire, pour éviter que les activités scientifiques ne deviennent que des prétextes à l'apprentissage de la lecture ou de l'écriture.

10Par ailleurs, les acquis empiriques ne peuvent s'organiser spontanément : activités expérimentales et travail sur documents apparaissent complémentaires à l'école. Il semble, cependant, qu'il y ait un manque de clarté totale, concernant les relations entre documentation et expérimentation, tant pour l'enseignant que pour les élèves : comment est-elle située ? Est-ce dans un exercice artificiel ? Est-ce que les élèves ont accès à la bibliographie, soit pour contribuer à poser un problème, soit pour aider à concevoir et mettre en œuvre des protocoles, soit pour interpréter des résultats ? Malgré le développement de l'édition scolaire et périscolaire, et l'expansion des technologies de l'information et de la documentation, il demeure un déficit de ressources documentaires scientifiques adaptées à l'école élémentaire.

1.2. Finalités éducatives

11En parallèle avec les fonctions éducatives, et parfois confondues avec celles-ci, les enseignants mettent en avant diverses finalités pédagogiques pour les activités expérimentales en classe :

  • permettre une « mise en activité » des élèves ;

  • encourager le travail de groupe ;

  • favoriser le débat scientifique (dans les constructions de problèmes, à propos de la recherche de protocoles ou de l'analyse des résultats).

12Mais ces différentes finalités n'apparaissent pas comme spécifiques, d'autres, spécifiques du rapport expérimental au vivant à l'école, sont à expliciter.

Une « propédeutique » d'expériences

13Dans l'enquête effectuée par Jack Guichard (1990), on découvre que 50 à 60 % d'enfants de 5 et 14 ans de milieu urbain n'ont jamais vu de lapins vivants ! Dans notre monde de plus en plus « médiatisé » et « virtuel », s'interroger sur la familiarisation pratique des enfants au vivant dans sa diversité, mammifères et oiseaux, domestiques et « sauvages », mais aussi végétaux et « petites bêtes », revaloriser la place de l'observation et des savoirs naturalistes apparaissent fondamentaux. Il convient sans doute d'envisager qu'une des missions de l'école, dans le développement d'un rapport expérimental au vivant pour les plus jeunes, se trouve dans la compensation de ce déficit de familiarisation pratique. Offrir des expériences de base, que l'enfant ne peut plus faire hors de l'école, lui permettre de pratiquer petits élevages et jardinage, mais également développer des pratiques corporelles, permet de constituer une véritable « propédeutique » d'expériences, en reprenant l'expression de Louis Legrand (1980). Mais, quels que soient les cadres d'utilisation du vivant et les attentes de l'enseignant, la notion de respect reste fondamentale.

14Rappelons, par ailleurs, les études (Montagner, 1985), menées sur des enfants souffrant de troubles du comportement, et montrant le rôle structurant et médiateur que la relation avec l'animal peut jouer. Une présence animale à l'école favorise le développement de conduites d'interaction et des comportements imitatifs, et peut aider à l'intégration de certains élèves.

Contribuer au développement personnel

15Quelles sont les compétences, quelles sont les opérations intellectuelles que les activités expérimentales peuvent permettre particulièrement de mettre en évidence ? Les recherches INRP avaient montré que l'une des caractéristiques de l'esprit scientifique sollicitée dans les activités expérimentales concernait la divergence : apprendre à chercher une diversité d'hypothèses, être capable de trouver dans les résultats d'une expérimentation autre chose que ce qu'on y cherchait. Une autre caractéristique des activités d'investigation expérimentales sur le vivant est sans doute de solliciter fortement la créativité et l'esprit critique.

16C'est aussi toute une possibilité d'analyser et d'« abstraire » à partir d'une situation concrète, élément essentiel pour le décollage de la pensée scientifique, qui est impulsée par la construction d'un rapport expérimental au vivant. En permettant une articulation entre un phénomène concret et sa représentation abstraite, les activités expérimentales concourent au développement de l'abstraction. La nécessité d'organiser le recueil des données empiriques, celle d'extraire un possible parmi tout un ensemble, sollicitent la pensée expérimento-graphique, comme nous l'avons dénommée auparavant.

Figure 3
Investigation d'élèves de cycle 3. « D'où vient l'eau sur les parois du terrarium ? »
Production d'élève.

2. Fonctions et formes scolaires d'un rapport expérimental au vivant

17Après avoir clarifié les enjeux éducatifs d'un rapport expérimental au vivant, il s'agit d'envisager les fonctions et les formes scolaires de ce rapport expérimental, tout au long de l'école primaire.

2.1. Fonctions d'un rapport expérimental à l'école

Figure 4
Investigation de PE stagiaire sur le comportement alimentaire des phasmes.
Production de PE stagiaire.

fonctions de scientificité

18Un rapport expérimental au vivant correspond aussi à des fonctions d'authenticité. Les pratiques expérimentales scolaires peuvent, en effet, se référer à des pratiques sociales, par exemple, la cuisine, le jardinage, l'élevage ou bien les biotechnologies. Elles peuvent aussi correspondre à la transposition de pratiques de scientifiques. Un rapport expérimental au vivant à l'école répond aussi à des finalités éducatives plus larges. Elles permettent, ainsi, d'élargir l'intérêt de l'élève à un monde vivant diversifié, favorisent la construction de certaines connaissances et l'acquisition de techniques et de savoir-faire. Elles développent un rapport pratique au monde. Elles contribuent aussi au développement personnel et peuvent participer au fondement d'une éthique. Un rapport expérimental est en relation, enfin, avec des fonctions pédagogiques de mettre les élèves en activités.

2.2. Formes scolaires d'un rapport expérimental au vivant

19Différentes formes scolaires d'un rapport expérimental au vivant répondent à ces diverses fonctions. Il y a, tout d'abord, des formes diversifiées d'investigation, ou bien des formes d'illustration de concepts. Ces formes peuvent aussi se caractériser par les postures qui sont privilégiées. J'ai analysé (Coquidé, 2000) que les formes scolaires pouvaient privilégier trois perspectives : une perspective expériencielle, une perspective empirique plus ou moins contrôlée, et une perspective expérimentale. Chaque perspective présente une cohérence :

  • dans ses visées ;

  • dans les tâches scolaires ;

  • dans les efforts développés ;

  • et dans les écrits sollicités.

2.3. Différents modes didactiques

20Pour permettre d'articuler les fonctions et les formes scolaires d'un rapport expérimental au vivant, j'ai été amenée à distinguer trois modes didactiques (Coquidé, 1998).

Mode d'expérience - action, expérienciation

21Le mode d'expérience-action, ou d'expérienciation, permet aux élèves d'explorer et d'agir, à travers des situations variées et diversifiées, avec des finalités de familiarisation pratique à des objets, à des phénomènes, et à des instruments. Les rôles de l'enseignant sont donc de penser les aménagements, les situations ou les interventions qui permettront une fécondité. Mais aussi de favoriser les comparaisons, de relancer le questionnement, d'introduire le doute, d'aider à reformuler et de favoriser les apprentissages d'ordre pratique.

Mode d'expérience - objet, expérimentation

22Le mode d'expérience-objet, ou d'expérimentation, facilite la compréhension des pratiques effectives de la science, avec des articulations indispensables entre moments empiriques et moments expérimentaux dans l'investigation, et une importance particulière donnée au raisonnement, à la méthodologie, et à la validité des conclusions. Il s'agit de confronter les élèves à un réel peu aménagé, de les aider à problématiser ou à émettre un projet, de favoriser la mise en œuvre effective des investigations, de favoriser les dynamismes et les confrontations, de distinguer un guidage pédagogique d'exploration et un guidage pédagogique de validation, et d'inciter les élèves à réfléchir sur les démarches et sur les raisonnements.

Figure 5
Investigation de PE stagiaires sur le préférendum des ténèbrions.
Production de PE stagiaire.

Mode d'expérience - outil, expérience - validation

23L'expérience, dans ce mode, peut être considérée comme un outil mis au service de l'élaboration théorique, pour la construction de concepts ou de modèles. Les expériences sont envisagées dans un cadre d'apprentissage conceptuel systématique. Ce mode est plus développe dans le secondaire. Il s'agit de mettre à l'épreuve les constructions intellectuelles, pour en éprouver la pertinence et le domaine de validité. Remarquons qu'ici la résistance du réel est souvent estompée, par aménagement ou par aide directe de l'enseignant.

Les graines à l'école primaire : différents modes didactiques

24Expérience-action
Familiarisation pratique aux graines et aux semis. Activités qui s'enracinent dans la complexité, la variabilité, la diversité et la singularité de situations réelles :

  • pratiques sociales de jardinage ou pratiques reconstruites pour l'école ;

  • pratiques de semis variés pour découvrir la graine, la germination, le développement et la croissance, et s'interroger sur la reproduction des plantes ;

  • tâtonnement expérimental pour s'interroger sur les conditions de germination.

25Problème pratique :
comment obtenir de nouvelles plantes ? (boutures et semis...)
Mini-projet :
fleurir la cour de l'école, réaliser un parterre qui sollicite les 5 sens...
Expérimentation

  • Les élèves mettent en œuvre en tout ou en partie, une réelle démarche d'investigation scientifique problématisée.

  • Activités variées d'investigation empirique, expérimentale et documentaire.

  • Expérimentation par une approche analytique et/ou statistique.

26Problème scientifique :
quels sont les facteurs indispensables à la germination ? Quels sont les facteurs les plus favorables à la germination ?
Expérience-réfutation :
les graines ont besoin de lumière pour germer.
Expérience-validation

  • Activités expérimentales qui privilégient les notions relatives à la graine et à la germination.

  • Pratiques de semis variés pour élargir le référent empirique, pour valider la notion de graine dans le cycle de vie des plantes à fleurs, pour élargir le domaine de validité et le borner.

27Travail documentaire sur les expériences relatives à la dormance des graines.

2.4. Questions de progressivité

Figure 6
L'observation de l'organisme à l'effort.

« un lieu d'expériences riches et diverses »« premier apprentissage méthodique »Découverte du mondeSciences et Technologie

Extrait de :
COQUIDÉ-CANTOR M., LANGE & MARTINET : De la découverte du monde à la biologie. Paris, Nathan, Collection : Pédagogie, p. 40.

28On peut aussi envisager une articulation des modes didactiques de l'expérimentation. Pour nous, l'école primaire représente le domaine privilégié de réalisation d'activités qui ont leurs propres intérêts, dans un registre de familiarisation pratique aux objets et aux phénomènes scientifiques. Les élèves peuvent à la fois découvrir et se familiariser à des phénomènes scientifiques, mais aussi se rendre étranger des objets qu'ils croyaient familiers, et développer ainsi un réel questionnement scientifique. Des pratiques d'investigation empirique pour résoudre les problèmes scientifiques pourront alors peu à peu être proposées, et une initiation à l'expérimentation envisageable. Il serait nécessaire, au niveau de la recherche didactique, de mieux analyser les continuités ou les ruptures entre les différentes perspectives, les dynamismes qui se mettent en place entre divers moments. Il serait nécessaire aussi de mieux comprendre les renversements didactiques que suppose le passage de « découverte » à celui d'« explication » d'un phénomène scientifique (en particulier lors du passage entre cycle 2 et cycle 3).

Figure 7
Schéma de maquette modélisant un mouvement corporel.
Extrait de : COQUIDÉ-CANTOR M. et SCHLUMBERGER : Sciences et Technologies. Cahier d'activités - Cycle 3. Niveau 2. Paris, Nathan, Collection : Gulliver, p. 14.

3. Des stratégies de formation

29Plusieurs stratégies de formation, relatives au rapport expérimental au vivant, peuvent mettre les enseignants en confiance, les aider à dépasser des appréhensions, et apprendre à gérer l'imprévu. Des actions spécifiques de formation à l'expérimentation visent tout autant la prise en compte de l'évolution des conceptions épistémiques des stagiaires, la compréhension des différentes fonctions des pratiques expérimentales scolaires, que la formation pratique à la gestion des activités expérimentales en classe.

3.1. Développer des compétences

30De nombreuses études argumentent de l'importance qu'il y a à aménager un environnement scolaire propice à la manipulation pour les jeunes élèves, afin de favoriser la découverte du monde et la découverte de leur corps. Mais le jeune élève, libre de son activité, pense peu à expérimenter, aussi l'enseignant peut-il organiser un environnement didactique et solliciter d'autres possibilités d'action, en particulier pour faire rencontrer à l'enfant des situations nouvelles et provoquer ainsi des déséquilibres nécessaires aux apprentissages. Il est donc nécessaire que la formation permette à l'enseignant de développer de nouvelles compétences :

  • savoir dégager un problème expérimental de situations globales vécues par l'élève ;

  • mais aussi proposer un matériel éducatif et des dispositifs spécialement construits, en vue de l'acquisition d'objectifs précis, en particulier avec les plus grands.

31S'il apparaît indispensable que l'enseignant puisse préparer, mettre en œuvre et animer des activités expérimentales avec les élèves, il est important aussi qu'il puisse penser la construction d'un rapport expérimental au vivant tout au long d'une scolarité primaire.

3.2. Transformer ses conceptions

32Pour remédier au déficit de formation épistémologique et de pratiques de recherche des stagiaires, plusieurs dispositifs peuvent être utiles, dont des dispositifs basés sur un principe d'homomorphie (Develay, 1994), associant une pratique expérimentale effective et une réflexion sur cette pratique (Antheaume, 1993), puis un réinvestissement par la transposition et la préparation d'un travail semblable pour des élèves de cycle 3. Le projet pédagogique est mis en œuvre dans les classes, pendant les stages.

33Lors de rencontres à Montpellier, j'avais animé un atelier qui permettait de faire émerger les conceptions des stagiaires relatives au vivant (Cantor, 1996 b). Dans une publication récente (Flageul & Coquidé, 1999), nous présentons un tableau d'actions de remédiation, qu'il est possible de mettre en œuvre, pour aider au dépassement des représentations-obstacle relatives à l'expérimentation. Une stratégie complète de formation relative au dépassement de la conception « expérimenter, c'est manipuler » y est également discutée. Ainsi, pour faciliter la compréhension du raisonnement dans une expérimentation, et pour aborder une approche expérimentale du vivant dans sa complexité, tout en respectant des contraintes de temps et d'espace, il nous a semblé intéressant d'utiliser une vidéo présentant un comportement alimentaire. Après les stages, nous avons constaté, néanmoins, que peu de stagiaires avaient proposé la réalisation effective d'une expérimentation en classe. Plusieurs hypothèses peuvent être avancées concernant cette réticence à une mise en pratique expérimentale :

  • crainte des difficultés matérielles pour la mise en œuvre ;

  • crainte du comportement des élèves et difficultés relatives à une animation pédagogique portant sur du matériel biologique vivant, en particulier animal ;

  • crainte des résultats inattendus...

3.3. Pratiquer des investigations

34Les activités à partir de polycopiés, avec leur aspect « papier-crayon », rassurent de nombreux stagiaires. Pour que la découverte et l'investigation du vivant ne se réduisent pas à ce seul aspect, il apparaît nécessaire que les activités de formation permettent aux stagiaires de s'approprier quelques pratiques expérimentales sur du matériel biologique, simples à mettre en œuvre. Elles peuvent, par exemple, concerner la biologie végétale, le terrarium et les aquariums, le fonctionnement de leur corps, en particulier les mouvements corporels et les cinq sens, ou bien encore l'initiation à l'étude de comportements d'animaux.

35Le temps alloué aux modules de formation, et sa répartition parfois inégale tout au long de la formation, ne favorise que rarement des mises en pratiques expérimentales effectives sur le vivant, selon différents modes didactiques. Des ateliers de familiarisation pratique (s'occuper d'élevage, de plantations) et de pratiques scientifiques, se déroulant le mercredi et dans un temps prolongé, permettraient aux enseignants volontaires de développer leurs références et d'élargir leur connaissance des ressources. Ces ateliers favoriseraient aussi la mise en place, en tout ou en partie, des différents aspects d'une démarche scientifique (problématisation, élaboration d'hypothèses, conception et réalisation de protocoles, communication, confrontation aux informations, discussion). Les soutiens institutionnels à de telles actions de formation restent cependant encore très rares.

3.4. Utiliser des outils didactiques

36Concernant les compétences professionnelles d'un enseignant du primaire dans le rapport expérimental au vivant en classe, nous pourrions aussi placer les capacités :

  • à faire des choix ;

  • à expliciter et à hiérarchiser les fonctions et les différentes formes scolaires de l'expérimental ;

  • à ne pas craindre d'affronter la matérialité des sciences, à gérer les résultats inattendus ;

  • et la capacité à prendre en compte des problèmes éthiques.

37La recherche didactique produit des outils théoriques pour aider à penser la formation ou aider à analyser les pratiques. Elle fournit aussi des données empiriques, qui peuvent ensuite servir de ressources pour la réalisation de document de formation, comme le film vidéo sur la construction et l'exploitation d'un terrarium au cycle 2, que nous avons réalisé à l'IUFM de Rouen, dans le cadre de la recherche associative IUFM/INRP (Bourgeois & al.,1998).

3.5. S'approprier des ressources pédagogiques

38Il apparaît indispensable que les actions de formation incitent les stagiaires à mieux connaître un ensemble de ressources pédagogiques, qui l'aideront dans la conception et dans la mise en œuvre des activités expérimentales. Ainsi la didactique a permis de penser la création de documents pédagogiques innovants et de guides du maître, qui ont pour visées d'aider, et d'accompagner les enseignants dans la mise en œuvre d'activités expérimentales dans les classes. Le site internet « lamap »a pour but de mutualiser des pratiques, afin d'aider les enseignants dans leurs activités scientifiques dans les classes. Dans la Cité des enfants, à la CSI de La Villette, les jeunes se bousculent pour découvrir l'intérieur d'une fourmilière, pour reconnaître des odeurs et des saveurs, pour expérimenter des illusions d'optique, pour tenter l'immobilisation de leurs membres par des attelles, ou pour s'effrayer en découvrant une vidéo modélisant l'intérieur de leur corps.

39Ces formes, non scolaires, d'une familiarisation ludique du sujet au vivant semblent s'orienter vers une intégration affective, sensorielle, motrice et cognitive d'un rapport expérimental au vivant. Il serait intéressant à réfléchir aux possibilités de formation d'enseignants qu'elles pourraient représenter.

GARRIGUES M. (Ancien maître adjoint d'École Normale) : Simples Lectures sur les Sciences, les Arts et l'Industrie à l'Usage des Écoles Primaires – Nouvelle édition entièrement refondue par M. Boutet de Monvel (professeur de physique et de chimie) et accompagnée de nombreuses figures intercalaires dans le texte. Paris, Librairie de L. Hachette et Cie éditeurs, 1869, p. 28.

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Bibliographie

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BOURGEOIS P., COQUIDÉ M., LANGE J.-M. & MARTINET I. : Réaliser et utiliser une « mini-forêt » au cycle II - Vidéo et livret d'accompagnement.Rouen, Production IUFM Rouen, 1998.

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CANTOR M. : « Un atelier implicatif : vivant ou ‘non vivant’ », in TREMA,N° 9 : Les spécificités de la biologie et de son enseignement,pp. 169-176. Montpellier, IUFM de l’Académie de Montpellier, 1996 b.

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COQUIDÉ M. : « Les pratiques expérimentales : propos d'enseignants et conceptions officielles », in Aster,N° 26. pp. 109-132. 1998.

COQUIDÉ M. : Le rapport expérimental au vivant. Paris, Mémoire d'HDR, Université Paris XI, 2000.

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FLAGEUL R. & COQUIDÉ M. : « Conceptions d'étudiants professeurs des écoles sur l'expérimentation et obstacles corrélatifs à sa mise en œuvre à l'école élémentaire », in Aster,N° 28, pp. 33-56, 1999.

GUICHARD J. : Diagnostic didactique pour la production d'un objet muséologique. Genève (Suisse), Thèse de doctorat, Université de Genève, 1990.

LEGAY J.-M. : L'expérience et le modèle. Un discours sur la méthode.Paris, INRA éditions, 1997.

LEGRAND L. : « Freinet aujourd'hui », in Perspectives,X, 3, 1980.

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Table des illustrations

Légende Figure 1Investigation d'élèves de cycle 3, (CE 2) sur la germination des plantes. Production d'élève.
URL http://trema.revues.org/docannexe/image/1593/img-1.png
Fichier image/png, 237k
Légende Figure 2aElèves de cycle 3 - Ci-dessus : compte rendu de la constitution du terrarium, et ci-dessous : dessin du terrarium réalisé.Productions d'élève.Figure 2b
URL http://trema.revues.org/docannexe/image/1593/img-2.png
Fichier image/png, 401k
URL http://trema.revues.org/docannexe/image/1593/img-3.png
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Légende Figure 3Investigation d'élèves de cycle 3. « D'où vient l'eau sur les parois du terrarium ? »Production d'élève.
URL http://trema.revues.org/docannexe/image/1593/img-4.png
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Légende Figure 4Investigation de PE stagiaire sur le comportement alimentaire des phasmes.Production de PE stagiaire.
URL http://trema.revues.org/docannexe/image/1593/img-5.png
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URL http://trema.revues.org/docannexe/image/1593/img-6.png
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Légende Figure 5Investigation de PE stagiaires sur le préférendum des ténèbrions.Production de PE stagiaire.
URL http://trema.revues.org/docannexe/image/1593/img-7.png
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Légende Figure 6L'observation de l'organisme à l'effort.
URL http://trema.revues.org/docannexe/image/1593/img-8.png
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Légende Figure 7Schéma de maquette modélisant un mouvement corporel.Extrait de : COQUIDÉ-CANTOR M. et SCHLUMBERGER : Sciences et Technologies. Cahier d'activités - Cycle 3. Niveau 2. Paris, Nathan, Collection : Gulliver, p. 14.
URL http://trema.revues.org/docannexe/image/1593/img-9.png
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Légende GARRIGUES M. (Ancien maître adjoint d'École Normale) : Simples Lectures sur les Sciences, les Arts et l'Industrie à l'Usage des Écoles Primaires – Nouvelle édition entièrement refondue par M. Boutet de Monvel (professeur de physique et de chimie) et accompagnée de nombreuses figures intercalaires dans le texte. Paris, Librairie de L. Hachette et Cie éditeurs, 1869, p. 28.
URL http://trema.revues.org/docannexe/image/1593/img-10.png
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Pour citer cet article

Référence papier

Maryline Coquidé-Cantor, « Le rapport expérimental au vivant dans la formation des enseignants », Tréma, 18 | 2000, 5-21.

Référence électronique

Maryline Coquidé-Cantor, « Le rapport expérimental au vivant dans la formation des enseignants », Tréma [En ligne], 18 | 2000, mis en ligne le 25 octobre 2010, consulté le 26 mars 2017. URL : http://trema.revues.org/1593 ; DOI : 10.4000/trema.1593

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Auteur

Maryline Coquidé-Cantor

IUFM de Rouen, GDSTC/LIREST

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Droits d’auteur

Trema

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