D es sciences à vivre…

1. Des sciences à vivre… Organiser et évaluer les apprentissages scientifiques à travers les cycles « Redonner toute sa place aux sciences et à la technologie dans la culture de l’élève » Extrait de la circulaire du 4 mars 2011 Plan pour les sciences et la technologie Jean-Michel LE BAIL, IEN Bagnolet

2. I – Un peu d’Histoire : de la leçon de choses à la démarche d’investigation

3. La leçon de choses… • Approche exclusivement inductive • Pour comprendre les phénomènes, il faut placer les élèves devant les faits, les observer et les décrire de manière précise. IG : Dans la pratique, souvent une leçon de mots La démarche d’éveil (scientifique) • Primat du questionnement de l'enfant, de ses représentations, de la problématisation sur l'observation • Importance du tâtonnement expérimental Bibl. Raymond Tavernier, l’éveil par les activités scientifiques Enquête IG : 10% des classes pratiquent des expériences.

4. Le plan de rénovation de l’enseignement des sciences PRESTE • Suite à la visite de plusieurs écoles de Chicago appliquant la méthode « hands on », le professeur Charpak souhaite introduire la démarche en France. • Main à la pâte. • Le PRESTE (2000) intègre dans ses préconisations la démarche de la main à la pâte qui devient vite une référence aux niveaux francophone puis mondial. Rapport de l’IG : dérive constatée dans certaines classes : les connaissances scientifiques visées n'ont pas forcément d'importance, ce qui compte c’est de mettre l'élève en situation de chercheur.

5. La méthode OHERIC • Partir d’ Observation (s), • Pour formuler des Hypothèses, • Validées dans une Expérimentation, • Qui fait apparaître des Résultats, • Qui donnent lieu à une Interprétation, • Permettant d’aboutir à des Conclusions Exemple : de quoi la graine a-t-elle besoin pour germer ? La Science est la connaissance relative à des phénomènes obéissant à des lois et vérifiés par des méthodes expérimentales, au moyen de trois composantes : l'observation, l'expérimentation et les lois.

6. La démarche d’investigation • Pour qu’un enfant cherche effectivement à résoudre un problème, il est nécessaire : • que ce problème ait un sens pour lui (proximité) • qu’il ait participé dans la mesure du possible à son émergence (en lien avec les questionnements de la classe)  que le problème réponde à un questionnement intrinsèque et qu’il ait, de ce fait, envie de le résoudre.

7. Le matériel expérimental • A l’école primaire, le matériel n’est en général pas du matériel sophistiqué: bouteilles plastiques, ballons de baudruche, sacs en plastique et en papier, plantes, graines, terre, carton, caoutchoucs, ficelles, ciseaux, trombones, récipients de différentes tailles, fruits, légumes, différents liquides, etc. En gros, du matériel ordinaire, courant et peu onéreux excepté des piles et des ampoules, des thermomètres, des boussoles, une balance, une loupe binoculaire,...

8. Modélisation et expérimentation Il faut noter qu’il n’est pas toujours possible d’expérimenter sur les objets réels : c’est souvent le cas en astronomie, dans l’étude de certains phénomènes non reproductibles, mais également lorsqu’on étudie des êtres vivants. Dans ce cas, on a recours : • soit à la modélisation: par exemple un modèle matériel (maquette) de la Terre et du Soleil pour rendre compte de la variation de la durée de la journée au cours de l’année ou un modèle des muscles du bras pour rendre compte du fait que l’on peut lever et baisser le bras, ou…, • soit à de la documentation (cf. l’exemple des os), ce qui suppose d’avoir le matériel adapté et une source proche de documentations.

9. Des notions et des connaissances qui évoluent ASTRONOMIE • 9 planètes puis 8 (sans Pluton) puis peut-être 12… • Nouvelle définition d‘une planète: - Est en orbite autour d’une étoile • est suffisamment massive pour que l’effet de la gravité la rende sphérique. CLASSIFICATION PHYLOGENETIQUE Abandon de la notion d’invertébrés (on classe par rapport aux attributs que les êtres vivants possèdent, non par rapport à ceux qu’ils ne possèdent pas)

10. II – Renforcer l’enseignement des sciences à l’école primaire

11. Nouveau contexte, nouveaux enjeux • L’éducation citoyenne, qui met en avant le développement de l’esprit critique; • L’éducation à l’Environnement et au Développement Durable; • L’émergence du socle commun et le regroupement des compétences mathématiques et scientifiques (pilier 3) • Programme international d’évaluation des acquis (PISA) 2000, 2003, 2006, 2009 • Programmes 2008 : découverte du monde, enseignement des sciences expérimentales et de la technologie (78h/an au cycle 3) • Plan pour l’enseignement des sciences 2011 – réconcilier sciences et culture scientifique. Développement des CSTI. • Progressions annuelles au cycle 3 (janvier 2012)

13. Les domaines La découverte du monde En maternelle 3 domaines • Découvrir les objets • Découvrir la matière • Découvrir le vivant Au cycle 2, 1 domaine • Découvrir le monde du vivant …de la matière (changement d’états) …et des objets (maquettes, électricité) Sciences expérimentales et technologie • Au cycle 3, 8 domaines • Le ciel et la terre • La matière • L’énergie • L’unité et la diversité du vivant • Le fonctionnement du vivant • Le fonctionnement du corps humain et la santé • Les êtres vivants dans leur environnement • Les objets techniques • Pratiquer une démarche d’investigation • Manipuler, expérimenter, formuler une hypothèse… • Exprimer et exploiter les résultats d’une mesure et utiliser un vocabulaire spécifique connaissances compétences

14. La découverte du monde du Vivant Continuité des apprentissages à travers les cycles • Manifestations de la vie animale et végétale > 6 concepts travaillés au cours des cycles : • Croissance et développement des êtres vivants • Locomotion • Recherche de nourriture, ingestion et digestion des aliments • Reproduction • Classification et détermination • Rapports entre espèce et milieu

15. La découverte du monde du Vivant Continuité des apprentissages à travers les cycles • Le corps humain et la santé > 7 concepts : • Le corps en mouvement • Les manifestations sensorielles • Alimentation et digestion • Respiration et circulation • Reproduction humaine (CM2) • Hygiène et santé • Rôle et responsabilité de l’homme dans la nature

16. Progressivité programmatique des apprentissages au cycle 3 sur le vivant

17. Savoirs et savoir-faire au cycle 1 OBSERVER ET DECRIRE LES MANIFESTATIONS DE LA VIE ANIMALE ET VEGETALE • S’occuper de petits élevages, de semis et traduire ses observations par la parole, le dessin • Constater, observer et décrire des moments de la vie animale et végétale • Connaître les parties de son corps et établir les premières relations avec la santé et l’hygiène • Savoir placer quelques animaux et végétaux en relation avec leur cadre écologique

18. Savoirs et savoir-faire au cycle 2 DECOUVRIR LA TERRE • Observer les variations du soleil selon l’heure et la saison UNE PREMIERE COMPREHENSION DU VIVANT • Observer, comparer des éléments du monde animal, végétal et minéral • Comparer certains animaux et établir des relations entre eux • Identifier les différentes étapes d’un cycle de vie • Connaître les grandes fonctions du corps humain • Connaître un ou deux exemples de prédation

19. Savoirs et savoir-faire au cycle 3 COMMENCER A COMPRENDRE ET RESPECTER LE VIVANT • Observer, comprendre et analyser les grandes fonctions biologiques • Connaître le corps humain, mettre en œuvre les règles d’hygiène et de santé • Mettre en œuvre une démarche expérimentale, d’investigation • Analyser les relations entre les êtres vivants et leur milieu • Etablir des chaînes et des réseaux alimentaires • Commencer à classifier selon le modèle phylogénétique DECOUVRIR L’ENVIRONNEMENT PHYSIQUE • Connaître l’environnement physique : la Terre et les astres.

20. Une classe en projet • Ancrer les apprentissages au vécu quotidien des élèves (situations d’ancrage) • Conjuguer pédagogie de projet et identification des compétences à atteindre • Un projet essentiel : Elevages (cycle de vie), semis et plantations… • …En lien avec des sorties (zoo, parc, mare, étang, forêt…) • Et un cahier d’observations et d’expériences… Pour favoriser des pratiques langagières… Un éco-système : l’étang

21. Les trois entrées mobilisées EVS : écrit à visée scientifique EVD : écrit à visée documentaire

22. Le compte-rendu scientifique • Les activités fondées sur la simple manipulation sont éphémères (j’ai fait). • Le compte-rendu scientifique n’est pas une simple trace finale mais une activité qui participe à la structuration des notions (j’ai appris) en s’appuyant sur une chronologie • Il s’agit de reconstruire à posteriori la démarche (hypothèses, expériences) et de passer à l’explicite en formulant des généralisations (conceptualisation). • Le compte-rendu s’appuie sur les traces (transitoires) constituées : affiches, cahier d’expériences (schémas), d’essai Question posée  étapes intermédiaires  conclusion