PARTIE 4 : PERSPECTIVES
2. L’utilisation de la démarche d’investigation dans d’autres disciplines
La démarche d’investigation se présente comme un outil pédagogique visant à développer l’autonomie des élèves, le goût pour la recherche, la motivation pour les sciences. Mais l’on pourrait aisément se demander si son utilisation dans d’autres disciplines serait possible.
38 En effet, les compétences acquises dans le cadre de cette démarche (émission d’hypothèses, recherche de solution, expérimentation, observations…) sont sans doute transférables dans l’enseignement d’autres disciplines.
Depuis quelques années, de nombreux chercheurs travaillent sur ce sujet et il est apparu que cette démarche pouvait aussi être appliquée dans les autres disciplines scientifiques telles que les mathématiques ou la technologie.
Ainsi, selon les recherches menées par Grangeat, la démarche scientifique s’applique dans ces différentes disciplines même si le questionnement scientifique émis en début de démarche d’investigation est différent. Pour les mathématiques il s’agit de trouver des lois, pour les sciences physiques de comprendre un phénomène, pour la technologie, d’élaborer un cahier des charges afin de construire un objet technologique…
Concernant les mathématiques, des recherches plus poussées ont été réalisées, notamment par C. Houdement et C.Robert qui ont travaillé sur l’application de la démarche scientifique et les spécificités en découlant2.
Enfin, les nouveaux programmes de l’école et du collège insistent eux-même sur une pratique pédagogique commune aux enseignements des sciences, des mathématiques et de la technologie et basée sur la démarche d’investigation.
En revanche, on peut encore se poser la question de l’utilisation de cette démarche pour les disciplines non-scientifiques.
Si l’on reprend les différentes étapes de la démarche d’investigation vues dans la première partie de ce mémoire, il est noté qu’elle se compose de 6 étapes bien distinctes. L’étape centrale correspondant à l’investigation elle-même est souvent menée par le biais de l’expérimentation en sciences mais peut aussi suivre d’autre modes :
- la réalisation matérielle
- l’observation, l’analyse, la description - ou la recherche documentaire.
2 Voir C. Houdement et C.Robert,« La spécificité de la démarche d’investigation en mathématiques », Compte-
rendu du colloque « MATHÉMATIQUES, SCIENCES EXPÉRIMENTALES ET D’OBSERVATION À L’ÉCOLE PRIMAIRE » Centre des Congrès Espace Fauriel, 28 septembre 2005
39 Ces modes d’investigation pourraient donc être transposables à d’autres disciplines telles que l’histoire, la géographie, ou encore les Arts Plastiques.
Par exemple, il pourrait être intéressant de mener une séquence en histoire basée sur la démarche d’investigation et utilisant la recherche documentaire comme mode d’investigation3. Cette recherche débute toujours par un questionnement (questionnement soulevé au début de la démarche d’investigation) puis se poursuit par une phase de recherche et de prélèvement des informations. L’objectif final étant de construire une réponse argumentée au questionnement de départ sur la base des informations trouvées dans les documents.
De même, il serait possible d’imaginer une séance d’Arts plastiques basée sur l’observation et la description d’une œuvre afin de comprendre comment elle a été réalisée4.
Les différents modes d’investigation proposés dans la démarche ouvrent donc de réelles perspectives dans les autres disciplines et pas uniquement en sciences.
Ainsi, la mise en œuvre de la démarche d’investigation en classe permettrait d’atteindre divers objectifs tels que le soulèvement d’un questionnement, l’apprentissage d’une démarche de recherche autonome ou l’élaboration et la structuration de nouvelles connaissances et ce dans toutes les disciplines enseignées à l’école élémentaire.
3 Voir le travail proposé en animation pédagogique par l’inspection de Andrézieux Sud dans l’Académie de Lyon
sur la démarche d’investigation dans l’enseignement de l’histoire à l’adresse : http://www2.ac- lyon.fr/etab/ien/loire/andrezieux-sud/spip.php?article139
4 Voir le travail proposé par Thérèse Boucabeille, Pernelle Vallade. Quel est l'impact de la démarche
expérimentale sur la motivation ? Education. 2012. <dumas-00815860> pour des séances en arts visuels et histoire.
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CONCLUSION
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Pour conclure ce mémoire, on peut dire que la présence ou non de savoirs savants scientifiques chez les élèves peut être un obstacle à la compréhension claire des albums de fiction utilisant des phénomènes scientifiques dans la résolution de leur intrigue (le plus souvent de façon implicite ce qui est une difficulté supplémentaire pour les élèves).
En revanche, cette incompréhension peut être utilisée comme élément déclencheur et sera dans ce cas un facteur de motivation supplémentaire pour les élèves.
Les albums peuvent donc être source de nombreux questionnements mais pas seulement. Ils sont d’une grande richesse, ils augmentent la curiosité et l’intérêt des enfants notamment grâce à leur association de texte et d’images qui sont plus parlants et attractifs pour les élèves. Leur utilisation en sciences présente donc divers avantages :
- dans un premier temps, amener les élèves à différencier monde réel et monde fictif dans les écrits, ce qui représente une étape souvent difficile à passer pour eux.
- ensuite, de pouvoir confronter le réel à l’imaginaire à travers une démarche d’investigation et l’expérimentation.
- enfin, de renforcer les interactions entre l’apprentissage des sciences et technologies et la maitrise de la langue que ce soit à l’oral ou à l’écrit.
L’album jeunesse a donc un rôle à jouer en sciences et trouve sa place dans la démarche d’investigation. Ils sont d’excellentes sources d’apprentissage pour les élèves en étant des supports pédagogiques motivants et favorisent ainsi l’acquisition de nouveaux savoirs.
Les albums nourrissent l’expérience et peuvent permettre aux élèves de faire des analogies entre une situation rencontrée et une situation réelle pour trouver de nouvelles façons de résoudre des problèmes de la vie courante. Ils peuvent suggérer certaines techniques de résolution, d’observation ou de réalisation. Dans tous les cas, ils sont source de questionnement et d’apprentissage pour les élèves et sont donc des supports pédagogiques de choix dans l’enseignement des sciences à l’école maternelle et élémentaire.
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SOURCES
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Instructions officielles
MINISTERE DE L’EDUCATION NATIONALE. (2015). Socle commun de connaissances, de compétences et de culture. (Décret n° 2015-372 du 31-3-2015 - J.O. du 2-4-2015).
MINISTERE DE L’EDUCATION NATIONALE. (2015). Bulletin officiel spécial n°2 du 26 mars 2015 : Programme d’enseignement de l’école maternelle. (Arrêté du 18-2-2015 - J.O. du 12-3-2015)
MINISTERE DE L’EDUCATION NATIONALE. (2015). Bulletin officiel spécial n°2 du 26 mars 2015 : Programmes d'enseignement du cycle des apprentissages fondamentaux (cycle 2), du cycle de consolidation (cycle 3) et du cycle des approfondissements (cycle 4) (Arrêté du 9-11-2015 - J.O. du 24-11-2015 (NOR MENE1526483A))
Bibliographie
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BRUGUIERE C., TRIQUET E. (2012). Des albums de fiction réaliste pour problématiser le monde du vivant. Repères [En ligne], 45 | 2012, mis en ligne le 15 juin 2014, [consulté le 15 novembre 2016]. Disponible à l’adresse :http://reperes.revues.org/159
CALMETTES B., MATHERON Y., (2015). Les démarches d'investigation : utopie, mythe ou réalité ? Recherches en Education. n°21, p.3-12.
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COQUIDE M., FORTIN C. & RUMELHARD G. (2009). L'investigation : fondements et démarches, intérêts et limites. Aster, n°49, p.49-76.
42 COULOUVRAT A., RODERON A, (2012), De l’interdisciplinarité des albums de fiction et d’une démarche d’investigation sur le réel : la graine et les étapes de la germination au cycle 2 . [en ligne]. Mémoire : Métiers de l’enseignement. Grenoble : IUFM, Université de Savoie, 2012. [Consulté le 18 Octobre 2016]. Disponible à l’adresse : https://dumas.ccsd.cnrs.fr/dumas- 00702939
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RUBILIANI C., KOLODZIEJCZYK A.-M., RUBILIANI-LENNE A. (2006). Des albums pour se construire : sciences, arts et français. Poitiers : CRDP.
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ANNEXES
___________________________________________________________________________ Annexe 1 : Différence entre interdisciplinarité, pluridisciplinarité et transdisciplinarité
Annexe 2 : Fondements scientifiques
Annexe 3 : Projet Eau mené par deux classes de CM1 de l’école Annexe 4 : Séquence détaillée
Annexe 5 : Mise en œuvre de la démarche d’investigation – Travaux d’élèves Annexe 6 : Questionnaire de compréhension de lecture sur l’album
44 ANNEXE 1 : Différence entre interdisciplinarité, pluridisciplinarité et transdisciplinarité
Extrait de Croiser les disciplines, croiser les arts, Repère 5,135,3 Évelyne Goupy, Les dossiers
pédagogiques. Site du musée des Abattoirs.
Repère 5
Interdisciplinarité, transdisciplinarité, pluridisciplinarité, trois notions fondamentales 1 La pluridisciplinarité aborde un objet d’étude selon les différents points de vue de la juxtaposition des regards spécialisés. L’objectif est de faire coïncider le travail de plusieurs disciplines à un même objet, un même sujet. En se nourrissant de la complémentarité intrinsèque à plusieurs disciplines, chaque enseignant aborde l’œuvre selon sa discipline. Le danger risque d’être le morcellement des approches même si c’est une façon d’aborder tous les aspects.
L’interdisciplinarité met en place un dialogue et des échanges entre les disciplines. Il ne s’agit plus d’une vision morcelée mais d’un enrichissement à partir des différentes disciplines. La transdisciplinarité travaille autour d’objets qui n’appartiennent pas en propre à une discipline. Elle relie des disciplines, sans obligation, de manière à atteindre le même objectif à travers des activités très variées.
L’histoire des arts implique un travail en équipe auquel il convient de réfléchir. « Le travail en équipe n’est pas une technologie, ni même une méthodologie. Il touche ce qu’il y a de plus profond en chacun, son rapport à soi et à autrui, la peur d’être percé à jour ou phagocyté, la confiance, la dépendance, l’autonomie, le goût du pouvoir, l’envie d’être accepté, reconnu, estimé, le besoin de solitude et le besoin contraire de fusion dans un groupe. » (Philippe Perrenoud.)
45 ANNEXE 2 : Synthèse des fondements scientifiques
I- Les changements d’état de l’eau
Dans la nature, l’eau est présente sous 3 états distincts : l’état solide, l’état liquide et l’état gazeux. Selon la valeur de la température ou de la pression, l’eau se trouve sous forme de l’un de ces 3 états. Lorsque ces variables se modifient (augmentation ou diminution de la température par exemple), l’eau passe alors d’un état à un autre : cela s’appelle un changement d’état.
1- La solidification et la fusion
La solidification est le passage de l’état liquide à l’état solide. Pour l’eau pure, elle s’effectue à température constante appelée température de solidification. Sa valeur est de 0°C à pression atmosphérique. A l’inverse, la fusion est le passage de l’état solide à l’état liquide, qui s’effectue elle aussi à une température constante de 0°C.
A chaque changement d’état, un palier de température peut s’observer.
2- La vaporisation et la liquéfaction
La vaporisation est le passage de l’état liquide à l’état gazeux. Ce changement d’état peut se faire de deux façons : par évaporation (processus lent, de surface) ou par ébullition (processus rapide, volumique).
Pour l’eau pure, on peut aussi observer un palier de température à 100°C lors de son changement d’état. C’est la température de vaporisation.
La liquéfaction ou condensation liquide est à l’inverse le passage de l’état gazeux à l’état liquide et s’effectue elle à 100°C (à pression atmosphérique).
3- La sublimation et la condensation
La sublimation est le passage de l’état solide directement à l’état gazeux et inversement pour la condensation. Ces phénomènes sont plus rares et ne sont pas abordés au cycle 2.
46 Pour conclure, il est important de noter que lors d’un changement d’état la masse se conserve alors que le volume, lui, peut varier (par exemple, lors de la solidification).
De plus, à une pression donnée, le changement d’état de l’eau pure se fait à température constante, on parle de palier de température. A pression identique et pour une même espèce, la température de changement d’état de deux transformations inverses est identique (par exemple, température de solidification et température de fusion).
Sur la planète, l’eau peut se trouver sous toutes ses formes : à l’état solide (la glace, la grêle, la neige…), à l’état liquide (la mer, les lacs, la pluie…) ou sous forme de vapeur d’eau dans l’atmosphère. Selon l’endroit où elle se trouve, l’eau peut passer d’un état à un autre. Ces interactions et échanges forment alors un cycle, appelé le cycle de l’eau.
II- Le cycle de l’eau
L’ensemble des réserves d’eau de la Terre est appelé l’hydrosphère. L’eau est répartie en quatre grands réservoirs : les mers et les océans, les eaux continentales (superficielles et souterraines), l’atmosphère et les glaciers. Les échanges qui existent entre ces quatre réservoirs constituent le cycle de l’eau.
Les échanges les plus actifs se déroulent en particulier entre l’atmosphère, où l’eau circule essentiellement sous forme de vapeur, et la surface terrestre, où l’eau liquide s’écoule sur les continents.
47 Chauffée par le soleil, l'eau des sols humides et des différents plans d'eau (océans, rivières, lacs...) s'évapore et monte dans l'atmosphère où, sous forme de minuscules gouttelettes de vapeur d'eau, elle se rassemble pour former des nuages.
Les nuages sont ensuite facilement transportés par les vents, jusqu'à ce qu'ils rencontrent des couches d'air plus froid. Sous l'effet du refroidissement, les gouttelettes de vapeur se condensent, formant des plus grosses gouttes qui, désormais trop lourdes pour flotter, tombent sous forme de pluie. Si les nuages rencontrent des couches d'air beaucoup plus froid, les gouttelettes de vapeur se transforment alors directement en cristaux de glace qui, en se réunissant, forment des flocons de neige, voire de la grêle.
Quand elle tombe sur le sol, l’eau de pluie ruisselle puis s’évapore ou s’infiltre dans le sol à travers les roches perméables. Lorsqu’elle rencontre des roches imperméables comme l’argile, l’eau s’accumule alors en formant une nappe phréatique qui peut parfois ressortir des kilomètres plus loin sous forme de source qui alimente les rivières.
Ainsi, durant l’année, environ 65 % des précipitations s'évaporent à nouveau tandis que le reste ruisselle vers les cours d'eau (24%) ou s'infiltre dans le sol pour alimenter les nappes souterraines (11%).
L'eau qui demeure à la surface de la terre s'écoule et forme des cours d'eau (torrents, rivières et fleuves) qui se jettent dans les mers et les océans. Et le cycle recommence…
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ANNEXE 3 : Projet EAU mené dans deux classes de CM1 par Mmes Pastor et Sola (Ecole Honoré Carbonel – Saint Victoret)
PROJET - A l’école de l’eau douce
……….……….
Finalités du projet
………..……….. Le projet doit permettre de conduire le maximum d'élèves vers :➢ Une meilleure maîtrise du français
➢ Un apprentissage de la démarche d’investigation
……….……
Objectifs
………..………..➢ Initier un questionnement sur les impacts de nos choix et attitudes sur notre environnement, entreprendre des actions de réduction de ces impacts. Sensibiliser les élèves aux problèmes liés à l'environnement, à sa fragilité, aux équilibres écologiques.
➢ Motiver les élèves pour les séances de lecture-écriture, grâce à un thème porteur. ➢ Utiliser l’espace numérique Beneyluschool pour créer des articles sur le thème de l’eau. ➢ Rechercher des aides, de la documentation auprès des différents organismes et obtenir l'aide de partenaires spécialisés dans les problèmes de l'eau.
➢ Habituer l'élève à la recherche de documentation, de livres ...
➢ Acquérir de bons réflexes en tant que consommateur d'eau formation à l'éco-citoyenneté. ➢ Acquérir un maximum de connaissances sur l'eau et sur la rivière, par des recherches et des visites pour montrer toute l'importance de l'eau dans notre environnement, s'informer sur ses moyens de captage, de distribution et de traitement et connaître les moyens de lutte contre la pollution des eaux.
➢ Sensibiliser la population locale aux problèmes de l'eau par des expositions, la confection d'un journal de classe, la mise en place d'un spectacle écrit et réalisé par les enfants sur le thème de l'eau.
………...………
Suivi du projet
……….Les élèves travailleront dans toutes les matières, d'octobre à juin, sur le thème de l'eau. De nombreuses traces écrites permettront d’apporter les remédiations nécessaires. Aide du CPC
Partenaires sollicités : Educateur à l’environnement Adrien Rocher de la fédération de pêche.
Médiatrice scientifique de la Maison régionale de l’eau MRE ( projet ASTEP).
Moyen de transport :
Pour le Jaï (classe de voile): bus n°5 (école vers Emilie de Mirabeau 8h41 8h53) bus n°6 (Emilie de Mirabeau Jaï 9h14 9h21)
Pour le lac de la tuilière : bus n°7 (Carbonel vers lycée Jean Monet de 8 h50 à 15) Pour la source de l’infernet : bus n°7 (Carbonel vers lycée J.Monet de 8 h50 à 15h) zénibus (Jean Monet vers source de la Cardière)
………
Finalisation du projet
……….Les 2 classes présentent en fin d’année une exposition sur le thème de l’eau dans la salle Edith Piaf (Salle municipale). Cette exposition sera ouverte aux habitants de Saint-Victoret.
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Planning interventions école Honoré Carbonel à Saint Victoret
Date Lieu heure
Bus
Thème intervenant
Jeudi 10 Nov Mardi 15 nov
Local Infernet Cadière
9h – 15h30
Bus 7 arrêt J Monet (8h50 à 15h)
Prélèvement d’animaux aquatiques, reconnaissance et dessin.
Dessin faciès rivière, reconnaissance de 5 poissons emblématiques de nos cours d’eau présents dans les aquariums du
local. Adrien Rocher Educateur à l’environnement Fédération de pêche Jeudi 1er déc matin Ecole Honoré Carbonel classe 8h30 – 12h
Présentation de la ripisylve et rôle Bassin versant
Modélisation avec de l’argile
Adrien Rocher Educateur à l’environnement Fédération de pêche Jeudi 26 janv matin Ecole Honoré Carbonel classe 8h30 – 12h
Présentation des caractéristiques des poissons, petits aquariums.
Adrien Rocher Educateur à l’environnement Fédération de pêche Jeudi 9 fev matin Ecole Honoré Carbonel classe 8h30 – 12h
Chaine alimentaire (puzzles) Adrien Rocher Educateur à l’environnement Fédération de pêche Mars Séances de sciences du vendredi Ecole Honoré Carbonel classe 8h30 – 12h
Le cycle de l’eau (magnets) Chants sur l’eau
Enseignante Mars Ecole Honoré Carbonel classe 8h30 – 12h Le traitement de l’eau Les états de l’eau (mallette eau)
Etudiant du lycée agricole de Valable : projet ASTEP 4 mai Station d’épuration de Vitrolles
Le traitement de l’eau Technicien de la station d’épuration
50 1 Semaine
15 mai
Base voile nautique du Jaï
Marignane
8h30 – 15h
Stage de voile Educateurs sportifs
Jeudi 27 avril
Sortie source de la Cadière bus 7 et zénibus
(8h50 à 15h)
Présentation de la source Cadière, ripisylve, observation du milieu.
Adrien Rocher Educateur à l’environnement Fédération de pêche Mardi 16 mai Jeudi 18 mai Sortie lac de la Tuilière Bus 7 arrêt J. Monet
(8h50 à 15h)
Sortie pêche au coup Adrien Rocher Educateur à l’environnement Fédération de pêche Semaine 13 juin Classe verte Saint Julien en Champsaur
Le cycle de l’eau Guides de montagne
Toutes nos activités tourneront autour de ces thèmes :
THEME A- L’eau milieu de vie Découverte de la faune et de la flore.
THEME B- Le trajet de l’eau De la source de l’infernet à l’embouchure de
l’étang de Berre.
THEME C- L’eau : usage et éco-citoyenneté.
THEME D- La pollution
THEME E- Activités de plaisance autour de l’eau douce la voile et la pêche
THEME F- L’eau au travers des chants
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La biodiversité : elle est nécessaire à notre bien-être, mais elle est, à certains endroits, affaiblie par des pratiques humaines. Toute perte de diversité peut générer de fâcheuses conséquences. L'homme doit donc la prendre en compte dans sa gestion des milieux.
L'évolution des paysages : elle résulte de facteurs naturels et humains ; son étude intègre les éléments naturels, les traces des sociétés et les aspects d'aménagement, dans une dynamique spatiale et temporelle.
La gestion des environnements (la mise en valeur et les risques de dommages) : le développement de
nos sociétés s'appuie sur des potentialités environnementales. L'exploitation des ressources naturelles et/ou humaines peut générer des dommages. C'est cette relation entre potentialités et dommages éventuels qui définit la notion de risque. Cette dernière fonde le principe de précaution.
Réduire - réutiliser - recycler : l'homme produit des déchets dont le traitement constitue une question centrale. Que ce soit par leur accumulation, leur destruction ou les pertes en ressources qu'ils représentent, les problèmes qu'ils posent justifient les efforts récents des sociétés pour