RECHERCHE ET PROJETS EDUCATIFS POUR L' ECOLE ELEMENTAIRE
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Edoardo PROVERBIO
1. Importance de la recherche éducative pour l'enseignement élemen-taire.
Le système éducatif et les programmes relatifs d'enseignements de l'école élementaire italienne sont fixés par les dispositions d'un Dé-cret-loi qui remonte à 1936.
Il me semble donc certainement opportun, quoique tardive, l'initia-tive que le Ministre de l'Education M. Bodrato a prise en mai 1981 sous la pression d'un fort mouvement, né au sein et en dehors de l'école, dans le sens d'un renouvellement des principes éducatifs et des program-mes dans l'école primaire.
Cependant, l'initiative du Ministre de charger une Commission spécia-le de" l'élaboration préliminaire des lignes "t-ondamentaspécia-les et généraspécia-les" des nouveaux programmes doit en tout cas, à mon avis, tenir compte de la nécessité que le choix d'un système éducatif nouveau pour l'école primai-re soit précédé d'une vaste confrontation au niveau cultuprimai-rel et d'une expérimentation adéquate qui puissent établir un projet pédagogique adapt~aux nouvelles exigences de la réalité sociale à laquelle l'enfant est confronté.
Concevoir une telle confrontation culturelle comme une simple confron-tation de positions idéales, pédagogiques et philosophiques, comme le sou-tiennent certains, me semble néanmoins extrêmement l imité. Au contraire, dans le cadre d'une telle confrontation, je crois qu'un rôle de premiè-re importance doit êtpremiè-re accordé aux nouvelles sciences cognitives, c'est_à_dire les sciences de l'apprentissage et de la didactique de l'enseignement scientifique,considérées dans les differents domaines: linguistique, historique et des sciences aussi dites positives.
Le choix d'un nouveau projet pédagogique pour l'école élementaire demande donc un grand effort au niveau de la recherche éducative diri-géé avant tout vers l'approfondissement de nos connaissances quant aux problèmes concernant le caractère de l'apprentissage, notamment de l'ap-prentissage scientifique, les modalités d'apprentissage, la fonction, ou les fonctions, de l'apprentissage au niveau de l'école primaire,sur la base de l'apport de différentes compétences et connaissances qui
VOLt de l'épistémologie à la psychologie et à la didactique de l'ensei-gnement des science':> po ,itives, telles que le~ mathématiques, la physi-que et la biologie.
Dans le Groupe de Recherche pour la formation scientifique et la didactique de l'enseignement des sciences (FOSDIS) de Cagliari, certai-nes hypothèses fondamentales on été adoptées par le Groupe de travail, constitué de professeurs universitaires et d'enseignants de l'école pri-maire, qui travaillent actuellement à l'élaboration d'un proj et pour l'enseignement des sciences expérimentales intégrées dans l'école élé-mentaire.
2. Modalités de l'apprentissage scientifique dans l'école primaire On pensait jusqu'à ces derniers temps que la capacité d'apprentissa-ge se développait spontanément dans l'esprit des enfants et la fonction que l'école recouvrait était réduite à la transmission de notions et de connaissances utiles à la future activité productive des enfants.
Aujourd'hui, au contraire, on estime, et nous soutenons cette thèse, que, tout en attribuant à la connaissance des contenus et à l'acquisi-tion des compétences dans les différentes disciplines un rôle qui dé-pend de l'âge et du niveau de l'école fréquentée, l'école doit remplir une fonction totalement différente, destinée, d'une part à contribuer au développement des capacités cognitives et d'apprentissage et, de l'au-tre, à la formation d'une mentalité et d'une attitude scientifique des enfants face aux phénomènes naturels et sociaux.
Dans cette perspective l'école primaire se présente en tant que mo-ment crucial dans le processus éducatif et formateur. Si, en effet, on accepte les conceptions auxquelles est parvenue la psychologie génétique moderne qui considère la connaissance comme un processus dans lequel la qualité prévaut sur la quantité, on doit par la suite reconnaitre que le groupe d'âge 5-10 ans, qui correspond à peu près aux cycles de l'école primaire actuelle, est celui au cours duquel la certitude dans l'expé-rience physique se renforce et en même temps se créent les prémisses pour le passage d'une forme de pensée concrète, basée essentiellement sur les sensations et sur la donnée sensorielle, à une forme de pensée formelle dans laquelle, au contraire, prévaut la capacité d'extrapoler des données sensorielles des propriétés plus générales à caractère logi-co-mathèmatique.
Le moment du passage d'une vision subjective à une vision objective de la réalité est celui au cours duquel l'enfant découvre et utilise des relations d'ordre logique et mathématique, plus liées à l'action du sujet (telle que la simple relation de classement d'un ensemble d'ob-jets) qu'à des propriétes physiques de l'objet lui-même, constituent les caractères spécifiques des modalités de l'apprentissage au niveau de l'école primaire.
Etant donné le caractère et la fécondité que présentent pour le déve-loppement de ces capacités cognitives, tant dans les domaines déductifs que dans les domaines expérimentaux, les sciences positives, il semble évident que les concepts et les modèles cognitifs sur lesquels ces scien-ces reposent constituent obligatoirement un des points privilégiés de rét~érence pour l ' "'laboration de nouveaux systèmes éducatifs pour l ' éco-le primaire. On comprend donc que le rôle central d'un enseignement scientifique, qui assigne une fonction non secondaire aux sciences po-sitives, n'est pas ~ellement dicté par des criteria d'évaluation philo-sophiques ou pédagogiques, mais, ·au contraire i l apparait comme une COn-séquence nécessaire des conclusions auxquelles sont parvenues les recher-ches modernes sur la psychologie de l'apprentissage.
3. Caractère de l'apprentissage scientifique: le rôle du savoir scien-tifique dans l'éducation élementaire
Le fait d'avoir mis l'enseignement scientifique, et en particulier l'enseignement des sciences positives, à la base d'un projet éducatif dans l'école primaire amène à certaines conséquences dont i l est néces-saire d'approfondir les aspects didactiques et pédagogiques.
Avant tout la notion-même de fait scientifique doit être ultérieu-rement éclaircie. Nous devons cet éclaircissement notamment à ce cou-rant épistémologique qui trouve en Léon Brunschvicg et Gaston Bachelard deux figures de toute première importance.
Néanmoins, i l nous semble nécessaire de nous libérer cette équivoque. Cette équivoque se base sur la conviction que la connaissance
scientifi-que telle qu'elle se développe à l'intérieur de la "ville de 1'3. science", c'est-à-dire des laboratoires et des cabinets scientifiques, est tout à fait différente de la connaissance scientifique qui se développe dans la "ville de la didactique", c'est-à-dire dans les salles et les labo-ratoires didactiques de nos écoles. Cette séparation de la pensée
scientifique en une pensée originale ou créative telle qu'elle se déve loppe dans le domaine de la science et en une pensée scien tifique
inac-tuelle et répètitive, comme on la présente souvent dans le cadre de l'activité didactique, est une des plus grossières mystifications desquel-les nous sommes redevables, notamment en Italie, à une idée appauvrie de la science issue des conceptions idéalistes.
En réalité,si nous reconnaissons que l'éducation scientifique équi-vaut à l'apprentissage scientifique,si nous considérons ce processus d'apprentissage comme une réappropriation pour les enfants d'expériences et de découvertes intellectuelles exaltantes qui ne s'écartent de la scien-ce réelle que temporellement,si nous estimons que scien-cette reconquête du sa-voir scientifique doit se réaliser en suivant encore,avec une tension égale et le même eft-ort conceptuel, le chemin que la "ville de la science" a fait dans une époque éloignée de nous seulement en termes de temps, si nous croyons enfin que la frontière de la connaissance dans la "ville de la didactique" doit toujours se placer dans la zone la plus avancée des processus cognitifs qui vivent les sujets qui la composent,alors,nous de-vons reconnaître que la séparation entre "science" et "didactique" n'a aucune base et que l'objectif de l'apprentissage scientifique est en réa-lité la conquête d'un concept de la science et d'une pratique qui ne s'é-carte pas de la conception adoptée
.i
l'intérieur de la "ville de la science".Abstraction faite des facteurs sociaux, dans l'école élementaire deux obstacles évidents s'opposent cependant à un tel dessein. Le pre-mier de ces obstacles est dû à l'existence des facteurs épigénétigues et des facteurs d'équilibration des actions, comme les appelle entre autre Piaget, sur lesquels nous reviendrons et qui présentent un in-térêt particulier pour la didactique de l'apprentissage scientifique(I). Le deuxième obstacle, qui n'est pas de nature biologique, mais qui dans lessociétés modernes de consommation assume une importance particulière, est lié à ce que Piaget lui-même appelle facteurs de la transmission éducative et culturelle (2). Cet obstacle est dû aux intenses échanges interindividuels, de nature synchronique, auxquels les enfants sont soumis par les médias et par la permanence, dans les systèmes
éduca-(1) Piaget, J.Psycologie et épistémologie, Ed. Gonthier, Paris, 1970, (Trad.it. Psicologia ed epistomologia, Loescher, 1974, p. ~).
tifs et dans la pratique didactique, d'un principe d'autorité issu de l'aristotélisme qui contredit ouvertement un des principes sur lequel repose la science moderne:sapiens nihil adfirmat quod non probet. Nous signalons comme exemple emblématique de l'existence, au niveau de l'éco-le primaire, de ce genre d'apprentissage, que nous pouvons appeler ~ prentissage induit, le fait que les enfants affirment l'existence de la rotation de la Terre et attribuent à cette rotation le mouvement appa-rent du Soleil, sans fonder cette affirmation sur une justification quelconque ou une expérience scientifiquement valable, mais simplement sur la base de l'autorité dont jouissent les livres et les adultes.
Si "recherche" et "didactique" scientifique en un certain sens sont équivalents, i l me semble alors clair que n'importe quelle approche à l'expérimentation scientifique doit être posée, même dans le domaine didactique, en termes problématiques car "c'est justement ce sens du problème qui caract érise le véri table esprit scientit'ique" (3).
On comprend en outre que si le fait même de poser un problème est le fondement d'une pratique correcte de l'éducation scientifique, il va de soi que c'est dans la résolution d'un tel problème que se pose, en termes pratiques, le dépassement d'opinions non ,prouvées ou de
concep-tions égocentriques ou basées sur le principe d'identité ou encore soutenues par une conception principalement concrète du réel. Le passa-'ge, toujours difficile, d'un mode de pensée à un autre, le dépassement du sens commun, qui caractérise le niveau de développement mental d'un enfant de l'école primaire, nous conduit alors à la notion d' équilibre in troduite par Piaget et d'autr~auteurs(4),et à la notion complémentaire d' obstacle et de rupture épistémologique due à Bachèlar-d (5) pour
représen-l3) Bachelard, G., La for~5fondel'esprit scientifique" Ed. Vrin,1975 (Trad. it. in: Epistemologia, Laterza, 1975, p. 162)
(4) Piaget, J., Six études de Psychologie, Ed. Gouthier, Par-is , 1964 (Trad. i t . , Lo sviluppo mentale deI bambino, Einaudi, 1967, p.104). Voir aussi: Karplus, R.,Science Teaching and the Development of Reasoning, Jour of Research in Sc. Teaching, 14, 1977, p. 169. Proverbio, E., Itinerari didattici e 101"0 ruolo in un progetto di scienze sperimentali nella scuola media, Gior-nale di Astronomia,8, 1982, p. 231.
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et à la réelle capacité cognitive des enfants me semble nêcessaire même
et surtout au niveau de l'école primaire. Ainsi comme il apparait manit...
FS-tement absurde de donner une explication rationilell.e d'un phénomène
physique (ou historique ou linguistique) à un enfant âgé de 3-4 ans, on
doit se rendre compte qu'il serait tout autant absurde de concevoir un
enseignement, comme malheureusement cela arrive encore aujourd'hui, qui
réponde plus aux "certitudesl l des adultes qu'à la réalisation d'un
har-monieux et graduel développement mental de l'enfant.
4. Concepts, processus, phénomènes: leur rôle dans l'éducation
scienti-fique à l'école primaire.
Dans le cadre d'un projet pour l'enseignement des Sciences
Expérimen-tales les éléments qui interviennent dans le processus d'apprentissage
et dans l'acquisition de connaissances assument un rôle différent. On
peut reconnaître, en règle générale, que les éléments qui sont à la
ba-se de tels processus viennent de l'acquisition de concepts, de
l'acqui-sition de capacités de processus et de comportement et de l'accumulation
de connaissances relatives aux phénomènes physiques Lt naturels. Il est
clair qu'au cours d1un processus déterminé d'apprentissage ces élements
apparaissent en même temps, mais ils assument une importance différente
suivant les différents stades du développement intellectuel de l'enfant.
(6) Ainsi, s ' i l est évident qu'en âge pré-scolaire le développement
des capacités de processus, liées c'est_à-dire au f"aire, qui s'identif'ie
à cet âge à des activités motrices et manuelles, auront le dessus sur
les activités conceptuelles en constituant en un certain sens la base
pour leur développement futur, dans les années suivantes, qui s'
identi·-fient à peu près au groupe d'âge qui correspond à l'école primaire,on
assiste au contraire à un déVeloppement d'interêt de l'activité cognitive
lb) Karplus, H., Thier, H.U., A new look a~ elementary school science,
Rand Mc Nally &Comp. (Trad. i t . , Rinnovamento dell'educazione
liée au développement de concepts empiriques concrêts . Au coups de cette phase connaître et faire semblent se valoir et les explications, comme l'affirme Piaget, "se développent au niveau de la pensée même et pas seulement de l'action concrète" (7). C'est la période où l'on assiste au passage graduel des explications égocentriques et fortuites de faits et phénomènes naturels à des explications où prévaut une ratio-nalité basée sur des expériences concrètes. L'existence de ces capaci-tés d'observation, réflexion et intériorisation d'expériences concrètes semble justifier thypothèse, que nous avons adoptée, d'une approche co-gnitive basée sur un juste éguilibre de capacités conceptuelles et de processus dans le cadre d'un projet éducati!~pour l'école primaire.
Ces dernières capacités peuvent être individualisées, à ce groupe d'âge, dans des attitudes méthodiques qui valorisent les qualités d'ap-plication et de persévél'ence et dans des situations logico-comportemen-tales qui tendent au contraire à développer les comportements d'auto-nomie intellectuelle et la capacité d'affronter des problèmes nouveaux d'ordre théorique et pratique qui rentrent toutefois dans des schémas généraux déjà acquis précédemment.
En ce qui concerne l'acquisition de capacités conceptuelles non plus basées sur des processus liés à l'action et à l'intuition mais sur l'acquisition de vrais schémas généraux de pensée, elle se développe sur la base d'observations et d'expériences qui vont graduellement du concret à l'abstrait, du simple au complexe.
Dans la construction d'un projet éducatif de sciences intégrées à l'école primaire, nous estimons en règle générale que les enfants doi-vent acquérir ou commencer à acquerir un schéma de pensée qui com-prenne les suivants concepts physiques fondamentaux:
(i) Concepts simples concrets: longueur de distance, superficie, capa-cité et volume, angle, poids, température.
(ii) Concepts simples abstraits: durée, force.
(iii) Concepts complexes abstraits: vitesse, pression, poids spécifique, masse, densité, travail et énergie, puissance, quantité de chaleur, temps.
A côte de ce aD -epts p11~;siques la pen~ée de 'c;flfant élabore en outre toute unt: cl ,s;:;e de concepts logigues, carnIr,,-; les concept.s d'or-dre, de système ei I,,~ iOl1ction, d'iil'Lef'action, de:: conservation et per-manence ou ct1invar.iance, qui marquent profondément la différence ent re
la pensée intuitive pré-opération et la pensée de la phase concrète et
abstraite. Ces concepts logico-mathématiques se différencient, comme
l'on sait, des concepts physiques propremerlt dits, basés sur
l'expé-rience directe, car ils concernent moins les propriétes des objets que
les relations de dépendance ou d'indépendance des objets mêmes avec l'action du sujet.
A ces concepts s'en ajoutent d'autres de nature encore différente
comme le concept d'équilibre, le concept d'ecosystèrne ou celui
d'iner-tie qui tout en étant liés à l'activité expérimentale comprennent
tou-tefois des situations où perception et capacités opératoires semblent se recontrer.
5. Propositions d'itinéraires didactiques pour l'enseignement des
scien-ces intégrées dans l'école primaire.
Sur la base des principes développés dans les chapitres précédents
le groupe de travail FOSDIS de Cagliari a élaboré un schéma de projets
pour l'enseignement des sciences intégrées dans l'école primaire, basé
sur cinq domaines cognitifs: l'Univers, la Terre, Les lois physiques,
Les lois chimiques. Le monde biologique.
A l'intérieur de chacun de ces domaines on a individualisé une série
de problématiques qui constituent le support ou le véhicule à travers
lequel on développe les propositions d'expériences et d'essais,
prati-ques et idéaux, qui visent au développement de capacités cognitives et
de processus. En ce sens l'on estime qu'il n'est pas nécessaire et
op-portun dans la pratique de l'enseignement de développer toutes les
pro-blématiques proposées dans le projet, mais seulement un certain nombre
d'entre elles ou, comme on le verra tout de suite, un certain nombre de
sous-problématiques; en effet l'objectif que nous nous proposons dans
l'école primaire n'est pas celui d'une connaissance de type
encyclopé-dique mais celui d'une appronche didactique qui, sans négliger l'impor~
tance de connaître une partie du monde phénoménologique, contribue de
faç"on particuli(~rE'au di'\/e.loppenler-lt dl;:::; Caf)dCilé,:~ 11,lelJectu.c'Llc::3 et doc comportement des enfallt~,.
Chaque problématiqlle est en et'rpt dévclopp~e s~i\'a!1t Ul-l ccrtairl che-min ou itinéraire dida.c tigut'.: , rejoIgnant des équilibres et sUr'montant des obstacles conceptuels et cognit i:fs à travers une série de phase -,n~ t~rm.ediaires (sous-pr'oblématiques) el: un certajJl ser:s autonome-=: par
rapport à llensemble des phases qui constituent un ltinéraire
didacti-que.
Les itinéraires didactiques à l'intérieur de chaqup problém~itique
sont en réalité dif'férents et peuvent être parcourus par les ent~ants
à l'aide de llenseignant en tenant compte de toute une série de condi~
tians au contour dont l'analyse, de prenlière importance, n'est pas
com-prise dans le but de cette étude. A chaque phase d'un itinéraire
corres-pond une expérience ou l~n essai qui tout en assumant une propre
auto-nomie constitue toutefois l'él~ment d'ur1 discours plus complexe et
com-plet.
Il n'est pas pos~,ible dans le cadre de cet.te relatioll d'anaJyser
tous les itinéraires et toutes les phases du projet.
général, l'on peut dire que chaque phase demande avant tout une
prépa-ration adéquate d'instruments matériels et de stratégies didactiques que chaque enseignant organise sur la base de corlsidérations
préliminai-res qui concernent le niveau intellectuel et ccmportemental des enfants.
En deuxième lieu l'enseignant, entendu comme guide occulte, devra
mener l'expérimentation de façon telle qu'elle valorise l'aspect
problé-matique de chaque phase à l'intérieur d'un itinéraire didactiqucjen
re-liant la phase successive avec la nécessité d'approfondir ou de
dépas-ser un certain niveau de connaissance.
Naturellement les différents itinéraires établis s'adaptent de fa-çon différente aux buts du développement des capacités d'apprentlssage
ou de processus des enfants~ En tout cas l'objectif sera atteint si,
en parcourant à travers les itinéraires les efforts et les conquête.s de
la connaissance avec les mêmes 11instruments" que nos prédécesseurs,
nous sommes parvenus à rapprocher l'esprit et le comportement de nos
enfants de la façon de penser et de la pratique des opérateur~ de lR
"ville de la science".On les aura ainsi aidé à dépasser la
connaissan-ce vulgaire basée sur le sens commun en triom')hant de la i'ragilité de