UNE INVESTIGATION DES CONCEPTIONS DES MATÉRIAUX
DES JEUNES ENFANTS (3 À 8 ANS)
Helen CLARKE, Susannah PULHAM, Charly RYAN King Alfred’s College, Winchester
MOTS-CLÉS : APPRENTISSAGE - MATÉRIAUX - JEUNES ENFANTS - PRIMAIRE
RÉSUMÉ : Ce travail présente de nouvelles façons de découvrir les conceptions scientifiques des enfants. Nous avons donné aux élèves un contrôle maximum sur des tâches, des tâches qu’ils percevaient utiles et qui impliquaient des cas difficiles, encourageant la communication entre élèves sur leurs opinions. Ceux-ci pouvaient ainsi rendre leurs idées explicites, offrir des possibilités d’investigations, justifier leurs opinions, et faire des déductions, même dans le cas d’enfants aussi jeunes que 3 ans. Les implications pour la salle de classe sont aussi discutées.
SUMMARY : This paper presents novel ways to investigate young children’s ideas about materials. We gave pupils maximum control of authentic tasks, tasks which they saw as worthwhile and involved difficult cases, that encouraged discussion between equals, and where they were encouraged to discuss ideas. Pupils were then able to make their ideas explicit, to suggest possible explorations, to justify their opinions, and to make inferences, even in the case of children as young as three. Implications for the classroom are discussed.
1. INTRODUCTION
L’approche des constructivistes quant à la manière dont les enfants apprennent les sciences a été la source de nombreuses informations concernant les idées que les enfants amènent à l’école (Driver et al., 1994 ; Krnel et al. 1998). Beaucoup de ce travail est effectué d’une façon que Pravat (1996) qualifierait de “constructivisme faible”, ce qui dans le monde anglophone est souvent considéré comme un modèle déficitaire. Une variété de techniques a été utilisée afin de puiser les idées des enfants : des entretiens, classer des dessins, diagrammes, association de mots et cartes conceptuelles. La majorité de ce travail a été effectuée avec des enfants de 10 ans ou plus. Peu de travail a été fait avec des enfants plus jeunes. Nos expériences nous donneraient à croire que, lorsqu’on leur donne un contexte approprié, les enfants sont capables d’attendre plus des sciences. (Metz 1995).
Le rôle du langage est primordial dans cette étude, puisque nous voulons connaître les conceptions d’enfants entre 3 et 8 ans. Ces enfants sont en plein développement de leurs habilités linguistiques et, donc, auront une connaissance plus importante que ce qu’ils pourront exprimer. Barnes (1994) pense qu’à l’école, chez les enfants, il y a deux différentes sortes de langage.
- Le langage de présentation, qui se concentre sur les besoins de l’autre personne, en général le professeur. Ce langage sert d’habitude à savoir ce que l’enfant apprend. Les questions sont posées par le professeur et les réponses données par l’élève, le tout est ensuite évalué par le professeur.
- L’autre langage est celui d’exploration, lorsque les enfants explorent leurs idées et développent leur façon de penser à travers une discussion sur un sujet donné.
Dans ce cas, nous donnons aux enfants l’opportunité d’élaborer leurs idées, et c’est donc le langage d’exploration que nous considérons (Sutton, 1992). Nous espérons une médiation entre le monde des enfants et le monde de la science (Bloom, 1992, Dumas Carré et Weil-Barais, 1998). Doyle (dans Simco, 1995) montre que les enfants évitent de développer leurs idées en classe, souvent car les tâches sont de compréhension ambiguë et les enfants risquent trop de se tromper. Simco dit qu’il faut aussi considérer l’environnement dans lequel la tâche est effectuée. Il identifie comme variables, la clarté de la tâche et le degré d’ouverture. Pour que les enfants soient plus confiants, il faut préparer des tâches ouvertes et claires, dans lesquelles le choix des enfants est important et chercheurs comme enfants partagent la même compréhension sur ce qui leur est demandé de faire. Peu d’études se sont concentrées sur la façon dont les enfants classaient les substances et de la relation entre “objet”, “matière” et “substance”. La “matière” dans ce cas précis, est utilisée en terme général et “substance” se réfère à un matériel spécifique, comme le fer ou l’argent (Krnel et al., 1998). Russell et al. (1991) ont fait des recherches sur les idées de groupes d’enfants âgés de 5 à
7 ans, 7 à 9 ans et 9 à 11 ans, ceci en leur demandant de classer des objets et substances par groupes. Ces enfants ont utilisé une variété de critères mais aucun développement clair n’est apparu. Cependant aucun détail n’a été donné quant à savoir si les enfants avaient compris la tâche ou la façon dont ils l’ont exécutée. Cette étude était faite pour découvrir ce que les enfants pensaient des matériaux tels le bois, le métal et le plastique ; la façon dont le contenu de la tâche modifiait les résultats de celle ci ; comment les élèves font une tâche ; et quel est le rôle du langage dans l'acquisition des concepts en sciences.
2. DÉCOUVRIR LES IDÉES DES ENFANTS SUR LES MATÉRIAUX 2.1 Population
La première étude a été faite sur 10 enfants en dernière année de maternelle, âgés de 5 à 6 ans, CP1, 5 d’entre eux avec un faible niveau linguistique et 5 avec un niveau élevé. Aussi, avec 10 élèves de CE1, âgés de 7 à 8 ans, 5 d’entre eux avec un faible niveau linguistique et 5 avec un niveau élevé. La seconde étude développait le travail sur les enfants de maternelle âgés de 3 à 4 ans.
2.2 Techniques
Le travail préliminaire était effectué avec des enfants de 5 à 6 ans. Les activités faites avec des élèves plus âgés étaient adaptées en conséquence, par exemple en utilisant des photos réelles plutôt que des dessins. Les conclusions déduites étaient que les élèves étaient enthousiastes pour la tâche mais pas pour discuter leurs idées. Ces activités semblaient être perçues comme trop risquées, en terme de difficulté, pour que les enfants parlent librement. Les analyses de ces tâches ont abouti aux conclusions suivantes.
- Les élèves doivent pouvoir contrôler la tâche le plus possible.
- Les activités doivent être similaires à des tâches familières effectuées en classe. - Les élèves doivent trouver que la tâche en vaut la peine.
- Les tâches doivent faire en sorte qu’il y ait un maximum de dialogue d’élève à élève.
- Les élèves doivent être présentés à des tâches fascinantes ou difficiles. Elles doivent aussi être bien structurées, ouvertes, claires et informelles.
Cette recherche va présenter les résultats de deux de ces activités, “share a story” (partage une histoire) et “sorting objects” (classe les objets). Dans “share a story”, un livre d’images était présenté : l’histoire de bébé ours réunissant des matériaux différents afin de faire une chaise. Le texte contenait un certain nombre de questions demandant l’opinion de l’auditeur sur la pertinence du choix des matériaux. Le chercheur lisait le livre à un élève et, à la fin, celui-ci devait décider
quels matériaux il aurait utilisé. Ce même élève, à son tour, lisait le livre à un second qui, de la même façon, choisissait les matériaux les plus appropriés. Ils avaient ensuite pour tâche de construire la chaise. Pour “sorting objects”, on demandait aux enfants de classer les objets en fonction de ce dont ils pensait qu’ils étaient faits. Les élèves devaient ensuite donner un nom aux différents groupes. Puis ils devaient montrer leur classification à un autre élève qui décidait comment les objets avaient été classés. Et, enfin, ils demandaient à un troisième élève de refaire le classement qu’ils avaient effectué. Toutes les activités étaient filmées sur caméscope, transcrites et codées utilisant NUD.IST software.
3. RÉSULTATS ET DISCUSSION
Le premier changement était que la discussion entre les élèves et les chercheurs était plus équilibrée avec des contributions plus longues des élèves. À partir des activités de classement, il est apparu évident que les élèves de CP1 et CE1 classaient les objets de façon plus approprié à refaire le groupement, Tab. 1 et Tab.2. Les élèves de CP1 classaient les objets de façon plus appropriée et faisaient moins de changement la deuxième fois.
Le tableau 1 montre la moyenne des changements faits au classement pour les 22 objets. Alors que les activités étaient faites pour rendre plus explicites les idées des enfants, ils parurent apprendre en effectuant les activités. Cette manière d’apprendre et les implications dans une salle de classe sont en train d’être explorées. Certains des objets avaient été choisis à cause de leur difficulté à être classés, puisqu’ils n’avaient pas de propriétés prototypiques. La clé en métal était classée dans le groupe des “métaux” lors du deuxième classement par tous les élèves. La boîte en ébène n’était classée dans le groupe des “bois” par aucun élève lors du second classement. Ces objets moins communs avaient tendance à créer plus de discussions liées à la tâche et, peut-être contribuent à l’apprentissage.
Tableau 1. Le nombre d’objets changés par les élèves de CP et CE1.
Langage bas, CP1 CP1 haut CE1 bas CE1 haut
13.6 4 5.4 4.2
6.7 2.7 1.5 2.6
L’activité “share a story” a entraîné de nombreuses discussions des élèves quant à l’utilisation et les propriétés des matériaux (voir tableau 2).
Tableau 2. Citations pendant l’histoire
Bois Métal Plastique
Nombre de citations Nombre d’élèves qui en ont cité Nombre de citations Nombre d’élèves qui en ont cité Nombre de citations Nombre d’élèves qui en ont cité Usages 25 14 32 16 23 13 Proprietés 11 9 19 14 11 8 Usages et proprietés 11 9 18 13 11 8
Ces données montrent que les activités provoquaient la naissance de nombreuses idées de la part des élèves. La quantité de discussions générées par les deux différentes activités a été comparée en utilisant une corrélation Spearman Rank (CP1, r=0.448 et CM1 r= 0.104. R0.05=0.564). Cette corrélation faible montre que les 2 activités sont complémentaires. Les transcriptions montraient que les discussions des élèves étaient plus approfondies que ne le démontre la classification finale. Lors des activités, les élèves posaient une variété de questions, ce qui est très rare lors d’activités effectuées en classe (Dillon, 1990). Lors du travail fait avec des enfants plus jeunes, âgés de 3 à 4 ans, il y avait beaucoup plus d’expressions physiques associées à leurs idées. Les enfants faisaient des manipulations d’objets afin d’illustrer leurs idées et ils s’intéressaient plus au bruit qu’ils faisaient que ne l’auraient fait des élèves plus âgés. De cette manière, ils utilisaient la sonorité des objets comme paramètre afin d’aider à réaliser leur classification. Les élèves plus âgés avaient sans doute appris qu’il ne faut pas faire trop de bruit à l’école, perdant ainsi l’élément clé qu’est la sonorité. S’ils en avaient l’opportunité, les élèves étaient prêts à rester sur une même tâche pendant longtemps. Quelques fois, des élèves de 3 à 4 ans sont restés 1 heure sur une activité. Les élèves plus âgés passaient en général environ 10 à 15 minutes sur une activité.
4. CONCLUSIONS
Les résultats de cette recherche montrent que, lorsqu’on leur en donne l’opportunité, les élèves sont prêts à donner leurs opinions et sont capables de le faire. Cela veut dire qu’ils doivent pouvoir contrôler la tâche le plus possible. Ils apprécient la possibilité de partager avec leurs camarades leur opinion sur les matériaux. Les transcriptions montrent que la tâche leur permet d’apprendre en développant des vues scientifiques sur les matériaux, sur la façon de rechercher les propriétés de ces matériaux et, pour la majorité des élèves, d’utiliser ces idées afin de justifier leur propre opinion. Dans certains cas, les activités présentaient un côté philosophique difficile à inclure dans des activités plus traditionnelles. Ils apprennent que de nombreuses propriétés de matériaux s’étalent sur une échelle plutôt que d’être bipolaires, comme, par exemple, dur-mou. Dans certains cas, les
définitions doivent être ajustées. Un enfant de six ans disait « s’il n’y avait qu’une solution pour tout, la vie serait bien plus simple ». Les résultats des activités où les jeunes devaient travailler avec leurs camarades montrent qu’ils apprennent les uns des autres. Les élèves avec lesquels nous avons travaillé nous ont confirmé le fait qu’ils peuvent développer leurs idées à un niveau élevé. Même les plus jeunes démontrent des manières de penser identifiées par Bloom (1992) dans sa taxonomie : association et déduction, élaboration et raconter une histoire. Le travail futur explorera les particularités plus importantes des tâches qui provoquent le savoir, et la façon dont les professeurs pourront utiliser ceci en classe.
BIBLIOGRAPHIE
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DILLON J., The Practice of Questioning, London, Routledge, 1990.
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