POUR UN ENSEIGNEMENT DES SCIENCES À L’ÉCOLE
PRIMAIRE, LA CONTRIBUTION DU MUSÉUM NATIONAL
D’HISTOIRE NATURELLE
Sophie MATHÉ
Muséum National d’Histoire Naturelle, Paris, France
MOTS-CLÉS : SCIENCES – FORMATION – ENSEIGNEMENT – CULTURE – CITOYENNETÉ
RÉSUMÉ : Les enseignants du Premier degré sont inégaux face aux sciences des programmes scolaires, et leur enseignement reste hétérogène, entraînant des disparités entre les acquis des élèves. Le Muséum national d’Histoire naturelle construit peu à peu, en tenant compte des multiples différences entre les enseignants et des enjeux majeurs de quelques thématiques scientifiques, des actions et des supports diversifiés, favorisant l’enseignement des sciences à l’école primaire et la constitution d’une culture scientifique.
ABSTRACT : Primary school teachers are not equal when they have to introduce sciences in classes, according to their curriculum, and their teaching often remains heterogeneous. This may lead to considerable differences between the level of knowledge reached by pupils. Keeping the numerous differences between teachers and major scientific issues in mind, the National Museum of Natural History is gradually implementing actions and different teaching aids which are aimed at favouring the teaching of sciences in classes as well as favoring a scientific state of mind.
1. LE CAHIER DES CHARGES
1.1. Obligations et contraintes
Tous les enseignants du Premier degré sont soumis aux mêmes obligations, mais leurs contraintes peuvent différer selon leur poste d’affectation…
Des programmes et des horaires : Pour les cycles 1 (Petite et moyenne section maternelle) et 2 (Grande section maternelle, cours préparatoire, et cours élémentaire première année), 3 à 3h30 par semaine sont consacrées à « découvrir le monde » : les objets, les matériaux, les technologies de la communication, la matière, les espaces, le temps qui passe… et le monde du vivant où l’on parle de « sciences naturelles ». Pour le cycle 3 (Cours élémentaire deuxième année, cours moyens deux années), l’éducation littéraire, artistique, civique, physique et sportive laisse un volume horaire hebdomadaire de 7h30 à l’éducation scientifique, comprenant les mathématiques (5h) et les sciences expérimentales et technologie (2h30), et c’est dans ce domaine que se trouve la biologie… avec la matière, l’énergie, l’environnement construit par l’Homme et les technologies. Ce qui laisse relativement peu de temps pour en parler, construire une démarche d’investigation, ou mener des expérimentations.
Un budget et du matériel : Toutes les écoles ne disposent pas d’une salle équipée pour « faire des sciences ». Si les classes sont souvent dotées de posters, livres, pots de yaourts et graines de radis, il est bien plus rare d’y trouver des loupes, des microscopes ou des outils pour jardiner dans un jardin scolaire proche. Le budget d’équipement et de fonctionnement attribué aux séances de biologie diffère grandement entre les écoles voire entre les circonscriptions, ce qui induit des pratiques d’enseignement hétérogènes… et des iniquités entre élèves.
Des classes et des élèves : L’effectif des classes ainsi que l’origine socio-culturelle des enfants constituent également des facteurs de différence entre les séances d’enseignement des sciences à l’école Primaire… La diversité pouvant entraîner autant de potentialités pédagogiques à exploiter que de confusions paralysantes pour des enseignants non préparés.
1.2. Trajets et bagages
Le vécu des enseignants et des élèves se révèle comme un atout ou un handicap lors de l’apprentissage et/ou de l’enseignement des sciences.
Des cursus : Les enseignants du Primaire ont rarement un parcours universitaire incluant de la Biologie. Leurs connaissances dans ce domaine sont du niveau « Lycée », ce qui rend nécessaire, surtout pour les plus âgés, des formations spécifiques face aux nouveaux éléments des programmes.
Des souvenirs : Le passé individuel des enseignants et des élèves interfère parfois dans les « séances de sciences ». Les expériences de vie « à la campagne » ou les transmissions familiales
d’informations sur la « Nature » entre les générations se transforment souvent en « idées reçues » fausses, mélangeant affectif et objectivité scientifique. Les souvenirs de scolarité influencent directement, en positif ou en négatif, l’attrait pour la discipline et l’implication dans les activités.
Des sentiers battus : Sans formation adéquate ou inspiration, les enseignants ont tendance à reproduire des pratiques d’enseignement qu’ils ont vécues, et à traiter des sujets « à la mode », balisés par des supports médias pas toujours scientifiquement rigoureux.
1.3. Manques et besoins
Pour maîtriser l’enseignement des sciences, les enseignants doivent rassembler et tester :
Des connaissances et des perceptions : Les connaissances scientifiques de base et de pointe, l’esprit et la démarche scientifiques, ainsi que la conscience et le recul nécessaires pour distinguer ses intuitions ou perceptions des faits réels permettent de définir et de garantir le périmètre des sciences.
Des pratiques : À court de temps, de moyens techniques ou d’expérience, peu d’enseignants se risquent à changer leurs pratiques de classe ; l’enseignement des sciences reste trop souvent frontal et théorique.
Des ressources : Disponibles dans les bibliothèques ou sur le web, une multitude de ressources sont à la disposition de tous. Presse jeunesse, Presse spécialisée, livres de contes ou documentaires… la difficulté est de savoir les sélectionner et d’y déceler les erreurs scientifiques pour éviter de les transmettre. Des sites Internet spécialisés proposent des ressources pédagogiques thématiques et des séances de sciences en classe, mais là aussi, les maladresses et les erreurs scientifiques fourmillent. Squares, parcs, jardins botaniques, musées, forêts… Tous les élèves ne bénéficient pas des mêmes ressources à proximité de leur école, et peu d’enseignants maîtrisent suffisamment la botanique et la zoologie pour prendre l’initiative de les exploiter.
1.4. Choix et motivations
Entre les lignes de programme scolaire imposé, les enseignants disposent d’un espace de liberté… Du temps à accorder : Libre à eux de fixer le volume horaire pour chaque chapitre… Des options à choisir : Libre à eux de traiter ou non les parties optionnelles des programmes, d’utiliser ou non le matériel mis à leur disposition, ou de s’inscrire à un stage de formation continue…
Des habitudes à prendre : Libre à eux d’adopter de nouvelles pratiques de classe, de s’abonner à une revue scientifique, de fréquenter régulièrement des musées scientifiques, etc.… Les choix et les motivations de chaque enseignant entraînent des disparités dans les acquis des élèves entre les classes.
2. PLAN D’ACTION
2.1. Inventaires et cartographies
La première étape de la mise en place des formations d’enseignants du Primaire a consisté à répertorier le potentiel matériel et humain dont pouvait disposer le Muséum pour les diverses activités.
Des structures et des ressources : Galeries et jardins d’exposition de collections naturalisées ou vivantes, amphithéâtres et salles de cours, bibliothèques et médiathèque, panneaux et brochures… mais aussi thématiques, circuits de visite en relation avec les programmes scolaires, susceptibles d’intéresser les enseignants. Tous les sites sont exploitables, en Île de France et en Province, en complémentarité avec les autres musées et centres scientifiques ou artistiques locaux avec lesquels d’ailleurs nous collaborons.
Des intervenants et des interlocuteurs : Les activités de formation sont mises en place et animées par des enseignants, chercheurs, étudiants ou techniciens du Muséum.
2.2. Rencontres et collaborations
Des occasions et des réseaux : Lors d’évènements locaux, nationaux ou internationaux, de nombreux rendez-vous sont pris avec des conseillers pédagogiques, directeurs d’écoles, inspecteurs, formateurs d’IUFM…, lançant des projets de formation pilotes qui seront ensuite proposés à d’autres circonscriptions ou académies.
Des échanges et des synergies : Peu à peu, les formateurs se rencontrent et constituent un réseau d’échange d’expériences, d’informations, de documentation, voire de partenariat pour mettre au point des interventions sur des thématiques problématiques… Mais les besoins et les demandes des enseignants sont spécifiques à chaque circonscription ou région, et les activités proposées doivent en tenir compte.
2.3. Créations de menus
Au fur et à mesure des projets pilotes, un catalogue d’activités de formation se constitue et s’affine. Des cadres cibles : Destinées spécifiquement à certaines écoles, circonscriptions ou académies, les formations s’adressent soit aux enseignants, soit à leurs formateurs, dans les locaux du Muséum ou directement sur leur lieu de travail. Elles sont élaborées sur demande et en collaboration avec les conseillers pédagogiques, inspecteurs et formateurs d’IUFM.
Des formats sur mesure : Selon les effectifs et les objectifs, les activités se construisent en ateliers de manipulation, visites guidées ou conférences interactives impliquant les participants.
Des thèmes à rallonge : Les thèmes traités sont abordés de façon très concrète ou bien théorique, en fonction de l’origine et de la demande des participants. Ils peuvent se décliner en plusieurs séances complémentaires, suivies tout au long de l’année, ou d’une année à l’autre.
2.4. Recrutements occasionnels
Les interventions auprès des enseignants sont parfois initiées, ou reprises, par des ‘novices en pédagogie’ après leur mise au point lors de séances pilotes… ce qui n’est pas sans risque.
Des enseignants-chercheurs : Les scientifiques chercheurs dominent leurs sujets d’intervention, mais ne trouvent pas toujours le niveau de formulation ou le lexique adéquat pour communiquer avec les enseignants du Primaire.
Des moniteurs : Il en est de même pour les « moniteurs », qui de plus n’ont pas encore le recul sur des connaissances de pointe fraîchement acquises et ont souvent du mal à les hiérarchiser ou les synthétiser.
Des doctorants : Les étudiants participant aux dispositifs d’accompagnement scientifique des enseignants en classe tombent parfois dans le piège du ‘scientifique qui sait tout’ (en éclipsant et en remplaçant l’enseignant en classe), ou du « bénévole obéissant » (qui offre deux bras supplémentaires). Entre les deux extrêmes, tout est possible, et tout arrive, mais l’idéal reste, bien entendu, la collaboration scientifique-enseignant qui respecte et enrichit les compétences de chacun.
3. EXPÉRIMENTATIONS ET MISES EN ÉVIDENCE
3.1. Sur le thème « jardin scolaire »…
Ce thème est demandé par des enseignants affectés dans des quartiers soit sensibles, soit favorisés. Des formats : Il se traite sous forme d’ateliers, de visites guidées ou/et de conférences. Des approches : L’origine socio-culturelle et les préoccupations des élèves et de leurs enseignants déterminent le type d’approche de la formation. Lorsque le point de départ est un terrain scolaire à « fleurir », les activités débutent par une étude concrète de l’espace menant à définir les conditions de vie des êtres vivants qui vont y être implantés. Ensuite il faut prévoir et organiser le matériel et les structures qui permettront aux enfants de jardiner et de circuler sans risque, tout en favorisant la biodiversité et les exploitations pédagogiques potentielles. Puis vient l’étude des végétaux et des animaux associés, et de leur perception par les enfants et les enseignants. C’est d’ailleurs l’occasion pour faire émerger des croyances ou des maladresses de langage incompatibles avec l’enseignement des sciences. Enfin une multitude d’activités pédagogiques et de pistes pluridisciplinaires sont proposées aux enseignants pour les inciter à mener
avec leur classe des expérimentations, des investigations, et toutes sortes de séances mêlant sciences et langues, arts, histoire, géographie et cultures sociales… permettant d’intégrer et de valoriser tous les enfants d’une classe hétérogène.
Lorsque la demande de départ est centrée sur « les connaissances de base en botanique », l’activité commence par distinguer le réel de l’imaginaire, voire de l’invraisemblable, sur le concept de « végétal ». Et ce n’est pas une mince affaire ! Les enseignants en sont souvent au même point que les enfants dans ce domaine. Il faut ensuite reprendre les grandes fonctions du vivant (respiration, nutrition, reproduction…), préciser le lexique adéquat, puis suggérer et conseiller des activités pédagogiques concrètes permettant de resituer des organes dans un organisme complet et de reconstituer des cycles de vie.
Des enjeux : En plus de la botanique et de l’écologie, le thème du « jardin scolaire » est l’occasion de distinguer l’individu du paysage, le vivant du mort, l’instantané du progressif, l’affectif de l’objectif. C’est aussi l’occasion de confronter les enfants au réel, de stimuler leur sens de l’observation, leur curiosité et leur patience, de mener des démarches expérimentales et d’acquérir un esprit naturaliste.
3.2. Sur le thème « locomotion »…
Ce thème séduit des enseignants expérimentés, qui cherchent à consolider leurs connaissances dans le domaine et à enrichir leurs supports et leurs pratiques d’enseignement.
Des formats : Il se déroule sous forme de visites guidées dans les galeries d’anatomie comparée et paléontologie, ainsi que dans la ménagerie et la grande galerie de l’évolution.
Des approches : La difficulté majeure consiste à mettre en relation l’extérieur et l’intérieur de l’animal : le squelette et le contour du corps, les particularités du squelette et les mouvements potentiels dans le milieu de vie associé. Il est possible de commencer par l’observation, l’analyse et la comparaison détaillées de quelques squelettes, puis d’anticiper et de vérifier les mouvements de locomotion des animaux vivants. Il est également possible d’observer, de comparer et d’analyser la locomotion de divers animaux, avant d’en rechercher les explications, points communs et différences sur leur squelette.
Des enjeux : Ce thème permet d’aborder quelques lignes des programmes scolaires (unité diversité, adaptation au milieu de vie…), mais aussi de mener des démarches d’investigation scientifique qui écartent le mystérieux et le magique en privilégiant les observations, les réflexions, les déductions et les relations de cause à effet.
3.3. Sur le thème « classification scientifique »…
Ce thème s’adresse aux enseignants en difficulté face à la nouvelle classification du vivant qui s’inscrit depuis peu dans les programmes scolaires.
Des formats : Il se compose de conférences, de visites et d’ateliers en fonction des besoins spécifiques des participants.
Des approches : Les activités ne se limitent pas à classer une quinzaine d’animaux. Il est en effet nécessaire d’introduire un peu d’histoire des sciences sur la représentation du monde et les objectifs de « classement » à travers les siècles. À l’école primaire, la méthode de la phylogénie actuelle est plus importante que ses résultats… Les enseignants sont amenés à observer, décrire, comparer et regrouper les animaux en fonction de leurs attributs communs. Ils sélectionnent du vocabulaire scientifique, construisent des ensembles emboîtés, abordent le concept d’évolution, et réfléchissent à des supports et des contenus adaptés aux enfants de leur classe.
Des enjeux : C’est le thème idéal pour construire des esprits critiques et scientifiques, en menant des raisonnements et des discussions argumentées qui remettent en question le finalisme, le fixisme, le créationnisme et l’essentialisme.
3.4. Sur le thème « relations Homme/Nature »…
Ce thème est choisi par les formateurs de groupes d’enseignants qui souhaitent initier ou renforcer les sciences en classe par le biais de la pluridisciplinarité.
Des formats : Il se traite sous forme de conférences interactives, suivies ou non de visites guidées dans les galeries et jardins du Muséum ouverts au public.
Des approches : Une partie des activités vise à faire prendre conscience aux enseignants de leurs propres émotions face à diverses espèces animales ou végétales, et les influences que peuvent avoir ces émotions sur leurs réactions et leurs pratiques d’enseignement. L’autre partie des activités renseigne les enseignants sur le concept de domestication et les modifications de biodiversité qui en découlent, en relation avec des exemples de la vie quotidienne.
Des enjeux : L’étude des actions de l’Homme sur la nature intègre la diversité des cultures et des sociétés. Elle lance une réflexion sur les perceptions individuelles, la tolérance et l’intégration de l’autre, s’oppose au concept dépassé de « Nature généreuse et inépuisable », et contribue à la construction de l’esprit citoyen.
4. BILANS ET PERSPECTIVES
4.1. Perfectionner, optimiser, dépasser…
Toutes les interventions sont testées avant d’être proposées. Elles sont ensuite modelées sur mesure pour chaque groupe de participants. Elles tiennent compte de la diversité des besoins des enseignants et les aident justement à utiliser et valoriser autant que possible les différences entre les élèves de leur classe. En quatre ans, le nombre d’heures de formation annuelles a plus que triplé et les effectifs d’enseignants touchés sont passés de 200 à plus de 1500. Bien entendu, nous ne perdons pas de vue l’aspect qualitatif, en veillant à ce que chaque intervention suscite des projets de classes ou d’écoles… et aboutisse à des séances de sciences avec les élèves. Actuellement, l’augmentation du nombre de formations ralentit, car les facteurs limitants sont nombreux : nombre de jours ouvrables consacrés à la formation initiale ou continue, disponibilité des salles et des intervenants, budgets… Malgré tout, les demandes se multiplient, ce qui témoigne de l’intérêt porté à ce type d’actions.
4.2. Diversifier, cloner, exporter…
Chaque année, le « catalogue des offres » s’enrichit de nouvelles thématiques. Les anciens thèmes « testés et approuvés » seront peu à peu repris par d’autres intervenants qui pourront les proposer à d’autres groupes des académies de Paris, Créteil, Versailles, etc.
4.3. Échanger, partager, pérenniser…
L’expérience acquise lors de la mise en place de toutes ces activités de formation se partage entre collègues de diverses structures lors de rencontres et de collaborations. Des documents de travail s’échangent et enrichissent peu à peu les formateurs du réseau. Certaines activités se traduisent parfois en dossiers pédagogiques, plaquettes d’informations, livres ou textes sur le net.
4.4. Accompagner, évaluer, chercher…
Compte tenu des enjeux socio-éducatifs de l’enseignement des sciences naturelles à l’école primaire, le Muséum investit de plus en plus de temps et de moyens pour mettre en place et maintenir un accompagnement pertinent et efficace des enseignants. L’objectif principal étant de leur transmettre une culture scientifique de base, qui pourra les rendre autonomes et confiants face aux sciences des programmes scolaires. Plutôt que des séances types, toutes prêtes à être reproduites en classe, nous préférons leur proposer des contenus et des méthodes à expérimenter et à moduler en fonction des spécificités de leurs élèves, et ce, soit au Muséum, soit à l’école.
