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53-L'ENSEI GNEMENT SCIENTI FI QUE EXPERIME NTAL en 6èmeet Sème
dans l'Acad émie de Grenoble
L'Ense ignement Scientifique Expé r imen t a l (E.S. A. ) a ét é in t r odui t en sept embre 1972dan s qua t re clas s e s de 6ème d'ét ablis semen t s secondaire s de l'Académie de Grenoble, puis de Sèmeà la rentrée 1973. Une sec onde phase d'exp ér imentation est ma i ntenant en cours depuis la rent rée 1974 dans Il classes de cette Académie ,'et plusieurs classes d'aut r e s Aca démi e s.
Les ca r actéris t i que s pri ncipales de cette expérience sont le s suivantes
introducti on d'un en s e ienemen t de sciences physiq ues (2 heures par semaine par demi-sect i ons ass urées par un pro fes s eur de physique , oude techno l ogi e dans les C.E.S.) ;
- l'en s e i gnement scien tifique est assuré en équipe, pendant les deux années, par les profe s s eur s de mat hématiq ue s, biologie, physique et si possible de travaux manuels éducati f s dans chaque classe ;
- un groupe de tr avail form' de professe urs de l'en s eignemen t secondaire, et de l'universit é, ainsi que de spécialistes des sciences de l'éducation, coordonne, par des réun i ons m ensuel-les, le travail des équ i pe s.
La responsab ilité gl oba l e de cette experlence est assurée par deux enseignants de l'Université 1 de Grenoble
Monsieur P. JULLIEN- IREM- B.P. 41 - 38041 SAINT~~RTIN D'HERES ' Monsi eur A. KAHANE - Educa tion Permanent e - B.P . 53
-38041 GRENOBLE CEDEX
OBJECTIFS GENERAUX
Cet ensei gne ment cherche à :
- répond re plus complètemen t à la curiosi té de s enf ant s et à leur beso in d'expér i men ter , "éve i ller l'intérêt de s élèves enouvr ant l'ensei -gnemen t sur le monde" ;
faire app a raî tre la gl obali té et la cont inu it é de la conna i s-sance sci enti f ique, ai nsi que l'interdépendance des mat hémati que s et des sci ence s physique s et mat héma t iq ues dan s de s thèmes communs, auxque l s sont associés les travaux manuels éduc a ti fs ;
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-Voici quelques thèmes retenus pour le s classes de 5ème en 1975-76.
El.ECTRI CI TE
Ci r cu its él ec t r i ques (collaboration avec les maths), mesures , puissance élec t rique. Elect rolyse (liaison avec chimie) combustions, pro-prié té s des ga z. El ec t r os t a tique (cec i devra it êtr e discuté : derri ère des expérienc es spectaculaires, les modè les et concepts sont peu abordabl es pour les enfants).
GAZ, PRESSION
Et ude de s ga z sous l'angle phys iq ue (press i on) et ch,miqu e (oxy-gène, azo t e, C02 etc...). Approchemolécu l aire: chocs.
ACOUSTIQUE
CHI MIE
Vitesse du s~n , vi brations l.iai so n avec la musi que .
sons, fréque nce s.
Ac id es et ba se s - Réactifs.
l.iai son avec la biolog i e - Pe rspec ti ve du prog ramme de 4ème.
l.entil les , loupes, appa r e i l phot o. Miroirs. Pri smes , dis persion de la lumi ère. Rayonnemen t lumineux et thermique . Retour sur l'énergi e.
l.iaison avec ma t hs et bi ologie. DEPl.ACE~ŒNT ET VITESSE
A part ir d'expéri enc es si mple s (au dehor s ) déplace ment en fonction du temps (re pré sent a tion graphique ). Vite sse.
Une idée a été ret enu e par le gr oupe de trava il : fa ire réaliser aux enfan ts, à la maison, des expér ience s de phy s i ~u e trè s simpl es (qui on t un intérêt théor i que) comme le font les bi ologi stes pour la germinatio n des len til les , par exempl e.
~~ ~p l ~
:
Une bout e ill e renversée sur une cuve à eau contient 3/4d'air. De la pail l e de fer peut rouiller au niveau de la surface de l'eau et s'oxyder au con t ac t de l'air confi né. l.e niveau de l'eau doit monter d'un cinqu i ème. l.'ense i gnement des scienc es phys i ques est avant tout basé sur l'expérimenta tio n. l.e s enfa nt s mani pul ent bea ucoup , appr ennent à obse rv er des phénomènes , à déduire des conséqu ences directes, pratiques d'~ne expé-ri ence . Il n'est pas quest ion, bi en sûr , d'enseigner des conce pts aux enfa nts , ma i s seu l ement de leur permett r e de les acquér ir de man ière pr o-gres si v e.Au t our de ces thèmess'articulent les corrélations souhaitables avec la biol ogie , les ma t héma t i ques ou les travau x manuels éducatifs, mai s sans cep end ant fair e de la pluridi sciplinarité une règle ri gide et une fin.
-56-Pour ré pondr e à la curiosi té des enf ants, une grande liberté péd agog ique est néc essa ire , et chaque discipline a gar dé l'autonomie de sa pr ogres s ion ma l gré les "po i n t s de renc ontres" fréquen ts.
EXEMPLES DE THEMESETUDIESEN CLASSEDE 6ème
Biologie
Obse rv a tion de grai ns d'amidon dans les cel l ules vé géta les - Mise en évidence de l'amidon
dan s une plant e ve rt e exposé e à la lumière
- Recherche amidon-g lucose dans quel ques aliments usuel s
Physiq ue
Caract ér isat i on de l'amidon par l'eau iodée
- Combus tion de l'amidon dans l'oxygè ne
Ca rac térisa tion du glucose pâr la liqueur de Fehl i ng
- Transformati on ami don- glucose par ébu l li tion prol ongé e. Phénomène de di alyse.
Thèmc qui peut être pr ol ongé davantage.
Physique-Chimie Chaleur Tempé ra t ure Phé nomènes de dilatation Mat h L'ensemble 0 Dif férent es échelles de tempér ature s et comparaisons possibles Représentations graphiques (courbes de température) Biologie Echange s de cha l eur
Expériences de refroidissement
T.M.E.
Construct ion d' un thermomètre
Des exemples détail lés de thèmes ont été rédigés par des profes-seurs par ticipan t à l'expérience, et sont regroupés dans une petit e bro-chure édi tée pa r l'I REMde Grenoble :
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7-Elect rici té - Chaleur, tempé r a t ur e , isolation thermique
Lumière, optique, microscope, appareil phot ogra phi que L'eau, l'air, la mer
Mes ure des masses, rela tions en mathématiques
Cir cuits logiques Le gaz carbo nique
Le souf re et le fer Les ind icateu r s coloré s
Le gl ucose
L'ami don .
Selon les thème s, leur dé r oul ement peut être très différent :
les professeurs de physique et de biologie peuven t travailler simultané -ment sur un même thème , en ut i l i s an t la collaboration du profe~seur de
ma t héma ti que s ; le s professeurs-peuvent aussi étudier des thèmes différents mai s pré s en t an t des recoupement s ; soit aussi travailler séparément sur des thèmes spécifiques à chaque disc ipline .
Il faut préc fser que la spéc ialit é des discipl ines existan t e s (biol ogi e et mathémat iques) est respect ée, et les programmes du cyc le d'ob -servation sont, bien sûr, traités dans leur totalité.
~~-~~~~~~~~g~~! :
Les trois heu res pendant les que l l e s le professeu r a lncla ss e
enti ère sont plu tô t cons ac rée s à un ens e ignement exclusivement mathémat i que,
et l'heure en demi-sect ion est plutô t destinée à des travaux pratiques souvent communs aux ma t héma t i que s et à une autre disc ipline.
L'ens ei gnement scientifique ét ant très coordonné, nous avo ns pu
êt r e amenés à rec onsidérer l'ordre du programme,mais non le con t e nu. La physique et la biolog ie nous demandent avant tout un out il de travail . Il a donc fall u par exemple, étudier assez vite le probl èmedu repérage et des représentations graphiques, pour pouvoir interpréter et représen te r
les tab l eaux de mesures. Pour la biologie, il peut être intéressant d'app or
-ter que l ques notions simples de statistiques, moyenne s, fréquences •..
Nous essayons d'enseigner les ma t héma t i que s d'une façon concrète
les autres dis cip lines scientifiques nous fournissent des situations expé ri -mentales qui permettent d'aborder facilement des notions nouve ll e s (par
exempl e, int r oduc t i on expérimen ta l e des re l a t i on s d'équivalence et d'ordre, à partir de la balan ce cons idér é e comme "machine à relatio ns ") .
De même que la biologie s'enrich it de l'apport des autres sci
en-ces, les ma t héma tiques sont perçue s par les enfants sous le double aspect
de l' appa ri ti on du formalisme à par ti r de l'expérience, et d'un outil ri che utile à l'observat ion expér i mentale.
CONCLU SION
Après trois anné e s complètes d'exp ér imentation, il est certain
que les élève s , parents, professeur s sont très intéressés par cet ense igne-ment . Nous sommes convaincus que l'E.S .E. répond à une curios ité réelle chez lefi enf ant s , qu'il doit contribuer à leur faire comprendre le monde dans lequel ils vivent, et préparer la formation scientifique des jeun e s.
Les deux heures de sciences physique s n'alour di s s en t guère le travail scolaire , qu i est rendu pl u s att rayan t . Le s enfants son t sensibles
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-au décloi so nnemen t de s disc ipl ines, comme à l'espr it d'équi pe de s p~~ei gna n ts .
Nous pen sons que grâce à la coo rdi na tion , les élèv e s env i s ageront
la conna i s s ance sc ient if i que comme un tout, et non comme une juxtapo s it i on
de not i on s indépe ndan te s le s unes des aut res .
Nou s termin eron s cet t e présent at ion de l'expér i ence E. S.E. en
signal ant qu ' une équi pe contenant de s psyc hologues s'inté r esse à l'éva
lua-tion de ce que pellt appo r te r ce type d'e nseignement , par rapport à l'ensei
-gnement tradi tio nne l.
Vn stage cen t ré sur les problèmes didacti ques , de mét hodologie" p~dag ogique et d'éva l uat i on a eu l·ieu les 6 et 7 décembre 1975 à Ferney
-Voltaire , ave c la par ticipa ti on de spécialistes de Genève et Gr enoble.
