RECHERCHE D'ÉLÉMENTS DIDACTIQUES
POUR UNE FORMATION DES ENSEIGNANTS
EN SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE
Michelle DUPONT, Christian SOUCIION D.I.R.E.S.
MOTS-CLÉS: DIDACTIQUE - FORMATION - CONCEPT - LIENS SCIENCES SOCIÉTÉ-ANALYSE CONCEPTUELLE - ÉVALUATION· MODÉLISATION
RÉSUMÉ: Quels éléments de didactique introduire dans une formation d'enseignants en SVT, initiale ou continue? Le choix dépendra avant tout des orientations que le formateur aura retenues, mais il est essentiel que les éléments didactiques choisis soient immédiatement utilisables. En outre, les problèmes liésà la santé et àl'environnement d'une part, aux évolutions scientifiques et technologiques d'autre part, font qu'une formation des enseignants en SVT ne peut plus faire l'économie d'une réflexion sur ces problèmes de société, ni sur les méthodes et les démarches scientifiques qui en permettent l'analyse.
SUMMARY : Which didactic procedures mayheintroduced in the course of biology and geology teachers training? The choice will mainly depend upon the main objectives of the training. These objectives musthe directly useful for the future professional activity. Among many items, health, environment, scientific and technical progresses must hepart of this reflex ion, along with the methods suitable for their study.
1. INTRODUCTION
Présentation de l'atelier: cet atelier a été conçu au départ de façonà susciter un débat avec les participants, sur les nécessités d'une fonnation initiale et continue des professeurs en SYT (sciences de la vie et de la terre). C'est dans cette perspective qu'un certain nombre de points ont été proposés àleur réflexion:
1. Est-il possible de rechercher un modèle de formation théorique, initiale, qui prenne en compte des éléments didactiques, comme par exemple:
- l'analyse conceptuelle,
- l'utilisation des représentations initiales des élèves,
- l'identification de certains obstacles (échelles d'appréhension d'un phénomène, ...), - le statut des erreurs,
- la définition des objectifs (catégories, niveaux, ...),
- la modélisation en SVT et la démarche scientifique (rapportà la théorie, à la logique...), - les liens Sciences Société (dont les problèmes de santé et d'environnement),
- l'évaluation: démarche, critères...
2. Ce modèle de fonnation peut-il s'appuyer sur tous, ou certains de ces points, pour mettre en place une pratique enseignante quotidienne? Dans celte perspective, quelle importance relative leur accorder? Proposer une hiérarchie.
3. Pour permettre une approche concrète de ces questions, l'atelier a été basé sur les réflexions et les réactions des participants, àpartir de quelques activités pratiques d'analyse de documents divers (programmes étrangers, textes d'activités d'élèves, textes d'exercices d'évaluation ..). 4. Les questions pouvant ensuite être étendues aux problèmes posés par la fonnation continue, on souhaitait, en particulier, analyser les problèmes que posent les relationsàl'institution, et les nécessités d'ouverture des SVT vers la Société, la Santé et l'Environnement.
Bilan d'une première discussion informelle
À la lecture de ces propositions de réflexion et d'activités, les participants se sont engagés dans une discussion informelle touchant les quatre points. Peu à peu, un consensus s'est établi : pour rechercher les éléments didactiques essentiels pouvant servir de base à une fonnation des enseignants, il fallait orienter la réflexion dans trois directions:
- ce choix devait être établi en référence à des finalités bien détenninées, - les éléments choisis devaient être des éléments de didactique appliquée,
2. CHOIX EN RÉFÉRENCE À DES ORIENTATIONS DIFFÉRENTES DE LA FORMATION
Quand on s'interroge sur les critèresàretenir pour établir, de façon rigoureuse, un choix judicieux de concepts ou d'éléments didactiques devant intervenir dans une formation d'enseignants, on ne peut pas échapperàun questionnement préalable: quelle formation? dans quel but? avec quelle fmalité ? C'est en partant de ce constat, que l'ensemble de l'atelier, après discussion, a retenu quatre orientations différentes posssibles. Quel apport didactique déterminer pour une fonnation destinée à : - faire acquérir la maîtrise d'un contenu scientifique défmi ?
- adapter une démarche pédagogique aux différents objectifs retenus? - favoriser les capacités d'autofonnation de l'enseignant et celle de ses élèves? - développer la prise de conscience de l'importance des phénomènes de société?
2.1 Quels apports didactiques pour qu'un enseignant acquière des connaissances scientifiques solides et maitrisées dans un domaine à enseigner ?
Il a semblé à l'ensemble des participants que ces apports devaient viser:
- àce que l'enseignant soit capable, à partir d'un programme nouveau par exemple, d'effectuer une analyse conceptuelle, c'est-à-dire de fixer avec précision un ensemble de concepts avec une hiérarchie et des relations entre eux;
- en outre, que cet enseignant soit capable de se fixer des objectifs cognitifs et méthodologiques précis et cohérents avec cette analyse ;
- par ailleurs, qu'il soit en mesure de rechercher les outils nécessaires aux élèves pour pouvoir accéder à ces connaissances (méthodes, langages graphiques, raisonnements...) ;
- qu'il mette en place, bien sur, une évaluation cohérente et adaptée à ces différents objectifs. Il a semblé enfin, que des connaissances de base en épistémologie et en histoire des sciences devaient permettre de relativiser toute valeur de vérité absolue d'une connaissance scientifique.
2.2 Quels apports didactiques pour qu'un enseignant adapte sa démarche pédagogique aux dirrérents objectifs retenus ?
- Par rapportàdes objectifs cognitifs, l'enseignant doit pouvoir réfléchir sur les problèmes que posent les démarches d'apprentissage et d'évaluation (prérequis nécessaires), la modélisation en SVT et la démarche scientifique, l'identification de certains obstacles et le statut des erreurs.
- Mais l'enseignant doit aussi prendre en compte, dans sa démarche pédagogique et en fonction des objectifs cognitifs qu'il aura retenus, l'influence de la présentation de ce savoir nouveau sur la formation à la citoyenneté de ses élèves: comportements responsables, individuels et collectifs.... 2.3 Quels apports didactiques pour favoriser les capacités d'autoformation
des enseignants et de ses élèves ?
- Une formation se fixant comme objectif de faire porter l'accent sur les conditions nécessaires à une autoformation efficace des enseignants, et aussi des élèves, devait prendre en compte les
représentations de tout apprenant, le statut des erreurs et des différents obstacles (importance de certaines connaissances épistémologiques), sans oublier la liste des méthodes et outils indispensables à tout apprentissage.
- Les domaines actuels où ces autoformations se révèlent indispensables sont, sans exclusivité bien sur, ceux de la santé et de l'environnement.
2.4 Quels apports didactiques pour développer la prise de conscience de l'importance des phénomènes de société (santé, environnement...) ?
Une formation mettant l'accent sur ces problèmes, devrait panir d'une réflexion sur la peninence du choix du phénomène retenu (âge des élèves, relations avec les familles...). Les éléments de la formation pourraient alors mettre l'accent sur :
- la nécessité d'établir avec précision les connaissances indispensablesà rechercher,
- l'imponance des outils de communication et des méthodes nécessaires à l'approche du phénomène,
- la recherche indispensable de critères d'évaluation,à retenir en fonction d'objectifs divers, et non uniquement cognitifs.
3. RECHERCHE DÉLIBÉRÉE D'ÉLÉMENTS DIDACTIQUES APPLIQUÉS
En considérant une formation essentiellement orientée vers une formation de terrain, pratique et immédiatemnt exploitable par l'enseignant, l'ensemble des panicipants de l'atelier, a estimé qu'on ne pouvait faire l'économie d'une prise en compte des éléments didactiques suivants.
3.1 Concepts issus de la recherche, mais exploitables en situation de classe
- L'analyse conceptuelle: la définition des différents objectifs en termes de concepts, de méthodes, de savoir-faire; l'organisation d'une hiérarchie et de progression dans les apprentissages (voir annexe).
- L'identification de cenains obstacles et le statut des erreurs: échelles, niveaux de formulation, degré de généralisation.
- Les problèmes que posent la modélisation en SVT (conception des modèles et conditions de leur exploitation) et les démarches scientifiques; le statut de l'expérience, son imponance et ses limites. - L'évaluation, sa démarche et ses critères, ses relations aux conditions d'apprentissage. Évaluation globale ou critériée, sommative ou formative? Et l'évaluation de l'élève"expérimentateur, chercheur"?
3.2 Importance des objectifs de méthode et des démarches scientifiques
L'évolution des connaissances scientifiques et techniques en SVT est telle, qu'elle se manifeste au niveau des problèmes de société. Ce sont sunout des problèmes d'environnement et / ou de santé: pollution, OGM (Organisme Génétiquement Modifié), toxicomanie, SIDA..Les conséquences sont
telles dans notre vie de tous les jours, qu'il n'est plus possible de réduire notre disciplineàun simple catalogue de connaissances descriptives et encyclopédiques. Outils de communication, méthodologie d'investigations, raisonnements, accès aux notions fondamentales d'hypothèses et d'expérimentation deviennent des éléments fondamentaux dans toute formation en SVT.
En effet, un enseignement scientifique ne peut s'organiser exclusivementl partir
cre
contenus, au risque d'encyclopédisme et de dogmatisme, si l'on s'appuie sur des définitions rigoureuses mais formelles. L'ambition d'une véritable éducation scientifique à caractère culturel, nécessite pour les apprenants, et donc lors d'une formation initiale et continue des professeurs, le recoursàdeux dimensions.Tout d'abord celle qui correspondàune vision de la science dans ses méthodes de recherche et de progression.
D'autre part celle qui consiste à insérer dans cette éducation, cenains aspects des liens Sciences Société, ceux-ci apparaissant comme fondamentaux dans une formation citoyenne.
3.3 Vision de la science dans ses méthodes de recherche et de progression
- Qu'est-ce qu'une théorie 7 En quoi consiste sa réfutabilité?La méthode scientifique se résout-elle à la méthode expérimentale 7 O.H.E.RJ.C. est-il toujours debout 7 Autant de questions propres àsusciter réflexions et débats fondamentaux. Un recoursàl'histoire des sciences, la référence aux méthodes concrètes de recherche, c'est-à-dire au matériel biologique étudié,àl'appareillage, à la conception des protocoles, aux modes d'interprétation des données, sont autant d'éléments concrets, abordables par les élèves et permettant d'éviter schématisations abusives et dogmatisme.
- Il est facile de montrer aussi, qu'à côté du modèle expérimental, cher aux biologistes, persiste le recours à l'observation, à la mesure, et que s'intensifieànotre époque, ce que l'un d'entre nous appelle la R.C.C.P.(Recherche des Corrélations Causales Plausibles). Un examen rapide de cenains domaines, comme l'Écologie ou la Géologie par exemple, renvoieàl'observation, aux mesures et aux interprétations qui leurs succèdent: il est alors évident queletraitement des données repose sur des traitements statistiques et de recherche de corrélations. La vraisemblance ou la plausibilité de ces corrélations s'obtient par le raisonnement et parfois par le recours à l'expérimentation: en faisant fumer des souris, en leur badigeonnant la peau avec des goudrons de tabac, on confirme queletabagisme est la caUSe principale des cancers du poumon chez l'Homme. Cet exemple renvoie aussi aux insuffisances de l'enseignement général dans le domaine de l'épidémiologie: quelle formation scientifique aidera un élève, futur citoyen, à participer efficacement à de tels débats de santé publique 7
4. IMPORTANCE DE LA PRISE EN COMPTE DES LIENS SCIENCES SOCIÉTÉ L'actualité récente ou subinstantanée a permis facilement d'alimenter la reflexion sur ce point. Comment se référer à la science dans ses méthodes, ses résultats, ses coûtsàla société... à propos des problèmes touchant l'atmosphère et le climat: effet de serre, "trou" dans la couche d'ozone 7...
Quel rôle fait-on jouer aux modèles de simulation? Faut-il attendre une fiabilité accrue des méthodes, une confiance sub-absolue dans des résultats incontestables avant de se référer au principe de précaution?
Vache folle, O.G.M.(Organisme Génétiquement Modifié). pollution urbaine de l'air, systèmes de production agricole et pollution des eaux..., voici quelques-uns seulement des dossiers à ouvrir. difficiles et brulants. touchant tous à des problèmes de santé!
Une des dernières parutions de la revue La Recherchenous offre un autre sujet de réflexion, multiforme, à propos de l'homéopathie. La présentation des principes d'Hahneman mérite-t-elle le nom de théorie 7 Où se situent les débats entre "ceux qui y croient" et "ceux qui n'y croient pas 7" L'existence d'un enseignement officiel est-il un critère de scientificité? L'homéopathie est-elle efficace? Si oui comment interprétercetteefficacité? Quelle(s)épreuve(s) de réfutabilité lui a t-on fait subir7
Sur un tel dossier, il est probablement vain de penser pouvoir apporter pour l'instant les bonnes réponses; il est possible (mais dangereux) de convaincre, mais il est indispensable de pointer du doigt le problème. d'en montrer toute la complexité et les dangers de toute conclusion prématurée et non rigoureusement étayée.
S. CONCLUSION
Si les recherches en didactique ont aboutiàla mise en place d'un ensemble cohérent et solide de concepts. ensemble certes encore en chantier, il est important de ne pas confondre recherche et exploitation des résultats de cette recherche.
Un aspect pragmatique dans la mise en pratique et de nombreux tâtonnements sur le terrain, peuvent même être des points de départs de nouvelles réflexions théoriques, ou même des remises en cause de certains points de vue. Pour ce qui est de la prise en compte des liens sciences société. une courte exclamation! Métier, ô combien difficile que celui du professeur qui ne se contente pas d'être "un technicien de l'enseignement de sa discipline". mais qui souhaite jouer un rôle accompli dans l'éducation et la culture scientifique de futur citoyens!
De la didactique dans toute formation d'enseignants en SVT, certes. mais "à la carte". avec un "noyau dur" sur les méthodes et les démarches scientifiques.
Au niveau de la recherche, il n'est pas sur qu'il existe un intérêt très fort. centré sur ce tri d'éléments didactiques en relation avec des objectifs de formation. Il faut en souhaiter le développement.
BIBLIOGRAPHIE
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26,258, 1998,7-65.
,., Association D.I.R.E.S.23, rue des Fossés St Jacques, 75005 PARIS. ANNEXE
Le conceptogramme ci-joint sur "La Cellule", présente un exemple possible d'une mise en place cohérente de ce concept et de l'organisation des concepts associés, alors que les programmes nouveaux de6ede Biologie en France se limiteà l'énoncé: "Unité du monde vivant: la cellule".
plus ou moins allongées (fibres
musculaires) Formes
cas particuliers plusieurs noyaux (syncitium)
pas de noyau (hématie) plus ou moins isodiamétriques structure organisation "autour" du noyau UNITE THEORIQUE D'UNE CELLULE noyau cytoplasme OBSERVATIONS: diversité des types cellulaires
UNITEDU MONDE VIVANT: LA CELLULE
Production extra cellulaire
importante (os, cheveu)
