Observer pour comprendre

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Observer pour comprendre

Sylvaine Meunier

To cite this version:

Année universitaire 2016-2017

Diplôme Universitaire

Métiers de l’enseignement, de l’éducation et de la formation

Mention Second degré

Parcours : Sciences de l’Ingénieur

Observer pour comprendre

Présenté par Sylvaine Meunier

Table des matières

1 Introduction ... 1

2 Etat de l’art ... 2

2.1 Les canaux de communication ... 2

2.1.1 Le kinesthésique ... 2

2.1.2 L’utilisation du kinesthésique dans les enseignements ? ... 2

2.1.3 L’utilisation du kinesthésique à travers les cycles scolaires ... 3

2.2 La théorie des intelligences multiples ... 3

2.2.1 L’intelligence corporelle-kinesthésique ... 4

2.2.2 Bouger : un besoin physiologique ... 4

2.3 La mémorisation des apprentissages ... 5

2.3.1 Mémoriser par les sens ... 5

2.3.2 Pouvoir faire appel à des moments particuliers ... 5

2.4 Les limites de l’utilisation du kinesthésique ... 6

2.4.1 Les difficultés matérielles ... 6

2.4.2 Le comportement des élèves ... 6

2.4.3 Les situations de handicap ... 7

2.5 Critique des lectures ... 7

2.6 Problématique ... 9 3 Méthodologie ... 9 3.1 Participants ... 9 3.2 Contexte ... 10 3.3 Séquence abordée ... 10 3.4 Matériel ... 11 3.5 Procédure ... 12

3.5.1 Séance de travaux dirigés ... 14

3.5.2 Séance de travaux pratiques ... 15

4 Résultats ... 20

4.1 Bonne compréhension de la différence entre force et moment. ... 20

4.2 Ambiance dans la salle : bruits parasites, discussions parallèles, temps de mise au travail 21 4.3 Le ré-investissement ... 21

4.4 Résultats de l'évaluation et fautes commises ... 22

4.5 Comparaison avec une classe qui avait abordé les actions mécaniques de manière différente l'année dernière. ... 23

4.6 Autres constats ... 24

5 Discussion ... 24

5.1 Compréhension ou non blocage aux calculs ? ... 24

5.2 Dispersion ou apprentissage ? ... 25

5.3 Laisser de la liberté aux élèves ... 26

5.4 Réel motivation ou intérêt pour la nouveauté ? ... 26

5.5 Et les élèves rassurés par une approche plus traditionnelle ? ... 27

1

1 Introduction

Depuis le début de l'année, j'utilise les outils classiques du professeur : des documents projetés au tableau, des documents sur feuille distribués aux élèves. J'utilise le tableau blanc pour écrire des précisions, corriger des exercices et je leur transmets des connaissances à l'oral.

Au premier conseil de classe, je me suis plains de ne pas avoir de vrais contacts avec certains élèves : ils sont présents et écoutent mais ne posent aucune question. Même lorsqu'ils sont invités au tableau, ils ne disent que le strict nécessaire. J'ai l'impression qu'ils subissent un cours et ne rentrent pas "dedans".

Pour un cours sur le dessin technique (représentation sur plan des pièces d'un produit ou d'un système), j'avais amené de la pâte à modeler pour que les élèves puissent construire une représentation en trois dimensions de l'objet représenté sous forme de plan. J'appréhendais cette séance avec 33 élèves mais elle s'est très bien passée et les élèves ont compris le concept. Au lieu de faire de longs discours, un atelier d'une quinzaine de minutes permettait aux élèves de faire le travail demandé en s'autocorrigeant.

J'ai donc continué à réfléchir sur ce qui faciliterait le transfert de connaissances entre les professeurs et les élèves. J'ai rapidement déterminé que je voulais travailler sur l'intérêt d'utiliser le ressenti et le sens kinesthésique dans les enseignements. C'est dans la lignée des préoccupations actuelles de laisser les élèves apprendre par eux-mêmes comme il peut en être question avec l'apprentissage par projet tel qu'il est préconisé actuellement.

J'ai commencé par me renseigner sur le sujet en lisant des articles et des livres pour me faire ma propre idée pour ensuite faire une expérimentation avec mes élèves.

2

2 Etat de l’art

2.1 Les canaux de communication

L’apprentissage des élèves est lié à leur compréhension des savoirs et des compétences transmises par leur professeur. Les élèves sont le plus souvent sollicités par les canaux auditifs et visuels sur lesquels sont basés la plupart des apprentissages. Or on sait que les élèves, comme toute la population, ont trois profils de compréhension : le visuel, l’auditif et, le moins connu et le moins exploité : le kinesthésique.

Lors d’une séance de cours " typique", le professeur parle et ainsi sollicite le canal auditif. Dans le même temps, il écrit au tableau ou montre des diapositives et sollicite le canal visuel. Le kinesthésique est moins utilisé, nous allons le définir dans le paragraphe suivant.

2.1.1 Le kinesthésique

Le kinesthésique, selon le Larousse, est tout ce "qui se rapporte à la conception consciente de la position ou des mouvements des différentes parties du corps". Pour les enseignements, la compréhension kinesthésique regroupe tout ce qui concerne le corps, la mise en mouvement.

2.1.2 L’utilisation du kinesthésique dans les enseignements ?

Les élèves ont deux types de cours : les cours et travaux dirigés et les séances de travaux pratiques.

Lors de cours ou de travaux dirigés, il est bien vu que les élèves soient attentifs et pour cela, on attend d'eux une position statique. Tous les tics et mouvements réflexes sont "bannis" de l'école.

3 Les séances de travaux pratiques permettent de mettre en application les apprentissages et de faire leurs propres mises en œuvre. On demande aux élèves de travailler sur un ordinateur ou de faire fonctionner un appareil. Finalement, ils sont à nouveau spectateurs de leurs apprentissages. Par contre, c'est l'occasion pour certains élèves de se lever et de se mettre en mouvement.

Utiliser le sens kinesthésique dans les enseignements doit permettre aux élèves d'apprendre et de comprendre en utilisant tous leurs sens. Il faut qu'ils puissent faire leurs propres observations et leurs propres expériences pour comprendre comment utiliser un concept. Il faut donc aller au-delà des séances de travaux pratiques habituelles pour permettre aux élèves d'essayer, de comprendre, de se tromper et de ressentir les choses à travers leur corps.

2.1.3 L’utilisation du kinesthésique à travers les cycles scolaires

Le toucher est le premier sens qui se construit dans le développement du fœtus, il est le plus abouti. Il est donc normal qu'il soit très utilisé. Mme Mazô-Darné, qui a écrit un article intitulé "Mémoriser grâce à nos sens", s'étonne d'ailleurs que ce sens soit très prisé dans les apprentissages en maternelle et encore un peu dans le primaire pour être largement abandonné en collège ou en lycée au profit des seuls apprentissages au travers des canaux visuels et auditifs.

Dans la formation pour adultes, les formateurs utilisent souvent des jeux, des collages, des méthodes de brainstorming par post-it pour aider à la compréhension des stagiaires. Le sens kinesthésique est donc largement utilisé dans l'acquisition des apprentissages excepté le plus souvent pendant l'adolescence des élèves.

2.2 La théorie des intelligences multiples

Howard Gardner propose en 1983 la théorie des intelligences multiples qui élargit la notion "d’intelligence" jusqu’alors reconnue. Il classe les capacités d’une personne selon huit critères qu’il appelle :

4 - Intelligence logico-mathématique, - Intelligence spatiale, - Intelligence intra-personnelle, - Intelligence interpersonnelle, - Intelligence corporelle-kinesthésique, - Intelligence musicale-rythmique, - Intelligence naturaliste-écologique, - Intelligence existentielle,

Ces intelligences sont utilisées par chaque personne mais chacun privilégie consciemment ou inconsciemment l’une ou l’autre. Dans une logique d’enseignement, M. Gardner prône donc de connaître son public afin d’adapter le moyen de faire passer un message pour favoriser l'utilisation de plusieurs d'entre elles.

2.2.1 L’intelligence corporelle-kinesthésique

Elle est définie par Bruno Hourst comme "la capacité à utiliser son corps d’une manière fine et élaborée, à s’exprimer à travers le mouvement, à être habile avec les objets". Elle "se reconnaît chez celui qui aime toucher, a un sens tactile bien développé ; celui qui apprend mieux en bougeant, en expérimentant par soi-même".

Cette intelligence, telle qu'elle est définie par M. Gardner et plus tard par M. Hourst, rejoint l'approche kinesthésique des profils de compréhension des élèves.

2.2.2 Bouger : un besoin physiologique

Le site differenciation.org donne des clés pour travailler avec ses élèves et ils notent qu'il faut chercher à faire lever et bouger nos élèves en classe car le mouvement réactive la circulation sanguine. Cela se traduit rapidement par une augmentation d'un afflux sanguin au niveau du cerveau de 15 %. Ils concluent que le mouvement aide à réfléchir, surtout lorsque

5 l'on est resté statique un long moment. Il faudrait donc concevoir des séances ou des moments assis alternent avec des moments où les élèves sont invités à se mouvoir.

2.3 La mémorisation des apprentissages

Un professeur doit faire acquérir des compétences et des connaissances à ses élèves, il est primordial que l’élève les garde en mémoire. La question de la mémorisation des acquis est donc essentielle.

2.3.1 Mémoriser par les sens

Nicole Mazô-Darné, qui a écrit un article intitulé "mémoriser grâce à nos sens" explique que "ce qui est mémorisé, grâce à nos sens, c’est tout un ensemble de relations entre le corps et son environnement". On ne mémorise donc pas uniquement un concept ou une compétence mais tout ce que notre corps aura ressenti, au plus profond de lui-même, en faisant cette expérience. Le moment sera enrichi de ce que tous nos sens auront capté. Mme Mazô-Darné insiste : "les capteurs du toucher sont répartis sur toute la surface de notre corps. La perception par le toucher a une résonance profonde en nous, car contrairement à la vue et à l’ouïe, le toucher nous fait ressentir les choses à l’intérieur de nous-mêmes".

2.3.2 Pouvoir faire appel à des moments particuliers

Lorsque nous nous remémorons un événement ou un souvenir, nous sollicitons tous nos sens. Nicole Mazô-Darné a noté : "tout notre corps n’est que mémoire. […] Car le souvenir d’un événement personnel a toujours une composante affective et une forte composante d’imagerie. Tous les sens n’ont donc pas la même valeur, nous ne sommes jamais soumis à une seule stimulation mais à un ensemble qui concerne divers récepteurs sensoriels".

Or, l'apprentissage demande de garder en mémoire des concepts, des compétences. Il semblerait que nous gardions plus facilement en mémoire des choses si elles sont liées à des

6 perceptions de notre corps. En associant des apprentissages à ces sensations, nous facilitons le travail de mémoire et des souvenirs.

On se rend bien compte qu'il est plus facile de faire appel à la mémoire des élèves en leur parlant d'une séance où nous avons fait telle expérience plutôt qu'en parlant de la même séance et en rappelant le concept appris ce jour-là. Notre cerveau est ainsi fait qu'il associe plus facilement des éléments à des choses faites qu'à des concepts appris.

2.4 Les limites de l’utilisation du kinesthésique

2.4.1 Les difficultés matérielles

Une des difficultés rencontrées avec les élèves est le problème de la mise à disposition des ressources. Faire des séances où les élèves doivent faire des expériences peut être éprouvant pour le professeur : il y a risque de casse de matériel et il faut être capable de renouveler ou trouver une solution de substitution très rapidement (devoir faire une séance de cours alors que le matériel est cassé peut être très compliqué surtout avec une grande classe). Les élèves peuvent également être très en demande et peuvent chahuter un peu.

Le professeur doit être très disponible et prêt à préparer à nouveau tous les éléments composant la séance en question. Ça peut devenir très prenant. Il faut également bien maîtriser le sujet car une question en entraînant une autre, les élèves peuvent rapidement arriver à des questions qui sont loin du sujet d'origine mais qui sont venues "naturellement" dans leur cheminement de pensée.

2.4.2 Le comportement des élèves

Ce type de séance demande une certaine discipline pour que les élèves puissent bénéficier de ces séances. Si l’utilisation du kinesthésique n’est pas systématique mais revient régulièrement dans l’enseignement, les élèves apprendront à apprécier ces moments et seront particulièrement attentifs à ces moments « privilégiés ». Mme Mazô-Darné relève : "ils (les élèves) ont besoin de toucher, de jouer avec ce qu’ils sont en train d’étudier pour que leurs

7 muscles se souviennent de la sensation communiquée". Il faut donc trouver le juste milieu entre un jeu bien loin des préoccupations d'apprentissage et un jeu qui servirait à comprendre.

2.4.3 Les situations de handicap

Le public de nos élèves est varié et certains élèves peuvent être en situation de handicap. Ces situations peuvent être très variées : de l'élève dyslexique et/ou dyspraxique aux élèves handicapés moteurs. Il faut donc veiller à ce que notre enseignement soit adapté au plus grand nombre.

Lorsque l'on sollicite les élèves pour expérimenter par eux-mêmes, le handicap ne doit pas être une barrière supplémentaire mais l'expérience doit au contraire mettre tous les élèves sur un pied d'égalité. En construisant ces apports de compétences de manière kinesthésique, il faut garder en tête que ce doit être accessible pour tout le monde.

Pour les élèves dyslexique ou tous les autres élèves qui ont des difficultés avec le passage par l'écriture, le travail par le ressenti est un vrai bénéfice. Leurs difficultés sont masquées et ils se retrouvent à égalité avec les autres de la classe.

2.5 Critique des lectures

Tous ces articles et livres que j'ai pu lire expliquent bien qu'il faut tenir compte de chacun de nos élèves, comprendre comment ils apprennent pour pouvoir être efficace dans la transmission des savoirs. La différentiation est également prônée par transmettre à tous les élèves et pas uniquement à ceux qui se sont très bien adaptés au système scolaire.

De nombreux exemples sont détaillés et expliqués pour aider les élèves à apprendre en utilisant les différentes intelligences définies par Howard Gardner. Malheureusement, tous ces auteurs se focalisent sur les enfants jeunes (jusqu'à 10 ans) pour lesquels il semble naturel que les enseignants fassent des efforts pour adapter leur enseignement. Il semblerait qu'au collège et au lycée, les enseignants reçoivent des élèves qui apprennent alors mieux en écoutant et recopiant. Or, dans la littérature sur les intelligences multiples, il est bien expliqué que la

8 préférence pour l'une ou l'autre intelligence dépend des personnes et pas de leur âge. Il est donc vrai qu'un enfant avec une prépondérance pour l'intelligence kinesthésique l'aura toujours dans le cycle collège ou lycée.

Il se peut plutôt que les adolescents cristallisent toutes les peurs des adultes les entourant : besoin de bouger et de se dépenser et des difficultés à se canaliser et se calmer. Du coup, les élèves s'enferment dans un rôle passif d'écoute et les enseignants sont dans la posture traditionnelle du professeur dictant et expliquant au tableau.

C'est au même moment, pour les enfants, que l'enseignement se morcelle (au moins en France) et les élèves voient une dizaine de professeurs différents leur transmettre des savoirs dans les différentes matières. Là où avant ils avaient un à deux instituteurs avec qui ils passaient toutes leurs journées, ils changent de salle et d'interlocuteur plusieurs fois par jour. Par conséquent, ils connaissent moins bien leurs professeurs mais c'est aussi vrai dans l'autre sens : les professeurs les connaissent moins et se rendent moins bien compte du type d'intelligence de chaque élève et de son fonctionnement.

Je suis d'autant plus étonnée de ne pas trouver de livre expliquant comment utiliser l'intelligences kinesthésique pour les adolescents que la formation pour adultes a réinvesti le terrain des jeux depuis au moins une dizaine d'années. Les moments de jeux ou de "détente" sont attendus avec impatience. La formation est à ce moment-là moins formelle mais pas forcément moins efficace. Il est maintenant coutume de commencer une formation par un moment informel qui permettra à tout le monde de se présenter et de nouer les premiers liens (tout en restant dans la salle de formation). Cela permet également de prendre possession des lieux et des moyens mis à disposition. Dans nos collèges et lycées, les élèves sont invités dans les salles dans la mesure où ils ne touchent et ne dérangent rien. On ne leur demande surtout pas de s'approprier les salles et le matériel : le rapport à ce qui les entoure est complètement différent.

Je pense qu'il est possible de modifier un peu notre façon d'enseigner pour permettre aux élèves d'être actifs pendant le cours et d'apprendre par les sens.

9

2.6 Problématique

Etant professeur, de nombreuses questions se posent :

- Comment adapter mon enseignement pour transmettre des compétences aux élèves ? - Est-ce qu'en modifiant ma façon d'enseigner, je vais avoir plus d'adhésion, une meilleure compréhension de mes élèves ?

- Comment m'adapter à tous les profils de compréhension de mes élèves ? - Quelle façon d'aborder le sujet serait la plus pertinente avec mes élèves ? - Puis-je les mettre en mouvement pour qu'ils soient acteurs de leur formation ?

Les élèves des classes à spécialité technique sont des adolescents dont l'intelligence kinesthésique est en général plus développée que pour d'autres spécialités. Ils sont venus sur la spécialité sciences et technologies de l'industrie et du développement durable car ils ne souhaitent pas (ou ne peuvent pas) continuer vers une filière scientifique beaucoup plus théorique. L'aspect plus concret de l'apprentissage les attire (il faut les voir se diriger tout naturellement vers les systèmes dans les salles de TP).

Je vais donc étudier, à travers une expérimentation, les réactions qu'auront mes élèves face à une séquence d'enseignement un peu différente dans laquelle je vais leur demander d'utiliser leurs sens et leur intelligence kinesthésique pour acquérir des savoirs. Les critères qualitatifs et quantitatifs seront analysés.

3 Méthodologie

3.1 Participants

La classe avec laquelle j’ai travaillé sur ce thème est une classe de Premières STI2D (sciences et technologies de l'industrie et du développement durable) de 33 élèves de 17 à 18 ans. J'ai ces élèves dans le cadre de l'enseignement technologique transversal, pour la partie mécanique. La partie électricité, énergie et automatisme est assurée par un collègue.

10 La classe est majoritairement masculine avec une seule fille.

La classe est hétérogène :

- 5 sportifs de haut niveau : rugby et judo - 2 élèves se sont réorientés

- 1 élève a fait une année scolaire à l’étranger Ils sont de milieux sociaux divers.

3.2 Contexte

J’ai cours avec ces élèves deux fois par semaine :

- le jeudi matin de 8h à 10h en classe entière dans une salle de TD équipée de tables, chaises, vidéoprojecteur et tableau blanc. Le tableau blanc interactif ne fonctionne pas.

- le vendredi après-midi de 13h30 à 17h30 en demi groupes dans une salle de TP partagée avec un collègue qui a l’autre moitié du groupe. Les deux professeurs se font face ; les groupes d’élèves se tournent le dos. Nous alternons les deux groupes dans l’après-midi (deux heures avec chaque groupe). La salle est équipée de systèmes et d'ordinateurs.

L’horaire du vendredi après-midi n’est pas toujours propice à l’acquisition de connaissances : les élèves sont fatigués de leur semaine et attendent avec impatience de pouvoir rentrer chez eux.

3.3 Séquence abordée

J'ai choisi d'aborder le sujet d'apprentissages différents sur le thème des actions mécaniques, que l'on aborde sur une séquence de 3 semaines suivie par une séquence sur le principe fondamental de la statique. Il est donc primordial que la modélisation des actions mécaniques soit bien comprise pour pouvoir aller plus loin. C'est un des points clés du programme de l'année.

11 La séquence de modélisation des actions mécaniques doit permettre de poser plusieurs choses :

- que sont des actions mécaniques ?

- comment modélise-t-on des actions mécaniques ? - comment caractérise-t-on des actions mécaniques ? - quelles sont les actions mécaniques les plus courantes ?

C'est un sujet qui est positionné entre le concret et le théorique : il faut modéliser (de manière abstraite) des actions mécaniques bien réelles.

3.4 Matériel

Pour ces séances, nous avons utilisé du matériel spécifique que nous avons fabriqué pour avoir du matériel directement en lien avec les apprentissages visées.

12

3.5 Procédure

Ce travail sur l’approche des actions mécaniques par le toucher et le ressenti s'est fait sur plusieurs séances de la séquence. Pour comprendre le détail des séances, il faut savoir que les séquences se chevauchent.

Chevauchement des séquences :

La synthèse et l'évaluation de la première séquence sont faites alors que la séquence suivante est déjà entamée. Ici, la séquence de modélisation des actions mécaniques a été suivie par la séquence sur le principe fondamental de la statique (PFS).

13 Détail des séances :

En semaine 3 et 4, nous avons abordé 2 séquences différentes dans la même séance (pour la synthèse et l'évaluation).

Semaine Semaine 1 Semaine 2 Semaine 3 Semaine 4 Semaine 5

Classe entière

Activation,

identification des actions mécaniques Différence entre une force et un moment

Exercices + apport d'éléments de calcul pour les forces courantes : gravité, réaction d'un ressort, poussée d'Archimède, pression.

Exercices de modélisation incluant des calculs de forces simples => modélisation des forces en tenant compte de leur intensité. Synthèse de la séquence de modélisation des actions mécaniques Activation de la séquence : PFS et premiers apports. Evaluation de la séquence de modélisation des actions mécaniques. Exercices sur séquence suivante : PFS

½ groupe Expérimentation sur tous les types d'actions mécaniques

TP sur systèmes, identifier les actions mécaniques

TP sur systèmes, identifier les actions mécaniques

14 J’ai abordé la séquence des actions mécaniques avec les élèves en classe entière en ne parlant que des actions mécaniques et de leurs effets sans donner aucun élément de calcul. C’était volontaire pour qu’ils puissent se concentrer sur le concept et ne se focalisent pas tout de suite sur des formules et des calculs. La séance de travaux pratiques suivante était dans la même veine : aborder un certain nombre d’actions mécaniques en regardant l’effet qu’elles produisent.

Dans un deuxième temps, j’ai abordé la définition complète des actions mécaniques et donné les formules pour pouvoir les évaluer. Nous avons ensuite fait des exercices mixtes de modélisation des actions mécaniques pour ensuite les évaluer en faisant des calculs avec les formules habituelles.

Nous allons détailler ici les 2 premières séances de la séquence qui étaient vraiment focalisées sur le ressenti et l'intelligence kinesthésiques. Dans les séances suivantes, nous l'avons moins utilisé mais avons fait appel de nombreuses fois aux séances précédentes.

3.5.1 Séance de travaux dirigés

Pour que les élèves comprennent réellement et de manière concrète la différence entre une force et un moment, j'avais amené des haltères en classe. Un par un, ils ont soulevé un haltère et l'ont maintenue à bout de bras en bas, à 90° et au-dessus de la tête.

15 Au début de cette petite expérimentation, les élèves fanfaronnaient en disant que prendre des haltères de 1,5 Kg, c'était ne pas prendre en compte leur force,… Cette réaction a été renforcée par la première position (haltère en position basse) qui ne demande pas beaucoup d'effort. Ensuite, quand il a fallu tenir l'haltère à 90°, les fanfaronnades se sont arrêtées. J'ai pu voir qu'ils commençaient à se demander ce qui se passait. Une fois que plusieurs élèves sont passés (et qu'ils ont vu que les autres avaient les mêmes difficultés qu'eux), les premiers ont commencé à demander pourquoi la position intermédiaire était plus difficile à tenir. Le questionnement est venu d'eux-mêmes. Il m'a ensuite été facile d'expliquer un phénomène qu'ils avaient ressenti et pour lequel ils étaient demandeurs d'explications ! On a ensuite expliqué la différence entre une force et un moment.

3.5.2 Séance de travaux pratiques

Pour la séance de travaux pratiques, les élèves ont eu des expérimentations à faire pour chacune des actions mécaniques qui sont au programme : poussée d'Archimède, gravité, action d'un ressort, pression dans un vérin, moments, force électro-magnétique.

Voici ce que nous avons mis en place :

Poussée d'Archimède

Gravité Ressorts Pression dans un vérin

Moment Force électro-magnétique Récipient d'eau et 3 balles de ping-pong remplie d'air, de sucre et d'eau Pesée de 3 bouteilles d'eau de volume identique mais remplies de matériaux différents Allongement de ressorts différents pour une même masse suspendue Pâte à modeler à faire sortir de 2 seringues de diamètres différents Equilibrage d'une balance romaine avec des masses inégales Clou attirant des trombones lorsqu'une bobine est alimentée

16 Les élèves étaient répartis par groupe de 2 ou 3 et ils ont fait tous les ateliers pendant une heure environ. Le travail demandé était de modéliser les forces qu'ils pouvaient voir, sentir, comprendre.

J'ai pu prendre quelques photos du travail fait en séance :

17 Pendant ces expériences, j'étais présente aussi bien pour les aider à comprendre que pour voir leurs réactions. Toutes ces manipulations ont amené des remarques et des commentaires différents. Je n'attendais pas le même degré de compréhension pour chacune des forces : la force électro-magnétique ne devait qu'être mise en évidence sans la quantifier. Voici les interactions que j'ai pu avoir avec les élèves sur chaque thème.

La poussée d'Archimède

Les élèves ont rapidement décrit ce qu'ils voyaient et percevaient : une des balles flottait largement, une autre à peine et la troisième touchait le fond. Je suis intervenue à chaque fois pour leur faire expliciter le phénomène et voici le type de discussion que nous avons pu avoir :

- Pourquoi une balle flotte-elle ? - Parce qu'elle est plus légère. - Plus légère que quoi ?

Après un temps d'hésitation : - Plus légère que l'eau !

Ensuite, nous arrivions à convenir que le volume et la densité intervenaient.

La force électro-magnétique

Les élèves ont été très intéressés par cette force qui ne se voit pas : une force à distance. Autant les autres forces leur semblaient évidentes, autant celle-là leur paraît mystérieuse. Ils ont tous mis un point d'honneur à me montrer le phénomène et à le compléter

18 en rajoutant d'autres trombones pour étayer leur compréhension. Ça m'a d'autant plus étonnée que le clou s'est rapidement aimanté et que le phénomène devenait de moins en moins visible. On a convenu que certaines forces étaient presque visibles alors que d'autres pouvaient passer inaperçues.

La pression dans un vérin

Là encore, les élèves ont voulu montrer qu'ils étaient très forts et, au lieu de prendre une bille de pâte à modeler comme il leur était demandé, ils en ont rempli les 2 seringues. Ils se sont rapidement aperçus que si, pour la petite seringue, ils arrivaient facilement à faire sortir la pâte à modeler par le trou, il n'en n'était pas de même pour la grosse seringue ! Il n'a pas été besoin de questionner beaucoup pour obtenir l'information que la force était différente d'une seringue à l'autre.

Je les ai ensuite questionné pour savoir quel paramètre était influent. Ils ont raisonné par investigation : en prenant le même volume de pâte à modeler, ils en ont déduit le volume n'était pas impactant et sont rapidement arrivés à la conclusion que la surface de poussée était la cause et ils ont calculé le facteur de surface entre les 2 seringues (4 puisque nous avions un diamètre double d'une seringue à l'autre).

Les ressorts

L'expérimentation sur les ressorts avait pour objectif de montrer que la réaction d'un ressort dépend de plusieurs facteurs. Pour cela, nous leur avions fourni plusieurs ressorts de traction et différentes masses. Avec ce matériel, nous leur avons demandé de comparer l'allongement des ressorts en fonction de la masse et du type de ressort. En soumettant un ressort à 2 masses différentes, ils ont vu que plus un ressort est soumis à un effort, plus il s'allonge. En prenant 2 ressorts différents soumis à une même masse, ils ont vu qu'une autre caractéristique influait sur l'allongement. C'est l'expérimentation qui a le moins bien marché : nos ressorts étaient fragiles et pas mal ont expérimenté la déformation plastique !

19

Les moments

C'est le troisième groupe qui a réussi à équilibrer la balance ; les 2 autres n'ayant pas réussi. L'échec des premiers a amené un esprit de challenge dans le groupe et tous ont voulu trouver une nouvelle configuration pour trouver l'équilibre, de plus en plus compliquée – allant même emprunter des masses dans d'autres ïlots. Quand j'ai interrogé les élèves, la modélisation leur est venue naturellement et ils ont fait des schémas avec les masses et les distances pour m'expliquer leur raisonnement. C'est finalement l'îlot qui collait le mieux avec le thème de la séquence qui est "la modélisation des actions mécaniques".

Pendant la deuxième heure de la séance, nous nous sommes appliqués, tous ensembles, à expliquer ce qu'ils avaient eu en face d'eux et à modéliser les forces. Les élèves sont venus au tableau expliquer une des expériences et proposer leur compréhension de l'action mécanique. Pour cela, ils ont été obligés de faire des croquis pour expliquer à leurs camarades. J'ai pu apporter des précisions et les guider dans leurs raisonnements.

3.6 Critères de réussite

Pour déterminer si mon approche est probante, je vais vérifier un certain nombre de critères auprès des élèves.

- la bonne compréhension de la différence entre force et moment. - le bruit dans la classe, les discussions parallèles

- le réinvestissement qu'ils feront de ces expériences (est-ce que je les entendrais dire "c'est comme quand on a fait..." ?)

- le réinvestissement que je pourrais faire avec eux : est-ce que les remettre dans la situation du toucher (en leur remémorant) leur permettra de comprendre les enjeux d'une nouvelle situation ?

- les notes et le type de fautes commises à l'évaluation - leur temps de mise au travail

20 Nous sommes plusieurs professeurs à avoir des classes de Première SIT2D mais nous avons tous choisi de faire la même approche, je ne peux donc pas comparer les résultats de mes élèves avec d'autres. Par contre, un de mes collègues faisait différemment l'an dernier et je vais pouvoir exploiter son ressenti entre ses 2 classes (même à une année d'intervalle).

4 Résultats

J'ai regardé et étudié les résultats au vu des critères énoncés dans le paragraphe précédent.

4.1 Bonne compréhension de la différence entre force et moment.

Les élèves ont bien compris la différence entre une force et un moment, j'ai eu peu de questions à ce sujet pendant les séances de cours. A chaque fois que nous évoquions les moments, nous reparlions de la balance romaine pour resituer les choses. A l'évaluation finale de cette séquence, un exercice leur demandait de différencier moment et force, il était de ce type :

La majorité des élèves a bien répondu à ces questions : seuls 7 sur 33 élèves ont fait une ou 2 fautes. Il y avait 4 questions et il n'y a pas eu plus de 2 fautes sur cet exercice. On peut donc dire qu'ils ont bien compris la différence moment et force.

21

4.2 Ambiance dans la salle : bruits parasites, discussions parallèles, temps de mise au travail

Les élèves étaient plutôt bruyants lors de cette séance, ils ont beaucoup échangé entre eux. En fait, lors des rotations des ateliers, on pouvait distinguer 3 temps :

- le premier était l'arrivée dans un nouvel îlot : ils partageaient avec le groupe précédent pour avoir leur ressenti : c'était bien ou pas.

- Le deuxième temps était celui de la découverte et de la compréhension

- Ensuite, ils comparaient leur compréhension avec les groupes autour et partageaient leurs impressions.

Globalement, pendant toute cette séance, ils sont restés focalisés sur les actions mécaniques mais pas forcément sur leur expérimentation. C'est une des séances de l'année où ils ont le plus partagé et l'ambiance était au travail (ils ne sont pas partis sur des discussions hors sujet). D'un groupe à l'autre, ils s'expliquaient les concepts qu'ils avaient compris ; ils en étaient très fiers.

Le temps de mise au travail a été très rapide : les consignes étaient réduites ce qui leur permettait de manipuler très rapidement. Ils ont changé d'îlot 5 fois mais se sont remis au travail rapidement à chaque fois. La séance a été bien animée mais dans une ambiance studieuse…

4.3 Le ré-investissement

Plusieurs fois, pendant les cours qui ont suivi ces séances, les élèves ont demandé à comparer la situation que nous étudions par rapport aux activités que nous avions faites. Leurs questions étaient souvent : "est-ce que cette question se réfère à … ?" Le fait de ramener le problème à quelque chose qu'ils avaient compris et intégré leur facilitait le passage à un nouvel exercice.

22 De la même manière, c'est moi qui ai rappelé ces séances à plusieurs occasions pour réinvestir dans d'autres contextes. A chaque fois, reparler de ces expériences a permis de débloquer la situation et de ramener tout le groupe classe dans la même situation de compréhension.

4.4 Résultats de l'évaluation et fautes commises

Les résultats de l'évaluation ont été très bons.

Celle-ci portait essentiellement sur la façon de modéliser les actions mécaniques et leurs 4 caractéristiques :

 Point d'application  Direction

 Sens  Intensité

Il est vraiment essentiel qu'ils comprennent comment une force va être représentée sur un document, base de tous les calculs de statique que nous ferons par la suite.

La partie reconnaissance des forces et modélisation de ces dernières a été bien réussie. Ils ont bien compris tout ce qu'implique la modélisation : définir le point d'application, la direction, le sens, l'intensité et comment on la représente. Uniquement 2 élèves ont eu des soucis sur cette partie.

Le seul exercice qui leur a posé problème était le calcul d'un moment d'une force représentée oblique (relatif à une partie du cours que nous n'abordons pas ici). Ils n'ont pas compris que la force étant perpendiculaire au bras de levier, l'intensité du moment était simple à calculer.

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4.5 Comparaison avec une classe qui avait abordé les actions mécaniques de manière différente l'année dernière.

Je n'ai pas fait 2 groupes dans la classe pour aborder ce sujet de 2 manières différentes, tous les élèves sont passés par le même processus. Par contre, une de mes collègues a pu comparer avec ce qu'elle a fait l'an dernier. Pour elle, Une "grande activation" comme nous avons pu faire a fait toute la différence. Les élèves ont été motivés par cette séance qui ne ressemble pas aux autres et ont, par eux-mêmes, essayé d'expliquer ce qu'ils voyaient et ressentaient.

Un autre élément qui a pu être noté est que cette séance a permis de créer un groupe-classe sur le sujet des actions mécaniques : on a pu s'apercevoir qu'ils avaient tous la même compréhension des phénomènes et de manière assez homogène. C'est une situation assez inhabituelle : d'habitude, certains élèves ont compris alors que d'autres bafouillent encore et on se voit obligé d'attaquer les connaissances suivantes dans ces conditions.

Les élèves ont aussi bien intégré qu'une force est quelque chose de réel, qui se ressent et qui a une influence dans le comportement des systèmes que nous étudions. Par contre, pour des besoins de conception et d'analyse, on est obligé de les représenter, de les évaluer et de les calculer. Le fait d'avoir différencié les 2 parties : partie reconnaissance et partie modélisation a permis aux élèves de mieux situer les phénomènes. La classe de cette année a mieux compris la finalité de cette séquence et a donc mieux appris toutes les compétences qui s'y rattachent

Le but était de poser de bonnes bases pour pouvoir ensuite aborder le principe fondamental de la statique.

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4.6 Autres constats

J'ai pu constater d'autres choses auxquelles je ne m'attendais pas.

Un élève dont je me plaignais de sa non-participation est venu me parler 2 fois pendant l’année : le jour de la visite de bâtiment à énergie positive et le jour des expériences sur les forces avec les haltères. Ce jour-là, il est revenu poser une question à propos des haltères et a fait l'expérience avec les 2 bras : un bras à 90° et l'autre haltère à la verticale de l'épaule pour voir si c'était plus difficile à tenir d'un côté ou de l'autre. Cette façon d'aborder les choses a aussi permis d'amorcer la discussion avec certains élèves très discrets qui n'osent pas parler pendant les séances.

Pour d'autres élèves, ils ont voulu faire des parallèles avec des éléments de leur quotidien et qu'ils voulaient expliciter : un rugbyman a voulu vérifier sa compréhension et m'a demandé s'il y avait bien des forces dans une mêlée et savoir si on pouvait les modéliser!

5 Discussion

Les résultats sont encourageants sur cette séquence : utiliser le ressenti des élèves a clairement aidé à la compréhension et simplifié le réinvestissement dans des exercices plus classiques. Les élèves ont montré un réel intérêt à bouger et à être acteur de leur compréhension. Toutefois, on peut se questionner sur certaines choses.

5.1 Compréhension ou non blocage aux calculs ?

Dans notre façon d'aborder les actions mécaniques, nous pensions jouer uniquement sur un paramètre : utiliser le ressenti ou le sens kinesthésique pour leur faire comprendre des

25 concepts. Dans la réalité, comme nous n'avons pas inséré de calculs dans cette partie, nous avons joué (de manière involontaire) sur un deuxième paramètre.

Les élèves devaient uniquement ressentir et comprendre les actions mécaniques sans les quantifier, les calculer. Le fait que nous ne demandions pas de calculs a pu influencer les élèves : ils sont réticents à l'idée de faire des calculs et cela provoque parfois des blocages. Ici, nous leur demandions uniquement la compréhension des phénomènes. Il est très probable que certains élèves soient restés ouverts aux explications parce qu'ils ne voyaient pas venir de calculs qui les terrifient tant !

Il aurait été intéressant de compléter cette expérimentation par un autre groupe qui aurait eu pour consigne de faire les mêmes expérimentations en les chiffrant. Peut-être que les résultats auraient été bien différents.

5.2 Dispersion ou apprentissage ?

Pendant ces séances - non conventionnelles-, je me suis plusieurs fois demandée si mes élèves étaient en train de se disperser ou étaient en situation d'apprentissage. Les séances ont généré plus de mouvement que d'habitude, plus de discussions également et les élèves auraient pu en profiter pour discuter de tout sauf du cours.

Pendant la partie sur les haltères, nous étions en TD et les 33 élèves sont passés. Ca nous a pris un certain temps mais les autres sont restés concentrés sur cette activité et dès que les premiers étaient passés, ils ont voulu partager. Je n'ai pas eu à subir de discussions annexes. Pendant les petites expériences en TP, il y a eu beaucoup de discussions mais elles étaient majoritairement tournées autour des actions mécaniques. Toutefois, dès qu'ils avaient compris, ils ont voulu aller plus loin pour comprendre des applications et, alors, les discussions ont repris.

Je peux donc dire qu'à chaque fois que j'ai intégré l'utilisation du sens kinesthésique dans mes séances, malgré ma crainte que cela ne se passe pas bien, les élèves ont toujours bien réagi, les séances se sont toujours bien passée, je n'ai pas été débordée et les apprentissages sont passés.

26

5.3 Laisser de la liberté aux élèves

Les séances incluant l'utilisation du sens kinesthésique sont forcément moins dirigées que les autres séances : il faut compter avec la mise en mouvement des élèves, leur volonté de travailler et de comprendre. On doit donc leur laisser plus de liberté et accepter que la séance ne se déroule pas dans le timing prévu au départ.

Avec ces séances, je me suis aperçue que si les élèves étaient pris au jeu, ils restaient concentrés sur les compétences visées. Un de mes groupes avait bien compris le principe de la balance romaine mais a trouvé amusant de faire des montages de plus en plus compliqués. Ils étaient tout fiers de montrer des choses difficiles (mais pas du tout demandées) et les autres groupes ont essayé de faire de même. L'avantage (pour les compétences visées) est qu'il fallait d'abord qu'ils comprennent le principe de base pour pouvoir aller plus loin.

J'ai aussi dû mettre des limites quelques fois : les balles de ping pong étaient sorties de l'eau et étaient lancées d'un groupe à l'autre, mes élèves restant des adolescents de 17 ans ! Je n'ai toutefois pas eu plus de chahut à ces séances qu'aux autres.

5.4 Réel motivation ou intérêt pour la nouveauté ?

Les élèves sont dans une certaine routine à l'école : ils arrivent dans une classe, s'assoient à une table et attendent que le professeur parle. Casser la routine dans leur quotidien est je pense bienvenue. En tant qu'adultes, nous savons qu'il est pénible de rester assis une journée entière à écouter un professeur, c'est d'ailleurs par l'expression : "retourner sur les bancs de l'école" qu'on mentionne une reconversion !

On peut donc légitimement se demander si les résultats que nous avons obtenu viennent uniquement du fait d'utiliser le sens kinesthésique ou si le fait d'apporter de la nouveauté dans les apprentissages ne jouent pas un grand rôle ? Est-ce que les élèves ne se lasseraient pas d'expérimenter bien plus régulièrement (si tous les apprentissages s'y prêtaient) ? Il faudrait expérimenter une année scolaire en utilisant le plus possible l'apprentissage via l'intelligence

27 kinesthésique pour voir si les progrès ne baisseraient pas avec le temps. On peut également imaginer que les résultats s'amélioreraient car les élèves apprendraient une nouvelle façon de travailler et la maîtriseraient.

5.5 Et les élèves rassurés par une approche plus traditionnelle ?

Une des questions en suspens est : est-ce que tous les élèves ont progressé avec cette approche ? Au lycée, nous avons des élèves qui sont très formatés au système scolaire et dont le cadre rassure. Utiliser une approche différente ne va-t-elle pas fragiliser ces élèves ?

Lors des séances, je n'ai rien constaté de tel mais j'ai quand même pu voir que certains élèves étaient très à l'aise et n'hésitaient pas dans les démarches et les essais alors que d'autres étaient plus frileux voire répugnaient à toucher le matériel proposé. Il a fallu les encourager et aller les voir, les questionner pour qu'ils fassent les expérimentations. En plus, les élèves à l'aise étaient expansifs : parlaient forts, bougeaient pour montrer leur contentement ce qui confinait les autres dans une place plus congrue.

Dans cette séquence, la partie expérimentation était réservée à la découverte des actions mécaniques et elle était ensuite suivie par des séances plus scolaires où on allait apprendre à quantifier ces actions mécaniques. Les élèves qui auraient été gênés par la découverte auraient été rassurés par la suite. Je pense que lorsque l'on veut utiliser une méthode un peu différente, il faut pouvoir faire un lien avec une méthode plus traditionnelle pour pouvoir s'adapter au plus grand nombre d'élèves.

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6 Conclusion

Même si les résultats sont encourageants, l'étude et l'expérimentation n'a été faite que sur un très petit nombre d'élèves et sans groupe témoin. Il faudrait pouvoir élargir cette approche sur un grand nombre de séances et de séquences pour vérifier que les résultats soient toujours les mêmes.

Pour moi, une des conséquences les plus importantes a été d'avoir un groupe-classe homogène dans la compréhension de certains phénomènes. C'était alors beaucoup plus facile de les emmener plus loin dans les apprentissages. La base de connaissances était solide et nous pouvions y revenir tous ensembles lorsque le besoin s'en ressentait.

Même si ces résultats ne sont dus qu'à l'effet de changement dans les journées de nos élèves, ils sont intéressants à noter. Ça veut dire qu'en tant que professeur, c'est un outil de plus pour varier nos enseignements et motiver nos élèves : il ne faut pas hésiter à passer des apprentissages à travers le toucher et l'intelligence kinesthésique.

1

Bibliographie

Nicole Mazô-Darné,

"Mémoriser grâce à nos sens",

Référence papier Cahiers de l’APLIUT, Vol. XXV N° 2 | 2006, 28-38.

Référence électronique Cahiers de l’APLIUT [En ligne], Vol. XXV N° 2 | 2006, mis en ligne le 10 avril 2012,

URL : http://apliut.revues.org/2456 ; DOI : 10.4000/apliut.2456

A l’école des intelligences multiples

Bruno Hourst, illustrations de Jilème Hachette éducation

ISBN : 978-2-01-140425-1

Motiver ses élèves grâce aux intelligences multiples

Renaud Keymeulen, préface de Francine Bélair De boeck supérieur

ISBN : 978-2-8073-0185-1 ISSN : 1373-024X

Site internet

www.differenciation.org

Onglet "Des outils pour différencier". Informations venant de Sousa, D. A. (2002).

2

Annexes

3 Fiche de séance TD

4 Fiche de séance TP

1

Année universitaire 2015-2016

Master 2 Métiers de l’enseignement, de l’éducation et de la formation

Mention Second degré

Parcours : Sciences de l’Ingénieur

Titre du mémoire : Observer pour comprendre Auteur : Sylvaine Meunier

Résumé :

Ce mémoire s'intéresse à l'utilisation de l'intelligence kinesthésique et du ressenti pour favoriser les apprentissages. Les élèves comprennent-ils mieux s'ils doivent apprendre par eux-mêmes à travers leurs sens ? La mémorisation de ces apprentissages est-elle meilleure ?

L'expérimentation a été réalisée avec des élèves de premières en sciences de l'ingénieur.

Mots clés : Sens kinesthésique ressenti sciences intelligences multiples

Summary :

This memorandum was about use of the multiple intelligences in the way teachers teach their student, in particular with the kinesthesic intelligence. Do the students understand better if they use their senses to get into the learnings ? Is the memorization of these learnings better and longer ?

The experiment was done with students of 17 years old in a sciences course.