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ARTheque - STEF - ENS Cachan | Les aides didactiques dans l'enseignement de la Biologie-Géologie, au collège et au lycée

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Academic year: 2021

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LES AIDES DIDACTIQUES DANS L'ENSEIGNEMENT DE

LA BIOLOGIE-GEOLOGIE AU COLLEGE ET AU LYCEE

Annette KRAKOWSKI Lycée Gaude Monet - Paris

MOTS-CLES : AIDES DIDACTIQUES OUIET OUTILS PEDAGOGIQUES - BIOLOGIE GEOLOOIE - ENSEIGNEMENT - APPRENTISSAGE.

RESUME: Envisager les "outils pédagogiques" mis en oeuvre en biologie-géologie, dans leur diversité (des outils classiques aux modernes : audiovisuel, EAO), leur évolution, leurs aspects spécifiques (relations au concret et au vivant).; rôle particulier des travaux pratiques (incidences budgétaires) Perspectives.

SUMMARY : To consider the "didactic tools" developed in biology-geology in their diversity (from the conventional ones to the modern ones : audiovisual documents, EAO), their evolution, their specifie aspects (with regards to the concrete and the aIive). Specifie function of practical works (budget aspect). Prospects.

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1. INTRODUCTION

L'exposé introductif aux travaux de l'atelier rassemble des éléments de réflexion issus d'une pratique déjà longue de l'enseignement des Sciences naturelles au collège et au lycée.

En préalable, on peut se demander quelle distinction opérer entre "aides didactiques" et "outils pédagogiques". Yen a-t-il une? c'est une question de définition, à clarifier, mais est-ce bien là l'essentiel?

Nous considérons que ce sont les supports, les moyens de nature diverse, utilisés dans l'enseignement des sciences naturelles.

"Toutes les tentatives de définition de l'outil de l'élève s'accordent pour mettre l'accent sur sa finalité. Il convient donc de retenir cet aspect, en envisageant les différents outils de l'élève sous l'angle de leur usage et non de leur élaboration" (in: Fiches Documentaires, mars 1980, du CNDPC Sciences naturelles, Sciences expérimentales, "Les outils de l'élève").

Après un inventaire non exhaustif de "l'état des lieux", et de son évolution (aspects communs aux différentes disciplines et aspects spécifiques aux Sciences naturelles), nous pourrions envisager quelles sont les perspectives offrant des pistes nouvelles de recherches.

2. "OUTILS" COMMUNS AUX DIFFÉRENTES DISCIPLINES D'ENSEIGNEMENT

2.1. Les "moyens" classiques"

Utilisés de longue date, ils sont essentiellement fondés sur le message écrit, peu coûteux et avec des variantes spécifiques aux sciences naturelles (iconographie, schémas...).

2.1.1. Pour mémoire, rappelons l'usage toujours opératoire du tableau noir! ou de son équivalent. Il permet un échange d'informations, un dialogue avec la classe, de façon souple et spontanée, puisque rien n'est imposé à l'avance.

2.1.2. Le cahier ou classeur de l'élève. Son utilisation par l'élève est longuement analysée dans la fiche du CNDP (citée en référence) sous divers aspects [formation générale, initiationàla méthodologie scientifique, mémorisation des acquis (cognitifs et méthodologiques), évaluation de la progression]. A notre avis, le cahier ou plutôt le classeur est un moyen indispensable. C'est la "chose" personnalisée qui rend compte des efforts, du cheminement de l'élève, et de façon diversifiée (résumés, prises de notes, exercices, observations personnelles, avec comme supports : des textes, graphiques, schémas, illustrations, etc.

2.1.3. Le livre ou manuel. C'est également un outil indispensable, généralement le même pour tous les élèves d'une classe, pl us rarement des manuels différents ; des exigences relatives à leur qualité scientifique me paraissent essentielles: c'est, en effet, le seul "outil" élaboré dont l'élève dispose en permanence; c'est un facteur non négligeable dans un processus de démocratisation de l'enseignement, s'il répondàdifférents critères:

- Etre attractif et compréhensible, sans pour autant tomber dans la facilité, donner l'envie de lire, dans une société où les jeunes se détournent de la lecture.

(1) Les outils de l'élève, mars 1980. In Fiches documentaires, Sciences naturelles, Sciences expérimentales, CNDP.

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-Fournir:

Odes infonnations scientifiques indispensables tout en évitant l'écueil du dogmatisme, de connaissances figées acquises définitivement;

o

des documents diversifiés (bases d'exercices et contribution à la démarche expérimentale). [Cf. l'avant-propos de présentation du manuel de 4e, Nathan, Nouveaux programmes 1988 : "Notre premier souci a été de proposer un ouvrage utile en classe comme à la maison, mais aussi fidèle à la démarche expérimentale et à la rigueur scientifique". La tâche des auteurs de manuels est complexe et responsable: elle nécessite un travail en équipe avec des compétences solides et complémentaires, un temps d'élaboration suffisant, ce qui est rarement le cas en France (voir discussion].

L'évolution des manuels en fonction des techniques et des programmes (fiche CNDP déjà citée): "... L'allègement du contenu, les améliorations typographiques, l'importance de l'illustration photographique, ont métamorphosé le livre ... ". Cette observation concerne surtout les premières années du collège avec de beaux livres d'images, plus attrayants certes, plus commercialisables, mais au contenu scientifique appauvri, ce qui pose problème; par contre, dans le second cycle, ils deviennent de plus en plus copieux, volumineux, ambitieux (cf. la discussion). Les contenus des manuels revêtent une grande importance. Ils pilotent, en partie, la nature de l'enseignement dispensé et cela d'autant plus que la formation initiale et continue des enseignants est limitée à bien des égards.

2.1.4. Autres documents : Ils peuvent favoriser les recherches personnelles des élèves (réalisation de dossiers, d'expositions...). Ils sont d'une grande diversité de nature et d'origine:

- livres, encyclopédies, journaux, magazines, revues de vulgarisation scientifique, revues scientifiques... - ils peuvent provenir des ressources des C.D.!. (Centres de documentation et d'infonnation) quand les établissements en sont pourvus, de bibliothèques, de musées, du professeur, des élèves...

D'un grand intérêt de par leur ouverture, leur diversité, leur originalité, ils n'excluent pas le risque d'un certain éparpillement, et d'une aggravation de la sélection sociale, si l'on n'y prend garde.

2.2. "Les outils modernes" : l'explosion

Depuis une génération, et surtout au cours de la dernière décennie, l'explosion des progrès technologiques se répercute à l'école, avec une floraison de moyens nouveaux, de plus en plus sophistiqués et coûteux.

2.2.1. Ce fut le boom de l'audiovisuel : diapositives, films, télévision et à présent le magnétoscope.

n

pennettent d'introduire dans la classe des situations riches de possibilités nouvelles, de découvertes du monde : des milieux exotiques au comportement et àla physiologie animale, par exemple. Leur utilisation fait émerger de nouveaux problèmes.

En raison des investissements financiers qu'ils représentent (coût des équipements et de leur renouvellement, "ils vieillissent" vite, coût de leur maintenance, manque de personnels techniques qualifiés, des situations très disparates et inégalitaires s'installent, selon les établissements, les localités et les pays.

Les contenus des messages transmis et leur exploitation nécessitent une maîtrise de nature nouvelle et par les enseignants et par les élèves.

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du professeur peut se trouver enfermé dans des limites strictes, et contraignantes, avec le risque de dogmatisme et de réception passive par les apprenants.

2.2.2. Puis nous commençonsàvivre le "Boum de l'EAO'' (du moins au niveau des instructions officielles, dans les pays industriellement développés).

L'ordinateur à l'école ouvre des perspectives nouvelles, intéressantes, qui restentàexplorer (tant au niveau de la recherche que des applications): modélisations, simulation de situations expérimentales, gain de temps dans les démarches pédagogiques, maisilest coûteux (maintenance en particulier).

Quant aux logiciels en cours d'expérimentation, voire d'utilisation, on retrouve les mêmes inquiétudes que pour l'audiovisuel, et la nécessité des mêmes garde-fous.

2.2.3. La reprographie: Une mention particulière pour ce poste, avec l'introduction récente dans les établissements de matériels de reprographie sophistiqués; nous assistons, depuis quelques années,àune inflation galopante de documents remis aux élèves: nous devenons de plus en plus "papivores" ... Nous crions gare!

3. LES OUTILS SPECIFIQUES À L'ENSEIGNEMENT DES SCIENCES NATURELLES

3.1. Quelques points de repère

" très variés, ces documents peuvent être introduits en classe en complément du matériel vivant et du réel ( ). Le document concret est logiquement prioritaire et indispensableàcôté d'autres documents de substitution (films, diapositives, photographies, transparents, polycopiés, textes et articles de presse...) (in Fiche du CNDP, op. cit.).

Extraits des Instructions officielles (France) :

"... Les travaux pratiques étant la base de l'enseignement des Sciences naturelles, d'après les programmes de 1920, devront être répartis en tenant compte des saisons" (1924).

"... La

démarche pédagogique est celle de disciplines expérimentales: elle comporte plusieurs étapes, dont la mise en oeuvre des moyens et particulièrement des moyens expérimentaux permettant d'éprouver la valeur des hypothèses et d'approcher ainsi la vérité ..." (1969).

3.2. Les "aides" sont indissociables des contenus d'enseignements, des démarches et méthodes d'apprentissage.

A titre d'exemples:

- en classe, au laboratoire: démonstrations, manipulations:

oobservation et analyse d'objets scientifiques: roches, documents de géologie, organismes vivants ou

non, organes, d'origine animale ou végétale, populations (élevages);

o

expériences et mesures. Pour ce faire, utilisation de divers moyens d'observation optique (Ioupe-microscope, ..), de cultures, d'élevages (aquariums, vivariums...).

- sur le terrain: outils spécifiques en vue de l'exploration de milieux (échantillonnage, relevés, ete.).

3.3. Des inquiétudes.

L'évolution actuelle nous fait craindre une régression, voire une perte de la démarche spécifique du naturaliste.

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Au collège: la suppresssion des dédoublements de classe a entraîné la quasi disparition des travaux pratiques.

Au contact direct de l'élève avec des objets, des situations concrètes, se substituent des représentations du réel sous la forme de documents divers...

Au lycée: Les travaux pratiques subsistent encore, mais pourquoi faire? Des contraintes de toutes sortes mettent en cause et leur nature et leur existence même: des programmes de plus en plus théoriques et chargés (dans les sections scientifiques), les exigences au baccalauréat conduisent à escamoter les travaux pratiques. Plus fondamentalement, soulignons les difficultés fmancières et de conception pour équiper les lycées en matériels plus modernes, permettant des manipulations qui soient davantage en correspondance avec la science contemporaine:ily a là un réel problème. En outre, une réglementation stricte limite les manipulations de physiologie animale aux seuls Invertébrés.

4. QUELLES PERSPECTIVES ? 4.1. Première constatation

Les "outils" ne sont pas une fin en soi, aucun d'entre eux n'est la panacée. Ce sont des moyens, au service des enseignants, des éducateurs et des apprenants, en vue d'atteindre les objectifs de formation.

Les interelations : finalités, objectif pédagogique, contenus d'enseignement, méthodes et démarches d'apprentissage, outils et évaluation, sont essentielles; de nature complexe, elles représentent un domaine de recherches à ne pas négliger.

4.2. Les risques de dérives, et d'effets de mode

Avec le boum de l'audiovisuel, puis de l'EAü, il y a l'attrait du nouveau, des techniques apportant un plus, mais dont l'utilisation est plus difficile à maîtriser. Et d'une façon rampante, les intérêts économiques peuvent prendre le pas sur les déterminants pédagogiques car le secteur Education représente un marché important.

4.3. Aucun moyen n'est à rejeter ou à privilégier a priori

il n'y a pas de recette-miracle. Il revient à chaque enseignant d'utiliser de façon souple un cocktail savamment dosé et diversifié, mais tout un réseau de contraintes lui imposent des limites: manque de crédits, manque de temps, effectifs surchargés, programmes trop lourds. Malgré lui,ilaura tendance à recourir à l'audiovisuel, au document photocopié, en substitution d'une manipulation effectuée par les élèves eux-mêmes (en ce cas, c'est une solution-refuge et non choisie délibérément).

4.4. Et les élèves ?

Nous n'insisterons jamais trop sur ce point. Evitons les paradis pavés des meilleures intentions mais sans eux!Penseràdes outils et à leur mode d'utilisation c'est en préalable se demander pour qui? et pourquoi faire ? Sur quel réel complexe souhaitons-nous agir ? Qui sont-ils, individuellement et collectivement? Quels sont leur histoire, leurs besoins, leurs attentes, leurs motivations explicites et le plus souvent implicites? Comment les rendre actifs et motivés dans des situations d'apprentissage, en mobilisant leur esprit d'initiative, leur imagination, leur créativité. Le choix des outils n'est pas indifférent et à ce propos, les moyens spécifiques à l'enseignement de la Biologie-Géologie occupent un créneau

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particulier et souvent positif: ils peuvent aider des élèves à surmonter des situations d'échec scolaire, par transfert de cette discipline sur cette autre.

4.5. "L'argent'" ou le nerf de la guerre

S'intéresser aux aides didactiques en particulier quand il s'agit d'une discipline scientifique, aujourd'hui, c'est prendre en compte également les aspects financiers. Les outils nouveaux et leur maintenance sont coûteux. Ils ne sont pleinement opératoires que dans des conditions matérielles déterminées. Ainsi de IEAO qui nécessite des matériels et des logiciels bien adaptés, des effectifs d'élèves restreints, une console pour deux et mieux pour chacun, des personnels techniques qualifiés. La formation initiale et continue des enseignants doit leur permettre une maîtrise et une aisance d'une nature nouvelle et, au plan technique et surtout au plan conceptuel. En dernier ressort, ce sont les choix fondamentaux de société et d'école qui seront déterminants.

La prise en compte des besoins sociaux et individuels de fonnation et de culture, dans une société en mutation rapide, les retombées sur les savoirs scolaires et sur les outils d'apprentissage, du développement exponentiel des sciences et des techniques, nous interpellent fortement. Un vaste champ s'offreàla réflexion,à l'innovation et à la recherche en osmose avec le terrain fécond de la pratique.

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DISCUSSION

Une dizaine de participants motivés. La discussion, riche et animée, a porté sur les aspects spécifiquesàl'enseignement de la Biologie; elle n'a pas révélé de désaccords sur le fond; elle a apporté des éclairages particuliers sur certains points; trois idées sont revenues en force ;

- les relations fortes entre les contenus et les aides;

-les relations au réel, au concret et au vivant (discussion passionnée et passionnante); - la diversificaùon des aides et des niveaux d'enseignement.

1. INTERELATIONS ENTRE LES CONTENUS D'ENSEIGNEMENT ET LES AIDES

La discussion a confirmé ce point de l'introduction. Les aides sont évidemment liées aux contenus; la réflexion essenùelle doit concerner les programmes, leur évolution, les modes de raisonnement; la problémaùque des aides étant seconde; mais il y a aussi d'étroites relations avec la nature des manuels. Si, au collège, ils sont plutôt allégés au profit d'une iconographie attrayante, au lycée, ils deviennent de plus en plus volumineux, avec un contenu ambitieux, en fonction de l'évoluùan des programmes.TIa été souligné la difficulté résultant du délai de réalisation trop bref entre le moment où les nouveaux programmes sont connus et celui de leur mise en oeuvre (publicaùon des nouveaux manuels). Mais se posent également les relations avec les examens, dont le baccalauréat (nature des sujets et des épreuves). Pour valoriser le caractère expérimental de l'enseignement de la Biologie-Géologie, il devrait y avoir une véritable épreuve de TP : cela est possible et se praùque en Israël, par exemple, mais cette éventualité est problématique pour la France, eu égard au nombre de candidats (difficultés d'organisation).

2. LES RELATIONS AU CONCRET

2.1. Un point d'histoire

ila été rappelé que les T.P. de Sciences naturelles furent introduits en France dès1902 àraison de12 heures annuelles, puis16heures en 1929,puis supprimés au collège dans les années 80!(Réforme Haby, quel progrèsàreculons !).

2.2. Le contact de l'élève avec le concret

Par suite de l'évolution des sociétés de plus en plus industrialisées et urbanisées, ce qui subsiste de "Nature" est de plus en plus éloigné et ignoré des jeunes, tandis que les programmes deviennent de plus en plus abstraits et théoriques. Connaissent-ils un épi de blé? Quelles relaùons peuvent-ils établir entre la vache et le lait? Ont-ils vu des vaches?

... "Le contact avec le concret est irremplaçable" (M.ESCARDEL)

... "ilfaut montrer ce qui est montrable ... ne pas s'éloigner du réel. Montre-lui la tempête pas la douche"

(M. DREYFUS)

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constamment utilisés jusqu'à saturation. Actuellement, nous "avons honte" de sortir des vitrines les squelettes et les animaux empaillés. Et pourtant, nous avons toujours le même squelette! Sachons prendre en compte la structuration mentale, les premiers apprentissages du jeune enfant. D'autre part, ce qui peut paraître lassant, routinier, parce que répétitif à l'enseignant, avec une tendance à l'abandon de certaines activités, est un sujet neuf, une découverte motivante pour l'élève.

n

en est ainsi des visites au zoo ! "Allons donc y voir le loup, plutôt que son image 1".

3. LA RELATION AU VIVANT

La discussion fut particulièrement animée à ce propos, et sur plusieurs registres.

3.1. Les contraintes de nature administrative

- En Suisse: dissections et "vivisections"(2) sont interdites sur les vertébrés.

- En Belgique: une "charte" des droits des animaux définit des conditions précises pour les élevages. - En France: une législation récente interdit dorénavant les manipulations de "vivisection" sur les vertébrés, en les limitant aux seuls invertébrés.

Ainsi, des démarches de nature irrationnelle et obscurantiste conduisent à une recul dans les pratiques pédagogiques; le souci d'économies n'en est pas caché. Elles sont en contradiction évidente avec nos habitudes alimentaires. Dans un sondage récent, des élèves de 3èrne ignoraient qu'en dégustant des cuisses de poulet, ils mangeaient des muscles. Quant aux huîtres consommées vivantes! Les grenouilles, interdites de manipulation, survivent mal dans la nature et des élevages importants sont destinésà la gastronomie!La transposition se fait mal entre le milieu scolaire et la vie hors de l'école.

3.2. Les relations affectives au vivant et à la mort

De nature complexe, elles interviennent puissamment et de façon contradictoire par le jeu combiné de l'aversion-gratification. D'une part, une pulsion forte des jeunes élèves attirés par l'animal vivant, source de motivations positives dans l'enseignement et d'autre part, une réaction primaire de répulsion pour disséquer un animal mort par exemple. Il nous faut aider les élèvesà dépasser ce stade des émotions instinctives, à le faire évoluer vers plus de rationalité, de maîtrise de son affectivité.

4. DIVERSITE ET COMPLEMENTARITE DES OUTILS

Tous les moyens sont bonsàprendre en compte (cf. rapport introductif), avec des modulations selon les niveaux d'études:

- Pour de jeunes élèves (école-collège), il convient d'assurer le plus possible le contact direct avec le

(2) En fait, le terme de "vivisection" est impropre et source de confusion volontairement entretenue; dans les manipulations initialement permises, l'animal préalablement anesthésié (il ne souffre pas) a les centres nerveux détruits; en tant qu'organisme,ilpeut être considéré comme mort, des organes demeurent vivants pendant un certain temps, permettant des manipulations de physiologie animale. Par exemple: étude du potentiel d'action sur le nerf sciatique de grenouille).

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concret pour les diverses raisons évoquées précédemment (lacunesà combler, motivations, savoir-faire exigibleà ce niveau).

- Au lycée, ilya nécessité de pousser nettement plus loin les investigations du réel, dans le champ du savoir jusqu'où l'on ne pourrait aller en situation de classe (niveau explicatif qui n'est plus montrable en TP). Cf. les moyens les plus sophistiqués de l'imagerie médicale, des organes àla cellule et aux mécanismes moléculaires.

- Modélisations, simulations de situations expérimentales impossiblesà réaliser en classe, encore faut-il que la qualité des matériels le pennette (ordinateurs, logiciels).

Somme toute, l'esprit naturaliste n'est pas mort! mais bien vivant. Les naturalistes ont conscience de l'évolution rapide du savoir et des nouveaux outils, ils entendent bien prendre toute leur place dans cette dynamique, et dans le champ de recherches. Tout un programme!

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