ARTheque - STEF - ENS Cachan | La rénovation des enseignements scientifiques au Collège dans le cadre du projet d'hannonisation des programmes de Sciences Physiques et de Technologie dans les Pays francophones d'Afrique et de l'Océan Indien

LA RÉNOVATION DES ENSEIGNEMENTS SCIENTIFIQUES

AU

COLLÈGE

DANS

LE

CADRE

DU

PROJET

D'HARMONISATION DES PROGRAMMES DE SCIENCES

PHYSIQUES ET DE TECHNOLOGIE DANS LES PA YS

FRANCOPHONES D'AFRIQUE ET DE L'OCÉAN INDIEN

Denis BALLINI, Cons. Péda. Régional de sciences physiques, Dakar - Sénégal, Dr Thierno Ibrahima DIALLO, Chef de la divisionCurricula,I.N.RAP. - Guinée, Christian FRAISSE, Cons. Péda. de sciences physiques, I.S.S.E.G. - Guinée

MOTSCLÉS: ENVIRONNEMENT ENSEIGNEMENT PHYSIQUE CHIMIE -TECHNOLOGIE - AFRIQUE

RÉSUMÉ: Seize pays francophones d'Afrique et de l'Océan indien ont recommandé pour le premier cycle «la définition de programmes prenant en compte les connaissances pour comprendre, maîtriser, voire transfonner l'environnement». La Guinée est chargée de coordonner les activitésàce niveau. Elle a réalisé une enquête et un référentiel basés sur l'environnement technique des élèves de collège et met actuellement en expérimentation les programmes de 6e issus de cette démarche.

SUMMARY : 16 french speaking countries of Africa and Indian Ocean have worked together to fonnulate similar first cycle teaching programs in Physics/Chemistry/fechnology of secondary school. The purpose for the pupil is to be able to analyse, understand and maybe transfonn his surrounding. Guinea has already elaborate such teaching programs ans is presently experimentating then in the first level,50il was decided to gave il the coordination of the project.

1. INTRODUCTION

Le projet ARCHES (Aide aux Recherches sur la Contextualisation et l'Harmonisation des Enseignements Secondaires) est un projet financé par la Coopération Française. Quatre disciplines sont concernées (Français, Mathématiques, Sciences Naturelles et Sciences Physiques). Ce projet est, pour les Sciences Physiques et la Technologie, piloté par un collectif de cinq membres africains,le

Comité de Suivi Inter-États - C.S.I.E.), dont le secrétariat exécutif est assuré par le Conseiller Pédagogique Régional nommé par la Coopération Française. Les orientations de ce projet se prennent lors de séminaires annuels interafricains : Grand-Bassam en Côte d'Ivoire en 1995, Yaoundé au Cameroun en 1996, Dakar au Sénégal en 1997 et Cotonou au Bénin en 1998, regroupant les experts nationaux et assistants techniques français (A.T.F.) de 16 pays (Bénin, Burkina-Faso, Cameroun, Centrafrique, Comores, Côte d'Ivoire, Djibouti, Gabon, Guinée, Madagascar, Mali, Mauritanie, Niger, Sénégal, Tchad, Togo). Ces recommandations sont ensuite présentées aux Ministères de chaque pays participant afin de les transformer en décisions et aider ainsi à l'amélioration des systèmes éducatifs concernés.

La principale problématique soulignée dès le premier séminaire est l'absence quasi totale d'expérimentation (cours et travaux pratiques) et l'échec des solutions importées (locaux, matériels), obligeant àrechercher des solutions adaptées et contextualisées compatibles avec les réalités économiques des pays concernés. Un accord sur une matrice commune des contenus n'a pas posé trop de problèmes pour le niveau lycée. Vingt thèmes ont été ainsi identifiés. Ils ont été répartis par volontariat entre les pays. Chacun de ceux-ci est chargé dans le cadre d'un chantier pédagogique (pour être mis en œuvre dans un établissement réel africain), de développer des fiches (leçon, expérience, travaux pratiques, matériel, forrnation, ...) qui alimentent une base de données commune. Cette base sera gérée par une fondation interafricaine dans l'optique de favoriser l'édition de documents et la fa;brication de matériels par des sociétés locales.

2. SITUATION DU COLLÈGE

Pour le niveau collège, cette convergence s'est avérée impossible compte tenu:

- de l'extrême diversité des situations (aucun enseignement de sciences physiques au collège en Mauritanie et cinq heures par semaine de la 6e à la 3e en Guinée par exemple),

- de l'insatisfaction quasi générale de la part des décideurs pour des programmes en général importés de France avec des retards très variables,

- de l'inadaptation de ces programmes par rapport aux besoins rencontrés par les jeunes pour comprendre leur propre environnement,

- du pourcentage important d'élèves rentrant en sixième et n'arrivant jamais au lycée (souvent supérieurà50%), qui devraient pouvoir y trouver des enseignements directement utiles pour leur intégration dans la vie sociale et économique.

- le regroupement des enseignements de Physique, Chimie et Technologie dans le 1er cycle, - la définition de programmes prenant en compte les connaissances nécessaires pour comprendre, maîtriser, voire transformer l'environnement,

- une réflexion sur la formation initiale et continue des enseignants, adaptéeàcette exigence, - la mise sur pied de chantiers pédagogiques sur ce thème pour mieux préparer les orientationsà ce niveau lors du prochain séminaire.

Dans sa réunion d'Octobre 1996, le comité de suivi inter-états a proposé de confier à la Guinée, qui en avait fait la demande, la coordination de cette recherche-action avec l'installation à Conakry du pôle "collège" du projet, en proposant des lignes directricesàce travail:

- le passage de l'école primaire au collège est sociologiquement compréhensible pour les pays européens car c'est l'âge où le jeune est prêtà passer du "papa ou maman de substitution" qu'est l'instituteur ou l'institutrice,àplusieurs adultes de référence, mais ce schéma n'est pas adaptéàla réalité africaine dans laquelle les enfants ont dès le plus jeune âge des "grands" de référence la recherche-action entreprise sur le collège peut donc certainement s'inscrire dans celle, plus vaste, de l'école de base ou école fondamentale.

- le travail proposé aux collègues nationaux et A.T.F. de Guinée consistaitàconstruire une méthodologie d'élaboration ou d'évolution des programmes sur la base deyriorités découlant des recommandations du séminaire :

- démarches scientifiques et priorité aux sujets donnant lieuàexpérimentation, - besoins des jeunes sortant de l'école et préparationà activités professionnelles (réalités du marché de l'emploi et évolutions prévisibles et/ou souhaitées), - besoins des femmes (meilleure présence dans les domaines scientifiques et techniques),

- choix des thèmes à traiter avec priorité dans les objets ou phénomènes de l'environnement immédiat de l'élève, ou, à défaut, existant dans l'un des pays africains panicipantà ce projet d'harmonisation.

- la méthode de travail proposée consistaitàpanir d'une enquête environnementale pour savoir répondre à quelques questions simples:

- comment enseigner, et même bâtir des programmes, sans connaître les représentations que les jeunes se font des phénomènes, des réalités scientifiques et techniques de leur environnement?

- comment accéder à ces représentations sans un travail d'observation, de connaissance et d'appropriation avec les milieux de vie et d'étude des jeunes?

3. LE PROJET GUINÉEN 3.1 L'enquête

L'enquête environnementale a été réalisée par des équipes de conseillers pédagogiques de physique / chimie / biologie dans toutes les régions de Guinée (une centaine de personnes répanies sur

l'ensemble du territoire, à temps partiel pendant trois mois). Il s'agissait de recenser de la façon la plus exhaustive possible les objets et phénomènes de l'environnement naturel. Pour cette enquête sept rubriques principales étaient ciblées: habitation, rues1champs, villes1villages, mécanisation, jeux1 loisirs, çommerce1artisanat, météorologie1saisons1astronomie.

Ces objets ou phénomènes ont été répertoriés en trois catégories: ceux pour lesquels l'élève est acteur (en gras), ceux pour l'élève est spectateur (en italique), ceux dont le rôle ou l'existence n'est pas évident pour l'élève. Voici par exemple la rubrique habitation et en particulier la sous-rubrique éclairage1chauffage dans laquelle sont répertoriés: éclairage naturel, lampeà pétrole, lampe à huile, bougie, ampoule électrique, néon, charbon, réchaud à pétrole, réchaud à bois, réchaud à gaz, réchaud électrique, foyer amélioré, énergie solaire, allumettes,

lampe-torche.

Sous le pilotage de l 'LN.R.A.P., une équipe d'experts (une quinzaine de personnes réunies au moins une fois par semaine et pendant un mois) ont ensuite extrait les notions de Physique/Chimierrechnologie associées

à

chacun des objets ou phénomènes. Voici par exemple l'analyse de l'objet foyer amélioré: on en a extrait les notions de Physique/Chimieffechnologie qui lui sont directement associées et on les a classées suivant les quatre niveaux du collège ( 7e, 8e, ge, lOe en Guinée) selon leur degré de complexité, ou suivant les prérequis qu'elles nécessitent :

Objet technique :foyer amélioré (élève specTaTeur)

ANALYSE NOT/ONS PHYS/CHIM/MTECH - NIVEAUX

CHIM Étude générale des combustionsdam l'air:

Combustibles/comburant : - composition de l'air

7A

charbon de bois, b?is. air - conditions d'inflammabilité

7A

- condition d'obtention d'unejlamme éclairanre

7A

• - combustion complète/incomplète

7A

Réaaion chimique Ecrire et équilibrer la réaction du carbone sur le dioxygène 7/8A

Calculs chimiques (masse, volume) 8/9A

Caractérisarion de l'oxygène

8A

Caractérisarionducarbone

7A

Caractérisation du dioxyde de carbone

8A

Réaction d'oxvdarioll lUA

Intoxication au monoxvde el au dioxvde de carbone

8A

Protection de l'environnemenl : LUlle cO/lire les incendies .

7A

danger de,ç combustions, Lulle contre la déforestalion

8A

déforeSTaTion, pollution de l'air Appauvrissement des sols BA

Approvisionnemeru de

w

nappe phréaTique

8A

Diminution des fumées

8A

ObjeT en tôle Propriélés phys et méca du fer

9A

Oxydation lerue dufer IOA

Les différents thèmes identifiés ont été ensuite répanis par domaine sur les quatre niveaux du collège constituant ainsi une matrice de contenus puis des propositions de programmes. Celles-ci ont été envoyées par le Ministre pour consultationàlOus les professeurs de Physique/Chimie du pays. Cette phase s'est avéréea posterioritrès importante pour une bonne appropriation des programmes par les

i

enseignants. En utilisant les remarques issues de celte consultation, l'équipe précitée a élaboré des propositions de programmes pour chacun des niveaux et un calendrier de nùse en expérimentation sur quatre ans. les textes correspondants ont été approuvés et signés par le Ministre.

3.2 Les programmes

Les programmes ainsi obtenus ont été validés au niveau de différentes rencontres: séminaire interafricain de sciences physiques de Dakar (avril 1997), séminaires du C.E.P.E.C. sur l'évolution du collège en Afrique Uuillet 1996, juillet 1997), XXes Journées Internationales sur la Communication, l'Éducation et la Culture Scientifiques et Industrielles de Chamonix (mars 1998). La mise en expérimentation des programmes de Physique et Chimie de 7e année (1er niveau du collège) s'effectue depuis la rentrée scolaire dans seize collèges. Voiciàtitre d'exemple la panie des programmes de chimie du premier niveau utilisant la lampe et le réchaudàpétrole comme objets support :

Activités expérimentales 4 • 7° Chimie

Domaine: Chimie générale Chapitre: Réactions chimiques Titre: Étude d'une flamme. applications

Objectifs: Connaître les différentes parties d'une flamme

Utiliser ces connaissances pour obtenir les meilleures condirions de fonctionnement.

Matériel: Bougie. pétrole, Réchaudàpétrole, Lampe à pétrole, Assieae blanche Paille, fil de fer fin

1)Observons laflamme Questions aux élèves:

- Combien de parties distingue-t-on dans la flamme ? - Caractériser la luminosité de chacune dee deux parties. - De quelle couleur est la flamme d'une lampeàpétrole? - De quelle couleur est la flamme d'un chalumeau de soudeur? - De quelle couleur est la flamme d'un réchaud à pétrole? 2)Introduisons l'assiette blanche dans chacune de ces parties Dans la partie éclairante, dans la partie bleue.

- Existe-t-il des particules de carbone dans la partie bleue? - Que deviennent les particulesdecarbone dans la partie jaune? - Expliquer pourquoi la flamme est éclairante.

- La combustion est -elle complète dans la partie jaune? - La combustion est-elle complète dans la partie bleue? 3) Détenninons la partie la plus chaude

-Introduire lejil defer dans la partie jaune, puis dans la partie bleue, - Dans quelle partie est-il porté à l'incandescence?

- Conclure.

4) Transformons laflamme éclairante enflamme bleue

- Àl'aide de la paille, souffler doucement de l'air dans la partie jaune. - Conclure.

4. CONCLUSION

l

a e

( ( partie jaune édairante

partie bleue non

éclairante pétrole

Des rapports mensuels des expérimentations ont permis de confrrmer :

- la bonne appropriation par les professeurs expérimentateurs de ces nouveaux programmes réglant en grande partie le problème posé par la nécessaire formation continue liée à la mise en place du nouveau programme,

- une ouverture réelle sur la présence d'expériences en classe par l'utilisation d'objets supports existant dans l'environnement (dans l'exemple présenté: lampe et réchaudàpétrole).

Un bilan complet sera fait à la fin de l'année scolaire avant la généralisation des nouveaux programmes de 7e année et l'expérimentation des projets pour la 8e année (2e niveau du collège). Cette recherche-action est suivie avec attention par d'autres pays participant au projet ARCHES (Madagascar, Ca!11eroun, Niger, Mali, Sénégal, ... ) afin de définir des programmes et méthodes d'enseignement scientifique au collège mieux adaptésà leur environnement scientifique et technique et aux besoins de développement correspondants. La Coopération Française va organiser l'été prochain un séminaire de formation à l'intention des assistants techniques pour qu'ils soient mieux à même d'aideràla réalisation de ces rénovations de programmes.