FAUT-IL COMPRENDRE COMMENT LES OBJETS
FONCTIONNENT POUR S'EN SERVIR?
Jean.Yves JOST*, Véronique GRATAS*, Caroline LOUBET" Association Les Petits Débrouillards, * Nantes, ** Paris
MOTS.CLÉS : TECHNIQUE MOTEUR ÉLECTRIQUE CONSTRUCTION ÉLECTRIQUE -FONCTIONNEMENT - APPLICATION DE CONCEPTS
RÉSUMÉ : Après un dialogue sur l'omniprésence des techniques à travers les objets que nous utilisons quotidiennement (fours, magnétoscopes, grille-pain...), nous avons mené une réflexion sur l'intérêt de comprendre, à travers une mise en situation concrète de réalisation, le fonctionnement de celui-ci pour parvenir etàsa réalisation finale etàson utilisation. Échanges, pratiques et réactions nous ont rapidement permis de rentrer au cœur du sujet. Divers enseignements sont tirés de part et d'autre; du temps manque pour approfondir la question initiale.
SUMMARY:
A. GIORDAN, J.-L. MARTINA ND et D. RAICH VARG, Actes JIES XXI, 1999
1. INTRODUCTION
L'association des Petits Débrouillardspropose une sensibilisation aux sciences et aux techniques
par une approche expérimentale. Le
principe repose sur l'application d'une démarche scientifique pour découvrir les concepts qui régissent le monde qui nous entoure. Développée en associations régionales,les Petits Débrouillardsmultiplient leurs activités dans le cadre scolaire, périscolaire, de loisirs et de vacances, auprès des enfants et des adolescents. En favorisant leur curiosité, les enfants tâtonnent, cherchent et testent afin de confronter leurs conceptions initialesàdes situations réelles. L'atelier proposé est basé sur cette méthodologie puisque nous proposons aux participants de confronter leurs idées sur la nécessité de comprendre le fonctionnement d'outils ou d'objets techniques pour s'en servirà
panir d'une mise en situation pratique. Ainsi doivent-ils fabriquer un moteur électrique, avec du matériel simple, lui trouver une application et dépasser les différents obstacles (techniques et épistémologiques) pour y arriver.2. DÉROULEMENT DE L'ATELIER
2.1 Objectifs de l'atelier
- Démontrer que comprendre le fonctionnement d'un objet pennet de développer en nous un componement actif faceànotre environnement proche et non pas seulement de consommateur. - Faire le lien entre des concepts scientifiques et leurs applications,àtravers la réalisation d'un outil technique.
- Ouvrir vers une démarche citoyenne où les objets du quotidien deviennent source d'apprentissage des techniques, de l'industrie, et des métiers liés à ces techniques.
Le nombre de participants a été de 17 2.2 Phases
- Introduction
L'ambiguïté de la question est rapidement soulevée et entraîne des réactions rapides. Il n'est pas, en effet, nécessaire de comprendre le fonctionnement d'un objet pour s'en servir. Les participants qui ont reçu un papier sur lequel était inscrit le nom d'un objet (machine à laver, four à micro-ondes, télévision...) prennent tour
à
tour la parole afin de dire si oui ou non ils connaissent le fonctionnement de l'objet en question. Cenains avantages sont soulignés comme celui de pouvoir réparer l'objet ainsi que des limites liées à la complexité des techniques présentes et la miniaturisation des systèmes.• L'atelier-expérimentation
Temps 1 :Un moteur électrique en état de marche, constitué d'une bobine de filde cuivre placée entre deux aimants, le tout relié à une pile de 4,5 v, est présenté
à
l'ensemble des panicipants.Temps2 : S'agissant d'un travail collectif, trois groupes sont fonnés, avec comme objectif de faire un moteur électrique (pas forcément le même) et d'illustrer dans chacun une utilisation précise du moteur. Le matériel à disposition est composé de pics à brochettes, de bouchons en liège, de fils électriques de piles, d'aimants, d'attaches parisiennes...et quelques autres matériaux favorisant l'innovation.
Nous conseillons à chaque groupe de commencer par faire un plan du moteur qu'ils désirent réaliser avant de se lancer dans son élaboration.
2.3 Ce qui se passe pendant la phase de réalisation
- Divergences entre professionnels sur les représentations qu'ils se font d'un moteur entraînant l'isolement progressif de certains participants partant sur une autre réalisation.
- Difficultés de réalisation des moteurs: bobines trop lourdes, matériel peu diversifié. Au bout d'une heure trente, 3 moteurs sont réalisés mais aucun ne tournent.
2.4 Restitution du travail des groupes par un volontaire
Groupes
1 :
un moteurà
hélicesDifficultés techniques dues au choix d'un axe solide, à la diminution des frottements, au matériel limité. Les concepts scientifiques en présence sont très complexes ; ils ne proposeraient pas cette réalisation
à
des enfants. Mésentente regrettée au sein du groupe ; ils ont noté leur incapacité à se mettre d'accord.Groupe2 :un moteur pour un manège
Ils ont passé trop de temps sur l'application (élaboration d'un manège) ; ils sont restés très frustrésde ne pas avoir réussi.
Groupe
3
Ils remarquent qu'ils ont copié le modèle sans chercher
à
trouver une autre construction; ils n'ont pas saisilefonctionnement d'un moteur électrique. Par contre, ils trouvent la démarche intéressante, dans le sens où elle pennetà
des enfants de comprendre que les objets fonctionnent par l'application des sciences et des techniques et donc qu'il ne s'agit pas de magie.Réactions diverses
- Il est intéressant de mettre les enfants devant des réalisations complexes; ici plusieurs données sont nécessaires en tenne de connaissance pour que le moteur tourne.
- Des remarques sont faites sur le trop grand nombre de participants par groupe. - Le travail collectif a été apprécié car il fut riche en échanges.
- Certains regrettent d'être allé trop vite, sans méthode déterminée et sans distribution des rôles. Nous, animateurs, entendons très bien ces réactions. Nous précisons néanmoins que cette réalisation de moteur électrique n'a lieu avec des enfants qu'après plusieurs séances sur l'électricité et le
magnétisme. De plus, face
à
un échec, l'animateur a la possibilité de chercher des solutions avec les enfants pour parvenirà ce que tous les moteurs tournent ; ainsi les enfants ne restent pas sur un échec.3. CONCLUSION (DES ANIMATEURS)
L'expérience fut riche mais nous restons sur un sentiment collectif d'échec; aucun moteur ne tourne et nous ne sommes pas parvenus à trouver des solutions.
Le
groupe voit plusieurs raisons à ce résultat.- Avantl'atelier, nous avons manqué de temps de préparation.
- Il aurait fallu que nous en fassions plusieurs, que nous nommions clairement le phénomène scientifique en présence or nous sommes restés sur une compréhension apprmdmative et individuelle du fonctionnement du moteur.
- La question initiale aurait pu
