MATERIAUX, MELANGES, SOLUTIONS:
UN PROJET DE MATERIEL DIDACTIQUE
POUR' L'ECOLE ELEMENTAIRE
A. BARGELLINI, P. RIANI, E. DEGL'INNOCENTI M. GALLO,L.MANGHESI et M. MOREL LI
Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa Secondo circolo didactico di Pontedera(PD -Italie
MOTS-CLES: CHIMIE - ECOLE ELEMENTAIRE - MELANGES - SOLUTIONS - MATERIAUX,
RESUME: On présente la tranche finale d'une recherche adresséeàla préparation d'une unité didactique sur le thème "Matériaux, mélanges, solutions", On propose une partition du travail en quatre phases successives: exploration préliminaire, observation guidée, application, évaluation,Lerésultat final est représenté par un manuel pour les élèves et pour les enseignants.
SUMMARY : The final part of a research intended to the preparation of a didactical unit on the topic : "materials, mixtures, solutions", is being described. It is suggested to divide the work into four successive steps : preliminary exploration, guided observation, application, evaluation. The whole process finally results in writing a handbook for students and teachers.
I.INTRODUCTION
L'activité du groupe de recherche en didactique de la chiIIÙe et des sciences intégrées, de l'Université de Pisa, est orientée depuis longtemps sur la rédaction d'un curriculum complet ,présentant un caractère expérimental au niveau de l'école élémentaire, sur le thème général "La matière, ses propriétés et ses transformations". La première unité didactique que nous avons affrontée a eu comme sujet "Matériaux, mélanges, solutions". Notre travail se place dans le cadre du renouvellement des programmes de l'école élémentaire italienne. Commencé avec l'année scolaire 1987 88, il devra se terminer avec l'année 1991 -92. Dans les nouveaux programmes, les sciences expérimentales ont une remarquable importance; aussi il est nécessaire de faire un effort soit pour la formation des enseignants, soit pour la production de nouveaux matériaux didactiques: livres, kits expérimentaux, audiovisuels.
Les bases pédagogiques de notre projet se fondent sur la théorie de D. P. AUSUBEL, et nous soulignons les points-clef suivants:
- un apprentissage peut être significatif seulement s'il est fondé sur les connaissances préalables de l'élève; - on peut avoir apprentissage significatif soit par réception, soit par découverte.
Pour ce qui concerne le premier point, la phase initiale de notre travail a été dédiée au relevé des représentations préalables des enfants sur quelques concepts correlés aux phénomènes de mélange: interaction, solubilité, reversibilité etc. Les résultats de cette recherche ont été communiqués aux cours des lOèmes Journées Internationales sur l'Education Scientifique (1) et publiés (2). Ici nous présentons quelques indications relativesàla deuxième phase du travail, qui a été accomplie avec la production d'un manuel pour les enseignants, comportant des fiches de travail et des indications pour les matériaux expérimentaux. L'IRRSAE de la Toscane est en train de procéderàla publication et à la diffusion de ce manuel.
2. MODALITES DU TRAVAIL
Dans le schéma que nous avons suivi, le premier pas est constitué par l'individualisation d'un certain nombre d'objectifs didactiques généraux (objectifs finaux), et de chaque objectif final ontireplusieurs objectifs intermédiaires. Pour atteindre chaque objectif intermédiaire, nous avons prévu quatre phases de travail, ainsi schématisées:
- exploration préliminaire, - observation guidée, - application, - évaluation.
2.1. Exploration préliminaire
Dans cette phase l'enseignant montre aux élèves les matériaux à travailler puis on les invite à jouer avec eux pour qu'ils se familiarisent avec ces matériaux. Cette familiarité sera sûrement utile dans les phases successives. On ne donne pas de directives de travail, on donne seulement les indications qui sont eventuellement nécessaires pour la prévention des accidents. Seulement pour les élèves plus âgés, on peut prévoir des expériences particulières, mais sans ordres précis et toujours sous forme de jeu. L'enseignant
doit toujours avoir l'oeil sur les enfants et noter les observations spontanées, les attitudes, les habiletés de manipulation,etc...
2.2. 0 bservation guidée
Les enfants travaillent en petits groupes (2-3enfants), en suivant une fiche-guide fournie par l'enseignant Le travail doit être réaliséparpetits groupes car:
- ilYa des opérations expérimentales qui ne peuvent pas être accomplies par un enfant qui travaille tout seul,
- on doit donneràtous les élèves la possibilité de prendre part activement au travail.
L'enseignant ne doit jamais se substituer lui même aux élèves dans les activités expérimentales.
n
doit seulement les aider dans la compréhension du texte de la fiche, en soulignant les points les plus importants et en posant des questions pour stimuler la réception des concepts.n
doit aussi les observer avec attention afin d'évaluer soit les habiletés de manipulation, soit leur conduite. L'enfant collabore-toi! avec ses camarades? Prend-il plutôt une attitude de compétition?Après la conclusion du travail expérimental, l'enseignant doit faire la discussion, en faisant ressortir les données les plus importantes et en introduisant les concepts pour lesquels l'apprentissage expérimental n'est pas possible.2.3. Application
Les enfants travaillent sur des problèmes semblablesàceux qu'ils ont affrontés pendant la phase d'observation guidée. Toutefois ils disposent de fiches de travail de plus en plus simplifiées.Lepoint d'arrivée idéal est constitué par la capacité de l'élève de construire soi-même la fiche, en concevant une stratégie expérimentale pour la solution d'un problème donné. On ne peut poursuivre complètement cet objectif que dans les niveaux scolaires les plus avancés.
2.4. Evaluation
n
est convenable de procéder à une évaluation articulée par questionnaires objectifs et par questions à réponse libre. Nous avons vu, en effet, que des enfants qui avaient appris un concept et qui donnaient par conséquent des réponses correctes aux questionnaires objectifs, n'étaient pas capables de l'exprimer clairement et avec son propre langage.3. LA COMMUNICATION
Les problèmes du langage ont une importance particulière dans notre travail; en effet, la graduelle modification des idées préalables des enfants doit être flanquée de la graduelle modification du langage qui doit devenir de plus en plus scientifique. C'est pourquoi à notre avis il n'est pas possible de donner un texte unique pour les fiches de travail; il est au contraire convenable de donner un schéma que l'enseignant devra adapter compte tenu des problèmes de communication spécifiques de ses élèves.
n
est aussi évident qu'il est nécessaire de formuler de différentes fiches selon le niveau scolaire considéré: on partira d'une communication fondée d'une façon prépondérante sur le dessin et on arrivera à un langage assez complexe, comprenant les termes spécifiques de la matière.4. SCHEMA DE LA PROPOSITION DIDACTIQUE
Une exposition détaillée de notre proposition n'est pas possible .Nous présentons ici la succession des objectifs. Onpeut demander d'autres informations aux auteurs ou directementàl'IRRSAE de la Toscane (4)
OBJECTIFS FINAUX OBJECTIFS INTERMEDIAIRES
1 Concepts de mélange hété- lA Capacitéde mettre en évidencel'identité et rogène et homogène comme les caractéristiques des matériaux.
résultat de l'interaction entre lB Capacité de mettre en évidence les ressemblances les matériaux. et les différences entre les matériaux.
lC Capacité de mettre en évidence les interac-tions entre les matériaux.
2 Concept de conservation des 2A Capacité de comparer l'identité d'un qualités des composants objet avant et après le processus
dans un mélange. d'interaction.
2B Conscience de la conservation de l'individualité des composants dans un mélange hétérogène.
2C Conscience de la conservation de quelques caractéristiques des composants dans un mélange homogène.
3 Conscience de la séparabilité 3A Recherchede moyens de recouvrement des composants d'un mélange: de plus en plus compliqués.
introduction au concept deré- 3B Recherche d'instruments pour la versibilité de quelques phéno- séparation des composants d'un
mé-mènes d'interaction. lange hétérogène.
3C Recherche d'instruments pour la séparation des composants d'un mé-lange homogène.
4 Conscience de la conservation 4A Utilisation d'instruments pour la quantitative des composants mesure.
d'un mélange. 4B Capacité de mesurer.
4C Conscience de la possibilité de recouvrement complet des composants d'un mélange. S Concept de concentration. SA Capacité de préparer solutions de
différentes concentrations. SB Capacité d'identifier des différen-ces de concentration entre solutions. SC Conscience de la dépendance de la
concentration soit de la quantité du solvant, soit de la quantité du soluté.
5. BIBLIOGRAPHIE
(1) - BARGELLINI (A), RIANI (P), 1988. - Communication et activité expérimentale au niveau de l'école primaire. In Actes des IOèmes Journées Internationales sur l'Education Scientifique
"Communication, Education et Culture scientifiques et industrielles", Chamonix. U.F. de Didactique des
Disciplines, Université Paris 7, 267-271..
(2) - BARGELLINI (A), RIANI (P), 1988. - lndagine sulle idee preconcette in bambini di scuola
elementare riguardo all'inJerazione fra alcune sostanze di uso comune e l'acqua. - IRRSAE, Firenze
