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Dossier : Sciences des scientifiques et sciences scolaires

Découvrir le monde des sciences à l’école maternelle : quels rapports avec les sciences ?

Discovering the world of sciences at nursery school: what relationships to sciences?
Die Welt der Wissenschaften in der Grundschule entdecken : Was sind die Beziehungen mit den Wissenschaften ?
Descubrir el mundo de las ciencias en preescolar : ¿qué relaciones con las ciencias ?
Catherine Ledrapier
p. 79-102

Résumés

Quelles relations entre les sciences et les « activités scientifiques » menées à l’école maternelle ? Les élèves de maternelle ont-ils acquis un développement cognitif suffisant pour « faire des sciences » ? Les recherches en psychologie cognitives ont mis en évidence chez les jeunes enfants des compétences restées longtemps ignorées, notamment par la théorie piagétienne. Ces compétences s’avèrent-elles suffisantes pour tenter dès l’école maternelle une éducation scientifique ? Une recherche en didactique a montré que oui, si on entend par là développer des postures heuristiques, modéliser et problématiser. Toutefois une enquête récente montre que sur le terrain les pratiques effectives sont très différentes et se réfèrent à une tout autre image de la Science. L’écart entre les pratiques réelles et les propositions didactiques issues de la recherche pose la question de la place de la recherche dans la formation des enseignants.

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Texte intégral

Introduction

  • 1 Plan de rénovation des sciences et de la technologie à l’école primaire.

1Les liens entre les sciences qui se font et les sciences à l’école constituent une question régulièrement revisitée, notamment à chaque changement de paradigme concernant les sciences ou leur enseignement-apprentissage. Depuis les années 2000 se pose à nouveau en France la question de l’enseignement des sciences à l’école primaire (PRESTE1). Cette contribution ne s’intéressera qu’au cas de l’école maternelle. Quelles sont donc les relations entre les sciences et les « activités scientifiques » à l’école maternelle ?

2Est-il possible de « faire des sciences » à l’école maternelle ? Que met-on derrière cette expression ? Les jeunes élèves en sont-ils capables ? Dans une première partie nous tenterons de répondre à ces questions. Seront d’abord convoqués les résultats de recherche en psychologie cognitive sur les compétences des enfants de cet âge. Seront ensuite rappelés quelques travaux de recherche relatifs aux sciences à l’école maternelle. Sera enfin explicité ce que peut signifier « commencer une éducation scientifique dès l’école maternelle », didactiquement parlant.

3La deuxième partie ne s’intéressera qu’aux pratiques effectives actuelles « en sciences » à l’école maternelle. Il sera rendu compte d’une recherche INRP qui a permis (entre autres) de catégoriser les pratiques scolaires relatives aux « moments de sciences » à l’école maternelle.

4En troisième partie seront mises en regard les « propositions didactiques » et les pratiques scolaires effectives. Ce qui débouche sur la question de la formation professionnelle des enseignants du premier degré et pose la question de la place et de la nature de la recherche dans cette formation.

1. Des sciences à l’école maternelle ?

5Le fait de s’intéresser à l’école maternelle alors qu’il est question de sciences fait parfois sourire, paraît peu sérieux. En effet, il peut sembler ridicule d’envisager pour de si jeunes enfants, a priori au développement cognitif restreint, des choses aussi complexes que les sciences qui a priori nécessitent un développement cognitif d’un certain niveau, notamment quant au raisonnement logique et à la conceptualisation. En réalité la question est au contraire très importante car on connaît depuis déjà longtemps l’intérêt d’engager les apprentissages entre trois et six ans, période la plus sensible aux apprentissages. En leur temps Wallon et Freud ont établi que cette période était la plus sensible et Wallon et Vygotski ont montré qu’une fois passée la période optimale pour un apprentissage donné, celui-ci est ensuite d’une part plus difficile et d’autre part moins efficace. Par ailleurs le rôle très bénéfique de la fréquentation de l’école maternelle pour la réussite scolaire ultérieure n’est plus à démontrer. Les enjeux sont donc considérables. Doit-on pour autant y commencer les apprentissages « en sciences » ? Ces jeunes élèves sont-ils capables d’un tel apprentissage ?

1.1. Des élèves suffisamment compétents ?

  • 2 « Les recherches de ces dernières décennies montrent qu’il existe déjà chez le bébé des activités c (...)
  • 3 Elle était déjà considérée comme la « chatouille de l’âme » dès la fin du xixe siècle, par Théodule (...)
  • 4 Baillargeon propose une pédagogie et/ou une « didactique de la physique dans les premiers mois de l (...)
  • 5 Ces travaux sont validés par des données d’imagerie cérébrale.
  • 6 Le problème avec les tâches piagétiennes est que la plupart d’entre elles sont justement des tâches (...)
  • 7 Les termes en italiques sont soulignés par Peterfalvi.

6On pensait les enfants de trois à six ans peu aptes à conceptualiser et à raisonner, mais des recherches en psychologie cognitive ont récemment montré l’existence de facultés jusque-là insoupçonnées chez les très jeunes enfants2. Sans entrer dans les détails, précisons certains résultats de ces recherches. Les travaux de Baillargeon et Spelke (1985) portent tout spécialement sur la connaissance des phénomènes physiques (conservation causalité, etc.) et les raisonnements. Baillargeon (1987) montre que les bébés se construisent précocement des connaissances physiques par des mécanismes de catégorisation des situations perçues et par des raisonnements sur les variables qui les caractérisent. Spelke, dont les travaux portent sur les « connaissances physiques » chez l’enfant ; montre que le nourrisson a, dès deux mois, la capacité de se représenter les objets dissimulés et que, guidé par le « principe de continuité » et le « principe de solidité », il est capable de juger si une scène est une « scène incohérente ». Les bébés dès 6 mois savent que, dans le cas des humains, la causalité physique pour mettre en mouvement n’est pas requise (c’est-à-dire, à cet âge, le principe de contact) ; ils ont conscience de la spécificité de principes physiques pour le monde des objets inanimés. Dans le monde social les intentions suffisent à mouvoir les humains : c’est la « causalité mentale » (Spelke, et al., 1995). Leur méthode est simple : si le bébé est surpris par des situations inattendues, alors on considère qu’il conçoit la propriété transgressée. La surprise3 chez le bébé est une toute première forme du sentiment intellectuel. Certains chercheurs prônent même un travail d’amorçage chez les bébés4. Les travaux de Gelman, Meck & Merkin (1986) montre l’existence de cinq principes numériques dès l’âge de trois ans, et distingue trois composantes : conceptuelle, procédurale et l’utilisation décontextualisée. Les travaux de Meltzoff (1995) et Astington (1999) sont relatifs à la théorie de l’esprit5. Le bébé sait déjà d’emblée, implicitement, que les autres sont « comme moi », élément fondamental de l’intersubjectivité. Il s’agit de découvrir quand et comment les enfants font appel à des entités mentales inobservables (croyances, désirs, intentions, connaissances), pour décrire, expliquer et prédire les conduites humaines observables. Les tâches qui en relèvent sont des tâches métacognitives. Flavell et al. (1981, 1983) ont montré que l’enfant prend très tôt conscience qu’une autre personne peut voir les choses autrement que lui. Dès 4 à 5 ans l’enfant a la capacité de concevoir de multiples représentations d’un même objet. Quant à Diamond et Dempster, ils élaborent la théorie de l’inhibition. Diamond (1991) pense qu’une inhibition entrave des connaissances déjà présentes, il y a mise en évidence d’un défaut d’inhibition motrice et cognitive, d’un « déjà acquis » : le bébé doit inhiber un savoir. Elle prouve ainsi que le développement de l’enfant ne doit plus seulement être conçu comme l’acquisition progressive de connaissances. Il s’agit en fait d’être capable d’inhiber ou non un comportement moteur inadéquat. Dempster et al. (1995) considèrent que les tâches piagétiennes de conservation et d’inclusion ont plus à voir avec la capacité de « résister » aux interférences (confusion perceptive nombre/longueur), qu’avec la capacité de l’enfant à comprendre la logique sous jacente. Et « résister » c’est « inhiber ». Ainsi les conduites erronées des jeunes enfants ne peuvent plus être aussi facilement retenues comme l’indication d’un défaut conceptuel (Mandler, 1988). En France cette théorie de l’inhibition est reprise par Houdé (1995, 2004) Selon cette théorie, les échecs liés aux tâches piagétiennes6 résultent d’une erreur de perception et non de raisonnement : elle remet en question l’existence d’un mode de pensée enfantine lié à un stade de développement. La difficulté, pour l’enfant comme pour l’adolescent ou l’adulte qui fait une erreur, tient à ce que deux stratégies de raisonnement entrent en compétition. Face à cette compétition cognitive, tout semble indiquer que le sujet échoue à inhiber la stratégie perceptive, sans qu’il s’agisse pour autant d’un problème de logique mentale en tant que tel. Cette théorie de l’inhibition interpelle tout particulièrement philosophes et didacticiens des sciences parce qu’elle présente des convergences fortes avec la notion d’obstacle épistémologique de Bachelard. A propos de cette théorie, Lecourt (2003) pointe le rôle de l’inhibition dans la rectification des erreurs et en souligne la proximité avec le thème principal de La philosophie du non de Bachelard (1940). Peterfalvi (2004) considère que cette théorie de l’inhibition peut apporter un éclairage sur la façon d’envisager les relations entre problématisation et travail sur les obstacles. Elle rapproche l’inhibition active de la fonction négative de l’obstacle, et plus particulièrement avec la prise de conscience inhérente à toute démarche psychanalytique et la capacité d’évitement7 (par rapport à la psychanalyse de la connaissance telle que la concevait Bachelard).

  • 8 « La théorie des stades de l’intelligence, qui a fait la célébrité de Piaget, est très élégante, sé (...)
  • 9 « L’erreur de Piaget, et de tous ceux de son époque, est d’avoir réduit l’action à l’action motrice (...)

7Toutes ces recherches ont ainsi largement remis en cause les travaux piagétiens qui ont longtemps servi de cadre de référence en didactique des sciences pour l’étude des apprentissages, notamment les stades piagétiens8 et la théorie de l’apprentissage par l’action. En effet l’apprentissage par l’action n’apparaît plus ni comme le mode d’apprentissage premier9, ni même comme le mode d’apprentissage prépondérant avant sept ans. Les psychologues de la cognition parlent ainsi maintenant de conceptualisation, de prédiction, de catégorisation et de raisonnement bien avant l’âge de l’école maternelle. Il est donc devenu légitime, du point de vue psychologique, d’envisager un travail « en sciences » dès l’école maternelle : les élèves malgré leur jeune âge sont capables de conceptualisation et de raisonnement logique.

1.2. Les recherches concernant « les sciences » en maternelle

  • 10 À ce dernier type on peut associer les travaux centrés sur le rôle des dessins (Calmettes, 2000, Ga (...)
  • 11 Enseignement adapté de la démarche OHERIC (Observation, Hypothèses, Expériences, Résultats, Conclus (...)

8Il y a peu de recherches ayant pour objet les sciences en maternelle, c’est d’ailleurs un fait reconnu en didactique (Orange et Plé, 2000). Plusieurs types d’axes de recherche cependant apparaissent. Un premier type est centré sur les conceptions des élèves et leur évolution après intervention : Carvalho et al. (1995), sur la digestion, Erlen (2008), sur le globe terrestre, Fleer (1996) sur ombres et lumières, Havu Nuutinen (2005) sur flotte et coule, Newton et al. (1998) sur la science et les scientifiques, Ravanis et al. (2000, 2004) sur les frottements et ombre et lumière, Shepardson (2002), sur les insectes, etc. Un second type est plutôt centré sur les enseignants, leurs pratiques, les situations d’enseignement ou d’apprentissage : Coates (2003) sur les capacités scientifiques de leurs élèves, Coquidé et al., (2007) sur les représentations que les maîtres ont des « coins sciences » et de ce qui s’y fait. Un troisième type s’attache essentiellement aux pratiques langagières associées : Bisault (2005), Cohen-Azria et Delcambre (2005), Havu-Nuutinen (2005), Clarke, Pulham et Ryan (2000)10. Peu de chercheurs se sont prononcés sur ce que pourrait être une première éducation scientifique. Coquidé & Giordan font partie des rares personnes qui s’en soient préoccupé. Ils proposent, dès 1997, un enseignement11scientifique à l’école maternelle (Coquidé & Giordan, 1997, 2002). Coquidé propose ensuite pour l’école maternelle une familiarisation pratique avec la nature et les objets, dans une visée de progressivité entre les cycles, il s’agit d’un cycle à l’autre « d’enrichir un capital "expérientiel" et d’élaborer un premier palier de connaissances » (Coquidé, 2007, p. 87). Ledrapier, dès 2003, propose d’aller au-delà d’une simple familiarisation avec les objets et les phénomènes et de commencer une réelle éducation scientifique. Le paragraphe suivant présente ce que recouvre cette « première éducation scientifique » : quelles activités mener, pour quels objectifs et avec quelles références, c’est-à-dire quels rapports avec les sciences.

1.3. Quelle éducation scientifique à l’école maternelle ?

9Dans le prolongement des travaux en didactique des sciences, Ledrapier (2007) propose des activités scientifiques en les « adaptant » au niveau de l’école maternelle. Il importe de ne pas élaborer une simple projection de ce qui peut se faire dans les niveaux scolaires supérieurs, mais de réellement prendre en compte le très jeune âge des enfants en concevant des activités spécifiquement à leur intention. Il s’agit tout d’abord de permettre de réelles activités de découvertes, lors d’activités collectives, pour créer un référent empirique commun au groupe classe ; il s’agit ensuite d’aller jusqu’à des activités de modélisation et de problématisation (adaptées aux possibilités cognitives de ces jeunes élèves). Ce qui importe est d’entrer dans les activités intellectuelles.

10Dès les années soixante-dix Victor Host caractérisait l’attitude scientifique par plusieurs éléments : la curiosité, la capacité de s’étonner, l’explicitation d’un problème, l’explicitation des représentations, la mise en évidence d’une relation causale, l’élaboration conceptuelle et son évolution, et, élément très important, la communication, sous toutes ses formes, pour progresser vers l’objectivité. Il précisait déjà qu’il ne s’agissait pas de faire redécouvrir aux élèves ce qui a si difficilement été élaboré par des générations de savants : si les démarches de découvertes s’opposaient aux apprentissages systématiques, c’était par leur prise en compte des conceptions des élèves, de leurs intérêts (Host, 1973, 1878). Ces démarches (d’investigation) et l’éducation scientifique sont liées parce qu’elles entraînent une « attitude scientifique authentique », première étape de toute formation scientifique. Il s’agit maintenant pour l’école maternelle de s’adresser à des élèves plus jeunes, sur les mêmes principes didactiques, mais avec d’autres théories psychologiques.

1.3.1. Une éducation scientifique épistémologiquement première

11Quelles références épistémologiques ? La question des références est essentielle. Faire le choix des références, c’est faire apparaître les enjeux et les valeurs. « Il ne s’agit pas de faire ressembler étroitement les pratiques scolaires aux pratiques sociales. Le problème à résoudre consiste à assurer les conditions de cohérence des activités scolaires, sans perdre le sens qui s’attache à la référence, c’est-à-dire la raison qui les justifie. » (Martinand, 1993, p. 138.). Martinand indiquait, dès 1986, que « la relation avec les activités didactiques n’est pas d’identité, il y a seulement terme de comparaison (référence”). » (Martinand, 1986, p. 137). Sans être un but en soi, cette visée de référence est fondamentale, car « il ne s’agit pas de chercher à tout prix une identité entre ce qui se fait dans les laboratoires et ce qui se fait à l’école, mais de se doter de repères d’épistémologie » (Orange, 2004, p. 14).

  • 12 Comme la leçon de chose était en cohérence avec le positivo-scientisme de l’époque (xixe siècle).

12Il est fondamental qu’une première éducation scientifique soit épistémologiquement première, au sens de Pierre Kahn (1999). Pour lui elle doit être en cohérence avec la posture épistémologique de son époque12, être le début d’un travail qui sera prolongé et être un engagement dans une démarche intellectuelle. C’est ainsi que pour nous la référence portera sur ce qui est « producteur de savoirs » dans l’activité scientifique : le questionnement, l’échange, la communication, la controverse et ce, toujours au sein de l’activité collective, lieu de tous les savoirs (même si cela reste modeste du fait du très jeune âge des élèves). Les caractérisations scientifiques retenues comme références sont : l’heuristique, la conceptualisation, la modélisation, la problématisation, l’ensemble se faisant lors d’activités collectives.

1.3.2. Les activités heuristiques

  • 13 L’étonnement en tant que surprise devant ce qui est nouveau, devant l’imprévu.

13Les démarches heuristiques sont différentes d’une simple familiarisation car elles relèvent de la découverte et d’une posture de recherche par l’élève. Mais le mot recherche ne doit pas ici être entendu avec le sens qui lui est habituellement donné dans les résolutions de problème (POHERIC). Michel Fabre (1999) rappelle que Platon fait de l’étonnement13 le moteur de la connaissance et que cet étonnement platonicien est à l’origine de toute posture interrogative sur le monde. Bachelard posait que « découvrir est la seule manière active de connaître. Corrélativement faire découvrir est la seule méthode d’enseigner » (Bachelard, 1949, p. 38). De deux choses l’une, soit l’enseignant montre ce qu’il y a à découvrir, soit il revient aux élèves de réellement découvrir. C’est ce second choix que nous avons fait, « faire découvrir » va être le premier objectif d’apprentissage et sera décliné de trois façons différentes : découvrir des phénomènes, découvrir/inventer des buts à atteindre, et découvrir/élaborer des relations entre des facteurs de variations et leurs effets. C’est ainsi que sont définis trois types d’heuristique.

1.3.3. Des activités d’heuristique phénoménale

14Il s’agit de la découverte de phénomènes nouveaux. C’est la découverte autonome de la manifestation d’un phénomène. Cela s’avère difficile pour les enseignants car cela nécessite un matériel important et une demande de travail forcément très ouverte. Les résultats de la recherche montrent que les enfants, tous les enfants, dès la petite section, trouvent toujours des phénomènes nouveaux. Il reste aux enseignants à créer ces situations de découvertes possibles et à gérer leur exploitation.

1.3.4. Des activités d’heuristique inventive

  • 14 Par exemple : faire des bulles de cinq manières différentes, faire des bulles plus grosses ou au co (...)

15Mettre les élèves en situation de recherche est actuellement un lieu commun de la doxa éducative. Il est souvent proposé aux élèves de résoudre des problèmes, en général très concrets (donc non scientifiques si l’on en reste là), et c’est habituellement l’enseignant qui pose les problèmes. C’est ce point qui est ici changé : il est demandé aux élèves de trouver eux-mêmes des petits problèmes à résoudre, des buts à atteindre, de se donner des défis en quelque sorte14. Il n’est pas encore question d’un problème d’ordre causal, ce qui est en jeu est un « comment », et non un « pourquoi ». Il s’agit d’un problème pratique, et non d’un problème scientifique ; mais il s’agit d’être actif dans la phase d’élaboration du problème, il faut « inventer » le problème. Là encore, les résultats de la recherche démontrent que tous les enfants arrivent facilement à entrer dans cette demande, dès la petite section, et que leurs propositions sont surprenantes d’originalité.

1.3.5. Des activités d’heuristique de variabilité

  • 15 Par exemple : faire grandir puis diminuer l’ombre portée d’un objet, de trois manières différentes.
  • 16 Le caractère scientifique ne porte pas sur « dire le vrai », mais sur le double travail : « percevo (...)

16Après avoir découvert les phénomènes grâce aux deux phases précédentes, il s’agit d’en explorer la variabilité. Dans un premier temps le travail se polarise sur l’existence d’une variation, ensuite sur le repérage des différents facteurs de variations, puis sur la relation, le sens de variation15. Ensuite, et c’est fondamental, il leur est demandé d’élaborer une formulation, d’énoncer une relation. Il y a donc bien construction de savoir. Cette fois-ci, il s’agit bien de trouver une explication, si ce n’est du phénomène, de ses variations. Les résultats de recherche montrent que les élèves de petite section repèrent plusieurs facteurs de variation et établissent une relation entre catégories, mais pas de relation de variation linéaire (par exemple, dans le cas de roulement sur plan incliné : « si c’est lourd ça va vite/si c’est pas lourd ça va pas vite16 »). Les moyens et les grands arrivent à établir des relations de variations linéaires et multifactorielles (plus c’est lourd plus çà va vite, et plus c’est penché plus ça va vite). Quand ce type d’activité est réalisé en classe, tous les élèves entrent dans le travail, tous apprennent et progressent : ils construisent des références communes, pour les connaissances empiriques comme pour les formes de raisonnement et les pratiques langagières associées.

1.3.6. Des activités de modélisation à l’école maternelle

  • 17 Par exemple : les élèves font rouler différentes balles dans des gouttières, en fin de course les b (...)

17Considérer que « faire des sciences » c’est modéliser est une option didactique forte. Les travaux de Jean-Louis Martinand (1992, 1994) présentent la modélisation comme le passage réciproque entre deux registres interdépendants, celui du référent empirique, qui correspond au champ d’un réellement manipulé et observé, et celui des modèles, qui est un niveau d’élaboration intellectuelle. Passer d’un registre à l’autre c’est modéliser. Il s’agit là de l’objectif scientifique recherché à long terme, mais les résultats de notre recherche (Ledrapier, 2007) montrent que l’on peut le travailler avec succès dès l’école maternelle. Modéliser ce n’est pas comprendre un modèle, une explication toute faite et se l’approprier : c’est participer à son élaboration, c’est pouvoir s’en servir, c’est-à-dire être capable de prévisions, c’est enfin être capable de changer de système explicatif et en être conscient. C’est la démarche de modélisation qui est visée en tant que telle, comme activité scientifique. L’éducation scientifique est essentiellement l’approche d’un mode de pensée, modéliser est un acte de pensée fondamentalement scientifique ; une première approche de la modélisation, même très modeste, est donc fondamentale dès l’école maternelle. Explication, prévision, modification d’un système interprétatif sont les trois activités caractéristiques minimales de modélisation, qui s’avèrent effectivement possibles dès l’école maternelle (sans surmenage).17

1.3.7. Des activités de problématisation à l’école maternelle

  • 18 Prenons un exemple. À propos du roulement sur un plan incliné, dans un premier temps les élèves von (...)

18La phase d’heuristique inventive a déjà permis un premier pas vers la problématisation, du fait de la prise en charge de l’invention d’un problème concret. On ne peut partir directement d’un problème théorique vu l’âge des enfants, aussi nous proposons un biais (Ledrapier 2007). Lorsque les solutions d’un problème concret sont bien maîtrisées, nous demandons aux élèves d’aller au-delà de la réponse en justifiant leur réponse… ce qui les entraîne dans un problème théorique. Les résultats nous montrent un potentiel insoupçonné chez de si jeunes enfants18. Ce type de travail est l’occasion pour certains élèves de découvrir ce registre intellectuel qu’est l’argumentation.

19Problématiser c’est poser et construire un problème. Hormis à l’école, les problèmes n’apparaissent jamais « déjà posés ». Pour Bachelard toute activité scientifique, loin de partir d’un fait brut, commence par la construction d’un problème. « Avant tout il faut savoir poser des problèmes. Et quoiqu’on dise, dans la vie scientifique, les problèmes ne se posent pas d’eux-mêmes. C’est précisément ce sens du problème qui donne la marque du véritable esprit scientifique […] S’il n’y a pas eu de question, il ne peut y avoir connaissance scientifique. Rien ne va de soi. Rien n’est donné. Tout est construit. » (Bachelard, 1938, p. 14). Les problèmes ne se posant pas tout seuls, il faut donc apprendre aux élèves à les poser. Le plus déterminant dans la pensée n’est pas de savoir résoudre les problèmes mais de savoir les construire, les réponses ne sont donc pas plus fondamentales que les questions. D’après Christian Orange et Michel Fabre (2003, 2004), quand la logique engagée est celle de la réussite, il s’agit d’un problème pratique, quand il est question d’autre chose que de la réussite, par exemple lorsque les élèves doivent chercher les raisons de leurs succès, il s’agit alors d’un problème théorique.

1.3.8. Des activités langagières associées aux activités scientifiques

20Il s’agit d’articuler des pratiques langagières spécifiques aux démarches intellectuelles précédentes : des pratiques argumentatives et justificatives, lors de discussions et de débats mis en place une fois que les élèves en groupe classe ont vécu les moments particuliers de manipulations présentés plus haut. Il s’agit bien d’apprendre à argumenter, avec comme arguments les éléments découverts ensemble, à l’école, lors des manipulations, éléments qui constituent les références élaborées collectivement.

21La classe en tant que communauté d’apprentissage est donc considérée « comme une communauté de recherche », bien sûr toutes proportions gardées : entre le chercheur au sein de la communauté scientifique et le bambin de trois à six ans parmi ses pairs, il y a de la distance, mais, vu nos références épistémologiques (celles précisées ci-dessus), nous considérons que les activités intellectuelles (découvrir, mettre en relation, problématiser, modéliser) sont de même nature.

1.4. Conclusion sur les relations entre les sciences et les « activités scientifiques possibles » à l’école maternelle

  • 19 Selon les références que nous avons choisies pour caractériser les sciences (d’après Bachelard, Fab (...)

22Les recherches en psychologie cognitive indiquent que les enfants à l’âge de l’école maternelle sont capables de conceptualiser, de raisonner et de considérer les états mentaux et les pensées d’autrui. Il apparaît qu’à l’école maternelle il est possible de mener des activités scientifiques en référence étroite avec celles qui caractérisent actuellement les sciences : la découverte, la modélisation, la problématisation19. Certes les activités resteront à un niveau très modeste, mais la relation est authentique, elle n’est pas d’identité, elle est « de référence ». Même chose pour ce qui est des parallèles entre la communauté de recherche et d’élaboration des connaissances en classe et la communauté de chercheurs : à nouveau il n’y a pas identité mais de façon très humble simplement référence, sur le registre épistémologique.

23Qu’en est-il des activités réelles, les pratiques « du terrain » ?

2. Quelles sont les pratiques « en sciences » actuellement à l’école maternelle ?

2.1. Présentation de la recherche INRP

24Les résultats concernant les pratiques actuelles sont ceux d’une recherche INRP qui se termine. Il s’agit de la recherche ADMSDM (Analyse didactique des moments scolaires de découverte du monde à l’école primaire), 2007-2010. Cette recherche est financée par l’INRP dans le cadre des programmes scientifiques « didactiques et curriculum » et « professionnalité enseignante ». Elle est pilotée par Joël Bisault, UMR STEF (ENS Cachan-INRP) & université de Picardie.

2.1.1. Objet de la recherche

25Dans une perspective de didactique curriculaire cette recherche vise une caractérisation et une objectivation des « moments scolaires » (Lebeaume, 2000) de sciences à l’école primaire à partir d’une description des pratiques scolaires effectives. Il s’agit d’examiner les relations entre les textes officiels, les préparations et discours des enseignants et les pratiques réelles. Les résultats devraient permettre d’envisager un impact didactique sur le curriculum, à savoir proposer une cohérence en terme de progressivité de l’enseignement scientifique tout au long du cursus scolaire, en préciser les nécessaires ruptures (selon l’âge des élèves) et les indispensables continuités (selon un registre scientifique).

2.1.2. Méthodologie pour le recueil des données

Types de corpus

26La visée est curriculaire : il ne s’agit pas ici de questionner les savoirs à faire acquérir aux élèves, mais de comprendre ce que les maîtres recherchent, et les dynamiques des mises en œuvre. C’est pourquoi trois types de corpus ont été effectués, afin de mieux cerner les visées des enseignants : les différents écrits professionnels des enseignants, les pratiques scolaires effectives (séances vidéoscopées), des entretiens avec les enseignants. Le recueil des données s’est étendu sur deux ans.

Choix des participants

27Tous les enseignants concernés sont des enseignants chevronnés pratiquant régulièrement des activités scientifiques, ils nous ont été signalés à ce titre par leur inspecteur de l’Éducation nationale. Nous sommes conscients que nous considérons des cas minoritaires, puisque la grande majorité des enseignants ne pratique pas régulièrement des activités scientifiques en classe (Andries et al., 1993), mais l’objectif était d’analyser ce que sont les activités scientifiques quand elles existent. Pour la partie concernant l’école maternelle, seize projets ont été étudiés (issus de douze enseignants différents). Des projets dans les quatre sections de l’école maternelle ont été observés. Chaque projet comportait plusieurs séances, quatre au minimum, jusqu’à douze. Ces seize projets ont été analysés, quatorze séances filmées, douze entretiens passés : 42 éléments ont été soumis à catégorisation.

Corpus supplémentaire

28Alors que ce n’était pas prévu initialement, nous avons en fait profité de trois expositions sur les activités scientifiques menées en maternelle, à l’échelle départementale et à l’échelle nationale, pour analyser les comptes rendus des activités proposées. Nous avons aussi interrogé certains des exposants. Ce « corpus supplémentaire » n’a pas fait l’objet de la même analyse que les trois autres corpus de recherche mais il nous a permis de confronter les résultats obtenus avec un échantillon restreint mais choisi, à ceux d’un échantillon beaucoup plus grand (120) et surtout beaucoup plus ouvert.

2.1.3. Méthodologie pour l’analyse des données

29Les cadres théoriques utilisés pour l’analyse des corpus sont les suivants :

  • Les cadres théoriques de la didactique curriculaire, tels que développés par les travaux de Martinand (1986-2001). Ainsi ce qui est interrogé est la visée de la tâche scolaire, son sens par rapport aux références (pratiques sociales) et dans le cadre de l’ensemble de la scolarité. Relève également de la didactique curriculaire le fait qu’en primaire les champs disciplinaires sont « éclatés » et se chevauchent, principalement aux cycles I et II. C’est pour cette raison que l’analyse didactique n’est pas celle des contenus disciplinaires, puisqu’il ne s’agit pas de l’acquisition de contenus scientifiques, de savoirs, mais de « la construction progressive d’un rapport scientifique au monde et du développement d’une instrumentation. » (Coquidé 2007, p 81). Cette non-disciplinarité fait que l’on est amené à penser à une spécificité didactique pour le primaire. Dès 1995 Martinand propose de penser l’enseignement en primaire comme une spécialité et non comme une polyvalence.

  • Les cadres théoriques de la didactique des sciences, notamment la prise en compte de la modélisation (Martinand, 1992, 1994, 2001) et de la problématisation (Fabre, 1999, Orange, 2000, 2004) et leur adaptation au niveau de l’école maternelle (Ledrapier, 2007). Sont également pris en compte pour l’analyse des données, les résultats des recherches en didactique des sciences portant sur l’influence des conceptions épistémologiques des enseignants et de leur influence sur leurs pratiques (Porlan-Ariza, Garcia-Garcia, Rivero-Garcia et Martin del Pozo 1998, Ledrapier 2000).

  • Les cadres théoriques spécifiques à l’école maternelle (Plaisance, 1977, 1986) et tout particulièrement ceux qui concernent la logique d’action centrée sur « le faire » (Bautier, 2006, Ledrapier, 2007). Ces derniers s’appuyant sur les théories de l’action et de l’activité développées par Wallon (1942, 1945) et Léontiev (1975).

30En cohérence avec ces cadres théoriques, il s’agissait de déceler la ou les logiques mises en œuvre par les enseignants, c’est-à-dire les références sur lesquelles ils s’appuient pour justifier la conception et l’animation de leurs séances. Le fait d’avoir trois types de corpus pour chacun des enseignants permettait de couvrir au maximum le champ d’investigation et a priori de voir comment ils se complétaient. Ainsi les questions posées aux différents corpus étaient : le caractère scientifique de la séance tient-il essentiellement au fait d’avoir un contenu scientifique (quel qu’il soit) ? Ou au fait de suivre une démarche scientifique ? Dans le cas du choix d’une démarche scientifique, est-ce une démarche d’investigation de type POHERIC (avec question, hypothèses, expériences et résultats) ? Est-ce une démarche de découverte de phénomène (heuristique) ? Est-ce une démarche de type problématisation ? Est-ce une démarche de type modélisation ? Est-ce une démarche d’un autre type et si oui lequel ? Sont apparues d’autres logiques prioritaires (souvent après une première analyse). Des logiques centrées sur l’enfant : la logique de l’activité où l’important est « le faire » (logique si prégnante dans l’histoire de l’école maternelle), logique où il s’agit ici avant tout de manipuler. Ou encore la logique d’expressivité spontanée (favoriser l’expression personnelle de chacun). Ou encore les logiques de développement mental. Des logiques centrées sur le langage, l’aspect scientifique résidant alors dans le fait qu’il s’agit de raisonnement et d’argumentation, et dans des particularités syntaxiques et sémantiques. Logique de l’entrée dans l’écrit avec entre autres une centration autour des « albums scientifiques » et l’importance de la trace finale « dictée à l’adulte ».

2.2. Résultats de la recherche

31Élaboration de catégories

32Cette analyse didactique a donné lieu à une catégorisation ; les catégories ont été élaborées en fonction des différentes logiques qui sous-tendaient la conception, l’effectuation des séances, et les entretiens. A priori, nous avions anticipé trois grandes catégories (avec des sous-catégories) selon la logique de l’action, la logique de démarche et la logique de connaissances (et nous pensions que cette dernière s’avérerait peut-être vide ou presque). Les premiers résultats nous ont obligées à revoir la catégorisation, les faits d’observation ne se révélant pas aussi simples. D’une part, d’autres logiques existaient : celles propres à la forme scolaire de « la maternelle », ainsi qu’aux différents courants qui ont traversé cette école. Par exemple, l’importance des situations déclenchantes, le jeu, la théâtralisation, le fonctionnement par atelier qui structure la journée et la semaine, l’expression personnelle, la créativité et surtout une grande prise en compte de l’intérêt, de la motivation. D’autre part, plusieurs logiques se combinaient en proportions comparables, ce qui nous a obligées à proposer un classement, nous a fait aboutir à un classement en neuf catégories.

33Le tableau suivant rend compte de la catégorisation effectuée.

Tableau 1. Catégorisation selon les logiques de pilotage

2.3. Observations sur cette catégorisation

2.3.1. Coexistence de logiques multiples

34La catégorisation est loin d’être aussi tranchée qu’un tel tableau pourrait le laisser paraître, la coexistence de différentes logiques est l’aspect le plus marquant, et la logique dite dominante l’emporte parfois de peu sur une seconde logique très présente aussi. En particulier lorsque les objectifs langagiers ne dominent pas ils sont tout de même très présents : les séances où les objectifs scientifiques prédominent conservent presque toujours de forts objectifs langagiers. L’inverse est beaucoup moins vrai : pour les catégories centrées sur le langage (soit les catégories 2, 3 et 4), ainsi que pour les catégories 1 et 8, les objectifs scientifiques (quels qu’ils soient) sont souvent très peu marqués. Dans quasiment tous les cas les séances ont une structure très imprégnée par la forme scolaire propre à l’école maternelle (sauf les catégories 8 et 9). Il s’agit notamment d’une introduction des séances, très ritualisée (marotte, devinette/surprise ou album), et de la structure dite « en atelier », avec généralement des fiches individuelles à remplir. La conclusion première est que chaque enseignant combine de façon très personnelle des influences diverses et fait ainsi preuve d’une grande professionnalisation. En nous appuyant sur des travaux de recherche antérieurs (Plaisance 1977, 1986, Ledrapier 2000) l’analyse des données a permis de relever quatre sortes d’influence : les multiples courants qui ont traversé l’école maternelle, les représentations épistémologiques que chaque enseignant a des sciences, ses conceptions sur l’apprentissage et celles sur l’enseignement. Par contre ce « métissage personnel » n’est que peu ou pas argumenté, il reste très largement intuitif et implicite. À une exception près, toutes les séances produites par un même enseignant entrent dans une même catégorie. C’est donc bien les caractéristiques liées à l’enseignant qui vont orienter les pratiques effectives. La classification des projets présentés lors des trois expositions scientifiques a confirmé les résultats obtenus avec notre échantillon initial.

2.3.2. Des différences entre pratiques déclarées et pratiques effectives

35Pour un même enseignant la catégorisation ne donne pas les mêmes résultats selon le type de corpus analysé : il y a de grandes différences entre ce qui est « affiché » en préparation de séance et la pratique effective. Ainsi, à part une stabilité relative pour les catégories centrées sur le langage (2, 3, 4), toutes les autres varient, et beaucoup. Il y a notamment un glissement de la catégorie 5 à la 6 : les séances à préparations centrées sur la démarche scientifique, s’avèrent à l’observation plutôt centrées sur les connaissances. La catégorie 6, centrée sur les contenus, n’est quasiment pas représentée pour l’analyse des écrits, mais elle devient majoritaire à l’analyse des pratiques effectives. À l’observation, une seule séance privilégie effectivement la démarche et est classée en catégorie 5 (démarche scientifique), comme l’était la préparation correspondante.

36Regardons les choses de plus près. Considérons des séances classées à partir de l’analyse des préparations dans la catégorie 5 (démarche scientifique). On trouve dans ces préparations comme objectif : « problématiser » et « modéliser ». Il apparaît, dans le déroulement de la séance effective et dans l’entretien, que l’emploi de ces termes ne coïncide pas avec leur signification scientifique. En fait problématiser ne recouvre que la simple formulation d’un questionnement, de plus posé par l’enseignant (pour exemple : De quoi les phasmes ont-ils besoin ?). Pour modéliser il y a confusion avec le fait de réaliser une maquette (exemple : modélisation en pâte à modeler avec fil rigide pour figurer un phasme). Il en va de même avec les termes hypothèses et expériences, et ces deux termes sont présents dans toutes les préparations classées en catégorie 5 (contrairement aux termes problématiser et modéliser qui sont rares). Là encore ils s’avèrent le plus souvent inappropriés. Ainsi il est demandé aux élèves de faire des hypothèses mais ce qui est attendu est en fait une prévision comportementale. Il s’agit d’un simple pronostic, tout au plus d’une conjecture et non d’une hypothèse au sens scientifique du terme (qui elle serait relative à une tentative d’explication causale). De même, l’expérience n’est souvent qu’une simple manipulation qui ne relève pas de l’expérience au sens scientifique du terme. Les erreurs d’interprétation sur ces quatre termes (problématiser, modéliser, hypothèses et expériences) sont gênantes parce que ce sont justement ces termes-là qui sont mis en avant comme critères de scientificité. Indépendamment de ces méprises sur le sens de ces termes scientifiques, l’analyse des pratiques effectives montre que le plus souvent ce sont les connaissances qui priment. En effet, ce sont les réponses, et surtout le fait qu’elles soient justes, qui apparaît comme important : c’est ce qui est noté et c’est ce dont il faut se souvenir. Ces séances, classées dans la catégorie 5 suite à l’analyse des préparations (démarche scientifique), apparaissent donc sans équivoque en catégorie 6 (connaissances scientifiques) lors de la catégorisation des pratiques effectives. Les entretiens, par contre, tendent à confirmer la catégorisation issue des préparations : il y a une assez bonne coïncidence entre discours oral et écrit, mais dans les pratiques il en va autrement. Il y a d’autres cas, mais à la marge : une partie des séances classées de type 5 ou de type 7 à l’analyse des préparations, sont en fait classées après observation dans le type 9. Ce que nous analysons comme l’existence d’un décalage entre le savoir-faire de ces enseignants et ce qu’ils disent : il y a une professionnalité pratique certaine mais le recul est moins grand. C’est très clair à l’entretien : ces enseignants pensent que, ce qu’il convient de faire en sciences, c’est calquer les séances sur la démarche scientifique expérimentale (POHERIC), et c’est ce qui apparaît dans leur préparation. Alors que leurs pratiques effectives sont plutôt de l’ordre des démarches heuristiques, de la modélisation et de la problématisation, tout en mettant en œuvre des pratiques langagières argumentatives, et des pratiques « d’écriture » par les élèves, en alternant des temps individuels et des temps réellement collectifs.

2.3.3. Répartition dans les catégories

37Les catégories 1, 8 et 9 sont minoritaires (une personne en catégorie 1, une en 8 et deux en 9). Le reste se répartit pour moitié dans les catégories 2, 3 et 4 (centration sur le langage et la motivation) et pour moitié dans les catégories 5, 6, 7 (centration « scientifique »).

38Le fait que la catégorie 1 soit vide pour le corpus écrit, vide pour le corpus entretien et ne contienne qu’une seule personne pour le corpus observation, pose un problème Cette logique (apprentissage par l’action) est très présente dans les différents corpus, on ne peut donc la passer sous silence, mais elle n’est quasiment jamais prédominante, sauf pour une personne et uniquement à l’observation. Lors des entretiens on remarque une sorte de « naturalisation » de la démarche scientifique expérimentale comme si elle devenait pour les enseignants la démarche d’apprentissage « naturelle ». On constate une oscillation permanente entre « démarche scientifique » et processus d’apprentissage. Le fait que cette catégorie soit quasiment vide (bien que relevant d’une logique quasi omniprésente), nous semble interprétable comme le résultat de vingt ans d’Instituts universitaires de formation des maîtres, puisqu’à la fin des écoles normales ce modèle (apprentissage par l’action) était mis « à la pointe » de ce qu’il était « conseillé » de faire (Cf. modèle de M. Crahay « pour apprendre » à l’école maternelle, Crahay, 1988).

39Le fait que la catégorie 9 soit si peu représentée nous paraît s’expliquer autrement : cela nous paraît indiquer qu’elle ne correspond pas à l’idée de ce que les enseignants pensent qu’ils « doivent » faire.

40La catégorie 8 est très minoritaire également. Les « projets de vie » ne sont donc pas (ou plus) ce qui domine pour piloter les « activités », en tout cas les activités scientifiques à l’école maternelle. Dans tous les cas il est difficile de saisir en quoi ils sont scientifiques, il s’agit plutôt de familiarisation avec des objets (presse-fruits), ou avec des situations (jardinage).

41Les autres pratiques analysées se répartissent pour moitié dans les catégories 2, 3 et 4, et pour moitié dans les catégories 5, 6, 7. Ce qui signifie que quasiment la moitié des corpus analysés présente une logique basée sur les acquisitions langagières et les spécificités de l’école maternelle (motivation, activité) et l’autre moitié présente une logique basée sur les caractéristiques des activités scientifiques (ou ce que les enseignants pensent qu’elles sont).

42La quasi-totalité du corpus supplémentaire, le corpus issu des expositions, relève des catégories 2, 3, 4, et 5, etc. et la catégorie 5 est largement majoritaire (60 %). Or c’est la catégorie qui, nous l’avons dit, présente un glissement certain à l’observation : analysée comme une logique de « démarche scientifique » dans les préparations, elle devient logique de contenu à l’observation.

2.4. Conclusion sur l’analyse des pratiques réelles actuelles

43Par rapport à la question qui est la nôtre, à savoir le rapport entre les sciences et les activités scientifiques actuelles pratiquées à l’école maternelle, nous tirons de cette recherche trois cas de figure. Nous avons grosso modo une partition en deux : la moitié des enseignants considérés suit une logique déclarée scientifique (à tort ou à raison), l’autre moitié suit une logique langagière. Dans le premier cas, celui de la logique scientifique, l’effectif se scinde à nouveau en deux parties : soit les enseignants considèrent la science comme un processus, et c’est alors la fameuse démarche scientifique d’investigation (POHERIC) qui domine, ce qui donne concrètement des pratiques de résolution de problème, avec bien souvent une centration sur la justesse de la réponse. Soit les enseignants considèrent la science comme un ensemble de vérités, et ce sont les connaissances à acquérir et leur « justesse » qui sont recherchées. Dans les deux cas, la question « du vrai et du juste » est prédominante. Ces deux cas étant intimement entremêlés puisque la majorité des enseignants chevronnés considérés se déclarent être dans le premier groupe (corpus préparation et entretien) et ont par contre des pratiques relevant plutôt du second (corpus observation des séances). En particulier seules les connaissances à acquérir sont évaluées et font l’objet de la synthèse orale et de la trace écrite.

44Pour l’autre moitié de notre échantillon, celle qui suit une logique langagière, les aspects scientifiques ne sont quasiment pas considérés, la centration est sur le langage : c’est essentiellement l’usage de mots justes, de tournures langagières bien adaptées qui est visé. Tout autre domaine que le domaine scientifique aurait aussi bien convenu pour l’exercice, si ce n’est qu’il semble plus motivant que d’autres domaines du fait des manipulations (souvent nommées « expériences »). Les activités scientifiques sont alors essentiellement un alibi, une motivation pour enrôler les élèves dans des activités langagières, « le français par les sciences » en quelque sorte.

3. Discussion, conclusion et perspectivespour la formation des enseignants

45C’est la combinaison de trois grands facteurs qui conduit chaque enseignant de l’école maternelle à la pratique globale qui est la sienne pour les « activités scientifiques » : sa conception de l’apprentissage pour des élèves de maternelle, les priorités qu’il pense devoir donner à son enseignement (logique éducative spécifique à la maternelle) et sa représentation des sciences et de leur enseignement-apprentissage. Les activités scientifiques menées actuellement à l’école maternelle par des personnes chevronnées sont grosso modo pour moitié centrées sur le langage et pour moitié centrées sur les caractères scientifiques (moitié démarche scientifique et moitié connaissances).

46En mettant en regard ce que la recherche en didactique a montré comme « possibles » pour une éducation scientifique à cet âge et les pratiques réelles, on ne peut que constater une non prise en compte de la recherche. Fort peu de pratiques correspondent à une démarche heuristique, de modélisation, de problématisation, de conceptualisation, ni même d’argumentation. Elles font au contraire référence à des conceptions dépassées de la science puisque majoritairement centrées sur la résolution de problème selon une démarche prototypique mythique (POHERIC), et/ou sur la vérité des réponses apportées.

47Avec la fin des leçons de choses il y avait eu un changement épistémologique nous explique Kahn (1999, 2002) : on sort du « positivo-scientisme » pour entrer dans le paradigme de la résolution de problème. Michel Fabre (1999) dénonce le paradigme actuel, pour lui la résolution de problème en arrive à constituer une nouvelle image de la pensée. Il montre comment l’accent est mis sur la résolution de problème au détriment des autres phases de la problématisation (position puis construction de problème).

48Les recherches en didactique des sciences montrent que d’autres activités scientifiques, plus en cohérence épistémologiquement parlant avec les sciences actuelles, sont possibles. Mais de telles pratiques nécessitent une formation spécifique de haut niveau, adossée à la recherche. Une telle formation pourrait être effective dans l’optique de la professionnalisation des enseignants, au sens ou l’entendent actuellement les chercheurs, c’est-à-dire au sens d’un expert concepteur de sa pratique et capable de la justifier, de l’analyser à l’aide de savoirs universitaires. Il ne peut y avoir professionnalisation en l’absence de savoirs formels capables d’orienter la pratique. Ces savoirs sont élaborés scientifiquement, par la recherche en université. Bourdoncle le rappelle, « tout processus de professionnalisation implique l’université, lieu de production de rationalisation et de diffusion des savoirs de haut niveau sur lesquels la profession assoie ses prétentions de compétences, d’exclusivité et d’autonomie » (Bourdoncle, 1993 p. 108). Les savoirs issus des didactiques des disciplines font partie de ces savoirs, y compris pour les enseignants du premier degré. Tant de choses fondamentales se jouent à l’école maternelle qu’il y faut des professionnels : des experts de l’apprentissage, des experts de l’enseignement, des experts de la petite enfance. Une telle formation universitaire professionnelle est donc indispensable pour les enseignants de l’école maternelle, afin de se montrer à la hauteur des enjeux sociaux : la réussite scolaire du plus grand nombre d’élèves et, dans le cas présent, une meilleure éducation scientifique pour tous les élèves.

« Ce n’est pas le fétichisme invétéré de ses parents qui peut interdire à un individu placé dès son enfance dans des conditions favorables de s’approprier et d’utiliser avec le maximum d’efficacité les notions et les formules intellectuelles qui mettent chaque jour davantage la causalité physique à la discrétion de l’homme. » (Henri Wallon).

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Notes

1 Plan de rénovation des sciences et de la technologie à l’école primaire.

2 « Les recherches de ces dernières décennies montrent qu’il existe déjà chez le bébé des activités cognitives assez complexes, ignorées par Piaget. » (Houdé, 2004, p. 86).

3 Elle était déjà considérée comme la « chatouille de l’âme » dès la fin du xixe siècle, par Théodule Ribot, titulaire de la première chaire de psychologie au collège de France.

4 Baillargeon propose une pédagogie et/ou une « didactique de la physique dans les premiers mois de la vie » !

5 Ces travaux sont validés par des données d’imagerie cérébrale.

6 Le problème avec les tâches piagétiennes est que la plupart d’entre elles sont justement des tâches « piégeantes ». Houdé signale qu’évidemment Piaget choisissait sciemment des tâches « piégeantes » pour voir si la rationalité de l’enfant y résisterait (Houdé, 2004).

7 Les termes en italiques sont soulignés par Peterfalvi.

8 « La théorie des stades de l’intelligence, qui a fait la célébrité de Piaget, est très élégante, séduisante et, à première vue, convaincante. Durant la seconde moitié du xxe siècle elle a profondément marqué la façon de penser le développement cognitif dans le monde de la psychologie et de l’éducation. C’est toutefois elle qui, […] fait l’objet des critiques les plus fondées de la part de la “nouvelle psychologie de l’enfant.” » (Houdé, 2004, p. 17).

9 « L’erreur de Piaget, et de tous ceux de son époque, est d’avoir réduit l’action à l’action motrice ». Et, « L’hypothèse de Piaget est qu’il [le bébé] produit ces variations, et donc que tant qu’il en est incapable il ne comprend rien. » « Piaget a tenté d’analyser l’acte comme source de la pensée […] le bébé de quatre mois, incapable d’attraper un objet […] n’en pense pas moins. Nous sommes bien obligés de tenter d’analyser cette pensée comme source de l’acte. » (Lecuyer, 2000, p. 95-97).

10 À ce dernier type on peut associer les travaux centrés sur le rôle des dessins (Calmettes, 2000, Gardet et al., 2005) et également ceux qui analysent le changement conceptuel ou le développement psychologique grâce à ces activités (Ravanis, 2004, Resta-Schweitzer, 2009).

11 Enseignement adapté de la démarche OHERIC (Observation, Hypothèses, Expériences, Résultats, Conclusion) en fonction de l’âge des enfants, selon la théorie piagétienne. C’est le cas entre autres p. 39, 40, 50, 51, 52, 158, 159 de leur ouvrage (édition 2007).

12 Comme la leçon de chose était en cohérence avec le positivo-scientisme de l’époque (xixe siècle).

13 L’étonnement en tant que surprise devant ce qui est nouveau, devant l’imprévu.

14 Par exemple : faire des bulles de cinq manières différentes, faire des bulles plus grosses ou au contraire plus petites que les premières faites, ou encore faire des bulles sur un rythme lent ou rapide.

15 Par exemple : faire grandir puis diminuer l’ombre portée d’un objet, de trois manières différentes.

16 Le caractère scientifique ne porte pas sur « dire le vrai », mais sur le double travail : « percevoir des effets variables » puis « formuler les relations perçues ». L’objectif n’est donc pas ici de faire travailler la physique newtonienne, comme ce sera le cas au lycée. Nous pensons que le fait de passer par ces différentes étapes est un cheminement important, car il pourrait permettre à la fois de mieux maîtriser le nouveau modèle (newtonien ici) mais aussi de se rendre compte de la manière dont progressent les sciences.

17 Par exemple : les élèves font rouler différentes balles dans des gouttières, en fin de course les balles chutent au sol, elles roulent ensuite à terre, Les élèves désirent ensuite recueillir les balles dans un récipient, afin de pouvoir recommencer leur activité sans avoir à aller chercher les balles dans toute la salle. Ils placent les seaux à l’aplomb des orifices des gouttières. Ils constatent vite qu’aucune balle ne tombe dans un seau. Ils vont progressivement changer de système explicatif. Au début ils associent une vitesse à chaque balle et constatent que plus elle est lourde plus la vitesse associée est grande « plus c’est lourd plus ça va vite ». Ensuite ils constatent que cette vitesse dépend aussi de la pente : « plus c’est penché plus çà va vite ». Ensuite ils s’aperçoivent que « plus c’est long plus ça va vite ». Finalement ils prennent conscience que la vitesse d’une balle augmente tout au long du trajet. Cà c’est une sacrée découverte : ils jubilent ! Ils s’aperçoivent ensuite que « plus ça va vite plus elles sautent loin ». Finalement, avec l’entrainement ils arrivent à prévoir où mettre les seaux en fonction de la balle qui roule (son poids), en fonction de la pente du circuit, et en fonction de sa longueur. (À nouveau c’est clairement une « ‘erreur du point de vue de la physique, mais c’est une étape qui correspond à ce qu’ils perçoivent et donc aux relations qu’ils peuvent construire). Ils se débrouillent vite très bien, et placent bien les seaux aux lieux d’impacts avec de moins en moins d’hésitations, Ils sont extrêmement fiers de leurs prévisions, alors que la situation première les perturbaient (les balles « volaient par dessus les seaux » / « refusaient d’aller dans les seaux) ! » [de colère certains renversaient les seaux].

18 Prenons un exemple. À propos du roulement sur un plan incliné, dans un premier temps les élèves vont traiter un premier type de problème, un problème concret : « Comment faire pour que la balle roule plus vite ? ». Vient alors une « étude des conditions » : différents essais sur différentes pentes. La problématisation consistera à leur demander de justifier leurs réponses : Comment ont-ils fait, qu’est-ce qui leur a permis de dire qu’une balle allait plus ou moins vite ? En particulier lors d’une course qu’est-ce qui leur a permis de dire que telle balle allait plus vite que telle autre ? Autrement dit, nous leur demandons de prouver la validité des « savoirs » obtenus, de justifier la méthodologie employée (et ils trouvent plusieurs méthodes, en l’occurrence pas celle qui est la plus simple pour nous adultes et qui consiste à prendre deux circuit identiques avec départ simultané, méthode ne correspondant pas à leur niveau de développement du concept de temps).

19 Selon les références que nous avons choisies pour caractériser les sciences (d’après Bachelard, Fabre, Orange Martinand).

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Pour citer cet article

Référence papier

Catherine Ledrapier, « Découvrir le monde des sciences à l’école maternelle : quels rapports avec les sciences ? »RDST, 2 | 2010, 79-102.

Référence électronique

Catherine Ledrapier, « Découvrir le monde des sciences à l’école maternelle : quels rapports avec les sciences ? »RDST [En ligne], 2 | 2010, mis en ligne le 15 mars 2013, consulté le 12 juillet 2024. URL : http://journals.openedition.org/rdst/291 ; DOI : https://doi.org/10.4000/rdst.291

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Auteur

Catherine Ledrapier

catherine.ledrapier@univ-fcomte.fr
Université de Franche-Comté (IUFM), UMR STEF (ENS Cachan, INRP)

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Droits d’auteur

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Le texte seul est utilisable sous licence CC BY-NC-ND 4.0. Les autres éléments (illustrations, fichiers annexes importés) sont « Tous droits réservés », sauf mention contraire.

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