Des Sciences à l'école

Ouvrage qui tente, le plus simplement et le plus succinctement possible, de répondre non pas à la totalité des questionnements ou des intérêts possibles d’enfants de 5 à 12 ans… mais presque! De type «encyclo­pé­die pratique», il offre un support à l’intervention de tout adulte oeuvrant auprès de ces jeunes ; quels que soient chez chacun (parent, enseignant, enfant lui-même), ses goûts, ses antécédents, son environnement, son milieu culturel ou ses moyens financiers.

Pour le lecteur assidu — ou l’insatiable curieux — amateur de sentiers panoramiques qui souhaite une visite guidée pour ne rien manquer, je suggère de traverser l’ouvrage entier, de la première à la dernière page. Il ne s’ennuiera pas, j’en suis sûr : au passage mille surprises l’attendent et quantité de bons moments.

Pour celui et celle qui, comme moi assez souvent, préfèrent tracer leurs propres itinéraires selon l’humeur et l’intérêt du moment ou encore selon ce qui se présente en cours de lecture, la table des matières sera un allié indispensable. Ils pourront fureter comme bon leur semble et approfondir un sujet ou l’autre selon leurs besoins. Ils pourront aller et venir à leur guise, suivre leurs coups de cœur, sans pour autant s’en trouver pénalisés. Bien sûr, cette trajectoire aléatoire obligera à l’occasion de tolérer une certaine dose d’ambiguïté, jusqu’à ce qu’ils rencontrent la bribe d’information manquante. Comme une unité de pensée traverse tout l’ouvrage, ils ne tarderont sans doute pas à saisir la teneur de n’importe quel propos.

Pour les timides — ou sceptiques — qui ne voient au premier abord qu’un ouvrage de plus au rayon de l’enseignement des sciences, je suggère de le consulter en dilettante ou au détour d’un questionnement sur un événement d’actualité touchant l’univers des sciences : tremblement de terre, tornade, éclipse de lune ou de soleil, découverte d’un nid de faucons pèlerins sur le rebord d’une fenêtre du 39e étage d’un gratte-ciel, pluie d’étoiles filantes, peu importe. Il suffira de consulter la table des matières pour repérer l’information ou le projet le plus pertinents : de courts articles de vulgarisation ont été réalisés afin d’aider tout néophyte à s’informer rapidement sur l’ensemble des sujets susceptibles d’être abordés par les jeunes.

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Dans ce premier fascicule, qui comporte également l’Avant-propos de l’ouvrage entier, l’auteur entend justifier le développement d’une pensée scientifique dès l’âge de cinq ans, préciser ce qu’il faut entendre par esprit scientifique et par «faire» des sciences, justifier l’adoption d’une «pédagogie par projets», le recours systématique aux «questions-outils» pour révéler le potentiel des jeunes et l’adoption du «constructivisme radical» comme éclairage dominant. Enfin, l’auteur laisse entrevoir en quoi l’ouvrage s’inscrit dans la perspective du renouveau pédagogique contemporain et, au passage, comment l’ordinateur peut apporter sa contribution à l’entreprise.

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Ce second fascicule met en perspective la pensée magique et son opposée, la pensée rationnelle : leur nature et, surtout, leur développement. La notion de causalité, étant au cœur de ces modes de pensée, est rapidement esquissée puis, précisée, au fil de l’action pédagogique à l’intérieur d’une classe de maternelle 5 ans, celle de Michou, une enseignante d’expérience. Cette illustration permet littéralement de « voir » le déroulement des interactions dans cette classe à mesure qu’évoluent les idées des enfants. Des « bulles » permettent d’avoir accès aux pensées de l’enseignante et de celles d’un tuteur virtuel, Fred, qui selon le cas, précise, justifie ou, simplement, attire l’attention du lecteur sur ce qui se déroule à l’intérieur de cette classe confrontée ici, pour fins de démonstration, au phénomène bien connu de la flottabilité (ou non) de certains objets du quotidien.

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Ce troisième fascicule met l’accent sur le second élément clé de la pensée scientifique : le recours systématique au fait de nature empirique. Ainsi les principaux termes employés doivent-ils toujours renvoyer à de tels faits : c’est leur définition «opératoire». Les énoncés (affirmation) de nature empirique doivent aussi s’appuyer sur de tels faits. Ainsi pour être admis au plan scientifique, tout énoncé devra-t-il subir un double test : la corroboration (la recherche, fructueuse, de faits permettant d’étayer l’énoncé) et une honnête tentative de réfutation (la recherche, infructueuse celle-là, de faits permettant de contredire l’énoncé). Ceci dit nous retournerons dans la maternelle 5 ans de Michou, l’enseignante. Cette fois, autour du prétexte de la germination et de la croissance des plantes. On verra avec quelle facilité elle parvient à développer ces « exigences de rigueur scientifique » chez ses tout-petits. Une fois encore, afin d’éclairer la dynamique de la classe et les buts poursuivis, Fred, le tuteur virtuel, glissera ponctuellement ses commentaires.

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Ce quatrième fascicule porte sur le troisième élément clé de la pensée scientifique, le statut particulier de la vérité : la validité d’une affirmation de nature scientifique repose toujours sur un ensemble de présupposés, c’est son domaine de validité, et comporte toujours le caractère « jusqu’à nouvel ordre ». Une fois encore on retournera dans la maternelle 5 ans de Michou, où on verra cette dernière à l’œuvre autour du thème des têtards pour amener progressivement ses tout-petits à développer et adopter une conception «scientifique» de la vérité. On sera notamment témoin de l’importance de l’émerveillement comme moteur de la connaissance. Fred, le tuteur virtuel, y ajoutera comme toujours ses commentaires.

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Ce cinquième chapitre traite de l’observation, sa nature et son développement, aussi de la distinction sensations – perceptions et des facteurs nombreux qui influencent ces dernières. On retournera dans la classe de maternelle de Michou, l’enseignante, et on la verra à l’œuvre auprès d’enfants cette fois captivés par la beauté complexe des feuilles d’arbre à l’automne. On verra notre enseignante s’appliquer à développer le sens de l’observation, bien sûr, mais également un mode de d’expression (et de pensée) plus nuancé et plus rigoureux. Aussi on la verra exploiter la multiplicité des perceptions individuelles et introduire le « dessin d’observation », cette façon particulière de dessiner qui, sous des apparences ludiques, recèle un potentiel formateur de première importance.

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Ce sixième fascicule traite à nouveau de la connaissance scientifique, mais cette fois sous l’angle de son mode de production et, surtout, de l’intervention destinée à son enrichissement chez les élèves. On verra que ce mode cognitif n’est pas foncièrement différent de la démarche usuelle de résolution de problèmes utilisée au quotidien par chacun de nous, voire par l’ensemble des vertébrés. On retournera une dernière fois dans la classe de Michou, l’enseignante de maternelle 5 ans, pour la voir cette fois accompagner l’exploration du thème de la Lune par ses jeunes élèves. On verra chez ces derniers leur pensée évoluer au point d’en venir progressivement à découvrir, malgré les apparences trompeuses de la Lune (n’apparaît-t-elle pas plane et de forme changeante tout au long du mois?), sa sphéricité véritable.

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Ce septième fascicule porte sur l’espace : le Soleil, la Lune, les planètes, les étoiles, les constellations (tant leur formation, leur comportement que leur évolution); mais également sur les comètes, les galaxies, les aurores boréales, les éclipses, etc. Autant d’objets de fascination et d’interrogation, pour tous les groupes d’âges, jeunes et moins jeunes. On verra à l’oeuvre des classes de jeunes de 5 à 12 ans et leurs différents enseignants répartis dans des écoles de milieux très divers. On sera à même de voir comment se planifient et se réalisent les interventions de façon à engager pratiquement chaque élève selon ses goûts et ses capacités. Non seulement les verra-t-on réaliser leurs propres explorations ou leurs divers montages, mais on verra dans plusieurs cas évoluer leur pensée au contact de leurs pairs et sous l’influence des adroites interventions ponctuelles de leur enseignant respectif

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Ce huitième fascicule porte sur la Terre : le globe lui-même, sa genèse, ses transformations incessantes sous l’effet des forces internes ou des cataclysmes provoqués par la chute de corps célestes. On se penchera donc sur les volcans, les secousses sismiques, le déplacement des continents (plus généralement, des plaques tectoniques), les différents mécanismes de l’érosion; et bien sûr, les pierres, les cristaux et leurs minéraux, aussi les cailloux, le sable, la glaise. Sans oublier cette source de fascination et de questionnement que sont les fossiles. Autant de sujets d’explorations empiriques sur lesquels nous retrouverons à l’œuvre dans leur classe respective des élèves de 5 à 12 ans de milieux fort différents. On sera à même d’apprécier les interventions (et leur absence) de multiples enseignants de tempéraments et de niveaux d’expérience variés.

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Ce neuvième fascicule porte sur l’atmosphère, cette très mince pellicule d’air qui enveloppe notre planète. On se penchera sur les phénomènes à l’origine des vents, des nuages, des précipitations, de même que sur la prévision météo et ses instruments. Les objets volants seront aussi de la partie : avions, planeurs, montgolfières, cerfs-volants, parachutes. Comme toujours, on entrera dans une multitude de classes de 5 à 12 ans : on les verra à l’œuvre avec leurs enseignants respectifs autour de projets (individuels, de sous-groupes ou collectifs) qui constitueront autant de prétextes aux yeux des enseignants pour stimuler le développement chez ces jeunes d’une véritable pensée scientifique.

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Ce dixième fascicule a pour thème général le vivant, en fait les plantes et les animaux : leur genèse, leur évolution, leurs espèces, leurs grands représentants. Des premières cellules donc, en passant par les plantes et les animaux primitifs, jusqu’aux plantes et animaux complexes actuels et leurs multiples modes d’adaptation. On verra donc nos jeunes de 5 à 12 ans à l’œuvre dans leur classe respective explorer tantôt la diversité des feuilles d’arbres du quartier; le comportement des fourmis ou des oiseaux du parc adjacent à l’école; le mode de reproduction de diverses plantes; la variété des mousses ou des lichens; le squelette d’un poisson ou d’un poulet; la variété des fleurs indigènes d’un pré voisin; la reproduction, le soin des petits et l’éducation chez les petits animaux; les mille et une façons de teindre une pièce de tissus ou de fabriquer du papier, etc. Des projets engageants pour les élèves, qui constituent autant de prétextes au développement d’une véritable formation scientifique chez ces jeunes sous le regard vigilent et le doigté d’un enseignant d’expérience.

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Ce onzième fascicule traite de la lumière, sa nature, ses couleurs, les moyens de la dévier, la formation des images (réelles ou virtuelles) et divers instruments d’optique : miroirs, lentilles, périscopes, appareils photo divers, microscopes, télescopes… Des jeunes de 5 à 12 ans dans leur classe respective explorent différents phénomènes lumineux ou construisent divers appareils avec les moyens du bord, souvent du matériel de récupération. Comme toujours, on verra dans chacun de ces milieux l’enseignant intervenir de façon à stimuler l’intelligence et l’imagination de ses élèves et à favoriser le développement d’un véritable esprit scientifique.

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Ce douzième fascicule porte sur l’électricité et le magnétisme : l’électricité (statique et dynamique), les différents types d’aimants, les divers moyens de production d’électricité et la fabrication de divers appareils : boussole, pile, télégraphe, sonnerie, galvanomètre, téléphone, moteur, etc. Comme toujours, on fera de nombreuses incursions dans des classes de milieux très divers où on verra à l’œuvre des jeunes de 5 à 12 ans et leur enseignant respectif dans ses simples mais habiles interventions.

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Ce treizième fascicule concerne les machines simples : les leviers, les poulies, les rouages d’entraînement, les plans inclinés. Ce sera l’occasion pour nos jeunes de 5 à 12 ans dans leur classe respective de réaliser une foule de bidules mécaniques ou de démonter de vieux jouets, cadrans ou horloges, ou encore de visiter un ancien moulin à vent ou à eau.

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Ce quatorzième fascicule offre au lecteur un condensé des principaux repères qui guident l’action pédagogique dans les classes que nous avons vu évoluer dans l’ensemble des fascicules précédents : on aura ainsi sous la main une espèce de liste de contrôle (checklist) pour stimuler la réflexion sur le matériel utile, l’organisation physique de la classe, sa gestion et la gestion des apprentissages.

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Ce quinzième fascicule présente une sorte de bibliothèque du « petit scientifique » de 5 à 12 ans. Cette liste de suggestions identifie pour chaque ouvrage son niveau de difficulté (son public cible le plus jeune), son ordonnancement d’achat selon le budget disponible, ainsi qu’un bref commentaire de l’auteur sur son contenu. Cette bibliographie commentée est suivie de la Conclusion de l’ouvrage entier.

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Alors qu’on déplore depuis plusieurs dizaines d’années l’insuffisance d’une main-d’œuvre qualifiée en sciences ou en technologie, l’enseignement des sciences à l’école primaire demeure, souvent, malgré les diverses réformes, le laissé-pour-compte de la formation. Malgré l’abondance de l’information sur le sujet, les enseignants se considèrent souvent peu qualifiés et inquiets devant cette discipline. Comme le public en général, nombreux sont ceux qui continuent d’adhérer, sans vraiment le réaliser, à des conceptions qui vont à l’encontre d’un esprit scientifique véritable. Ce constat apparaît d’ailleurs mondial! Pour tenter de remédier à la situation, voici un ouvrage pédagogique de base qui prend en considération les inquiétudes des enseignants ou des parents, les limites de leur formation scientifique ainsi que les ressources du milieu, quel qu’il soit. Il fait littéralement voir en toute simplicité comment « faire des sciences » dans une variété de classes d’enfants de 5 à 12 ans, et ce, au moyen d’une riche palette de projets de nature constructiviste, tenant compte autant des antécédents que des goûts les plus divers des enseignants et de leurs élèves (ou des parents et de leurs enfants).

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