La démarche expérimentale comme référent externe à l'autorité du professeur ... ou quand le bruit et l'action sont synonymes d'apprentissage et de compétences

Que signifie mener une démarche expérimentale en sciences? En partant d'une mise en situation concrète, nous avons voulu essayer de répondre à quelques questions : que fait-on quand on expérimente en classe? quel est le rôle de l'élève? de l'enseignant? Quels sont les avantages de travailler par cette méthode? Qui fait "autorité" quand on travaille de telle manière? Les échanges ont été étayés par des résultats d'une recherche-action menée au fondamental

Observer pour comprendre, observer pour trier, observer pour classer lors d'une approche de la diversité du vivant

Trier et classer pour comprendre la place de l’homme En Communauté française de Belgique, le thème de l’évolution est développé en fin du cursus scolaire obligatoire. Beaucoup d’enseignants du secondaire supérieur sont démunis et expriment leur désarroi face à cette matière à enseigner : certains n’ont pas été formés lors de leurs études ; plusieurs se sentent mal à l’aise par rapport aux concepts scientifiques et aux compétences qu’ils mobilisent. On remarque aussi que certaines notions obsolètes ou incorrectes sont encore enseignées dans le programme consacré à l’évolution. On y parle encore de fossile vivant ou de classification menant vers une complexité évolutive plaçant l’homme au sommet de l’arbre ; les notions d’espèce, de classement, tri et rangement ne sont pas assez clarifiées. La pénurie d’enseignants dans certaines régions favorise le recrutement d’enseignants dont les convictions religieuses sont parfois totalement en désaccord avec un enseignement de l’évolution… La publication largement répandue du tome 1 de « l’Atlas de la Création » d’Adnan Oktar (Aroun Yaya), a suscité l’émoi parmi le monde enseignant belge. De même, on trouve facilement sur Internet des informations qui critiquent, plus ou moins insidieusement, les théories évolutionnistes et tentent de convaincre tout un chacun du bien fondé de croyances diverses. La question n’est pas tant de bannir, par exemple, un livre tel que celui d’Adnan Oktar. L’enjeu est plutôt de faire comprendre aux élèves la nécessité de pouvoir distinguer une information scientifique d’une propagande idéologique comme le créationnisme aux allures scientifiques qu’est le « Dessein intelligent » (« intelligent design »). A la suite de Ph. Mathy , nous voulons affirmer qu’enseigner n’est pas un acte anodin. Il faut prendre conscience de la façon dont nous, enseignants scientifiques, nous répandons l’image de la science, du scientifique, de l’histoire des sciences et de leur épistémologie. Nos propres représentations sur le sujet vont également influencer la façon dont les élèves vont percevoir la science et les scientifiques. Proposer plus tôt ces contenus d’enseignement abstraits n’aurait pas de sens et ne serait d’aucune efficacité. Mais, dans la perspective d’un enseignement en spirale, encourager les enseignants du fondamental à installer les bases nécessaires à la compréhension, en temps utile, de théories plus complexes et à former à la pensée critique, apparaît comme une nécessité. L’ouvrage dirigé par G. Lecointre « Comprendre et enseigner la classification du vivant » propose de donner une certaine verticalité à l’apprentissage de ces notions. Il ne suffit pas de consacrer quelques périodes de cours en fin de dernière année de l’enseignement secondaire général pour que les élèves puissent appréhender des notions de classification du vivant, d’évolution, d’histoire des sciences et des scientifiques et d’épistémologie. Ces apprentissages doivent s’amorcer en amont, dès l’enseignement fondamental. Ils prendront du sens en s’appuyant sur les notions abordées, mais surtout sur les démarches mises en place en primaire. C’est en partant de ces constats que l’idée est venue d’organiser un atelier de formation professionnelle pour les futurs instituteurs maternels, axé sur le thème : trier, ranger, classer. C’est cet atelier qui a été présenté aux participants de la journée d’échange organisée par HELMO. Inspiré de la démarche décrite dans le livre de G. Lecointre, le travail demandé aux participants est d’abord un travail d’observation fine des figurines d’animaux en plastique disposés devant eux, en vue de dégager des critères pertinents de tri des vingt objets. Première difficulté rencontrée par les scientifiques qui ont participé à l’atelier : beaucoup plus que les étudiants ou les enfants, ils font d’abord appel à des connaissances antérieures pour dégager des critères de tri, avant d’observer le matériel fourni. Exemple : le critère « carnivore » n’est utilisable que si l’on peut distinguer les dents des figurines… De plus, certains critères vont entraîner un tri qui n’évoque pas nécessairement un travail scientifique : si le critère choisi pour trier est la texture du plastique de la figurine, une poule peut se retrouver dans le groupe d’un ours blanc… La démarche de détermination d’une espèce à l’aide d’une clé de détermination s’apparente au tri. On détermine pour « ranger » un individu dans un groupe défini au préalable par un ou plusieurs critère(s), mais cela ne raconte pas pour autant quels sont les liens qui unissent ou non les différents groupes entre eux, et surtout pas les liens de parenté. Pour réaliser un exercice de classement, il faut d’abord bien fixer le but que l’on poursuit. Nous essayons de comprendre les relations de parenté entre les individus en recherchant les critères communs qui justifieraient l’existence d’un ancêtre commun. L’exercice se poursuit sur une collection de cartes représentant des animaux «de la ville ». Il s’agit donc de trouver les caractères qu’ils partagent tous ou en partie et de dessiner des ensembles emboîtés pouvant signifier une parenté. Par exemple, parmi les animaux (avec bouche et yeux) qui ont un squelette interne et quatre membres, je distingue ceux qui partagent des mamelles, des poils et des oreilles à pavillons externes de ceux qui ont des plumes et de ceux qui ont des nageoires à rayons… On n’est donc pas dans une logique duale (« a » ou « n’a pas »…), mais dans un ensemble de caractères partagés par plusieurs individus, qui indique l’existence d’un ancêtre commun. La difficulté ici est de bien comprendre la différence entre un arbre généalogique (qui descend de qui ?) et un arbre phylogénétique (qui est plus proche de qui ?). Ici, on cherche des caractéristiques communes qui signifieraient donc un ancêtre commun, identifié ou non). Un tableau à remplir reprend les caractères dont on peut tenir compte (des yeux ; trois paires de pattes…) pour construire les ensembles emboîtés avec la collection de fiches fournies. Pour pouvoir répondre aux questions qui se posent, des fiches documentaires sont disponibles contenant des informations d’ordre général et plus pointues (est-ce qu’une grenouille a un cou ? Combien de vertèbres le constituent ?). Avec le tableau à remplir (et pas à construire), l’exercice est plus aisé, mais les enseignants réalisent que choisir des critères pertinents au niveau phylogénétique est extrêmement difficile (ce que j’appelle « une griffe » chez la poule, est-ce la même chose, avec la même origine chez le chat ?). L’exercice doit être très cadenassé, avec un choix d’espèces puis de critères (états dérivés de caractères homologues) très précis. Certains parlent de « téléguidage » de l’exercice, d’autres parlent de la difficulté de réaliser l’exercice sans connaissances scientifiques poussées. Quand les emboîtements sont réalisés, on peut alors représenter les espèces en arbre phylogénétique, traçant ainsi la filiation la plus plausible entre les espèces de la collection. Là aussi, c’est l’étonnement. Par exemple, le lézard apparaît comme plus proche de l’oiseau que de la tortue. Le groupe des « reptiles » constitue un groupe paraphylétique (avec un ancêtre commun, mais ne comprenant pas tous les descendants – ici, les oiseaux). Cette appellation de groupe devra donc disparaître du langage d’enseignement. De même, si on garde la logique de travail de regrouper les individus selon des caractères partagés, le nom « invertébrés » ne peut subsister… On ne peut pas définir un être vivant par ce qu’il ne possède pas ; le groupe des invertébrés comprenait des espèces aussi différentes que le poisson l’est de la souris ! A la fin de l’exercice, alors que le dispositif de formation se voulait très cadenassé et guidé, certains participants se sentent perdus. Leurs représentations et leurs connaissances ont été mises à mal. Certains ont ressenti la mise en situation comme un piège et ne sont pas convaincus d’une transposition possible au primaire ou au secondaire. D’autres avaient déjà mis en place ce type de réflexion avec leurs futurs enseignants et semblent confortés dans leur démarche tout en reconnaissant la difficulté réelle pour les élèves. Déconstruire prend du temps, surtout quand les conceptions scientifiques sont ancrées depuis longtemps. Au-delà du respect de la phylogénie, il y va aussi de la construction de l’image de la place de l’homme parmi les espèces vivantes . A l’image de nos voisins de France, autant s’y atteler rapidement

Des socles de compétences à la mise en place d'une démarche expérimentale à l'école primaire : intervention en formation initiale des enseignants

recherche action menée en collaboration entre deux services universitaires et la Haute Ecole Charlemagne de Liège autour de la formation initiale des enseignants du primaire en sciences. Interventions dans le cadre des ateliers de formation professionnell

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peer reviewedL’évaluation de futurs enseignants : un outil d’évaluation d’un dispositif de formation L’objectif de cette communication est de montrer en quoi les productions issues de l’évaluation des retombées de la participation de futurs enseignants à un dispositif de formation innovant constituent également un moyen d’évaluation de ce dispositif. Dans le cadre de leur formation initiale, les futurs enseignants du secondaire supérieur en sciences biologiques à l’Université de Liège sont amenés à participer à un dispositif de collaboration qui prend les traits d’une communauté d’apprentissage (Dionne, Lemyre et Savoie-Zajc, 2010). Au sein de cette communauté d’apprentissage, sont rassemblés des futurs enseignants du secondaire supérieur (15 à 18 ans), des futurs enseignants du préscolaire (2,5 à 6 ans) et des formateurs-chercheurs. L’objet du travail en commun est la co-construction, en petits groupes mixtes (3-4 personnes) d’une séquence d’éveil scientifique à destination d’élèves du préscolaire et qui sera co-animée par des futurs enseignants des deux publics, en contexte réel de stage. L’évaluation des retombées de la participation des futurs enseignants du secondaire supérieur au dispositif est formative et repose sur la production d’écrits réflexifs. Premièrement, ces futurs enseignants sont amenés à tenir un « journal de bord » couplé à un « journal intime ». Dans le premier document, ils consignent l’ensemble des faits en lien avec leur participation à la communauté d’apprentissage, dans le second, ils notent tout ce qui relève du subjectif, en regard des faits mentionnés dans le journal de bord : appréciations, interprétations, réflexions… Au terme du dispositif de communauté d’apprentissage et sur la base de ces deux documents, les futurs enseignants doivent remplir un questionnaire réflexif final. L’objectif principal est ici d’accompagner les futurs enseignants dans l’identification des retombées, en termes de développement professionnel, de leur participation à la communauté d’apprentissage centrée sur la co-construction d’activités d’éveil scientifique pour des élèves de préscolaire (2,5 à 6 ans). Les réponses individuelles, obtenues par le biais du questionnaire réflexif final, font l’objet d’une reprise par les formateurs qui sont par ailleurs les concepteurs du dispositif de communauté d’apprentissage. Elles constituent une partie importante des données qui sont insérées dans une suite de boucles itératives de développement du dispositif de communauté d’apprentissage. Ces boucles itératives prennent la forme suivante : conception du dispositif (année A) – Mise en œuvre de ce dispositif (année A) – Analyse des réponses fournies par les futurs enseignants au questionnaire en ligne (année A) – Conception du dispositif amendé en fonction des analyses précédentes (Année A+1) – Mise en œuvre de ce dispositif (année A+1) … La mobilisation du questionnaire réflexif final en tant qu’outil d’évaluation du dispositif s’est étendue sur cinq années académiques (de 2013-2014 à 2017-2018). Globalement, l’analyse des questionnaires réflexifs individuels montre un impact positif de la participation au dispositif sur le développement professionnel des futurs enseignants. Elle nous a cependant permis de mettre en évidence certaines difficultés vécues par ceux-ci auxquelles nous avons alors tenté de répondre par des modifications du dispositif. Premièrement, il est apparu que la dissymétrie en termes d’obligation de participation au dispositif s’érigeait en obstacle. En effet, alors que la participation a toujours été obligatoire pour les futurs enseignant du préscolaire, elle ne l’était pas pour les futurs enseignants du secondaire supérieur. Leur participation a donc été rendue obligatoire en 2015. Deuxièmement, les contraintes de la formation des deux publics, nous autorisent à fixer à l’horaire un maximum de trois séances mixtes en présentiel (les futurs enseignants complètent ces trois séances en travaillant en autonomie). Initialement, les trois séances se tenaient avant le moment de co-animation de la séquence co-construite dans une classe de préscolaire. L’analyse des questionnaires a montré que les futurs enseignants jugeaient plus profitable d’organiser en séance 3, un moment de recul réflexif en commun, après avoir co-animé la séquence d’éveil scientifique en classe de préscolaire. C’est donc de cette manière que nous avons articulé les séances en présentiel à partir de 2016 : deux séances de co-construction puis le test en classe et enfin, une séance collective de recul réflexif sur le dispositif et le vécu de chacun. Enfin, la longueur du dispositif, étendu sur toute l’année et interrompu durant plusieurs semaines en raison d’un stage d’une autre nature vécu par les futurs enseignants du préscolaire est également apparue comme étant source de difficultés (perte de contact entre les participants, perte de motivation envers le projet…). Nous avons donc réduit l’étendue du dispositif de manière à ce que celui-ci soit clôturé avant ce stage particulier et qu’il tienne sur le premier quadrimestre (septembre à décembre). Nous avons également mobilisé les réponses fournies par les futurs enseignants au questionnaire réflexif final afin d’investiguer les effets des modifications évoquées ci-dessus sur le développement professionnel des futurs enseignants. Pour cela nous avons mobilisé le cadre des trois dimensions de la communauté d’apprentissage (Dionne, Lemyre et Savoie-Zajc, 2010) : la dimension cognitive qui vise l’acquisition de savoir et savoir-faire et le développement de la pratique pédagogique, la dimension affective qui vise le partage et le soutien entre les participants et la dimension idéologique qui relève du développement des valeurs et d’une vision commune à propos de l’enseignement apprentissage. Nous avons donc identifié, dans les réponses fournies par les futurs enseignants, les éléments qui relevaient de ces trois dimensions. Nous avons également consigné si c’étaient des éléments positifs ou négatifs qui étaient mentionnés par les futurs enseignants. Nous avons donc obtenu six catégories (affectif + et -, cognitif + et -, idéologique + et -). Globalement, les modifications apportées montrent un effet positif sur les retombées perçues par les futurs enseignants sur leur développement professionnel : on constate une diversification des dimensions évoquées par les futurs enseignants : la proportion de la dimension cognitive + diminue au profit d’éléments relevant des dimensions affectives + et idéologiques +. L’année d’instauration de l’obligation de participation pour les futurs enseignants du secondaire supérieur, nous avons pu constater une augmentation des éléments évoqués négativement. Cependant, par la suite, les éléments évoqués négativement ont vu leur proportion diminuer. Ces quelques éléments tendent à montrer que des outils d’évaluation à destination d’étudiants peuvent s’avérer de précieux outils d’évaluation d’un dispositif de formation, pour autant que, en tant que premiers destinataires du dispositif, les étudiants se voient accorder une légitimité dans l’évaluation de ce dernier. En réponse à la question qui anime l’ensemble du colloque, plutôt qu’un couple maudit, il nous semble qu’évaluation et formation des enseignants sont engagés dans un cercle vertueux

Le développement professionnel des enseignants peut-il être favorisé dès la formation initiale par la mise en place d'une communauté d'apprentissage en didactique des sciences?

Ce texte présente les premiers résultats issus d’une recherche sur l’implantation d’une communauté d’apprentissage en formation initiale d’enseignants. Rassemblant des chercheurs et des futurs enseignants du niveau préscolaire (2,5 à 6 ans) et du niveau secondaire supérieur (15 à 18 ans), cette communauté d’apprentissage a pour objectif de faire travailler ensemble des futurs enseignants aux deux extrémités du continuum pédagogique de l’enseignement obligatoire pour construire des séquences d’enseignement en éveil scientifique. Les premiers résultats, issus de l’analyse des témoignages des participants, tendent à montrer l’efficacité du dispositif en termes de prémisses de développement professionnel des futurs enseignants

La « réflexivité » : une compétence transversale dans la formation des enseignants ?

En Belgique francophone, un décret sur la formation des enseignants précise un ensemble d’objectifs et d’attitudes que doit viser tout dispositif didactique conçu pour les préparer à leur futur métier. Cet ensemble est largement dicté par le modèle du « praticien réflexif » capable de « porter un regard réflexif sur sa pratique » pour adapter son enseignement aux circonstances par un « va-et-vient » permanent entre théorie et pratique. Deux analyses didactiques au niveau de l’enseignement secondaire, concernant les sciences biologiques et les mathématiques, nous permettent de pointer des connaissances liées à l’épistémologie des savoirs concernés et dont l’absence de maitrise, chez les élèves-professeurs en formation initiale, les empêche de faire preuve de réflexivité pour choisir une méthode d’enseignement et surtout l’alimenter de manière appropriée. À travers la réflexivité, nous questionnons ici le concept de compétence transversale et sa « sensibilité » aux connaissances plus proprement disciplinaires, en espérant apporter des éléments dans le débat déjà engagé à ce propos, que ce soit au sujet d’apprentissages disciplinaires ou dans la formation professionnelle.In French-speaking Belgium, a decree on the training of teachers specifies a set of objectives and of attitudes that must be aimed by any didactic device designed to prepare them for their future job. This set is largely dictated by the model of the "reflective practitioner" able to "have reflective regards to his practice" in order to adapt the way he teaches to the classroom circumstances by a "back and forth" between theory and practice. Two didactic analyzes at the upper secondary level, concerning the biological sciences and the mathematics, allow us to point out knowledge related to the epistemology of the concerned knowledge, whose lack of control, by the students-teachers in initial formation, prevents them to be reflexive in choosing a teaching method and especially feeding it appropriately. Looking at reflexivity, we examine here the concept of cross-curricular competence and its "sensitivity" to more strictly disciplinary knowledge, hoping to add elements into the current debate on this subject whether it is about disciplinary learning or teachers training

Training future teachers to carry out investigations in the classroom through collaboration

editorial reviewedFace aux difficultés rencontrées par les enseignants à mettre en œuvre, dans les classes, les injonctions liées à l’enseignement des sciences, nous considérons la formation initiale comme un levier important pour pallier ces difficultés. Dès lors, nous y avons intégré un module de formation qui adopte les traits d’une communauté d’apprentissage et qui rassemble des futurs enseignants du préscolaire et du secondaire supérieur. Nous présentons ici l’analyse de retombées perçues par les futurs enseignants de leur participation à ce dispositif et récoltées par le biais d’un questionnaire en ligne. Quand les futurs enseignants du préscolaire évoquent principalement des retombées d’ordre cognitif, ceux du secondaire supérieur évoquent, eux, des retombées d’ordre à la fois cognitif et idéologique. Nous avons également pu mettre en évidence la condition facilitante d’un climat affectif ressenti comme positif pour maximiser les effets de la participation des futurs enseignants à ce dispositif