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Quels contenus scientifiques à 2 ans? Oui

Les enfants de deux ans sont à la recherche de leur corps, du monde qui les entoure, ainsi que du langage.
La manipulation d'objets techniques (et le langage qui y correspond): jeux d'eau, jeux de sable, transvasement, équilibre (balance, mobile), mais aussi des lectures d'albums qui introduisent des observations du monde semblent scientifiquement peu ambitieuses pour l'adulte mais constituent des découvertes importantes pour les enfants (cf nouveaux programmes maternelle).
Bon courage et bravo pour votre engagement.
Pascal Ignace,
DEA Aulnay-sous-Bois

Gestion de classe en groupes Oui

Ce questionnement est légitime, il faut tout d'abord savoir que les élèves peuvent avoir des moments de rédactions de notes, dessins, schémas, affiches de présentation...qui sont autant de moyens de dégagement.

Le matériel doit être simple et peu onéreux donc accessible à tous!
L'expérience dans La main à la pâte ne se fait jamais seule mais en accord avec le groupe, c'est dans la discussion avec les autres que le cheminement de la pensée, la problématique de recherche, évolue, s'affine.

La trace écrite, individuelle ou collective aidera aussi à la formation de cette pensée.

Plus pratiquement, pour éviter d'avoir un élève en attente, il faut définir des tâches (sous forme de responsabilité par exemple) :
le documentaliste, le rédacteur, le rapporteur, le dessinateur...toute tâche utile à la formation de la communication de l'expérience en cours.
La qualité de ce retour sera la richesse de l'échange oral en grand groupe, c'est souvent dans ces moments que les élèves font évoluer leurs représentations et donc leurs connaissances.
Bon courage.
Pascal Ignace,
DEA Aulnay-sous-Bois

Qu'est-ce qu'un protocole expérimental? Oui

Le protocole expérimental en séance du type La main à la pâte peut viser pédagogiquement à montrer aux élèves la pertinence de ne faire varier qu'un seul paramètre à la fois.
Il est en effet souvent nécessaire de refaire une expérience car elle a été effectuée sans référence, sans chronométrage, et na pas permis de comparaison. C'est, comme vous le dites, après les écrits, les schémas et la pratique orale que germe l'idée de protocole, c'est à dire le niveau d'exigence nécessaire pour qu'une expérimentation veuille prouver quelque chose.
Je préciserais - bien que cela ne soit pas le cœur de votre question - que schéma, écrit, protocole, oral collectif correspondent tous à des apprentissages.
Quant à la définition exacte, il faudrait contacter un scientifique et non un pédagogue.
Pascal Ignace
DEA Aulnay-sous-Bois

En quoi les TICE à l'école modifient le rôle de l'enseignant? Oui

A mon avis, il n'y a pas trop de modifications... selon La main à la pâte et ses concepts, il est très difficile d'expérimenter au niveau des élèves de l'élémentaire (l'ordinateur est une boîte noire insondable et incompréhensible pour les enfants et pour bon nombre d'adultes).

Les TIC sont surtout un média pédagogique permettant une grande puissance dans bien des activités pédagogiques.

Pour préparer le Bi, les élèves peuvent avoir des apprentissages programmés à travers l'utilisation, lors d'activités dans les différents domaines d'apprentissages : littérature, mathématiques, sciences, EPS...

Ils sont présentés comme un moyen et non comme une finalité; le rôle du maître me paraît alors plus moderne mais bien peu différent de l'époque de l'imprimerie Freinet !
L'intégration des TIC permet l'apprentissage de l'utilisation de l'outil en tant qu'objet technologique convivial et intuitif; une pédagogie de l'essai et de l'erreur me paraît envisageable, voire souhaitable, mais je ne vois pas là non-plus de différence avec les pratiques de classe.

Je ne pense donc pas que le rôle de l'enseignant soit modifié, l'enseignement restant une question de pédagogie, de connaissance didactique, de prise d'information des avancées réelles des élèves et d'accompagnement humain quel que soit le média.
Pascal Ignace,

directeur d'école d'application
Aulnay-sous-Bois

A propos d'une expérience qui ne fonctionne pas avec les enfants Oui

Désolé d'avoir été si peu clair! Il s'agit de verser de l'eau dans un entonnoir fixé sur une bouteille ou un autre contenant à travers le bouchon qui est percé. De façon à ne pas avoir d'appel d'air le bouchon est entouré de pâte à modeler. Dans les livres de vulgarisation pour enfant cela est censé expliquer que l'air existe, l'eau ne pouvant s'écouler de l'entonnoir à l'intérieur de la bouteille à cause de l'air qui se comprime. Or malgré de nombreuses tentatives ce dispositif ne fonctionne que très rarement. Nous réussissons à le faire fonctionner avec un petit pot de bébé, seulement avec un pot supportant le même bouchon mais plus grand cela ne fonctionne plus. En réduisant le diamètre du goulot avec une paille entourée de pâte à modeler le système fonctionne. Dans tous les cas si nous renversons la bouteille l'eau qui est à l'intérieur ne s'écoule pas. Par analogie avec des situations de la vie courante (remplir un tonneau de vin avec un entonnoir ou en tirer du vin sans ouvrir une prise d'air il me semble qu'en théorie l'eau ne devrait pas couler dans la bouteille, or le plus souvent elle coule). Je vous remercie par avance de vos explications.

Quels thèmes pour "accrocher" des élèves non lecteurs? Oui

Les thèmes les plus "accrocheurs" sont ceux qui touchent les élèves au plus proche d'eux.
On peut penser que l'étude de leur corps serait une bonne idée; en partant de leur propre conception, on peut leur permettre d'émettre des hypothèses sur le rôle des organes perceptibles comme le coeur, la circulation sanguine. Ils entrent aussi très bien dans les manipulations d'objets technologiques.
Voici quelques thèmes "accrocheurs":

- électricité: pile, ampoule, fil électrique (ressource dans le site national La main à la pâte)

- travail sur les objets de la vie quotidienne: comprendre comment ça marche
- les graines, comment ça pousse.

Avec des élèves non lecteurs, on peut bâtir des séquences d'apprentissage de la lecture en utilisant les séquences de la main à la pâte, mais aussi écrire, créer des listes de matériel, raconter ses expériences (avec ces aides et des outils à construire avec les élèves) et surtout apprendre à parler, écouter, émettre des hypothèses, se contredire, argumenter...

En quoi la démarche scientifique développe-t-elle la citoyenneté? Oui

L'éducation à la citoyenneté a certainement été l'une des questions sur laquelle ont été écrits le plus d'ouvrage, de mémoires et autre ces dernières années.
Malgré une certaine lassitude je peux essayer de lier la démarche de la main à la pâte avec les valeurs citoyennes.

L'organisation pédagogique des séances peut aider les élèves à apprendre à comparer leurs hypothèses et leurs résultats.
Ils doivent pouvoir écouter celles des autres élèves, préparer un rapport sur leurs activités, mettre en place des expériences avec les autres élèves, bref ils doivent apprendre à travailler en équipe.
Il faut quand même se méfier du poids du groupe qui peut proposer une solution fausse contre celle d'un seul élève qui lui aurait raison.
La vérité scientifique ne s'accommode pas toujours des décisions démocratiques.
La dynamique du travail de groupe s'il est bien organisé permet une remédiation sur les compétences de base des élèves, l'interdisciplinarité dans la main à la pâte est une richesse importante. On peut à la fois aider un élève en difficulté, renforcer les compétences d'autres élèves mais surtout avoir un autre regard sur eux.
Ils produisent des écrits qui les amènent à réfléchir ( hypothèses, compte-rendu d'expérience), ils créent des graphiques, utilisent des objets technologiques, bref ils travaillent concrètement des notions souvent abstraites.
C'est un moyen de faire entrer des élèves en difficulté dans les apprentissages.

La richesse des situations de recherche suffisent souvent à gérer un groupe hétérogène, il faut pour l'enseignant savoir créer des groupes de travail dynamiques où chacun peut apporter aux autres.
La pédagogie différenciée à mon humble avis est plus de savoir proposer une situation riche et active qui permette à chaque élève d'améliorer ses compétences.

Organiser un coin sciences dans la classe Oui

Je ne peux que vous encourager à développer votre coin sciences. Vos idées sont intéressantes, surtout sur les traces orales que vous pouvez avoir avec votre dictaphone. Nous avons développé une salle "science et technologie" dans notre école qui permet aux différentes classes d'avoir accès à un fond de matériel commun et de travailler autant en biologie qu'en électricité, sur le thème de l'eau, mais aussi les mesures, la géométrie, tout ce qui demande un matériel didactique important. Le matériel à mettre en place est en fait un bric à brac de pots, bacs, élastiques, clous, planchettes, tasseaux, vis, outils, loupes, chronomètres, verres doseur, thermomètres, balances, scies... de façon à permettre aux élèves de mettre au point un protocole expérimental pour répondre à une hypothèse. Ce matériel est de toute façon directement lié au domaine scientifique que vous explorez avec vos élèves.
Nous organisons les élèves de cycle III soit par groupe d'affinité, soit en synthétisant les hypothèses individuelles après la lecture des cahiers d'expériences. Nous permettons à des élèves d'expérimenter seuls. A vous lire, il me semble manquer une ouverture pour les élèves de produire une trace écrite, mais on ne peut pas tout dire dans un message. Il faut aussi prévoir un espace d'échange d'oral collectif afin de mesurer ce que les enfants observent, comprennent et pour montrer aux groupe le travail d'un enfant. Les activités sont diverses, on pourrait envisager l'électricité, le travail sur les propriétés de l'eau, de l'air... il est difficile de faire une liste pour un champ aussi vaste, la démarche est peut être la plus importante si votre projet d'école prévoit cette pratique sur tous les niveaux?

Transposition d'une démarche scientifique en histoire et en art? Oui

Il est difficile de transférer ce type de pédagogie, sur les sciences expérimentales proprement dites, en histoire et en art plastique. Quelle idée saugrenue pourrait-on penser! Cependant il me semble que toutes les activités d'apprentissages devraient prendre racine dans le vécu des élèves, de l'observation du réel et du monde qui nous entoure. La difficulté pour l'enseignant est de trouver des activités d'apprentissage, des visites, des situations problèmes suffisamment proches du réel pour motiver les élèves. Il est pourtant utopique de vouloir mener sa classe en pratiquant une démarche systématique du type de la main à la pâte. On ne peut pas tout expérimenter. Il faudrait un niveau de connaissance exceptionnel et tous les champs du savoir ne sont pas en ligne sur le site "Lamap". Par contre une école bâtissant un projet cohérent sur cinq années peut couvrir un ensemble d'apprentissages basés sur l'observation, la manipulation, l'écrit, la pratique de la langue. Pour illustrer une réponse concrète à votre question, ne pourrait-on pas comme je l'ai déjà lu sur des fiches (dont je ne saurais retrouver l'origine ), retrouver les méthodes picturales des hommes des cavernes. Il s'agit de reproduire les pigments, les souffler avec une paille sur des façades, souligner les contours et se faire une idée de la technique maîtrisée par nos ancêtres. Le principe est de placer les élèves dans une démarche active, plutôt que de montrer une photo d'un fac-similé de grotte pendant une leçon bien ennuyeuse ponctuée d'un résumé à apprendre. Il y aurait là matière à dire que le principe de la main à la pâte peut avec de la motivation se transférer à tous les apprentissages.

Comment faire écrire des élèves de ZEP au cycle 3? Oui

Dans toutes les démarches d'apprentissage que j'ai mené avec des élèves de ZEP au cycle III, je suis arrivé à la même constatation.
Hors l'aspect interdisciplinaire de la main à la pâte veut prouver le contraire.
Il existe donc des moyens à mettre en oeuvre pour aider les élèves à écrire.
J'ai donc listé les différents types d'écrits auxquels les élèves avaient à faire face.

- prise de note

- formulation d'hypothèse

- rédaction de liste de matériel

- protocole expérimental

- compte-rendu d'expérience

- schéma
- croquis

- légendes

J'ai abandonné l'écriture en même temps que l'expérimentation et seule la prise de note a été conservée lors de séances de manipulation : température, phénomène observé, mesure, réaction...
La rédaction de l'hypothèse se faisait lors d'une séance préalable. Face à une situation déclenchante les élèves étaient invités à anticiper le résultat d'une expérimentation prévue en groupe. Il est évident que la qualité de l'écrit, la justesse n'est jamais très bonne au début, c'est une démarche qui s'apprend, qui prend du temps.

Puis dans cette séance concernant l'écrit il était demandé aux groupes de rédiger la liste de matériel dont ils avaient besoin lors de l'expérimentation. Les objets à apporter étaient aussi à répartir. Si l'expérimentation l'exigeait un schéma ou un croquis de l'expérience ainsi que le protocole était à réaliser. ( prévision des instruments pour mesurer, organisation dans le groupe: essayer de prévoir à l'avance pour ne pas rater l'expérience).

Le plus long étaient la rédaction des comptes-rendus. Cela demandait une démarche critique de l'enfant, la prise de conscience de l'ensemble des concepts qui régissent le phénomène observé ainsi qu'une grande rigueur, mais cela pouvait aussi être le compte-rendu d'une expérience ratée ou non comprise.
Il a fallu une année de pratique pour observer des progrès tangibles.
Cette année les élèves sont en CM2 et pratiquent "la main à la pâte" pour la deuxième année consécutive, ils rédigent vite, avec efficacité et ils commencent à rédiger en même temps qu'ils expérimentent.
Il sagit donc bien d'un apprentissage à part entière qui peut faire l'objet de séances de français, de mettre en place des aides méthodologiques pour rédiger mieux et surtout entretenir des débats à l'oral sur la confrontation des écrits, des conclusions, des observations, pour filtrer autant de fois que cela est nécessaire la déductions des hypothèses pour que les élèves bâtissent leurs savoirs scientifiques.
J'espère répondre à vos interrogations, cela ne peut pas se faire dans la simplicité, mais il faut savoir persévérer et laisser le temps aux élèves de construire leurs compétences.
C'est en rédigeant avec des aides construites ensemble (dans la classe) que l'élève améliore ses compétences.

Peut-on appliquer "La main à la pâte" dans d'autres disciplines que les sciences? Oui

Oui, je pense qu'on peut pratiquer aussi très facilement des " mathématiques à la pâte! ".
Il existe une grande quantité de matériels didactiques (voir catalogues spécialisés)
.
La géométrie à l'école est avant tout une matière où il faut mettre la main à la pâte, mais aussi l'apprentissage des techniques opératoires, les systèmes de mesure...mais aussi en français...
Dans ce sens, une réflexion que j'ai menée sur l'apprentissage de la multiplication et de la division est de savoir :
Vaut-il mieux apprendre à résoudre une situation problème sans connaître la technique opératoire celle-ci étant découverte dans une série de problèmes) ou bien apprendre la technique puis apprendre à résoudre un problème? (cf "la division par les situations problèmes" IREM de Bordeaux).
La question est d'aborder les apprentissages de manière frontale (type enseignant au tableau, exercices de répétition...) ou de manière active en proposant des activités de découverte qui permettent à l'élève de bâtir ses connaissances puis de les évaluer.
Il serait important d'élargir le débat, il faut se poser la question : la main à la pâte n'ouvre-t-elle pas une piste de réflexion adaptable à toutes les matières scolaires, en rendant l'enfant acteur de ses apprentissages en lui proposant d'apprendre face à des situations problèmes?
observation-->hypothèse-->essai-->(erreur+ nouvel essai...)-->validation-->apprentissage final et évaluation.
La seule façon de répondre à cette question est d'en poser d'autres, il me semble cependant que l'enfant s'ennuie moins face à une pédagogie active.

L'enfant peut-il réaliser seul les étapes d'une démarche expérimentale? Oui

On peut imaginer cela mais aussi le contraire, ce n'est pas aussi simple. Les élèves sont capables dans certaines situations de mettre au point une démarche expérimentale, mais cela s'apprend comme le reste. Le dispositif "la main à la pâte" permet aux élèves de se construire des connaissances mais surtout une démarche.

- Dans un premier temps vous pouvez les aider à apprendre à travailler en équipe, à ce moment on ne bâtit une hypothèse qu'en groupe, ensuite on permet à l'élève de proposer son hypothèse sur son cahier d'expérience.
- Dans un deuxième temps on peut organiser un rapport aux autres groupes de la réflexion entreprise par les autres. Il y a débat entre les enfants pour valider ou refuser telle ou telle hypothèse, à ce moment il faut argumenter, prouver, donner ses représentations. Le rôle du maître à ce moment est de réguler les prises de parole (voir le fonctionnement d'un conseil coopératif de la pédagogie Freinet)
-Après cette phase très importante car elle permet à l'enfant d'avoir un regard sur sa propre hypothèse, il lui faut prévoir son expérimentation, le matériel, le protocole expérimental, clarifier son hypothèse et savoir s'il est en accord avec l'équipe. Toutes ces étapes fonctionnent comme des filtres qui aident les élèves à bâtir une hypothèse tangible.
- Mettre une vraie "manipulation expérimentale" en place soulève encore des questions pour l'élève, là vous pouvez les aider en guidant une recherche documentaire, une communication sur Internet et le site "la main à la pâte", des livres contenant des modèles de bricolage ou encore une expérience que vous leur proposez. Pour cela le choix est directement lié à la situation.
- Je vous précise quand même qu'on peut apprendre en se trompant et que généralement nous laissons des groupes se tromper et les laissons le découvrir eux même. A certains moments des représentations fausses des élèves sont tenaces et même devant leur échec ils refusent d'admettre l'évidence, même face à la classe.
- Après toutes cette démarche, longue, inquiétante, nous essayons de mettre en place les concepts qui étaient le but de l'apprentissage. C'est une bonne évaluation de la démarche.