Sciences

Enjeux et objectifs généraux de Sciences

Les sciences étudient l’organisation du monde naturel et les phénomènes* qui s’y déroulent. Elles procèdent par des démarches d’investigation dans lesquelles les idées générales des scientifiques (hypothèses* et théories) sont soumises à des contrôles rigoureux, le plus souvent expérimentaux, qui en assurent au maximum l’objectivité. (FWB, SC, 2022, p. 18)

Il n’existe pas UNE démarche scientifique unique qui permettrait aux sciences d’atteindre ce but. Les sciences recourent à une grande diversité de méthodes et d’instruments pour produire des lois, théories, modèles… Ces interprétations du monde sont produites par des scientifiques et validées par une communauté de scientifiques en référence à, ou contre des savoirs préalablement établis.

Les sciences sont au cœur de la société, notamment à travers leurs applications et au travers des grands enjeux de ce siècle (santé, environnement, climat, technologie…), si bien que l’étude de concepts fondamentaux et de l’activité scientifique est une des clés de la compréhension des questions de société qui se posent au citoyen. (FWB, SC, 2022, p. 18)

Les STIAM

Dans le programme de la FédEFoC, les activités de mise en lien et plusieurs pistes d’apprentissage proposées visent à sensibiliser les élèves aux STIAM (Sciences Technologie Ingénierie Art Mathématiques). L’évolution de la science et de la technologie depuis les années 80 a créé une mutation des savoirs scientifiques et technologiques. L’opposition entre compétence pratique (« manuelle ») et compétence théorique (« intellectuelle ») n’a plus lieu d’être, elles sont du même ordre (Bouchat, 2020). Face à ces évolutions, il est intéressant, à différentes occasions, de concevoir l’enseignement des sciences en interconnexion avec les disciplines de FMTT, Mathématiques et ECA afin de dynamiser les apprentissages, de leur donner du sens et de préparer les élèves à la complexité du monde.
L’enseignement des sciences s’inscrit dans un contexte global de désenchantement, de crise de confiance à l’égard des sciences (Potvin, 2021) et de désaffection pour les filières scientifico-techniques.
Le programme vise à donner un réel pouvoir explicatif aux savoirs scientifiques en évitant de les présenter comme étant un ensemble de dogmes et en discutant des processus internes d’élaboration des savoirs et de leurs inévitables limites (Astolfi, 1992). La construction de concepts scientifiques ne se limite pas à l’acquisition de savoirs scientifiques, mais à l’établissement d’un nouveau rapport au monde qui participe plus largement à l’entrée dans une culture scientifique. Ce rapport au monde implique nécessairement une rupture avec le sens commun (Bachelard, 1938/2011).

L’enseignement des sciences s’impose dès l’école maternelle. Grâce à l’apprentissage des sciences, les élèves acquièrent des connaissances fondamentales, développent une pensée scientifique, un raisonnement critique et une maitrise progressive du langage spécifique aux sciences.
(FWB, SC, 2022, p. 18)

Visées de Sciences

Les enjeux et objectifs de l’enseignement des sciences se concrétisent à travers quatre visées en lien les unes avec les autres. Celles-ci sont travaillées au sein des trois champs : Les vivants, La matière et L’énergie.

Les quatre visées sont interdépendantes. Elles permettent de promouvoir l’école comme un lieu où les connaissances scientifiques sont véhiculées en tant que propositions théoriques soumises à l’épreuve du questionnement et de la réflexion.

Visée 1 : Pratiquer des sciences

Pratiquer des sciences, ce n’est pas qu’observer* et expérimenter*, c’est également débattre, problématiser, modéliser… Cette visée est travaillée en pratiquant des démarches d’investigation. Celles-ci sont illustrées dans les activités de mise en lien. Il est demandé de faire vivre trois démarches d’investigation complètes par année. Ces démarches sont à effectuer sur les contenus d’apprentissage visés au sein de l’année et non pas sur des contenus supplémentaires hors programme.

Pour en savoir plus : démarches d’investigation scientifique p. 125 du programme

Visée 2 : Apprendre les sciences

Les élèves acquièrent des savoirs à visées explicatives et des savoir-faire spécifiques qui servent de repères pour comprendre le monde. […] La construction des contenus scientifiques est envisagée de manière spiralaire. Pour assurer un continuum des concepts, il est important de « poser des jalons » des notions vues en aval et de renforcer les acquis précédents.
(FWB, SC, 2022, p. 22)

Visée 3 : Apprendre à propos des sciences

Cette visée demande aux élèves d’appréhender les caractéristiques de la pensée scientifique, de comprendre que le savoir scientifique est établi à partir d’un questionnement sur le monde et de cerner les limites de ce savoir. Comme l’écrivait Bachelard (1938/2011), « la connaissance du réel est une lumière qui projette toujours quelque part des ombres » (p. 13).
Cette visée est surement la plus novatrice, elle demande de former l’élève à ce qu’est la science, à s’approprier la « nature de la science » et à investiguer les relations entre les sciences et la société.

Elle contribue à faire la différence entre sciences et croyances.
Elle peut être travaillée dans chaque activité :

en prenant distance avec la démarche d’investigation vécue pour la comparer aux démarches des scientifiques ;
en identifiant avec les élèves les limites du savoir qu’ils construisent ;
en contextualisant les savoirs dans leur époque d’émergence.

Pour en savoir plus : balises et sens du programme [1.1.1 – 1.3.2 – 2.1.6]

Visée 4 : Orienter ses choix et agir en s’appuyant sur les sciences

« Les élèves se positionnent face à des enjeux sociétaux (liés à l’environnement [ErE], à la santé, à la consommation…) et planétaires, en s’appuyant sur des méthodes, des modèles et des concepts scientifiques et agissent en conséquence. » (FWB, SC, 2022, p. 25)

« En termes de compétences, il s’agit de développer une aptitude à mettre en relation des choix et des actions avec des savoirs scientifiques construits. […] Les savoir-faire et les attitudes en lien avec cette visée sont regroupés en trois parties. » (FWB, SC, 2022, p. 25)

Démarches d’investigation scientifique

Une démarche d’investigation scientifique est une démarche qui permet à l’élève d’explorer une question scientifique. Pas plus qu’il n’existe de démarche scientifique unique, il n’existe une démarche unique d’investigation scientifique. Quel que soit le modèle de démarche d’investigation adopté en classe, il se caractérise par trois grandes étapes (le questionnement initial, l’investigation et la structuration des savoirs/savoir-faire acquis). Une étape transversale vient compléter ce processus avec l’élaboration de traces tout au long de la démarche.

Il est demandé de faire vivre trois démarches d’investigation complètes par année.

La posture de l’enseignant

Durant la démarche d’investigation, il est essentiel que l’enseignant adopte une posture qui vise à :

Piloter la démarche : l’enseignant est guidé par une double logique, celle du pilotage de la démarche choisie et celle de l’acquisition de savoirs et de savoir-faire.
Laisser les élèves prendre une part importante dans le déroulement de la démarche (prendre le risque de ne pas aboutir aux résultats escomptés pour réfléchir avec l’élève, analyser ce qui s’est passé, réguler l’expérience…).
Permettre aux élèves d’imaginer/anticiper le résultat d’une expérience.
Alterner des moments d’échanges collectifs et/ou semi-collectifs : l’enseignant fait expliciter par les élèves les observations, les questionnements*, les reformule pour les transformer en problème de recherche mais aussi pour faire émerger des hypothèses* explicatives provisoires (conceptions initiales).
Permettre aux élèves de confronter leurs résultats avec les savoirs établis.
Aider les élèves à identifier ce qu’ils ont appris et comment ils ont appris.

Pour aller plus loin

Différentes balises, pistes et indications méthodologiques sont proposées dans le programme.
Pour télécharger le document via l’Extranet du Segec : cliquez ici

Source : Programme de l’école primaire – P1-P2, Volume 3, 2022 (Extraits de l’introduction de Sciences, pages 119 à 127)