Dossier : Lecture et culture scientifique

L'Europe des découvertes

David Jasmin, La main à la pâte

Un projet collaboratif interdisciplinaire proposé par La main à la pâte.

La main à la pâte est une opération qui est développée depuis 1995 pour aider les enseignants de l'école primaire à faire pratiquer aux élèves des activités scientifiques. Elle préconise une démarche d'investigation mettant en oeuvre débats et écrits, en particulier dans un " cahier d'expériences ", contribuant ainsi aux apprentissages linguistiques. Si l'accent est mis sur l'approche du monde réel, il ne s'agit pas pour autant d'éliminer la recherche documentaire, mais de faire coexister de façon pertinente différentes sources d'information, chacune permettant aux élèves de construire des connaissances et d'acquérir un sens critique devant des énoncés.

Le projet " Europe des découvertes " a cherché à s'inscrire dans une pluridisciplinarité élargie en introduisant une dimension historique et géographique, motivée par plusieurs ambitions : la mise en perspective culturelle des découvertes scientifiques d'une part, les échanges entre élèves de différents pays d'autre part.

L'enseignement des sciences laisse parfois penser que les savoirs scientifiques sont des vérités intemporelles qui se révèlent à des cerveaux éclairés puis s'imposent à la société... Et pourtant la science a une histoire faite de controverses, tâtonnements, remises en cause, intuitions géniales, erreurs tenaces... et aussi anecdotes significatives. Les grandes découvertes illustrent des moments exceptionnels de ce processus. Inscrites dans une culture, un pays, une langue, elles ont simultanément une signification pour l'histoire du pays et celle des sciences. Cette dimension historique est indispensable à la culture scientifique, voire à la réflexion épistémologique et, plus largement, à la formation du citoyen. Négliger cet aspect réduit bien souvent la science enseignée aux enfants à une accumulation de constats, d'expériences qui gardent un caractère local ou d'énoncés trop abstraits de lois.

Le projet Europe des découvertes s'adresse à des élèves de primaire ou de collège. L'ambition est d'inciter ces élèves à échanger avec des classes de différents pays. Le projet a donc été conçu dès le départ avec d'autres programmes européens dédiés à l'enseignement des sciences. Douze découvertes de sept pays d'Europe - Allemagne, France, Grande-Bretagne, Grèce, Italie, Portugal et Suisse - ont ainsi été retenues. Il s'agit de faire étudier en classe une de ces grandes découvertes européennes en en traitant expérimentalement - avec du matériel simple - un des éléments caractéristiques. Les échanges peuvent constituer une dynamique importante pour que les élèves investissent dans la connaissance des pays de leurs partenaires, voire de leur langue, et dans les outils de communication (TIC).

La lecture et l'écriture sont donc ici convoquées à deux niveaux différents : d'une part, dans une perspective scientifique et historique avec des activités de recherche et d'analyse documentaire, d'autre part, dans une perspective de correspondance entre les classes.

Un projet culturel pluridisciplinaire

L'école primaire est un lieu privilégié pour des projets interdisciplinaires puisque les compétences à faire acquérir sont diversifiées, que l'enseignant est polyvalent et que les disciplines n'ont pas des frontières très balisées. À l'instar du scientifique qui fonde son travail sur une recherche bibliographique poussée et des échanges constants avec ses collègues, le projet Europe des découvertes souhaite créer un lien fort entre activités expérimentales, documentaires et langagières. À partir d'une recherche documentaire autour d'une découverte, d'un scientifique et/ou de son époque, il s'agit d'engager les élèves dans une démarche d'investigation, en les incitant à exploiter des documents d'archives, à utiliser les nouvelles technologies, à rédiger et lire des documents, à élaborer et discuter des protocoles expérimentaux.

La pratique de la lecture et de l'écriture se développe ainsi à travers des situations de communication. La pratique des sciences s'enrichit d'une perspective historique propre à faire comprendre l'origine et le contexte de découvertes dont les applications nous sont familières. Plus généralement, la dimension européenne du projet permet de valoriser un patrimoine scientifique et technique commun et de faire prendre conscience aux enfants comment l'Europe des savants, bien antérieure à celle des politiques, a contribué activement à la construction du monde contemporain.

Les outils et les choix

Une grande variété de documents a été mise à disposition des classes sur le site Internet dédié du projet (http://lamap.inrp.fr/europe) pour engager dans des activités diversifiées de documentation telles que recherches documentaires, lecture de textes de fiction basés sur des faits historiques, visionnage d'animations... et susciter des activités expérimentales.

Ce site propose également des outils pour permettre aux classes engagées d'échanger sur leurs travaux et d'en rendre compte sous forme de pages Internet. Les travaux réalisés par les classes sont, au terme de l'année scolaire, rendus publics, constituant ainsi l'embryon d'une encyclopédie des sciences composée par des élèves de différents pays.

Pour mener à bien ces objectifs dans le cadre de l'école primaire et des premières classes du collège, il fallait bien entendu s'appuyer sur des découvertes suffisamment connues mais aussi accessibles aux élèves de cet âge. Ces contraintes ont conduit à privilégier des figures de l'Antiquité (Eratosthène), de la Renaissance (Vinci, da Orta, Galilée), du siècle des Lumières (Saussure, Volta, Chappe, Priestley, Montgolfier) ou du XIXe siècle (Pasteur et Liebig) ; certains travaux, bien documentés et ayant encore un intérêt actuel - la pile, la montgolfière, la pasteurisation, l'extrait de viande... -, pouvaient donner lieu à des activités expérimentales en classe, adaptées au niveau des élèves.

Extrait d'un texte sur la pasteurisation, produit par la classe de Cm2 de l'école Just Hyasime à Cayenne.

Extrait d'un texte sur la pasteurisation, produit par la classe de CM2 de l'école Just Hyasime à Cayenne.

À partir de ces choix de découvertes, une série d'outils à destination des enseignants et des élèves a été conçue et mise à disposition des classes inscrites dans le projet. Chaque découverte a été éclairée par trois types de textes :

  • Un texte historico-scientifique permet de poser les fondements scientifiques de la découverte (l'auteur prend soin de décrire le protocole expérimental mis en oeuvre) tout en la resituant dans son contexte scientifique, technologique et social. Ce texte vise à compléter - ou réactiver - la culture scientifique de l'enseignant pour qu'il soit à même de satisfaire la curiosité des enfants et de mettre en oeuvre des activités sur la découverte.
  • Un texte pédagogique fournit des pistes d'activités scientifiques expérimentales et documentaires à proposer aux enfants.
  • Un texte, écrit spécialement pour les enfants, aborde la découverte sous un angle fictionnel - mais non fantaisiste. Par exemple, le premier vol " habité " de la montgolfière est raconté à la basse-cour par un des trois passagers : le supposé canard des frères Montgolfier... Le texte pour enfant constitue un bon point de départ pour les travaux en classe : on peut l'utiliser pour stimuler l'imagination, faire naître des interrogations et amorcer la discussion.

Par ailleurs, pour chaque découverte, un jeu de documents historiques - compte rendu de l'Académie des sciences, illustrations du livre de Pasteur, planches de Garcia da Orta... - et des adresses de sites Internet ont été rassemblés et mis à disposition des enseignants.

Un projet collaboratif

Si le projet accorde une large place aux activités réalisées au sein des classes, il a également pour ambition d'engager un travail collaboratif avec des classes d'autres pays européens. À l'école primaire, ce type d'échanges pose de nombreux problèmes : des problèmes linguistiques, bien entendu, mais également logistiques - calendrier scolaire, outils informatiques... - et pédagogiques - programmes, démarche, niveau des élèves... Dans le projet Europe des découvertes, nous avons pris le parti de développer des outils de publication et d'échanges spécifiques destinés à faciliter et fluidifier les interactions entre classes. Nous reprenons ci-dessous en trois points les choix retenus et mis en oeuvre en essayant de faire ressortir les difficultés que nous avons rencontrées.

Des essais de dispositifs

De 2002 à 2004, un site multilingue proposait un espace de travail dédié aux classes inscrites. Une liste de diffusion animée par un modérateur offrait la possibilité aux enseignants de communiquer et d'interroger le cas échéant des experts... Parallèlement, un formulaire en ligne était proposé aux classes pour composer et publier quatre pages résumant leurs travaux : sur la découverte, le scientifique, son époque et les activités expérimentales réalisées en classe. Les classes avaient la possibilité de rédiger dans la langue de leur choix - la leur généralement - qui était mentionnée sur chaque page du site. Ces pages accessibles à tous n'étaient cependant pas traduites. Si pendant ces deux premières années, les publications des classes ont été régulières et satisfaisantes, la collaboration entre classes a quant à elle été réduite, la liste sous utilisée et les experts peu sollicités.

L'Europe des découvertes, David Jasmin (dir.), éd. Le Pommier, 2005.

Suite à la publication du livre-cédérom L'Europe des découvertes (David Jasmin (dir.), éd. Le Pommier, 2005), qui associait de nombreux pédagogues et historiens de sciences, le site a été revu en profondeur et complété par des animations flash portant sur le scientifique et sa découverte. Un nouvel outil de publication a été mis en place, qui nous semblait plus simple et plus intégré. Il permettait à chaque élève et à chaque groupe d'élèves de disposer d'un cahier d'expériences virtuel. Se présentant sous l'aspect d'un véritable cahier de classe, cet outil offrait la possibilité aux élèves d'insérer textes et photos dans des pages numériques. À l'aide d'un outil d'administration, l'enseignant pouvait faire rédiger les élèves soit individuellement, soit en petits groupes, soit en groupe-classe et rendre ces travaux accessibles aux autres classes. On reproduisait ainsi sur Internet différents mode de productions d'écrits et de types de contenus - écrit individuel, écrit collectif, écrit de travail, écrit validé.

Cahier d'expériences sur le cyanomètre de H. B. de Saussure.

Contrairement à nos espérances, le site a occasionné peu de publications et encore moins d'échanges. Le système de publication proposé convenait en fait assez mal à l'organisation et à l'équipement de la classe - nombre d'ordinateurs et connexion Internet limités, utilisation de l'outil informatique restant ponctuelle. Par ailleurs, le problème de la langue - a fortiori lorsqu'un vocabulaire spécialisé est nécessaire - faisait obstacle aux échanges.

Échanges entre une classe portugaise et une classe française, à partir des travaux de Garcia da Orta.

En 2007-2008, nous avons donc opté pour une solution plus simple et plus modeste. Nous avons constitué avec nos partenaires portugais de Ciencia Viva des binômes binationaux de classes travaillant sur une même découverte.

Le calendrier laissait un temps assez long aux classes pour se présenter avant de rentrer dans le coeur du sujet. Limitant le projet à deux langues, qui pouvaient constituer un critère de choix pour le sujet, les classes inscrites ont pu trouver en amont les ressources locales - parents, professeurs du collège... - pour faciliter les échanges. Dans ce nouveau cadre, les productions de classes et les échanges ont été bien plus riches que les années précédentes. Les écoles ont échangé trois ou quatre mails dans l'année. Ces derniers portaient sur leurs activités - " Construire une coque qui contienne le plus de sel possible ", " Imaginer comment nous pourrions pousser les bateaux avec la même force ", " Voilà les plantes médicinales que nous pouvons trouver près de notre école "... - et leur permettaient de partager leurs recherches.

La personnalisation des échanges a rendu sans nul doute le projet plus attrayant et plus interactif. Elle crée un point d'accroche affectif et diminue l'anonymat consubstantiel au web. Elle incite les élèves à écrire - pour se présenter, communiquer leurs résultats, avoir une réponse -, à lire - pour préparer les lettres, les recevoir -, à être précis - il faut se restreindre au plus important, être compris -, à découvrir d'autres manières de vivre, de penser, de s'exprimer. L'identification, le jumelage, le suivi des classes nécessitent cependant un travail de coordination beaucoup plus important que pour les éditions précédentes - une demi-journée par semaine - mais cela a l'avantage d'affranchir l'enseignant de nombreuses tâches organisationnelles pour qu'il concentre ses efforts sur les aspects pédagogiques. Les appréciations des vingt enseignants et de leur classe qui ont testé cette formule, ont été assez positives. Les enseignants plébiscitent le projet, son impact sur la motivation des élèves, la possibilité d'apprentissages multiples - français, géographie, sciences, technologie, B2i... ; les élèves apprécient les activités concrètes, la communication avec d'autres enfants, l'implication de leurs parents et " l'idée qu'il pouvaient être lus par plein de monde ". Seul regret, celui de ne pas avoir trouvé d'outil qui permette un archivage structuré et durable des travaux d'élèves.

Dans cette perspective, nous mettrons en place en 2008-2009 un nouvel outil d'édition s'appuyant sur le même principe que Wikipédia. Cette encyclopédie comportera une page par découverte et par langue du projet, ainsi qu'une banque d'images et une sélection de liens, alimentées par les usagers. Gageons que cette nouvelle formule permettra de réussir le pari de combiner recherche documentaire, production de textes, sciences expérimentales, échanges entre classes et diversité européenne. Le même dispositif sera d'ailleurs repris pour un projet similaire, portant cette fois sur l'âge d'or des sciences arabes qui proposera, à partir d'avril 2009, un ensemble d'activités et de ressources autour de dix découvertes des pays d'Islam (www.lamap.fr/decouvertes). Cette nouvelle étape offrira ainsi l'occasion aux élèves de mieux appréhender le rôle que savants et découvreurs de toutes origines ont joué, dans la construction du monde d'aujourd'hui.

Le projet vu par une classe de CE2/CM1

Le thème de recherche " la caravelle ", en lien avec une classe portugaise, a été proposé aux élèves et a reçu d'emblée leur approbation. Ce thème est particulièrement pertinent, les CM1 ayant au programme d'histoire " les grandes découvertes " : " L'invention de la caravelle, au milieu du XVe siècle, a révolutionné la navigation et permis aux Portugais de partir à la conquête du monde. "

Nous avons d'abord travaillé sur notre ville pour la présenter. En géographie, la découverte du milieu local, la lecture de paysages, la connaissance des structures de la ville trouvent ainsi leur sens. Une enquête sur sa propre cité a un côté un peu artificiel si elle n'est pas dans un but de communication. Dans le projet de communication à d'autres élèves, suffisamment éloignés pour créer ce besoin, ce travail prend tout son sens. À partir de plans, de photos, de brochures provenant de la mairie, les élèves avaient comme consigne de repérer les structures importantes de la ville et la discussion a permis de sélectionner ce qu'ils allaient communiquer.

Le message en retour des correspondants - présentation de Lisbonne, photographies de classe... - a reçu un accueil enthousiaste. La curiosité naissante a créé un terreau favorable à l'étude du Portugal réalisée en géographie. Plus encore que les séances de découverte du milieu proche, les séquences de géographie sur l'Europe suscitent peu l'intérêt des élèves ; le projet de correspondance a offert un point d'accroche affectif.

Les élèves ont effectué des recherches sur différents types de support : des livres de la médiathèque locale - utilisation de l'ordinateur et repérage dans le classement -, des sites Internet, un film d'Arte tiré de la série " Aventure humaine ". Une fois les éléments collectés, les élèves, par groupes, ont choisi un paragraphe et rédigé un court texte. L'avantage de cette organisation de classe est double : permettre de traiter plus longuement un sujet et éviter de laisser les élèves seuls face à une tâche d'écriture. Ils ont ensuite corrigé leur texte - en s'appuyant sur les leçons de français - et amélioré leur production après lecture à voix haute devant la classe.

Les défis expérimentaux ont permis d'interroger deux éléments de la caravelle qui ont posé problème aux constructeurs de l'époque : la forme de la coque et la forme de la voile.

  • Pour les CM1 : les bateaux qui partiront avec Henri le navigateur doivent remplir les conditions suivantes : avoir un faible tirant d'eau pour éviter les récifs des côtes africaines, et pourtant, pouvoir charger suffisamment de vivres pour aller le plus loin possible. Le défi : réaliser une coque qui contienne le plus de sel possible en étant la plus plate possible.
  • Pour les CE2 : les bateaux qui partiront avec Henri le navigateur devront être rapides. Le défi : construire une coque qui aille le plus loin possible avec la même poussée au départ.
  • Défi pour tous : construire la voile la plus efficace possible.

Chaque groupe devait remplir une " feuille de projet " sur laquelle les élèves dessinaient leur modèle, notaient leurs mesures - uniquement celles qui étaient intéressantes pour le défi -, expliquaient leurs choix puis, une fois les tests passés, donnaient le résultat et l'interprétaient. La mise en commun a généré une discussion avant envoi aux correspondants.

La rédaction du documentaire et le travail précédent, réalisé en sciences sur les leviers et équilibres par les CM1 et sur les propriétés de l'eau par les CE2, ont souvent permis de faire évoluer les débats lors du travail de groupe ou pendant les mises en commun. Les élèves ont appris ainsi à faire référence à leurs observations ou à leurs connaissances - les CM1 ont été incités à citer leurs sources : où l'ont-ils lu ou vu ?

Autant les phases d'élaboration des expériences, anticipation et réalisation, et les phases d'observation des résultats engagent les élèves dans la participation à l'activité, autant la rédaction d'un compte rendu reste pour la plupart d'entre eux un pensum. L'intérêt est né dans la communication interactive avec l'autre classe et la publication régulière sur le net.

L'invention choisie fait cependant référence à beaucoup de domaines, il est nécessaire d'effectuer des choix pour délimiter le travail proposé. Les expériences, leur interprétation et la rédaction du compte-rendu, qui sont allés au-delà des programmes puisque intégrés dans un contexte plus complexe, sont un moyen de réinvestir les connaissances accumulées au cours de l'année en sciences et en maîtrise de la langue - grammaire, orthographe, conjugaison.

Les nouvelles technologies deviennent un véritable outil plutôt qu'un apprentissage en soi relatif aux objectifs de maîtrise du B2i : utilisation d'un traitement de texte, envoi d'e-mail, gestion des fichiers...Le fait de pouvoir communiquer facilement par mail avec les coordinateurs du projet en cas de difficulté est également confortable.

Du point de vue des élèves, deux aspects ont été particulièrement motivants :

  • Ils ont apprécié de pouvoir construire des objets techniques, à la fois dans le cadre d'un défi mais aussi dans le but d'en parler à d'autres élèves.
  • Ils ont aussi aimé l'idée de faire partie d'un projet plus vaste - la création d'une encyclopédie à laquelle ils auront collaboré. Pouvoir consulter leurs écrits sur le site au fur et à mesure du projet, ce qui favorisait la communication avec leurs parents, a été important à leurs yeux : " l'impression que ce qu'on a écrit était bien " et " l'idée qu'ils pouvaient être lus par plein de monde ". (Témoignage de D. Glatz, enseignante à l'école Gustave-Rivet/Domène)

http://www.cienciaviva.pt/projectos/inventions2007/index.asp?accao=changelang&lang=en

Argos, n°45, page 23 (05/2009)
Argos - L'Europe des découvertes