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N° 522 - Tous compétents en français

La démarche expérimentale en CM2 et 6e : expérience en réseau de réussite scolaire

Laurence Lang

Partir des élèves, de ce qu’ils ont à apprendre, et s’engager dans des projets de liaison CM2 et 6e, c’est le parti pris de l’auteure, professeure des écoles et ingénieure en agroalimentaire de formation. Après un premier parcours professionnel dans l’industrie, comme enseignante-chercheuse dans une école d’ingénieur puis responsable qualité, elle est devenue directrice d’école à mi-temps et secrétaire d’un réseau de réussite scolaire (RRS) pour l’autre mi-temps, et elle a souhaité, dès le départ, vivre cette nouvelle mission de manière participative.

La problématique, que l’on se situe dans l’enseignement primaire ou secondaire, est toujours la même : comment aider les élèves à apprendre ? Dans le cadre du RRS, un travail a été engagé entre les écoles primaires et le collège, mon rôle étant de coordonner les actions de manière participative. L’objectif était de promouvoir l’enseignement des sciences par la sélection de projets d’équipes réunissant les élèves et leurs enseignants.

Dans son article «  Faire des sciences physiques et chimiques  » (Cahiers pédagogiques n° 469), Cédric d’Ham indique qu’un protocole expérimental est rarement considéré comme objet d’apprentissage. Lors de travaux pratiques, les enseignants transmettent souvent aux élèves un protocole qu’ils ne font qu’appliquer. Les élèves comprennent-ils pourquoi ils effectuent une manipulation et non une autre ? L’idée de Cédric d’Ham est que si les élèves construisent leur protocole, ils vont se focaliser sur le problème à résoudre, formuler des hypothèses, définir le matériel nécessaire, etc. Avec son équipe, il a vérifié ceci auprès d’élèves de terminale scientifique.

Je me suis alors interrogée sur la manière de transposer cette expérience auprès d’élèves de CM2 et de 6e. En 2013-2014, la ville de Saint-Quentin dans l’Aisne souhaitait entrer dans un projet scientifique connu sous le nom de C Génial, il s’agit d’un concours interacadémique. Le RRS du collège Gabriel-Hanotaux de Saint-Quentin dont je suis la secrétaire, bien que n’étant pas inscrit à ce concours, a néanmoins décidé de s’inscrire dans une démarche similaire grâce à l’adhésion des enseignants. Pourquoi des élèves de CM2 ou de 6e ne pourraient-ils pas entrer dans la démarche scientifique ?

Le choix du type de problématique à offrir aux élèves allait dépendre de l’objectif recherché. Voulait-on les amener à se questionner sur une idée ou un phénomène particulier ? Les aider à résoudre des problèmes scientifiques ? Confirmer des résultats déjà découverts en cours ? D’un commun accord avec les enseignants du réseau, nous avons opté pour la seconde solution.

Un autre aspect fondamental s’est imposé de lui-même dans l’esprit de la liaison école-collège : la démarche de projet à l’école s’appuie sur des échanges. Ce travail collaboratif enrichit l’ensemble de ses participants et rayonne sur l’ensemble de la communauté éducative, en particulier les élèves. Mais ce partenariat culturel scientifique nécessite un investissement de la part des élèves, enseignants et établissements.

Cette démarche avait également pour objectif l’acquisition de compétences du socle commun de connaissances et compétences (palier 2) : pratiquer une démarche d’investigation ; manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter ; mettre à l’essai plusieurs pistes de solutions ; exprimer et exploiter les résultats d’une mesure ou d’une recherche en utilisant le vocabulaire scientifique à l’écrit et à l’oral ; maitriser des connaissances dans divers domaines scientifiques ; mobiliser ses connaissances dans des contextes scientifiques différents et dans la vie courante ; exercer des habilités manuelles et réaliser certains gestes techniques. L’idée a ainsi été de se servir de la démarche expérimentale comme «  objet et moyen d’apprentissage  ».

Des binômes d’élèves

Quatre groupes de 6e et trois classes de CM2 ont accepté de participer à ce défi scientifique. Chaque élève de CM2 s’est vu attribuer un binôme de 6e. Les élèves ne se connaissaient pas et n’allaient se rencontrer qu’au bout de plusieurs mois de recherches, dans un but commun : créer, à deux, un protocole expérimental, afin de le mettre en pratique à terme. Les élèves ont ainsi dû communiquer à distance, par courriel et donc développer aussi des compétences en maitrise de la langue et en informatique, ainsi que faire l’apprentissage de l’autonomie.

Les 159 élèves participants (dont quatre-vingt-cinq du premier degré) ont été répartis en trois groupes. Chaque groupe s’est vu attribuer un défi scientifique parmi les suivants : Pourquoi y a-t-il des trous dans la mie de pain ? Pourquoi les croutes des divers fromages sont-elles de couleurs différentes ? Comment rendre propre de l’eau sale ?

J’ai, dans un premier temps, expliqué à chacun des sept groupes d’élèves (quatre groupes de 6es et trois classes de CM2) en quoi consiste une démarche expérimentale, quelles en sont les étapes, et comment mettre au point et rédiger un protocole d’expérimentation.

Ensuite, leur enseignant et moi-même avons procédé à cinq à huit séances encadrées : recherche documentaire ou informatique, création de messagerie et apprentissage de son utilisation pour certains élèves, rédaction d’un premier jet, confrontation des informations avec leur binôme, réajustement des protocoles et finalisation.
Nous avions décidé de ne pas aider les élèves, le protocole pouvait très bien être basé sur une hypothèse erronée, l’objectif n’était pas d’aboutir systématiquement à la bonne réponse, mais d’appréhender la démarche scientifique et d’en comprendre le sens. Le rôle des enseignants n’était que celui de guide, de modérateur et d’observateur.

Mettre en pratique les protocoles

Après quatre mois de recherches et mise au point des protocoles, les binômes se sont retrouvés au collège pour la mise en pratique de leurs protocoles. L’ensemble du matériel et des réactifs listé par les élèves avait été préparé et les manipulations ont eu lieu.

Sur toutes les thématiques, les élèves, par groupe de quatre ou cinq, ont finalisé la séquence de travail par la création d’affiches explicatives qui ont donné lieu à une exposition.

À l’issue du projet, le bilan est très positif. Mon expérience professionnelle antérieure m’a bien entendu été très utile, mais également le soutien de l’équipe du collège et de l’inspection académique ainsi que la participation des enseignants du premier et du second degrés. Les enseignants ont pu échanger sur leurs pratiques pédagogiques, mener un travail concret dans l’intérêt des élèves. Du côté des élèves, certains qui ne présentaient pas d’intérêt ni d’envie vis-à-vis du travail scolaire, posant même des difficultés de comportement en classe, ont montré leur capacité d’investissement, pris le projet à bras-le-corps et su faire preuve de persévérance. D’autres attitudes ont pu nous surprendre : face à l’échec de leur expérimentation, les élèves sont allés regarder les expérimentations de leurs pairs, ont échangé, cherché à comprendre. De véritables échanges constructifs ont eu lieu.

Ceci fait partie de toutes ces retombées fructueuses observées au cours de quatre mois de travail. L’investissement de tous a été levier de réussite, tant du côté enseignant que du côté élève.

Laurence Lang
Directrice d’école et secrétaire d’un RRS

 

Comment rendre propre de l’eau sale ?

 

Voici par exemple la production d’un binôme CM2-6e dans leur recherche sur l’épuration de l’eau. L’objectif est de rendre l’eau propre et de la gouter à la fin de l’expérience (plusieurs manipulations ont été nécessaires, les élèves ont dû créer un protocole à trois ou quatre étapes).
Version non corrigée, telle qu’elle a été écrite par un élève de CM2
Matériel : de l’eau sale, une bouilloire, des pots en verre (pour voir dedans), sulfate d’alumine ou chlorure ferrique, entonnoir, bouteille, charbon de bois, coton, sable, gravier, filtre, paille.
Hypothèse : 1. Pour retirer les particules en suspension, il faut filtrer l’eau. 2. S’il reste des particules en suspension, on utilise le chlorure ferrique ou le sulfate d’alumine. 3. Pour retirer les particules dissoutes, il faut la bouillir.
Protocole :
1. On doit prendre la bouteille et la couper au milieu. Sur la partie du haut, vous faites un trou dans le bouchon pour rentrer la paille dedans. Dans la partie du bas, on met l’entonnoir et dans l’entonnoir on met la partie du haut de la bouteille avec la paille vers le bas. En premier on met le filtre. Après on met le coton, après le gravier, le sable et le charbon de bois. Maintenant que nous avons notre filtre, on verse l’eau sale dans notre filtre. De l’eau propre coule, mais il reste encore quelques particules en suspension.
2. Pour éliminer le reste des particules en suspension, on introduit de le sulfate d’alumine ou du chlorure ferrique. Ça va regrouper les particules en suspension et former des flocons assez lourds pour tomber au fond de l’eau. Comme ça, on pourra retirer facilement les particules restantes.
3. On met dans un pot en verre une partie de l’eau pour vérifier après l’expérience. C’est le témoin. On met l’autre partie de l’eau dans la bouilloire et on fait bouillir l’eau. Quand l’eau bout, son niveau baisse. On verse l’eau bouillie dans un autre pot en verre. L’eau est toujours sale. On vérifie si l’eau est plus propre. L’eau est plus sale qu’avant.

L. L.

 

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Comment les apprentissages de la lecture, de l’écriture, de l’oral s’actualisent-ils dans nos classes et nos cours quand l’enseignement du français ne se fixe plus comme finalité la sélection (reproduction) des « élites » mais la réussite de tous les élèves, y compris les plus éloignés de l’univers de l’école ?


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