LéA Département de la Côte d'Or

Des usages des tablettes numériques au service de la conception de protocoles expérimentaux à l’école élémentaire (Communication orale)

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M. Prieur, I. Arbez, A. Golay, R. Monod-Ansaldi

Le projet conduit dans le LéA Côte d’Or entre 2011 et 2014 a eu pour objectif la production de ressources pour l’enseignement et l’accompagnement des acteurs. C’est ainsi qu’enseignants, formateurs et chercheurs ont collaborés en appui sur une méthodologie de type Design based Reserach (Wang et Hannafin, 2005) pour concevoir des situations d’apprentissage et questionner les résistances des élèves à entrer dans les situations proposées. Nous présentons ici une étude sur les conditions permettant à des élèves de cours moyen de concevoir un protocole expérimental pour localiser l’entrée d’eau dans des plantes. La découverte du vivant et l’étude de son fonctionnement à partir d’expérimentations relèvent des préconisations de l’enseignement de l’école primaire. Or expérimenter sur le vivant, pour les élèves (Coquidé, 2000) comme pour les biologistes (Canguilhem,1965),  soulève certaines  difficultés liées aux caractéristiques du vivant. Ainsi, la conception d’un protocole expérimental permettant de localiser l’entrée d’eau dans une plante implique un certain nombre de vigilances. La spécificité et la variabilité du vivant imposent une réflexion sur le choix des espèces et le nombre d’individus à étudier. L’inscription du vivant dans le temps implique de se repérer dans le temps et d’apprécier  les transformations du végétal au cours du temps.  La diversité des facteurs influençant le vivant nécessite d’isoler le facteur étudié et de conduire des analyses comparatives en appui sur un témoin. Notre étude vise à étudier les conditions permettant à des élèves de cours moyen de prendre en compte ces spécificités du vivant dans la conception d’un protocole expérimental mobilisant des végétaux. Nous avons collaboré avec deux enseignantes et deux formatrices pour élaborer une situation d’apprentissage favorisant les initiatives et la créativité des élèves mais également la rigueur nécessaire à la conception d’un protocole expérimental, tout en prenant en compte l’épistémologie de la discipline. Le concept de milieu didactique (Brousseau, 1998) et les critères d’évaluation d’un protocole expérimental (pertinence, reproductibilité, exécutabilité, communicabilité) proposés par Sanchez et al (2010) ont guidé ce travail. Trois boucles itératives d’élaboration, d’expérimentation et de révision de cette situation ont été réalisées.  Les deux premières années ont conduit à la conception d’un milieu trop antagoniste entrainant des dérives par rapport aux apprentissages visés ou trop alliéne permettant pas d’atteindre les apprentissages escomptés. La troisième année les éléments constituants le milieu ont été à nouveau réajustés, et soutenus ou complétés par l’usage de tablettes numériques.  Nous montrerons quels sont les éléments du milieu, et en particulier les usages des tablettes, susceptibles de soutenir un travail de conception de protocole chez des élèves de l’école élémentaire.

Codage en maternelle   (Poster)

A. Mandry, M.-C. Verpillat, et G. Aldon

Le travail qui sera présenté dans ce poster a été conduit dans le projet “Développement de la culture scientifique, égalité des chances” au sein du LéA Côte d'Or qui a travaillé en partenariat avec la DSDEN de la Côte d’Or, la ville de Dijon, l'IFE-ENS de Lyon. Plus particulièrement, un travail a été conduit dans deux classes de maternelle, l’une de tout-petits et petits, l’autre de moyens et grands, en zone urbaine sensible. Les enfants ont une faible maîtrise de la langue et encore plus que dans une école ordinaire, il est important pour les motiver de donner du sens aux apprentissages. Ce travail concerne le thème du codage et relie les concepts sémiotiques de signes à l'écriture et aux mathématiques. Deux enseignantes ont été particulièrement impliquées, et trois formatrices ont travaillées avec deux chercheurs de l'IFé. .
Les objectifs du travail pour les enseignants étaient de s'approprier et de mettre en pratique un enseignement fondé sur la mise en place d'une démarche d'investigation. Il s'agissait également de travailler le codage dans le domaine de la découverte du monde dans un premier temps puis de l'exploiter et le consolider dans des situations mathématiques.
L'objectif des formatrices était la production de ressources pour l’enseignement des sciences, mobilisables au niveau académique. L’analyse collaborative des séances conçues avec les enseignants et les chercheurs a conduit à des propositions pour les quatre niveaux de maternelle qui permettent de travailler l’appropriation, l’utilisation et/ou la conception d’un code pour identifier des sons et faire fonctionner un orchestre. Ces ressources sont publiées sur le site du plan sciences.
Le travail se prolonge par la réalisation d'un parcours de formation M@gistère (« Construire un code, produire et mobiliser des signes dans le cycle maternelle ») mobilisant les ressources pour favoriser une pratique réflexive (Plan sciences).
Les séquences spécifiquement conçues et analysées pour des zones sensibles, avec une réflexion appuyée sur la maîtrise de la langue et l’importance de la pédagogie de projet, peuvent cependant être utilisées dans d'autres contextes scolaires.

Science 21 un site au service du LéA Côte d'or (Démonstration)

P. Michele, A. Mandry et B. Mourey

Le projet conduit au sein du LéA Côte d’Or a pour objectif d’accompagner le développement de la culture scientifique et numérique sur le territoire dijonnais en partant de territoires socialement fragilisés et en pensant son rayonnement à l’échelle de la Côte d’Or. Ce LéA a été la première occasion de penser l’association entre l’IFÉ et un territoire départemental via les services départementaux de l’Éducation nationale. Il implique de plus une collectivité territoriale, la ville de Dijon.EducTice-S2HEP et le Centre Alain Savary ont collaboré pour mener à bien ce projet en combinant leurs expertises respectives : enseignement des sciences et e-éducation pour la première, éducation prioritaire et développement professionnel pour la seconde. Depuis septembre 2011, enseignants, formateurs et chercheurs ont collaboré en s’appuyant sur une méthodologie de type «design based research » au sein d’EducTice-S2HEP et sur une méthodologie relevant de l’analyse de l’activité au sein du Centre Alain Savary. Ce sont ainsi 49 personnes qui ont participé à ce LéA : des enseignants de l’école primaire et du collège, des animateurs du périscolaire, des formatrices, 5 membres de l’équipe EducTice-S2HEP et 3 membres du Centre Alain Savary.
Dans ce projet, le développement de la culture scientifique est envisagé sous l’angle des apprentissages qui sont au cœur des démarches d’investigation. Les apprentissages visés sont aussi bien des connaissances en sciences et en mathématiques, que des compétences ou des attitudes liées aux démarches (compétences méthodologiques et techniques, maîtrise de la langue, esprit critique, esprit d’initiative, etc.). Les usages du numérique sont perçus à la fois comme des outils au service de ces apprentissages mais également comme des moyens pour développer une culture numérique. Le développement de la culture scientifique et numérique est pensé de façon globale en prenant en compte la continuité des pratiques et des apprentissages de l’école maternelle au collège, entre le scolaire et le périscolaire. La continuité est également envisagée du point de vue de la complémentarité des ressources nécessaires : des ressources à destination des enseignants, des formateurs et des chercheurs en sciences de l’éducation. 
Au terme de ces trois années, le LéA a produit des ressources à destination des différents acteurs : des séquences d’enseignement expérimentées et analysées pour les enseignants, Un CDrom pour la formation des animateurs de la ville de Dijon, quatre parcours de formation M@gistere à destination des formateurs, des publications scientifiques pour les formateurs et les chercheurs.
Le LéA s’est doté du site Sciences 21, hébergé sur le site de l’IFE. Cette contribution sera l’occasion de présenter, à partir du site, le projet, ses modalités de fonctionnement, ses ressources et son rayonnement au-delà du département de la Côte d’Or.
Sciences 21 : http://ife.ens-lyon.fr/sciences21