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INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE ET DE DOCUMENTATION PEDAGOGIQUES SERVICE DES ETU

INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE ET DE DOCUMENTATION PEDAGOGIQUES SERVICE DES ETUDES ET RECHERCHES PEDAGOGIQUES ACTIVITÉS D'ÉVEIL SCIENTIFIQUES A L'ÉCOLE ÉLÉMENTAIRE III INITIATION PHYSIQUE ET TECHNOLOGIQUE 1975 Dans la même collection 51 - Les activités d'éveil à dominante intellectuelle au cours prépara- toire - 1971. 55 - Biologie (initiation expérimentale) en 6e et 5" dans les C.E.S. expé- rimentaux - 1972. 62 - Activités d'éveil scientifiques à l'école élémentaire - I. Objectifs - méthodes - moyens - 1973. 70 - Activités d'éveil scientifiques à l'école élémentaire - II. Première ap- proche des problèmes écologiques - 1974. 67 - Organisation pédagogique q(e l'école élémentaire - 1974. Mathématiques 27 - L'initiation mathématique au cycle élémentaire - 1966. 31 - L'enseignement des mathématiques modernes dans l'enseignement élémentaire et préscolaire - 1968. 40 - L'enseignement des mathématiques au cycle élémentaire - 1970. 45 - L'école maternelle et la mathématique vivante - 1971. Français 44 - L'enseignement du français à l'école élémentaire - essais et confron- tation - 1970. 46 - L'enseignement du français à l'école élémentaire - aspects linguis- tiques - 1971. 47 - L'enseignement du français à l'école élémentaire - principes de l'expérience en cours - 1971. 61 - L'enseignement du français à l'école élémentaire - plan de réno- vation - hypothèses d'action pédagogique - 1973. 65 - Langage : langue parlée, langue écrite et créativité à l'école mater- nelle (unité de recherche pré-élémentaire) - 1974. 68 - Pourquoi les échecs scolaires dans les premières années de la scolarité - C.R.E.S.A.S. - 1974. Document de recherche à l'usage des établissements chargés d'expérimentation Tous droits réservés SOMMAIRE Pages INTRODUCTION - LES BUTS DE LA PUBLICATION ^ 9 " T partie : SCIENCES PHYSIQUES ET TECHNOLOGIE A L'ECOLE ELEMENTAIRE. POURQUOI? COMMENT? I. POURQUOI UNE INITIATION PHYSIQUE ET TECHNOLO- GIQUE A L'ECOLE ELEMENTAIRE ? 15 1. Les multiples raisons de ne pas aborder la physique et la technologie 15 1. « La physique est complexe » 15 2. La physique de la question de cours et du problème . . . . 15 3. « La physique ne peut être que quantitative » 16 4. « La leçon de choses * .. 16 5. Une crainte : « la science est une contrainte » 17 6. « La technique n'a pas sa place à l'école élémentaire » . . 17 7. « Il vaut mieux commencer plus tard » 18 8. « Les moyens de communication de masse suffisent » • . . . . 18 9. Compétence, moyens et méthodes 19 2. Les arguments essentiels en faveur des activités physico- technologiques 19 1. Satisfaire la curiosité naturelle 19 2. Utiliser intelligemment l'outil . 19 3. Suivre une première approche et réaliser un premier acquis 20 4. Soutenir les apprentissages linguistiques et mathématiques 21 5. Favoriser le développement de l'enfant 22 A. Maturation intellectuelle et affective 22 B. Handicaps socio-culturels et déblocages . 23 II. COMMENT CONDUHÍE L'INITIATION PHYSIQUE ET TECH- NOLOGIQUE ? DIFFICULTES ET RESSOURCES 27 1. Préoccupations des enfants et thèmes possibles 27 1. Les questions des enfants 27 2. Les points de départ 29 3. Thèmes et notions 29 2. Des activités technologiques et physiques authentiques ? . . . . 33 1. Caractères de la pensée physique 33 2. Caractères de la pensée technologique 35 3. Formation scientifique et activité technique à l'école élé- mentaire 37 4. La « méthode de découverte » en physique et technologie 38 5. Niveaux de formulation et de symbolisation 39 3. Quelques obstacles dégagés par la psychologie génétique . . 41 1. Classement des principaux obstacles . 42 2. La pensée opératoire et l'élaboration de l'espace repré- sentatif d'après Piaget 44 3. La conservation des quantités physiques (substances, poids, volume) 47 4. Aspects de la pensée de l'enfant selon Wallon 51 4. Un exemple : étude du fonctionnement d'une horloge 56 1. Le problème posé 56 2. Activités des classes 61 3. Le processus conduisant à l'explication 64 4. Conclusion 66 2e partie : PRESENTATION ET ANALYSE DE QUELQUES THEMES A. Changements d'état 71 Remarques introductives 71 Les travaux réalisés par les enfants 72 L'évaporation 72 Comment se forme le brouillard ? 88 La fusion des bougies 92 La dissolution 102 B. Mélanges et superposition de liquides 109 C. Les pinces, les leviers 131 Pages D. Le duplicateur à alcool 147 E. Les circuits électriques 161 F. De l'ampoule électrique au phare pour guider les navires 191 G. Construction d'horloges 207 H. Jeux de construction 219 I. Commentaires d'ensemble sur la démarche 231 3e partie : OBJECTIFS ET EVALUATION I. Introduction 237 IL Objectifs généraux des activités d'éveil et mode de réalisation au cours de l'initiation physique et technologique 241 III. Tableau analytique des objectifs possibles 249 Attitudes 250 Méthodes spécifiques des activités scientifiques 253 Objectifs conceptuels 260 Objectifs pratiques : maîtrise des savoir-faire 266 IV. Evaluation 269 V. Planning et bilan 273 4° partie : PROBLEMES PRATIQUES 1. Problèmes de moyens 279 1. Une grande partie du matériel peut être apportée par les enfants 279 2. Mais cela ne peut suffire 279 Pages 3. Du matériel peut être rassemblé au cours des années, des activités 279 4. Les jeux commercialisés 280 5. L'utilisation des media 280 6. L'organisation de la classe, et de l'école 280 2. Exemple de liste de matériel 281 1. Matériel de récupération 281 2. Matériel acheté 281 3. Produits 281 4. Equipement 281 3. Bibliographie indicative 282 Documentation pour les enfants 282 Documentation pour le maître 284 5e partie : LISTE COMPLEMENTAIRE DES TRAVAUX DES PARTICIPANTS A LA RECHERCHE 287 Cet ouvrage a été rédigé à partir des travaux des équipes de la section sciences cycle élémentaire du Service des Etudes et Recherches Pédagogiques de l'I.N.R.D.P. La rédaction en a été assurée par : — les membres de l'équipe « Physique », en particulier par M™ et M " " ANTIER, BEULZE, FONTAINE, MARESCOT, MIGEON, TEULIE, VAUTREY, ZELENTZOFF MM. BONREPAUX, BOTTIN, CANAL, GARDE, HOT, MORISSET, PAULIN, SOUESME, TRYOEN, professeurs d'école normale ou inspecteurs — avec la collaboration de G. ZADOU-NAISKY, Cl. DEMAN, J. DEUNFF Elle a été coordonnée par : — V. HOST, responsable de la recherche « activités d'éveil scientifiques » — J.-L. MARTINAND, membre du Groupe de Travail de la commission de rénovation de l'enseignement des sciences physiques. L'équipe de rédaction remercie vivement : — M. CHILOTTI, — M. DULAU, Inspecteurs généraux de l'Instruction publique qui ont suivi et encou- ragé la recherche. 7 INTRODUCTION LES BUTS DE LA PUBLICATION 1. Les travaux des équipes de recherche de la section science à l'école élémentaire de l'Institut National de Recherches et de Documentation Pédagogiques ont été présentés de manière globale dans le N° 62 de Recherches Pédagogiques : Activités d'éveil scientifique à l'école élémentaire. Il s'agissait d'un premier bilan n'exploitant qu'une fai- ble partie du travail, mais donnant l'orientation générale. La suite de la recherche doit être publiée en plusieurs fascicules, centrés sur un domaine particulier de la connaissance. Le premier de la série concerne une première approche des problèmes écologi- ques (R. P. N° 70). Le caractère « disciplinaire » des unités ainsi prévues ne correspond à un abandon ni de l'objectif d'éducation générale de l'enfant, ni de l'approche d'ensemble des activités scientifiques dans le cadre des « activités d'éveil ». Mais l'interdisciplinarité ne peut être atteinte d'emblée. Elle correspond à la confrontation et à la synthèse des tendances et acquis des différents domaines d'activités orientées sans étroitesse. Il ne s'agit pas, non plus — et le danger est grand en physique et technologie — d'osciller entre un modèle simplifié et si possible mo- tivant des cours de physique ou de technologie des lycées qui ne peut conduire qu'à des échecs dont on voit bien maintenant les causes psychologiques et des activités pragmatiques spécifiques ne débou- chant ni sur des apprentissages de méthodes, ni sur des acquisitions de connaissances. Il s'agit seulement d'explorer un domaine, celui des phénomènes phy- siques et techniques*, qui imprime, quoi qu'il en soit de la validité universelle des attitudes, méthodes et connaissances développées, une marque propre à celles-ci. En effet il n'est pas possible de construire une compréhension interdisciplinaire sur la négation de l'originalité de chaque science historiquement constituée. On pourrait penser qu'une méthode pédagogique éprouvée en biolo- gie n'a pas besoin d'être réexaminée pour une application en physi- que et technologie ; l'expérience des maîtres montre qu'il n'en est rien. Par contre, il a semblé inopportun de séparer, dans la publication, physique et technologie (1), bien qu'on reconnaisse aisément, dans l'exposé des thèmes, les deux orientations et points de vue nettement divergents. Mais il a paru aux équipes de recherche que la diffé- rence n'était pas si tranchée du point de vue des enfants et que la différenciation entre physique et technologie associée ou entre tech- niques et résultats scientifiques utilisés, n'était que partiellement effectuée à la fin de l'école élémentaire. (1) La technologie dont il est question dans toute cette publication est celle qui entretient des rapports plus ou moins étroits avec la physique : fabrication, construction mécanique ou électrique, communication et transport..., uploads/Science et Technologie/ inrp-rp-75-74-pdf.pdf