157 1. INTRODUCTION 1.1. L’enseignement des sciences en éducation prioritaire Si les résultats obtenus à l’évaluation internationale Pisa50 en sciences placent la France juste au- dessus de la moyenne des pays de l’OCDE51, le niveau général reste stable en dépit des encouragements ministériels52 visant le développement des sciences de l’école au lycée. Parmi les facteurs susceptibles d’expliquer ladifficultéàmobiliser les élèves âgés dequinzeans dans cettediscipline, les pratiques profes- sionnelles des enseignants sont mises en exergue (OCDE, 2015). La mise en œuvre d’une démarche d’investigation53 dans les classes est de plus en plus répandue mais elle ne suffit pas, en dépit de son efficacité (Calmettes, 2012 ; Dépelteau, 2010), à engendrer une conviction épistémique chez la plupart des élèves. Pour donner davantage de sens à l’apprentissage des sciences, nous proposons de « sortir » la discipline des salles de classe pour la mettre en scène par les élèves eux-mêmes afin de faciliter le passage de la concrétisation à l’abstraction. Un concept scientifique est un outil de la pensée qui doit avoir des bords nets (Sallaberry, 2004) à l’intérieur d’un paradigme donné. En cela, ils se différencient des concepts empiriques faisant intervenir une dimension subjective dans la mesure où leur définition peut varier en fonction de l’environnement et des personnes qui les abordent. C’est le principe d’universalité. La difficulté principale de l’enseignement des sciences réside donc dans la transition entre une connaissance empirique et un savoir scientifique, souvent lié à des concepts abstraits. Cette difficulté est particulièrement prégnante pour des adolescents scolarisés dans un collège situé en réseau d’éducation prioritaire (REP+ : DGEE54, 2015) comptant deux tiers d’élèves internes. Notre expérimentation se déroule en effet dans un établissement de l’archipel des Tuamotu, en Polynésie française, distant de plus de huit cents kilomètres de Tahiti. Une des particularités de ce collège est d’accueillir des élèves originaires d’atolls éloignés ne comptant parfois qu’une trentaine d’habitants. L’arrivée au collège est donc souvent associée à un choc à la fois culturel, social et affectif ne favorisant pas l’entrée dans les apprentissages. Durant leur cursus primaire, les élèves vivent les sciences sur le terrain de leur environnement propre. Le très faible effectif de la classe unique permet, en effet, de s’approprier les notions étudiées au contact direct de la réalité et l’enseignement y est plus pratique que théorique. Par ailleurs, la connexion Internet, lorsqu’elle existe, est des plus erratiques ne per- mettant pas d’avoir accès à des documents susceptibles de remettre en cause leurs représentations sur des éléments autres que ceux qu’ils peuvent manipuler in situ. Or, au collège, les enseignements font appel à des protocoles variés inconnus des jeunes élèves habitués à apprendre par la manipulation. Ainsi, les notions d’atomes et de molécules apparaissent-elles absconses pour des collégiens rompus à la compréhension par le concret aisément identifiable. D’où la question nodale de notre réflexion : « En quoi la modélisation d’une situation peut-elle favoriser l’apprentissage de notions compliquées en sciences ? ». Nous entendons par modèle, une représen- tation idéalisée pouvant permettre de mieux comprendre certaines situations réelles en s’appuyant sur le rôle unificateur du modèle (Kermen, 2018). Il est alors nécessaire de prendre en compte les simpli- fications inhérentes au modèle. En ce sens, la modélisation relève à la fois du général et de l’idéal. Cependant, la difficulté majeure de la modélisation, pour un enseignant, réside dans la tentation de la simplification à l’extrême du concept étudié et les stratégies de détournement des difficultés (Lemeignan et Weill-Barais, 1993) qu’il met en œuvre en pensant obtenir l’adhésion des élèves. Or, ces derniers ne peuvent passer de la représentation à la stabilisation d’une connaissance qu’en cons- truisant eux-mêmes cette connaissance. 50 Programme international pour le suivi des acquis des élèves 51 Organisation de coopération et de développement économiques 52 À titre d’exemple, l’année scolaire 2018-2019 a été désignée année de la chimie de l’école à l’université par le ministère de l’éducation 53 La démarche d’investigation se décline en plusieurs étapes : choix de la situation problème, appropriation du problème, formulation d’hypothèses, résolution du problème, argumentation autour des propositions, acquisition et structuration des connaissances et enfin mobilisation de ces dernières 54 Direction générale de l’éducation et des enseignements, Polynésie française
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