Les sciences cherchent leur voie à l'école

Formidables terrains d’expérimentations pour découvrir le monde, les sciences continuent d’occuper une place singulière en France. Terreau des élites ou révélateur criant d’inégalités sociales, elles concentrent à la fois plaisir d’apprendre et peur de l’échec. Alors à quoi servent-elles vraiment et comment les découvre-t-on aujourd’hui en France ?

Après-midi "La main à la pâte" à l'école St-Joseph à Lanouée (56)

Trois raisons de s’éveiller aux sciences

L’éducation à la science permet de susciter la curiosité et le sens critique des jeunes. En lien avec leur environnement, elle leur offre une formidable porte d’accès pour appréhender et penser le monde. Car son ambition est d’abord de former des citoyens adultes éclairés. C’est en effet parce qu’ils en comprennent les mécanismes scientifiques qu’ils sont en mesure de contribuer aux choix futurs de leur société, qu’il s’agisse d’énergie, d’eau, d’environnement, de santé… Les exemples sont multiples et très répandus. Apprendre le raisonnement et former l’esprit critique devient dès lors un enjeu de taille, « une qualité nécessaire dans un monde où la peur et le repli sur soi tendent à prendre le dessus », commente Clémentine Jung, de la Fondation La main à la pâte (voir encadré ci-dessous). L’éducation à la science permet aussi de former des élèves à leurs futurs métiers. Des ingénieurs, gestionnaires, décideurs qui seront capables de raisonner, gérer la complexité ou l’incertitude en s’appuyant sur des modèles mathématiques, une méthodologie ou des résultats scientifiques.

Enfin, cette formation ambitionne naturellement de susciter de nouvelles vocations de chercheurs, audacieux, intuitifs et innovants dans tous les domaines.

Les deux modes d’action de la Fondation La main à la pâte

Née il y a une vingtaine d'années, à l'initiative de Georges Charpak, prix Nobel de physique en 1992, avec le soutien de l'Académie des Sciences, la Fondation La main à la pâte s'est donné pour mission d'aider les enseignants à favoriser l'expérimentation et le raisonnement de l'élève dans les domaines scientifiques : biologie, technologie, physique.

Soucieuse de mieux former les enseignants, qui sont capables de démultiplier les savoirs dans leurs classes successives, la Fondation agit selon deux modes : la création de ressources pédagogiques, documents fournis clés en main pour traiter avec les élèves de grandes questions scientifiques (biodiversité, astronomie, etc.) et la formation continue. Grâce au financement des investissements d'avenir, la Fondation La main à la pâte a créé un réseau de maisons pour la science, hébergées au sein même des universités. Le but : contribuer à donner aux enseignants une vision actuelle du métier de chercheur tout en restant proche de la pratique scolaire.

> Pour en savoir plus : www.fondation-lamap.org

Des résultats en baisse

Las, la France peine à réduire les écarts entre matheux et réfractaires. En dix ans, son score en mathématiques, selon le barème du programme Pisa (Programme international pour le suivi des acquis des élèves), a baissé de 16 points. Si une élite se maintient au plus haut niveau (13 %), les difficultés s’accentuent pour bon nombre d’élèves (22,4 % contre 16,6 % dix ans plus tôt). En cause notamment, les origines sociales qui pèseraient sur la réussite scolaire.

Pour y remédier, les initiatives se multiplient, portées par des associations qui interviennent nationalement comme Paris-Montagne, dont l’objet est d’ouvrir les portes des laboratoires et de donner le goût des sciences aux jeunes issus de quartiers sensibles. Elle permet ainsi de lutter contre l’autocensure qui trop souvent les éloigne des études longues. «La science est pourtant par essence un facteur d’égalité des chances, commente Clémentine Jung. Car tous les élèves ont dans l’expérimentation la possibilité de s’exprimer, sans être jugés sur leurs connaissances. L’erreur fait partie de la démarche. C’est parce que les chercheurs émettent des hypothèses fausses que leurs recherches progressent. »

De la leçon de choses à l’expérimentation

« Jusque dans les années 60, les sciences ressemblent à des leçons de choses qui mettent l’accent sur l’apprentissage d’un vocabulaire spécifique », explique Sandrine Meylan, formatrice à l’École supérieure du professorat et de l’éducation (Espé). Avec Georges Charpak et la rénovation de l’enseignement des sciences et de la technologie à l’école primaire, engagée en 1996, l’approche évolue considérablement. Cela permet de développer et de valoriser la méthode d’investigation. Les élèves posent un problème, émettent des hypothèses et élaborent des stratégies pour trouver des réponses. Ils observent des phénomènes, manipulent. Il s’agit d’un changement profond qui permet d’éveiller la curiosité des élèves et de proposer un enseignement vivant et plus ludique. »

Le programme très ouvert des classes de primaire, autour de la découverte du monde, offre aussi une grande liberté aux enseignants pour s’approcher des préoccupations et centres d’intérêts de leurs élèves. « Les récentes réformes d’évaluation des élèves vont dans le même sens, ajoute Marie-Thérèse Perfetti, co-responsable de la formation des lauréats du Cafep (Certificat d’aptitude aux fonctions d’enseignement dans les établissements privés sous contrat) du second degré à l'ISFEC-IDF et professeur de sciences physiques dans un établissement de Seine-St-Denis. On s’intéresse dorénavant à la démarche de l’élève et pas seulement à ses résultats. L’intégration dans les programmes de nouvelles modalités d’évaluation des capacités expérimentales oblige les élèves à réaliser des expériences et à analyser leurs résultats. »

Des enseignants peu formés

On observe de grandes disparités d’un établissement à l’autre, notamment en primaire. « Les professeurs des écoles, souvent de formation littéraire, ont peur de se lancer, de ne pouvoir répondre aux questions, ajoute Sandrine Meylan. Pourtant, ils sont souvent de très bons enseignants car ils se posent les mêmes questions que leurs élèves. »

L’Isfec-Île-de-France (Institut supérieur de formation de l’Enseignement catholique) a de son côté intégré cette donnée à son programme de formation. «Nous proposons aux futurs enseignants du 1er degré des ateliers pratiques dont le but est de leur démontrer qu’ils peuvent et savent enseigner les sciences, confirme Marie-Thérèse Perfetti. Nous avons créé des outils concrets, délivrés clés en main, mais nous pouvons aussi les épauler dans leur classe grâce au soutien d’un tuteur de terrain. » Car l’intérêt de la démarche scientifique n’est plus à démontrer. Elle permet de rendre les élèves autonomes, critiques face aux documents qu’ils reçoivent, et de débloquer des tensions au sein des classes. Elle agit également sur un large champ de compétences, telles que l’écriture, la lecture, la syntaxe, la grammaire…  

L’EFFERVESCENCE DU CENTRE DE RECHERCHES INTERDISCIPLINAIRES

Au cœur du quartier du Marais à Paris s'est développé un centre d'un nouveau genre. Cofondé par François Taddei et Ariel Lindner, deux chercheurs de l'Inserm, il propose un cursus complet, de la licence au doctorat, où les étudiants issus de formations variées (médecine, biologie, physique, chimie, sciences de l'ingénieur, informatique ou philosophie) apprennent à se questionner, sans se soucier de leur champ disciplinaire. Ils travaillent ensemble et sont encouragés à interagir le plus possible.

La spécificité de cette structure repose sur sa capacité à toujours élargir le champ d'études, qui peut aller des interactions moléculaires à la cognition, en passant par l'écologie et les sciences sociales. Véritable lieu de rencontres et d'échanges scientifiques, le Centre de recherches interdisciplinaires (CRI) est aujourd'hui une plateforme ouverte d'innovation et de créativité, reconnue par les plus grands centres mondiaux. 30 % des doctorants sont étrangers, en provenance de 22 pays des cinq continents.

> Pour en savoir plus : cri-paris.org

Favoriser l’interdisciplinarité

Les sciences sont de plus en plus présentes dans le secondaire et le supérieur. C’est ce qu’indiquait Florence Robine, directrice générale de l’enseignement scolaire (DGESCO), lors du colloque organisé par l’Académie des Sciences les 25 et 26 novembre 2015. Un enseignement qui ne débouche pas toujours sur une formation scientifique, mais permet d’accéder à d’autres voies comme l’économie par exemple.

Si l’actuelle réforme du collège est sur certains aspects contestée, elle a pourtant une qualité : permettre la collaboration et favoriser l’interdisciplinarité. Le développement des TPE (travaux personnels encadrés) au collège permettra aux enseignants de travailler en mode projet et d’aborder les notions de manière transversale. Cela nécessite une concertation et de la préparation entre enseignants. Mais l’intérêt pour les élèves est sans équivoque : redonner du sens et favoriser l’implication. w

Juliette Viatte Caillot-Vaslot

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