528 - La didactique des sciences et technologies à l'école primaire : la formation initiale

Lors de cette communication, nous présenterons les résultats préliminaires d'un projet qui a comme objectif de décrire les pratiques et les perceptions des formateurs universitaires à l'enseignement des S&T au primaire et de cerner leurs besoins pédagogiques.

Pour ce faire, un questionnaire électronique anonyme, composé de questions à choix multiples et de questions ouvertes, a été soumis à de nombreux formateurs (personnes chargées de cours et professeurs) au Québec. Ce questionnaire aborde les thèmes suivants: l'identification des pratiques des formateurs (contenus et activités d'enseignement), les ressources matérielles et humaines dont ils disposent, les difficultés ou facilités qu'ils rencontrent dans leur enseignement, la nature de l'évolution de leur pratique dans le temps, la nature des échanges qu'ils peuvent avoir avec leur(s) collègue(s) et leur intérêt envers le développement d'un réseau de partage entre formateurs au Québec. Pour compléter les informations ainsi recueillies, des entrevues semi-dirigées ont été réalisées auprès de quelques formateurs volontaires.

L'ensemble de ces informations devrait permettre une meilleure compréhension de la réalité de ces formateurs, qui enseignent un sujet parfois dévalorisé par les étudiants et les enseignants en exercice. Les conclusions pourraient justifier l'investissement d'efforts dans le développement d'un réseau d'échanges et de partage entre ces formateurs universitaires.

En décembre 2013, nous avons sondé 138 enseignant/es québécois/es du primaire pour connaître leurs pratiques d'enseignement de l'astronomie. Les questions du sondage portaient sur la démographie des enseignant/es, l'école et les élèves à qui ils enseignaient, de même que sur les savoirs essentiels en astronomie abordés dans leur classe, les buts visés et les outils et ressources dont ils/elles disposaient pour enseigner cette matière. D'autres questions les interrogeaient à propos de leur formation initiale et continue en astronomie et en sciences. Parmi les principaux résultats, notons que seulement 43% des enseignant/es sondés affirment enseigner l'astronomie en classe. Pour expliquer leurs réticences, la majorité des répondants invoquent une formation initiale insatisfaisante, l'absence de formation continue offerte par l'école ou la commission scolaire, de même qu'un sentiment d'incompétence face à cette matière.

Les résultats de notre sondage qui concernent la perception que les enseignant/es du primaire ont de la qualité de leur formation initiale et continue en astronomie et en sciences permettent en outre de brosser un portrait de la situation actuelle et d'identifier des pistes de solutions aux problèmes que vivent les enseignant/es du primaire soucieux d'enseigner l'astronomie à leurs élèves.

En continuité avec le projet d'intégration de la démonstration comme outil complémentaire à la formation initiale des enseignants du primaire présenté l'an dernier (Lafleur, Richard, Fortin, Bader et Bacon 2013, Acfas), plusieurs collaborateurs (professeurs, chargés de cours) ont expérimenté l'introduction de modules de démonstration dans les cours de didactiques des sciences et technologies. Dans une perspective de bonification de notre enseignement, nous nous sommes intéressés aux défis et à la portée de l'introduction d'objets complexes, notamment en employant un planétaire.

Dans le cadre de cette communication, nous présenterons 1) les grandes orientations qui ont guidé l'élaboration du module de démonstration du « Planétaire » (à savoir : la planification associée à la présentation du planétaire, les intentions pédagogiques, les activités réalisées par les étudiants et les moments d'« évaluation ») et 2) sa mise en œuvre dans la formation de futurs enseignants au primaire (Université Laval). Tout au cours de cette mise en œuvre, nous avons tenu un journal de bord dans lequel nous avons fait la synthèse des traces recueillies lors de cette démarche. Au regard de ces résultats préliminaires, nous discuterons de l'intérêt et des limites de l'introduction de tels modules de démonstration en formation initiale des futurs enseignants.

Nos propositions découlent essentiellement de multiples observations en formation initiale. Cependant, une recherche en cours dans le milieu de pratique a permis d'étayer un cadre théorique solide relatif aux modèles et à la démarche de modélisation.

La démarche de modélisation fait en effet partie intégrante de l'activité scientifique. Par ailleurs, les modèles sont très présents dans les ouvrages scolaires. Qu'ils soient schémas, dessins, maquettes, on rencontre à l'école des objets ayant des fonctions de représentations qui caractérisent les modèles. Ces objets sont rarement vus comme tels, mais plutôt comme la réalité elle-même où une simple copie de celle-ci, tandis que sont négligés les aspects des modèles : « Ils sont hypothétiques, ils sont modifiables, ils sont pertinents pour certains problèmes dans certains contextes » (Martinand, 2010, p. 1). Ainsi, le dessin d'une cellule n'est pas une cellule, mais bien une représentation de celle-ci. Nous pensons que dès le primaire, les enseignants pourraient sensibiliser les enfants à la construction ou l'utilisation de modèles et ainsi à ce qu'est réellement l'activité scientifique : une démarche d'explication de réalités abstraites ou difficilement accessibles. C'est principalement ce dont il sera question dans cette communication qui propose différentes façons d'aborder la modélisation dans la formation à l'enseignement.

Les chercheurs en didactiques des sciences et technologies (S&T) au préscolaire et au primaire relèvent que les étudiantEs en formation initiale ont souvent peu d'intérêt pour l'enseignement des S&T, se sentent peu compétentEs pour l'enseigner et ont une certaine crainte par rapport à cette discipline (CSE, 2013; CST, 2004; Hasni, 2005; Turcotte, 2013, et d'autres). L'absence de temps prescrit dans le Régime pédagogique (MELS, 2000) n'encourage pas les enseignantEs à consacrer du temps aux S&T. En formation des maitres, les programmes varient d'une université à l'autre, mais aucun n'y consacre au-delà de six crédits au Québec. En très peu de temps, il faut donc combler une culture scientifique lacunaire, revoir les croyances épistémologiques des étudiants, enseigner les idées clefs de la didactiques des sciences et, surtout, donner envie aux étudiantEs de faire des sciences dans leurs futures classes et donc, de leur (re)donner le goût des sciences. Depuis 2009, j'ai choisi de miser sur l'investigation scientifique avec mes étudiantEs et année après année, c'est une piste qui me semble porter fruits. Bien qu'insuffisante (Windshitl, 2002), la réalisation en équipe d'une investigation scientifique complète conçue par mes étudiantEs me laisse croire que c'est l'activité la plus importante de mon cours. Je propose d'en tracer les grandes lignes et de discuter avec vous afin d'avancer notre réflexion collective sur la formation en didactique des S&T à l'école primaire.

Dans une communication faite au colloque 535 de l'ACFAS en 2013, nous avions présenté le fruit des deux premières années d'un projet de développement pédagogique portant sur les conceptions des élèves, un sujet particulièrement étudié par la recherche en didactique des sciences depuis la fin des années 1970. Le but de ce projet est de créer une banque d'entrevues filmées auprès d'élèves du primaire afin de révéler leurs conceptions à propos d'une soixantaine de savoirs scientifiques ou technologiques. Ce matériel didactique riche et concret vise à permettre de développer chez les futurs enseignants leur compétence à récolter, analyser et exploiter les conceptions des élèves lors de leur enseignement.

Le contexte du projet, la démarche employée, les productions générées de même que les utilisations potentielles ont été présentés et discutés en 2013. Nous présenterons cette année le matériel développé lors de la troisième phase du projet, mettant plus particulièrement en évidence quelques séquences de questionnements filmées en groupes-classe. Ce nouveau matériel vidéo vise à être utilisé en classe auprès des étudiants à la formation initiale des maîtres afin de permettre une analyse réflexive des réponses d'élèves de différents niveaux du primaire, observés individuellement ou dans un contexte socioconstructiviste.

Nous présenterons de plus l'état d'avancement de la plateforme de consultation et de partage de ce matériel didactique et relancerons une invitation à y contribuer.

Les enseignants du primaire sont peu formés pour enseigner les sciences (Martin et al., 2004; 2008; Herry, 2000). En effet, les enseignants du primaire ne possèdent généralement pas de formation postsecondaire en sciences, sauf en ce qui concerne les cours de didactique des sciences et de la technologie (Gauthier et Gaudreau, 2010; Martin et al., 2008; OCDE, 2007). Avant d'entamer leur baccalauréat, les futurs enseignants du primaire n'ont généralement pas suivi énormément de cours de sciences au cours de leur scolarité, ayant en grande majorité effectué un DEC en sciences humaines (Gouvernement du Québec, 2013). Lors de leur formation en didactique des S&T, il importe donc de nourrir leur culture scientifique et technologique ainsi que de les former à la didactique des S&T afin de les préparer à l'enseignement de cette matière scolaire. Avec seulement 3 à 6 crédits accordés à cette didactique dans les programmes de formation initiale en enseignement au primaire, il est irréalisable d'intégralement tout couvrir en profondeur. Les formateurs doivent donc effectuer des choix. L'auteure de cette présentation soulignera l'ampleur et la légitimité des différents types de contenus à aborder ainsi que les choix qu'elle a effectués pour les concilier le mieux possible dans le cadre des cours qu'elle enseigne en formation initiale aux futurs enseignants du primaire à l'Université de Montréal.

Cette communication vise à d'abord à dresser un bref historique des cours de didactique des sciences, et notamment du cours « Culture scientifique et technologique » du Programme en éducation préscolaire et en enseignement primaire de l'Université de Montréal. Elle vise ensuite à en faire le bilan, en essayant de déterminer s'il est possible d'affirmer que les diplômés de ce programme ont acquis une culture scientifique et technologique suffisante. Cette communication montrera, en s'inspirant du domaine de la médiation scientifique, que la réponse à cette question dépend, dans une large mesure, de la façon dont la culture scientifique et technologique est définie et suggérera certaines pistes de réflexion, ainsi que des recommandations.