Par mon parcours de formateur et d’accompagnateur d’enseignants à l’enseignement des sciences, j’ai pu remarquer qu’il est parfois difficile aux enseignants d’identifier ce qu’il est important de retenir d’une séquence
pour constituer la synthèse.
À vrai dire, c’est une difficulté que j’ai moi-même ressentie durant ma formation initiale d’agrégé de l’enseignement secondaire inférieur (AESI) Sciences : mes psychopédagogues me questionnaient sur le sens de mes leçons. Je comprends après coup qu’il s’agissait d’identifier l’enjeu de mes enseignements, au-delà des apprentissages particuliers. Pour moi-même, et, je crois, mes didacticiens aussi, cette question du sens pouvait avoir l’air superflue : l’enjeu était simplement d’apprendre les concepts scientifiques.
J’ai changé de point de vue durant ma formation universitaire, en étant confronté aux travaux en didactique des sciences, puis en ayant dû en mener moi-même pour ma thèse de doctorat et d’autres recherches. Les savoirs, qui semblaient simplement traduire le monde tel qu’il est, le vrai, renvoient en réalité systématiquement à des problèmes. Je désigne par là généralement (mais pas systématiquement) les problèmes qui se sont posés aux humains dans l’entreprise scientifique, et moins les problèmes du quotidien. Examinons deux exemples.
Le problème du cycle de l’eau
Le savoir du cycle de l’eau ne résulte pas d’une observation gratuite de l’environnement. C’est bien un problème qui s’est posé depuis Aristote. Le problème du cycle de l’eau, c’est celui de la pérennité de l’écosystème. Comment est assuré le recyclage de cette matière ? Quel est le moteur qui fait tourner ce cycle ?
Sans prétendre apporter ici la synthèse finale à construire avec les élèves — elle varie nécessairement en fonction de ce qui a été fait et abordé en classe — voici à quoi elle pourrait ressembler : « Comment trouve-t-on toujours de l’eau pour vivre, même si les animaux, les plantes et les humains en utilisent tous les jours ? C’est parce que l’eau sur Terre ne disparait jamais : elle est toujours en train de circuler et de se transformer. Quand le soleil chauffe l’eau des rivières, des lacs ou de la mer, l’eau s’évapore et monte dans le ciel pour former des nuages. Au même moment, ailleurs, ou plus tard, l’eau des nuages retombe sous forme de pluie, de neige ou de grêle. Une partie de cette eau contribue à former des rivières et les lacs, sinon elle s’infiltre dans le sol. Ce cycle se produit en permanence à l’échelle de la Terre entière. »
Ce qui serait très différent d’une synthèse du type : « L’eau sur Terre suit un cycle qui se répète encore et encore. D’abord, l’eau des océans, des rivières et des lacs s’évapore sous l’effet de la chaleur du soleil. Elle monte dans le ciel sous forme de vapeur. Ensuite, cette vapeur d’eau forme des nuages. Quand les nuages deviennent trop lourds, l’eau retombe sous forme de pluie, de neige ou de grêle. Cette eau retourne dans les rivières, les lacs et les océans, et parfois elle s’infiltre dans le sol. Puis, le cycle recommence : l’eau s’évapore à nouveau grâce au soleil et repart dans les airs pour former de nouveaux nuages. »
Le problème de la respiration
Le savoir de la respiration (ou devrait-on plutôt dire la ventilation ?) est assez récent dans l’histoire des sciences. Est-il source d’énergie comme on le dit parfois ? Est-il suffisant qu’il est nécessaire pour ne pas mourir ? En réalité, derrière cela, il y a le problème plus large du maintien en permanence dans les différentes parties du corps de flux de matière, ces flux intervenant à la fois dans le renouvèlement voire la croissance des différents organes et dans l’apport d’énergie par la combinaison de l’oxygène avec des molécules organiques issues de l’alimentation. Ainsi, la ventilation n’a de sens que pour un problème de nutrition que je distingue de la digestion ou de l’alimentation, car il ne s’agit donc pas de s’intéresser qu’au devenir des aliments ingérés, mais de mettre en rapport ces aliments avec les différents fonctionnements permettant la nutrition, dont la ventilation.
Ainsi, on pourrait construire avec les élèves une synthèse du type : « Pour que notre corps puisse vivre, grandir et rester en bonne santé, il a besoin d’énergie. Mais cette énergie, comment l’obtenons-nous ? En respirant, nous faisons entrer de l’oxygène dans notre corps. En même temps, en mangeant, nous apportons des nutriments (c’est-à-dire des petites parties de nourriture) à notre corps. L’oxygène de l’air et les nutriments de la nourriture se rencontrent dans notre corps pour produire de l’énergie, à différentes parties du corps. »
Ce qui serait bien différent d’une synthèse du type : « Respirer, c’est faire entrer et sortir de l’air de nos poumons. D’abord, quand on inspire, l’air passe par notre nez ou notre bouche, descend dans notre gorge et entre dans nos poumons. Là, il remplit les poumons et fait un peu gonfler notre poitrine. Ensuite, on expire : l’air ressort de nos poumons, remonte dans la gorge et sort par le nez ou la bouche. À chaque inspiration et expiration, le volume d’air qui entre et sort est d’environ un demi-litre. Respirer est essentiel pour que notre corps fonctionne bien, et si on s’arrête de respirer, on ne peut pas survivre. »
Mettre en évidence le problème
Les premières synthèses, même si elles sont perfectibles, ont l’avantage de rendre en partie compte du problème qui a fondé ce savoir. Pour cela, et c’est un autre avantage, elles mettent ici en jeu des points de vue dynamique et systémique : l’écosystème est pris dans sa globalité, c’est-à-dire en mobilisant tous les processus en même temps et non de manière linéaire et séquencée, approche qui ne reflèterait pas le questionnement qui s’est historiquement posé. De même, la nutrition humaine est entendue ici comme mettant en jeu plusieurs systèmes qui entretiennent des relations de nécessité, et les processus ont lieu globalement en même temps et non de manière linéaire et séquencée, approche qui a historiquement longtemps empêché de comprendre pleinement la nutrition.
« Tout le problème est de savoir que les savoirs renvoient à des problèmes. »
Le problème de l’enseignant en primaire
Il faut noter qu’une telle position sur les savoirs scientifiques pose au moins un problème et nécessite une vigilance. D’abord, il faut être conscient que tout enseignant qui a à enseigner plusieurs disciplines ne pourra peut-être pas être un spécialiste complet de chacune d’entre elles. Dès lors, faut-il exiger d’eux la capacité d’identifier à quel problème renvoie chaque savoir ? D’autant plus que nos référentiels et programmes ne sont pas intégralement organisés par ce couple savoir-problèmes, mais par attendus qui parfois relèvent de la transmission d’informations ponctuelles (et ce n’est pas forcément bien grave !).
Quoi qu’il en soit, à chaque fois que j’ai pu me prêter à l’exercice, j’ai beaucoup appris sur le sens scientifique du savoir que j’avais à transmettre. Voilà un bel exercice à mener pour la formation.
