Auteur : groupe2tic

Séquence d’apprentissage : Le cycle de l’eau

  • Contexte éducatif

Nous avons décidé de réaliser un projet commun sur le thème de l’eau avec le cycle 2 et le cycle 3. Les CE2 feront une séquence sur l’eau de manière générale, verront les différents aspects mais de façon théorique. Au sein d’une école primaire, nous allons proposer aux élèves de la classe de CE2, une séquence sur l’eau décomposé en 6 séances. Celle-ci reposera sur un modèle socioconstructiviste, afin de solliciter le travail en groupe et l’entraide entre les élèves.

  • Scénario pédagogique

1ère séance : sera une introduction de ce qu’est l’eau et à quoi elle sert. Ils verront pourquoi l’eau est si importante sur notre planète et en quoi elle est un élément essentiel à la vie sur Terre.

2ème séance : Lors de la 2e séance sera sur l’état sous lequel on retrouve l’eau sur la planète, ainsi de voir où elle s’y trouve. Ils distingueront l’eau sous forme solide, liquide ou sous forme de vapeur d’eau.

3ème séance : ils aborderont le cycle de l’eau, donc voir le parcours que l’eau réalise.

4e séance : se concentrera sur la pollution de l’eau. L’idée est de leur montrer les conséquences de l’activité humaine sur l’eau.

5e séance : sera dédiée à une sortie scolaire dans une station d’épuration. Enfin pour finir, lors de la dernière séance, nous effectuerons un bilan de la séquence et créer des affiches récapitulatives.

Lors de chaque séance, un groupe de 5 élèves différents se mettront ensemble afin de rédiger un article sur le blog de la classe, en résumant les choses vues, apprises et comprises lors de la séance. Un plus du blog comme outil numérique, lors de la sortie scolaire, les élèves auront en leur possession un appareil photo, afin d’alimenter leur blog lors de la réalisation de leur article.

L’objectif pédagogique de cette séquence est de faire acquérir d’une part des connaissances aux élèves sur l’eau et d’autre part leur permettre d’atteindre une certaine autonomie de réflexion en groupe, leur permettre d’interagir entre eux et savoir écouter ainsi qu’apprendre des autres.

Le fait de faire un blog en groupe permet d’intégrer le modèle socio-constructiviste.Ils vont apprendre à rédiger un article en s’aidant de leurs pairs. En effet, les outils font partis des moyens pour apprendre, c’est à la fois une médiation pour à la fois communiquer soit en temps réel soit en temps différé et une médiatisation. Quand l’outil sert de médiation, il sert à publier un ensemble de figure, de textes qui permettent d’étayer leurs connaissances et de les partager avec les autres. Le blog va servir ici d’artéfact médiateur.

Nous avons vu précédemment que le modèle socioconstructiviste est aussi un concept utilisé pour développer les sites web, il va s’agir de montrer que la communication via des outils numérique permettent un comportement collaboratif entre les pairs selon Vygotski, cela peut même engendrer des conflits cognitifs, mais tout en suscitant des sources d’apprentissages.

Exemple de production d’élève sur la 3ème séance :  “cycle de l’eau”

Séquence d’apprentissage : Les états de l’eau et les changements d’états de l’eau

La séquence que nous avons élaborée est destinée à une classe de CM1. C’est une séquence sur les états et les changements d’états de l’eau. Cette séquence s’appuie sur le modèle constructiviste. Les enfants sont donc au maximum en autonomie pour élaborer leur savoir et ils travailleront de manière individuelle sur chacune des séances de la séquence.

Cette séquence entre dans la discipline « sciences et technologie », elle comporte 6 séances et elle vise à l’acquisition de 3 grandes compétences : « connaitre les 3 états de l’eau et les changements d’état de l’eau », « comprendre les phénomènes d’évaporation, de condensation, de solidification et de fusion » et « mener une démarche scientifique ou technologique, résoudre des problèmes simples ». Toutes les séances (sauf la première) seront inscrites autour d’expériences pour se conformer au modèle constructivisme qui demande aux élèves de découvrir par eux-mêmes à l’aide d’un problème entrainant un conflit cognitif. Dans chacune des séances comportant une expérience, nous demanderons aux élèves d’élaborer un protocole expérimental pour trouver une expérience pour découvrir le changement d’état de l’eau. A la fin de chaque séance, nous distribuerons aux élèves une fiche récapitulative de tout ce qu’ils devaient retenir.

La séance 1 sera séance de recherche en autonomie sur les états de l’eau et les changements d’états de l’eau. Pour cela, les élèves effectueront des recherches individuelles sur les 3 états de l’eau. Ils devront être capable de les identifier et de les expliquer. Une deuxième phase sera consacrée à des recherches (toujours individuelles) sur les différents changements d’états de l’eau et les expliquer.

La séance 2 est une séance sur le passage de l’état liquide à l’état gazeux, donc l’évaporation. L’expérience proposée pour découvrir l’évaporation est de faire bouillir une petite quantité d’eau dans un récipient et observer l’évaporation de l’eau. Ils vont se rendre compte que l’eau va disparaitre petit à petit jusqu’à ce qu’il n’y en ait plus dans le fond du récipient. Une autre expérience sera proposée : mouiller une éponge et attendre qu’elle sèche.

La séance 3 est une séance sur le passage de l’état gazeux à l’état liquide, donc la condensation. Toujours dans l’optique de laisser les enfants chercher seuls, nous proposerons une expérience qui consistera à mettre une plaque de verre au-dessus d’un récipient rempli d’eau chaude pour observer la vapeur d’eau monter et les gouttelettes d’eau se former sur la plaque de verre d’eau plus froide.

La séance 4 est une séance sur le passage de l’état liquide à l’état solide, donc la solidification. Pour observer ce phénomène, les enfants placeront dans un congélateur un récipient avec de l’eau et un autre récipient dans le frigo pour comparer la différence entre les 2 états de l’eau au bout de quelques temps dans ces deux milieux.

La séance 5 est une séance sur le passage de l’état solide à l’état liquide, donc la fusion. Pour observer la fusion, les enfants pourront prendre un glaçon et le mettre dans une assiette et observer ce qu’il se passe. Ils vont donc pouvoir observer que le glaçon fond. C’est ce qu’on appelle la fusion.

Nous terminerons la séquence par une séance d’évaluation. C’est lors de cette séance que nous intègrerons l’outil numérique qui est la carte conceptuelle. Nous demanderons aux élèves de créer individuellement une carte conceptuelle regroupant les différents changements d’état de l’eau.

Exemple de carte conceptuelle à réaliser lors de la séance d’évaluation

Le constructivisme

Le constructivisme est un modèle pédagogique de Piaget. Dans ce modèle, l’enfant est acteur de son apprentissage, c’est une pédagogie centrée sur l’apprenant. L’élève doit donc être actif et penser lui-même en expérimentant, en découvrant, en tâtonnant. C’est donc apprendre en faisant.

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Jean Piaget

Dans le constructivisme, la démarche d’apprentissage est considérée comme plus importante que ce qui est réellement appris par l’enfant. On met en avant le processus, la démarche mis en place par l’élève pour résoudre le problème qui se trouve devant lui.

Dans la conception constructiviste, l’apprentissage ne doit pas être construit avec une logique de progression dans laquelle les professeurs augmentent la difficulté des éléments à apprendre au cours de la séquence ou en fonction des acquis des élèves. Dans un enseignement constructiviste, on met l’enfant face à un défi et il n’y a pas de progression qui monte en niveau au fur et à mesure.

Selon le modèle constructiviste de Piaget, l’enfant va acquérir des connaissances en transformant les informations reçues grâce à ses expériences passées et ses connaissances préalables. Pour accéder à un état de connaissance supérieur, il faut remettre en cause et réorganiser ses conceptions initiales en y intégrant les nouvelles données. Donc, dans ce modèle, l’élève passe par trois phases au cours de son apprentissage : l’assimilation, l’accommodation et l’équilibration. L’assimilation est un processus d’intégration et d’adaptation par lequel un individu associe de nouvelles informations à ses schèmes déjà existants. L’accommodation est le processus d’intégration complémentaire à l’assimilation par lequel l’individu modifie et diversifie ses schèmes pour s’adapter à de nouvelles expériences. Enfin, la phase d’équilibration c’est un processus d’adaptation qui met en œuvre une restructuration périodique des schèmes. Le formateur va donc placer l’apprenant dans une situation propre à lui créer un conflit cognitif, par exemple en le mettant face à un problème pour lequel il n’a pas les connaissances nécessaires pour le résoudre immédiatement. Cette situation problème doit bien entendu être choisie en fonction du niveau de l’élève.

Nous pourrions lister quelques méthodes pédagogiques qui pourraient être utilisé dans une classe et qui correspond au constructivisme. Nous pourrions évoquer les expériences autonomes, mais aussi les recherches autonomes sur ordinateur (ce qui permet d’aller chercher le savoir en toute autonomie), etc.

Dans ce modèle pédagogique, l’erreur est vue comme positive car c’est grâce à elle que l’élève va pouvoir modifier ses schèmes existants et donc rebondir pour acquérir la connaissance juste.

Contrairement au socio-constructivisme, le constructivisme demande à l’élève de construire ses propres savoir de manière autonome sans l’aide d’interactions sociales avec ses pairs.

Le Socio-constructivisme

C’est un courant de recherche en plein développement du XXème siècle , impulsé par Vygotsky.

Le postulat du socio-constructivisme : apprendre c’est élaborer soi-même ses connaissances en passant par une phase d’interaction.

Le socio constructivisme qui est apparenté au constructivisme met l’accent sur les interactions sociales dans la construction du savoir. L’apprentissage est favorisé par trois dimensions :

  • Le social :  importance d’une collaboration, co-construction, échange apprenant-professeur et apprenant-apprenant, travail de verbalisation.
  • Cognitif : situation-problème, tâches, résolution, construction
  • Affective : la motivation, les émotions, les attitudes

L’environnement social et culturel est important dans l’apprentissage, ces derniers permettent à l’élève d’interagir avec son milieu social pour construire son savoir par lui-même et être acteur de son apprentissage.

Qui est Vygotsky ?

Lev Seminovich Vygotsky

Lev Seminovich Vygotsky est un psychologue biélorusse, né à Orsha, petite ville de Biélorussie, le 17 novembre 1896.

Son hypothèse centrale porte sur le fonctionnement social de l’être humain et sur les fonctions psychiques supérieurs qui se développent naturellement pour des raisons biologiques, mais aussi culturellement par le biais de médiateurs socio-culturels. C’est le premier pionnier en ce qui concerne ce modèle. Il a travaillé sur un certain nombre de notions vérifiés en laboratoire, ces recherches lui ont permis de mettre en évidence le développement du psychisme et l’approche culturelle. Il a développé aussi les connaissances de façon exogène c’est-à-dire ce qui influence les schèmes cognitifs : il faut aller chercher les facteurs qui regarde comment les êtres humains, au-delà de la construction de connaissance individuelle, il cherche comment les autres influencent les autres par leur comportement. L’apprenant est au centre du jeu, l’enseignant n’est plus celui qui va transmettre les connaissances mais qu’il suscite chez l’apprenant des comportements individuels et collectifs.

Pour Vygotski le développement va être soutenu par un processus général d’intériorisation.

Il se traduit par le passage d’un contrôle externe géré par l’adulte dans la cadre des interactions sociales à un contrôle interne géré par l’enfant lui-même. Autrement dit l’interaction sociale apparaît comme le moteur du développement de la pensée ; qui à l’issu de ce processus d’intériorisation deviendra autonome. Quand l’enfant apprend à parler, à écrire, compter cela revient à intériorisé des systèmes au travers desquels la pensée se construit, se structure et peut se développer. L’acquisition est une appropriation, processus qui va de l’extérieur à l’intérieur. Contrairement à l’adaptation Piagétienne.

Pour Vygotski contrairement à Piaget, l’apprentissage précède le développement. Il constitue l’aspect moteur du développement intellectuel et permet à l’apprenant de s’approprier tout un héritage culturel.

Cela favorise la formation d’une zone de proche développement. L’écart entre le niveau de résolution d’un problème sous la direction et avec l’aide d’adulte(s) ou de pair(s) plus compétent(s) et celui atteint seul. On parle de sa capacité d’apprentissage

L’application du modèle socioconstructiviste dans le numérique

Par conséquent, ce concept largement utilisé pour développer les sites web. Il s’agit de montrer que l’on peut développer des sites et des outils de communication qui permettent de vérifier le comportement collaboratif selon Vygotski. Contrairement à Piaget pour lui on apprend individuellement et collectivement donc le décalage entre l’individuel et collectif est la zone proximale de développement.

Dans les relations, il schématise son raisonnement. Ce triangle met en évidence 3 facteurs :

  • Sujet : l’individu mais peut constituer une communauté, un groupe
  • L’objet : c’est la situation d’apprentissage
  • L’artefact médiateur : c’est tout outil qui peut permettre de construire la connaissance

Nous pouvons observer que le web permet de partager et de communiquer notamment avec les réseaux sociaux. On observe aussi au sein de ce modèle un tutorat et un étayage. Les travaux de Vygotski vont être amélioré en introduisant un autre concept. Leont’ev utilise la théorie de l’activité pour étendre les travaux de Vygotski. Il va distinguer l’activité collective et individuelle. Il se situe toujours dans le processus de Vygotski. Pour lui l’activité va être ce qui va permettre aux êtres humains, aux apprenant d’apprendre (collectivement ou individuellement).

On peut imaginer comment l’activité va être répartie. L’activité va constituer à travailler sur le sujet donné par l’enseignant. En effet la clé de l’activité collective va résider dans la division du travail. Au sein de ce modèle socioconstructiviste, on observe divers schèmes d’usage et d’action instrumentée. D’une part, les schèmes d’usage sont relatifs aux opérations c’est-à-dire à la manipulation technique de l’outil.

Le processus qui va intervenir va être la construction cognitive de ces schèmes, ce qui va conduire à son instrumentalisation. D’autres part, les schèmes d’action instrumentée vont être relatifs à l’utilisation de l’outil en vue de réaliser une action, ce qui va amener à un processus de construction cognitive qui va donner son instrumentation. Dans le modèle de Leon’tev, le triangle qui se forme se compose de l’opération, l’action et l’activité.

Pour conclure, les outils au sein du modèle socioconstructiviste font partis des moyens pour apprendre lorsqu’on évoque la médiation et la médiatisation. Les outils vont également influencer le développement de chacun, mais ils permettent à la fois de réguler notre activité ou rapport sujet/environnement. C’est pour cela qu’on peut dire que tout outil est un instrument de mesure et que les processus d’élaboration de connaissance sont socio-culturels et sociotechniques.