Catégorie : Constructivisme

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.