Une pédagogie renouvelée pour l'avenir de l'Europe - europa.eu
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ISSN 1018-5593
Une pédagogie renouvelée pour l'avenir de l'Europe
GROUPE D’EXPERTSLa recherche européenne vous intéresse? Notre magazine RDT info vous tient au courant des principaux développements dans ce domaine (résultats, programmes, événements, etc.). RDT info est disponible gratuitement en allemand, en anglais et en français, sur simple demande: Commission européenne Direction générale de la recherche Unité «Information et communication» B-1049 Bruxelles Fax : (32-2) 29-58220 Internet: http://ec.europa.eu/research/rtdinfo COMMISSION EUROPEENNE Direction générale de la recherche Direction L – Science, économie et société Unit L4 Culture scientifique et questions de genre Site web: http://ec.europa.eu/research/science-society/
COMMISSION EUROPÉENNE
Groupe de haut niveau sur l’enseignement scientifique
Michel Rocard (président), Peter Csermely, Doris Jorde, Dieter Lenzen, Harriet Walberg-Henriksson, Valerie Hemmo
(Rapporteur)
Direction générale de la recherche
2007 Science, économie et société EUR 22845Le service Europe Direct vous permet de trouver les réponses
à vos questions relatives à l’Union européenne
Numéro gratuit:
00 800 6 7 8 9 10 11
Les avis ici exprimés appartiennent aux auteurs et ne peuvent en aucun cas être considérés comme
position officielle de la Commission européenne
AVIS JURIDIQUE
Ni la Commission européenne, ni aucune autre personne agissant pour le compte de la Commision
ne peut être tenue responsable de l’usage pouvant être fait des informations suivantes.
Une quantité importante d’informations supplémentaires portant sur l’Union européenne est disponi-
ble sur Internet. Celles-ci sont accessibles à travers le serveur Europa (http://europa.eu).
La fiche bibliographique figure sur la dernière page de cette publication.
Luxembourg: Office des publications officielles des Communautés européennes, 2007
ISBN – 978-92-79-05660-4
ISSN 1018-5593
© Communautés européennes, 2007
Reproduction autorisée, moyennant mention de la source
Imprimé en Belgique0 / \ Aperçus biographiques Président : Michel Rocard, membre du Parlement européen et ancien premier ministre français Rapporteur: Valérie Hemmo, rapporteur pour l’activité «Éducation scientifique» du forum mondial de la science de l’OCDE Membres du groupe d’experts Peter CSERMELY de l’université Semmelweis de Budapest, biologiste moléculaire et lauréat du prix Descartes 2005 pour la communication scientifique; Doris JORDE de l’université d’Oslo, présidente de l’ESERA (association européenne de recherche pour l’enseignement des sciences); Dieter LENZEN, président de l’université libre de Berlin et ancien président de l’association allemande pour l’enseignement des sciences; Harriet WALLBERG-HENRIKSSON, présidente de l’institut Karolinska de Stockholm et ancien membre des panels d’experts du gouvernement au ministère suédois de l’éducation et de la science. Groupe de haut niveau sur l’enseignement des sciences (de gauche à droite) Harriet Walberg-Henriksson, Valérie Hemmo (rapporteur), Peter Csermely, Michel Rocard (Président), Doris Jorde et Dieter Lenzen,
\ 0
\ Résumé
Ces dernières années, de nombreuses études ont mis en évidence un déclin inquiétant de l’intérêt
des jeunes pour les études scientifiques et mathématiques. Malgré les nombreux projets et pro-
grammes d’action mis en œuvre pour inverser cette tendance, les signes d’amélioration demeurent
modestes. Si des mesures plus efficaces ne sont pas adoptées, la capacité d’innovation à long
terme de l’Europe, ainsi que la qualité de sa recherche, sont également appelées à décliner. De plus,
au sein de la population en général, l’acquisition de compétences désormais essentielles aux acti-
vités quotidiennes dans une société de plus en plus dépendante de l’utilisation des connaissances,
est également soumise à une menace grandissante.
En conséquence, la Commission européenne a chargé ce groupe d’experts d’examiner un échan-
tillon d’initiatives en cours. L’objectif est d’en tirer des éléments de savoir-faire et de bonne pratique
capables de susciter un changement radical d’attitude des jeunes à l’égard des études scientifi-
ques et d’en identifier les conditions préalables.
Puisqu’il apparaît que l’origine du déclin d’intérêt pour les études scientifiques réside en grande
partie dans la façon dont les sciences sont enseignées dans les écoles, l’accent sera mis sur les
méthodes d’enseignement.
Dans ce contexte, alors que les professionnels de l’éducation scientifique s’accordent en géné-
ral pour dire que les méthodes pédagogiques basées sur la démarche d’investigation sont plus
efficaces, la réalité de la pratique en classe montre que, dans la plupart des pays européens, ces
méthodes ne sont pas mises en œuvre.
Les initiatives qui actuellement en Europe œuvrent au renouvellement de l’éducation scientifique en
s’appuyant sur des méthodes « basées sur l’investigation» semblent très prometteuses. Elles n‘ont
malheureusement pas l’ampleur nécessaire pour avoir un impact substantiel et ne permettent pas
d’exploiter pleinement les ressources européennes en matière d’aide à la dissémination et à l’inté-
gration. Les conclusions et recommandations du groupe d’experts sont résumés ci-dessous.
Renverser la pédagogie utilisée pour enseigner les sciences à l’école, en la fai-
sant passer de méthodes essentiellement déductives à des méthodes basées
sur l’investigation permet d’augmenter l’intérêt des jeunes pour les sciences.
L’enseignement des sciences basé sur la démarche d’investigation (Inquiry-based science education
- IBSE) a montré son efficacité à accroître l’intérêt et les niveaux de réussite des enfants et des étu-
diants, tant au niveau primaire que secondaire, tout en renforçant la motivation des professeurs.
L’IBSE est efficace avec tous les types d’élèves, du plus faible au plus doué, et est entièrement com-
patible avec l’ambition d’excellence. De plus, l’IBSE permet de promouvoir l’intérêt et la participation
des filles aux activités scientifiques.
Enfin, l’IBSE et les approches déductives traditionnelles ne sont pas mutuellement exclusives, et
doivent être combinées afin de s’adapter à la diversité des façons de penser et des préférences des
élèves, qui évoluent au fil des âges.
Une pédagogie renouvelée d’enseignement des sciences à l’école, basée sur
l’IBSE, fournit de plus grandes opportunités de collaboration entre les ac-
teurs des mondes de l’éducation formelle et informelle.
De par la nature de ses pratiques, la pédagogie IBSE favorise particulièrement les relations entre les
protagonistes de l’enseignement formel et informel. Elle crée également des occasions d’impliquer0 / les entreprises, les scientifiques, les chercheurs, les ingénieurs, les universités ainsi que les acteurs locaux tels que les villes, les associations, les parents et toutes sortes de ressources locales. Les professeurs sont des acteurs clés du renouveau de l’enseignement des sciences. Entre autres méthodes, le fait d’appartenir à un réseau leur permet d’améliorer la qualité de leur enseignement et accroît leur motivation. Les réseaux participent efficacement au développement professionnel des professeurs, ils sont complémentaires de formes plus traditionnelles de formation continue des enseignants et ils stimulent leur moral et leur motivation. En Europe, ces éléments cruciaux de renouveau de l’enseignement des sciences sont promus par deux initiatives innovantes, dénommées «Pollen» et «Sinus-Transfer». Elles se révèlent capables d’accroître l’intérêt et les résultats des enfants dans le domaine scientifique. Avec quelques adapta- tions, ces initiatives pourraient être mises en œuvre de façon efficace à une échelle qui permettrait l’impact souhaité. Le niveau de financement nécessaire est compatible avec les dimensions des instruments de financement de l’Union européenne. Recommandation 1: L’avenir de l’Europe étant en jeu, les décideurs doivent exiger que des actions soient menées pour améliorer l’enseignement des sciences auprès des entités responsables de la mise en œuvre des changements aux niveaux local, régional, national et de l’Union européenne. Recommandation 2: Les améliorations en matière d’enseignement des sciences doivent être menées par le biais de l’introduction de nouvelles formes de pédagogie. L’introduction d’approches basées sur la dé- marche d’investigation dans les écoles, les programmes de formation des professeurs à l’IBSE et le développement de réseaux de professeurs doivent être activement promus et encouragés. Recommandation 3: Une attention particulière doit être apportée au développement de la participation des filles dans les principales disciplines scientifiques à l’école et au renforcement de leur confiance en elles dans ces domaines. Recommandation 4: Des mesures devront être prises pour promouvoir la participation des villes et des commu- nautés locales au renouveau de l’enseignement des sciences, à travers des programmes de collaboration au niveau européen destinés à accélérer le rythme du changement par le biais d’un partage du savoir-faire.
\ 0
Recommandation 5:
Le lien entre les activités nationales et celles financées au niveau européen doit être amélioré.
Des possibilités de soutien renforcé pour des d’initiatives telles que Pollen et Sinus-Transfer doi-
vent être créées, sur la base des instruments du programme-cadre et des programmes en ma-
tière éducative et culturelle. Le niveau d’assistance devant figurer dans la section «La science
dans la société» (SIS) du septième programme-cadre pour la recherche et le développement
technologique est estimé à environ 60 millions EUR pour les 6 prochaines années.
Recommandation 6:
Un Conseil consultatif européen sur l’enseignement des sciences, comprenant des représentants
de toutes les parties intéressées, devra être mis en place et soutenu par la Commission euro-
péenne dans le cadre du programme «La science dans la société».0 /
\ Introduction
Ces dernières années, de nombreuses étu- les différents États membres. Le mandat
des ont mis en évidence une alarmante perte du groupe est simple: un changement est-
d’intérêt des jeunes pour les études scienti- il envisageable? Par ailleurs, est-il possible
fiques et mathématiques. Malgré les nom- d’identifier des exemples concrets illustrant
breux projets et programmes d’action mis les méthodes à employer pour être efficace?
en place pour inverser cette tendance, les si- Le groupe reconnaît les lacunes éventuelles
gnes d’amélioration demeurent modestes. Il de cette approche, étant donné les contrain-
est donc à craindre, si des mesures plus effi- tes temporelles qui ont présidé à ses travaux;
caces ne sont pas adoptées, que la capacité néanmoins, le groupe a sollicité et obtenu
d’innovation à long terme de l’Europe, ainsi des contacts directs avec les coordonnateurs
que la qualité de sa recherche, soient égale- d’un panel d’initiatives prometteuses et a
ment appelées à décliner. De plus, au sein de rencontré des représentants de plusieurs mi-
la population en général, l’acquisition d’ap- nistères nationaux en charge des politiques
titudes désormais essentielles à l’ensemble de recherche et d’éducation (voir Annexe 1).
des activités quotidiennes, dans une société
de plus en plus dépendante de l’utilisation
des connaissances, est également soumise Qu’entend-on par la «Science»?
à une menace grandissante.
La science, au sens le plus large
Les commissaires européens responsables du terme, désigne tout système de
de la recherche et de l’éducation et la culture connaissances qui tente de modéli-
ont donc chargé ce groupe d’experts, présidé ser la réalité objective. Dans un sens
par Michel Rocard, d’examiner un échantillon plus réduit, la science désigne un
d’initiatives innovantes en cours, afin d’en ti- système d’acquisition de connais-
rer des éléments de savoir-faire et de bonne sances basé sur la méthode scien-
pratique capables de changer radicalement tifique, ainsi que le corpus organisé
l’attitude des jeunes à l’égard des études des connaissances obtenues par le
scientifiques et d’en identifier les conditions biais de telles recherches.
préalables. Étant donné que les origines de Dans le cadre de ce rapport, le mot
la perte d’intérêt des jeunes pour les études «science» a été choisi pour désigner
scientifiques résident pour une bonne part de façon plus précise les sciences
dans la façon dont les sciences sont ensei- physiques, sciences de la vie, scien-
gnées dans les écoles, il conviendra d’ac- ce et technologie informatiques,
corder à ce point une attention toute parti- ainsi que, pour les besoins de ce rap-
culière. port, les mathématiques, des matiè-
res habituellement enseignées dans
Le groupe n’a pas pour objectif de «réinven- les écoles primaires et secondaires
ter la roue» ni d’effectuer une évaluation sys- de la plupart des pays européens.
tématique des pratiques pédagogiques, voire
de conduire une analyse comparative dans\
\ 1. Analyse du contexte
Observation 1 Observation 2
Une grave menace pour l’avenir Un consensus général sur l’impor-
de l’Europe: l’enseignement des tance cruciale de l’enseignement
sciences est loin d’attirer les foules des sciences.
et, dans de nombreux pays, la ten- Alors que plus de 80% des Européens (Euro-
dance semble empirer. baromètre 2005) estiment que «l’intérêt des
De récents travaux de l’OCDE font apparaître jeunes pour la science est essentiel pour notre
qu’au cours de la décennie écoulée, dans de prospérité future», il est surprenant de consta-
nombreux pays européens, le nombre de jeunes ter que de moins en moins de jeunes entre-
entrant à l’université est en augmentation. Ce- prennent des études en sciences. Ce manque
pendant, ils choisissent d’étudier des domaines d’intérêt manifesté par les jeunes pour l’ap-
autres que les sciences et, par conséquent, la prentissage scientifique est un problème très
proportion de jeunes étudiants en sciences di- important, étant donné le rôle crucial que joue
minue (voir annexe 2). Qui plus est, dans certains l’enseignement des sciences pour:
domaines essentiels comme les mathématiques
et les sciences physiques, domaines au cœur \D oter tous les citoyens à la fois de connais-
du développement socio-économique durable, sances scientifiques et d’une attitude posi-
même le nombre absolu d’étudiants baisse dans tive envers la science.
certains pays. En effet, selon certaines universi- Il est évidemment nécessaire de préparer les
tés européennes, le nombre d’étudiants inscrits jeunes à un avenir qui nécessitera de bonnes
en physique a baissé de moitié depuis 1995. connaissances scientifiques et une compré-
hension de la technologie. Les connaissances
Si l’on aborde ces chiffres sous l’angle du genre, scientifiques jouent un rôle important dans
le problème est encore plus grave puisque, de la compréhension des problèmes environne-
manière générale, les filles se montrent moins mentaux, médicaux, économiques et toutes
intéressées par l’enseignement des sciences autres questions auxquelles sont confrontées
que les garçons. En effet, et comme l’indique les sociétés modernes qui dépendent forte-
le programme international de l’OCDE pour le ment d’avancées scientifiques et technologi-
suivi des acquis des élèves (Programme for ques d’une complexité croissante.
International Student Assessment - PISA), dès
l’âge de 15 ans il existe déjà une différence très Néanmoins, le problème principal est de doter
marquée entre les sexes et, dans la plupart des chaque citoyen des aptitudes nécessaires pour
pays, les filles sont nettement moins intéres- vivre et travailler dans la société de la connais-
sées par les mathématiques que les garçons. sance et ce, en lui offrant la possibilité de déve-
Cette structure différenciée se perpétue par la lopper une pensée critique et un raisonnement
suite, les filles choisissant plus rarement des scientifique qui lui permettront d’effectuer des
filières de type MST (Mathématiques, Science choix en toute connaissance de cause. L’ensei-
et Technologie). Ainsi, au niveau européen, les gnement des sciences permet de lutter contre les
filles ne représentent que 31% des diplômés erreurs de jugement et de renforcer notre culture
de la filière MST (2004). commune fondée sur le raisonnement rationnel.
\ Garantir que l’Europe forme et retienne
un nombre suffisant de scientifiques et
1
E
volution of Student Interest in Science and Technology Studies – Policy Report; Global Science Forum,
OCDE, mai 2006/
’ingénieurs de haut niveau nécessaire à
d PIB consacrée à la recherche à 3% d’ici 2010,
son développement économique et tech- ce qui signifie augmenter le nombre de cher-
nologique futur. cheurs d’un demi-million et le nombre global
L’existence de spécialistes scientifiques et des personnels de recherche de 1,2 million.
techniques hautement qualifiés est un fac-
teur essentiel pour l’établissement, l’impor- -D
ans son rapport au Conseil de l’Europe
tation et la réussite des industries de haute sur les objectifs futurs concrets des systè-
technologie dans l’Union européenne. mes d’éducation et de formation (2001), le
Alors qu’elle s’achemine vers une économie conseil de l’éducation a souligné la néces-
fondée sur la connaissance, l’Europe doit être sité «d’augmenter les niveaux généraux de
en mesure d’anticiper plutôt que de réagir à la culture scientifique au sein de la société».
demande. De plus, dans un contexte de globa- La science y était clairement promue en tant
lisation économique, le lien entre la présence que besoin pour tous les citoyens: «Les com-
locale d’une main d’œuvre hautement quali- pétences scientifiques et technologiques
fiée et les décisions d’investissement concer- sont de plus en plus nécessaires pour parti-
nant, par exemple, l’emplacement des sites de ciper au débat public, à la prise de décision et
R&D, est très visible. à l’action législative. Le citoyen doit avoir une
compréhension de base des mathématiques
Dans ce contexte, les décideurs politiques et de la science pour pouvoir comprendre les
européens ne sont pas restés indifférents problèmes et faire des choix circonstanciés,
et ont fait de nombreuses déclarations sur même dans des domaines non techniques.»
l’importance cruciale de l’enseignement
des sciences. - Cette affirmation de l’importance cruciale
de l’enseignement des sciences a été re-
- Le sommet de Lisbonne a mis en lumière nouvelée et renforcée dans les 18 mois de
la collaboration indispensable entre pays programme des présidences allemande,
européens pour faire de l’Europe l’économie portugaise et slovène.
fondée sur la connaissance la plus compé- Leur programme a déclaré de façon explicite
titive du monde. Ce sommet a mis en avant que «les présidences s’efforceraient de favori-
le besoin d’agir: agir tant pour favoriser une ser un meilleur environnement et de meilleures
société fondée sur la connaissance que pour conditions pour les activités de recherche, en
promouvoir l’éducation et la formation. traitant des problèmes tels que: (…) le renfor-
Lors du sommet de Lisbonne de l’an 2000, les cement des ressources humaines en science
chefs d’États et de gouvernements de l’Union et technologie; la promotion de l’éducation et
européenne ont admis que la prospérité fu- de la culture scientifique et technologique».
ture de l’Europe dépend de la création d’un
environnement dans lequel le développe- - La décision du Parlement européen et du
ment socio-économique passe obligatoire- Conseil concernant le septième program-
ment par l’utilisation des connaissances. Des me-cadre de la Communauté européenne
sommets européens successifs, de Lisbonne pour la recherche, le développement tech-
à Barcelone en mars 2002, ont abouti à l’éta- nologique et les activités de démonstra-
blissement d’un objectif stratégique euro- tion, constitue ainsi la base d’un soutien à
péen consistant à porter la part moyenne de des actions de collaboration.\
Dans la partie Science et Société, il appelle pour ces sujets et, de fait, avoir un effet né-
à la «création d’un environnement ouvert qui gatif sur le développement de leur attitude
éveille la curiosité pour la science chez les envers l’apprentissage de ces disciplines.
enfants et les jeunes, en renforçant l’ensei-
gnement de la science à tous les niveaux, y Parmi les causes identifiées, il a été notée
compris dans les écoles, et en développant la situation inconfortable de certains insti-
l’intérêt et l’investissement des personnes de tuteurs à qui l’on demande d’enseigner des
tous milieux pour les activités scientifiques» matières dans lesquelles ils ne se sentent
pas en confiance ou n’ont pas des connais-
Observation 3 sances suffisantes.
Cette situation trouve ses origines, Ils choisissent souvent une approche tradi-
entre autres raisons, dans la façon tionnelle dans laquelle ils se sentent plus à
dont la science est enseignée. l’aise et évitent ainsi les méthodes basées
\ Les raisons pour lesquelles les jeunes ne sur l’investigation qui leur demanderaient
manifestent pas d’intérêt pour la science d’avoir une compréhension intégrée et plus
sont complexes; cependant, des preuves profonde de la science. L’accent est par
tangibles montrent une relation entre les conséquent mis plus sur la mémorisation
attitudes vis-à-vis de la science et la fa- que sur la compréhension; qui plus est, il a
çon dont celle-ci est enseignée. été constaté que les emplois du temps char-
L’étude Eurobaromètre 2005 sur «les Euro- gés laissaient peu de temps pour des expé-
péens, la science et la technologie» indi- riences porteuses de sens.
que que seuls 15% des Européens sont sa-
tisfaits de la qualité des cours de sciences Le rapport recommande de «concentrer l’en-
à l’école. Dans l’étude de 2001, l’échantillon seignement sur les concepts et les méthodes
de population interrogé sur les causes de la scientifiques plutôt que sur la simple réten-
baisse d’intérêt pour les études et les carriè- tion d’informations» et de mieux épauler les
res scientifiques a classé en premier le fait professeurs qui font l’effort de se former dans
que «les cours de sciences à l’école ne sont les matières scientifiques.
pas suffisamment attrayants» (59,5%).
Dans la même étude, 60,3% des Européens Dans son rapport «L’Europe a besoin de plus
ont déclaré que «les autorités devraient es- de scientifiques», le Groupe de haut niveau
sayer de résoudre cette situation». présidé par le Prof. José Mariano Gago analyse
les problèmes que pose l’enseignement des
Le rapport récemment publié par l’OCDE et sciences. Une fois encore, les conclusions
intitulé «Évolution de l’intérêt des étudiants sont similaires: les matières scientifiques
pour les études scientifiques et techno- sont souvent enseignées d’une façon beau-
logiques» souligne le rôle primordial des coup trop abstraite. «Abstraite parce qu’on
contacts positifs avec la science à un stade essaie de mettre en avant les idées fonda-
précoce dans l’élaboration ultérieure des atti- mentales, dont la plupart ont été développées
tudes envers la science. Néanmoins, l’ensei- au XIXe siècle, sans un contexte expérimental,
gnement formel et traditionnel des sciences d’observation et d’interprétation suffisant»
peut contrarier l’intérêt naturel des enfants et sans «faire preuve d’une compréhension/
suffisante de leurs implications». L’enseigne-
ment des sciences se montre souvent inca- désignée en tant qu’approche «inducti-
pable de fournir aux jeunes «la possibilité de ve». Cette approche laisse plus de place
développer conjointement compréhension à l’observation, à l’expérimentation et à
et intérêt» et risque fort de «s’avérer exces- la construction par l’enfant de ses pro-
sivement factuel à cause de l’explosion des pres connaissances sous la conduite
connaissances scientifiques et l’ajout de thè- du professeur. Cette approche est aussi
mes à une base de contenus déjà excessive qualifiée d’«approche ascendante».
en elle-même». En conséquence, il n’est donc
Au fil des années, la terminologie a
pas surprenant que «les étudiants perçoivent
évolué et les concepts se sont affinés.
l’enseignement des sciences comme quelque
À l’heure actuelle, l’approche induc-
chose de peu important et difficile».
tive est le plus souvent désignée en tant
qu’enseignement des sciences basé sur
\A
lors que la communauté éducative scien-
la démarche d’investigation (IBSE) et
tifique s’accorde pour dire que les prati-
porte essentiellement sur l’enseigne-
ques pédagogiques basées sur des métho-
ment des sciences de la nature et de la
des d’investigation sont les plus efficaces,
technologie.
la réalité de la pratique en classe montre
que, dans la plupart des pays européens, Par définition, une investigation est un
l’enseignement de la science n’est pas processus intentionnel de diagnostic
basé sur cette approche. des problèmes, de critique des expérien-
ces réalisées, de distinction entre les
alternatives possibles, de planification
Enseignement des sciences basé sur
des recherches, de recherche d’hypo-
la démarche d’investigation (IBSE),
thèses, de recherche d’informations, de
Apprentissage basé sur des problè-
construction de modèles, de débat avec
mes (Problem-Based Learning - PBL) :
des pairs et de formulation d’arguments
de quoi s’agit-il?
cohérents (Linn, Davis, & Bell, 2004).
La première, utilisée traditionnellement En ce qui concerne l’enseignement des
à l’école, est «l’approche déductive». mathématiques, la communauté édu-
Dans cette approche, le professeur cative préfère parler «d’apprentissage
présente les concepts, leurs implica- basé sur les problèmes» (PBL) plutôt que
tions logiques (déductives) et donne d’IBSE. En réalité, l’enseignement des
des exemples d’applications. Cette mé- mathématiques peut facilement utiliser
thode est aussi désignée sous le nom une approche basée sur les problèmes
de «transmission descendante». Pour alors que, dans de nombreux cas, l’appro-
fonctionner, les enfants doivent être che expérimentale s’avère plus difficile.
capables de manipuler des notions abs- L’enseignement basé sur les problèmes
traites, d’où la difficulté à commencer désigne un environnement d’apprentis-
l’enseignement des sciences avant l’en- sage dans lequel les problèmes guident
seignement secondaire. Par opposition, l’apprentissage. Autrement dit, l’appren-
la seconde approche a longtemps été tissage commence par un problème à\ 10
\ De nombreuses initiatives sont dues à la
résoudre et le dit problème est posé de communauté éducative scientifique.
façon à obliger les enfants à acquérir de Tout d’abord, nombre de professeurs dyna-
nouvelles connaissances avant même miques, tant au niveau primaire que secon-
l’étape de résolution proprement dite. daire, ont mis au point diverses pratiques
Plutôt que de rechercher une réponse novatrices. Souvent, ces projets reçoivent
correcte unique, les enfants interprètent l’aval et l’aide de la communauté locale: pa-
le problème, recueillent les informa- rents, entreprises, scientifiques, chercheurs,
tions nécessaires, identifient les solu- étudiants universitaires. Le financement,
tions possibles, évaluent les différentes lorsqu’il y en a un, provient de diverses sour-
options disponibles et formulent des ces liées aux autorités locales (villes et ré-
conclusions. L’enseignement des scien- gions) qui prennent en charge une grande
ces basé sur l’investigation constitue part des sommes nécessaires.
une approche basée sur les problèmes,
mais avec une dimension supplémen- D’autres acteurs très importants sont les
taire étant donné l’importance accordée organismes d’enseignement scientifique
à l’approche expérimentale. périscolaires, notamment les partenaires
culturels, les centres scientifiques, les mu-
Dans ce rapport, l’IBSE désignera l’ensei- sées des sciences et les associations pour la
gnement des sciences basé sur l’investi- promotion des sciences, qui organisent sou-
gation et la résolution de problème. vent des foires et des événements.
Cependant, ces initiatives dépendent la plu-
Dans la plupart des pays européens, les mé- part du temps de la motivation et de la bonne
thodes d’enseignement des sciences sont volonté de quelques individus, la conséquen-
essentiellement déductives. La présentation ce en est l’apparition de contraintes budgétai-
des concepts et des cadres intellectuels pri- res, une capacité limitée à étendre les projets
me, suit alors la recherche des conséquen- et, de fait, une pérennisation fragile.
ces pratiques; dans ce cadre les expériences Qui plus est, de par ces contraintes budgétai-
ont essentiellement un rôle illustratif. Bien res et temporelles, l’évaluation des initiatives
que dans certains pays les méthodes basées est souvent limitée. Les interconnexions en-
sur l’investigation tendent à se développer, tre initiatives sont très rares, ce qui élimine
les méthodes déductives sont encore les effectivement les possibilités d’étendre et de
plus répandues. disséminer les nouvelles idées. La dynamique
des «économies d’échelle» et l’énorme poten-
Observation 4 tiel au niveau de l’impact concret ne sont tout
De nombreuses initiatives en cours simplement pas exploités.
en Europe contribuent activement
au renouveau de l’enseignement \ Dans un tel contexte d’inorganisation, l’Eu-
des sciences. Néanmoins, elles rope a un rôle majeur à jouer dans l’identi-
sont souvent mises en œuvre à fication, l’intégration et la dissémination
petite échelle et ne tirent pas le des bonnes pratiques.
meilleur parti possible des mesures
européennes en faveur de la dissé-
mination et de l’intégration.11 /
\ 2. Mandat/travail réalisé
La nécessité d’agir est évidente, mais quel- \ Donner la priorité à des mesures centrées
les mesures concrètes spécifiques peut-on sur les écoles: cette condition sine qua
adopter en Europe pour améliorer l’approche non pour permettre à chaque enfant de
de l’enseignement des sciences dans les éco- profiter d’une exposition plus durable à la
les primaires et secondaires? De nombreuses mesure en question aurait indéniablement
études de fond ont déjà été entreprises pour un effet plus systématique sur les groupes
comprendre les causes du problème et pour importants avec une meilleure prise en
suggérer des pistes d’action potentielles. Par charge des enfants les moins favorisés.
conséquent, les objectifs spécifiques de ce
rapport sont les suivants: \ Réduction des besoins en matériels spéci-
fiques afin de réduire les coûts.
\ Analyser une sélection des initiatives
actuelles en matière d’enseignement \ Priorité aux initiatives conçues pour at-
collaboratif des sciences au sein de l’UE, teindre une masse critique de jeunes et en
ce afin d’identifier des techniques effi- même temps respecter la diversité.
caces et innovantes permettant à terme
d’accroître l’intérêt pour les sciences et \L
es professeurs sont la clef de voûte de
susceptibles de servir de modèles à des tout renouveau de l’enseignement des
politiques futures. sciences. Ceci concerne tant les aptitudes
des professeurs (pédagogie et contenu), la
\E
xtraire de cette analyse une sélection confiance en soi que la motivation et l’in-
de recommandations concrètes permet- tégration dans un groupe plus large.
tant de s’assurer que les expériences
menées à bien sont utilisées, évaluées \ Priorité aux initiatives incluant une grande
et étendues au reste de l’Europe. diversité de pratiques en matière d’ensei-
gnement des sciences, et ce afin de répon-
Les critères suivants ont servi de base pour dre aux différents besoins des enfants: ré-
l’analyse des différentes initiatives: solution de problème, activités manuelles
et intellectuelles, travail d’équipe, travail
\L
e plus tôt sera le mieux: l’enseignement indépendant sur des questions ouvertes,
des sciences à l’école primaire a un im- activités transdisciplinaires, mise en évi-
pact considérable à long terme. L’école dence des contenus scientifiques.
primaire correspond à la période de
construction de la motivation intrinsèque,
associée à des effets à long terme, c’est la
période pendant laquelle les enfants ont
une grande curiosité naturelle et elle est
tout à fait propice à l’appropriation des
différences liées aux genres.\ 12
\ 3. Conclusions
Conclusion 1 \ Les techniques IBSE sont efficaces avec les
Le passage de méthodes groupes d’élèves pour lesquels les méthodes
essentiellement déductives à des déductives traditionnelles ont échoué.
méthodes basées sur l’investigation
est le meilleur moyen d’accroître L’utilisation de méthodes IBSE s’est révélée avoir
l’intérêt pour les sciences. un impact positif sur les résultats des élèves et
\ Les méthodes basées sur l’investigation ont un impact encore plus important pour ceux ayant
fait leurs preuves dans le domaine de l’appren- un niveau de confiance en soi très faible ou ap-
tissage scientifique au niveau primaire par partenant à des milieux défavorisés. L’enseigne-
l’accroissement constaté tant de l’intérêt des ment des sciences peut ainsi s’adresser à tout
élèves que de la volonté des professeurs d’en- le monde, ce qui est d’une extrême importance
seigner les sciences. dans une société de la connaissance où le fait
d’avoir des connaissances scientifiques est un
La méthode IBSE met l’accent sur la curiosité et atout précieux, tant pour l’individu que pour la
les observations accompagnées de résolution de société en général.
problèmes et d’expérimentations. Le recours à la
pensée critique et à la réflexion permet aux élè- Un enseignement des sciences fondé sur des
ves de donner un sens aux données recueillies. méthodes basées sur l’investigation n’est pas
antinomique avec la notion d’excellence.
De plus, l’IBSE est parfaitement adaptée au public
plus jeune des écoles primaires. Ceci est un facteur En réalité, ces méthodes peuvent permettre
essentiel, car le fait de commencer l’enseignement de créer les conditions et les attitudes les plus
des sciences à cet âge permet de tirer le meilleur propices (intérêt, confiance en soi) pour attein-
profit possible de cet «âge d’or de la curiosité». dre les niveaux de connaissance les plus élevés
pour les élèves les plus doués, les plus créatifs
Par ailleurs, les méthodes basées sur l’investiga- et les plus motivés.
tion offrent aux enfants la possibilité de dévelop- Par ailleurs, élément indispensable pour tout en-
per toute une série d’aptitudes complémentaires seignement de haut niveau, l’IBSE permet le déve-
comme le travail de groupe, l’expression écrite et loppement d’aptitudes intellectuelles fondamen-
orale, l’expérience de la résolution de problèmes tales en plus de l’acquisition des connaissances.
ouverts et d’autres aptitudes interdisciplinaires.
\E
nfin, les deux approches ne sont pas mu-
\ Les méthodes IBSE sont aussi efficaces dans tuellement exclusives, et peuvent (et doi-
l’enseignement secondaire. vent) être combinées dans chaque cours de
science, ce afin de s’adapter aux différents
Cependant, cette approche se heurte à certaines types de thèmes scientifiques, aux différen-
réticences de la part des professeurs. Ils tendent en tes tournures d’esprits et aux préférences
effet à la considérer comme peu économique sur le relatives à la classe d’âge des élèves.
plan temporel, d’où un conflit potentiel avec la né-
cessité d’aborder tous les contenus du programme.13 /
Un exemple de méthode IBSE (source: l’enfant se met à poser des questions,
Pollen) car il ou elle cherche un moyen de dé-
clencher un évènement.
Expérimenter ne signifie pas faire des
D. Le professeur présente au moins trois
expériences compliquées mettant en jeu
sabliers à la classe, avec, pour l’un d’en-
des équipements sophistiqués et coû-
tre eux, un temps d’écoulement du sable
teux. La plupart des expériences menées
nettement supérieur aux deux autres. Les
à bien dans les écoles, par exemple dans
élèves, divisés en groupes, observent,
le cadre du projet POLLEN, sont en réa-
dessinent et décrivent le sablier qu’ils ont
lité très simples et ne nécessitent rien de
en face d’eux. Étant donné les caractéris-
plus que des équipements ordinaires et
tiques des sabliers disposés devant eux,
peu onéreux.
le sable continuera à s’écouler dans l’un
Imaginez qu’un professeur souhaite que des trois sabliers après avoir achevé de
les enfants travaillent sur le «sablier» le faire dans les deux autres. Les enfants
(outil simple et bien connu de mesure du vont remarquer ce phénomène et se de-
temps) en tentant d’identifier les paramè- mander instinctivement quelle en est la
tres qui déterminent le temps mis par le raison. C’est une façon (parmi d’autres)
sable pour s’écouler dans le sablier. Diffé- d’obliger les enfants à s’approprier un
rents cas de figure sont envisageables: problème et cela démontre clairement
A. Le professeur montre aux élèves un sa- l’efficacité indéniable de l’IBSE.
blier et indique que le temps nécessaire Les enfants se remémorent très bien les
à l’écoulement du sable dépend de […] et expériences qu’ils effectuent eux-mêmes,
que les élèves vont pouvoir s’en rendre mais pour que cela s’avère efficace, ils
compte par eux-mêmes. Cette méthode doivent tirer personnellement les conclu-
s’apparente au format traditionnel, appe- sions d’expériences qu’ils ont conçues
lé «didactique», dans lequel le professeur eux-mêmes. Dans l’exemple du sablier,
se contente d’énoncer des résultats, et se les enfants peuvent prendre en compte la
situe à des années lumières d’une appro- quantité de sable, la largeur du verre, la
che basée sur l’investigation. taille des particules de sable, la taille du
B. Les élèves observent, dessinent et sablier, la présence de certains additifs de
décrivent un sablier posé sur le bureau couleur, etc. Rien ne vaut le fait de laisser
du professeur, puis le professeur leur les enfants mener à bien eux-mêmes les
demande d’indiquer les facteurs qui in- expériences. En effet, ils peuvent ainsi se
fluent sur le temps mis par le sable pour rendre compte qu’ils ne peuvent obtenir
s’écouler. Cette question a un sens pour des résultats utilisables qu’en ajustant
la plupart des élèves, mais pas pour tous. un seul paramètre à la fois (en laissant
les autres constants) et que, cela pris
C. Après avoir observé un sablier, le
en considération, la taille du sablier ne
professeur demande aux élèves com-
joue pas un grand rôle.
ment faire pour diminuer ou accroître
la durée d’écoulement du sable. Là,\ 14
\ Un renouveau de la pédagogie fondée sur une fait d’appartenir à un réseau leur
utilisation accrue de l’approche IBSE peut permet d’améliorer la qualité de
s’avérer une méthode efficace pour augmen- leur enseignement et accroît leur
ter l’intérêt, la confiance en soi et la partici- motivation.
pation des filles aux activités scientifiques. Les professeurs signalent que l’isolation est
souvent l’un des principaux éléments négatifs
Le groupe a découvert que, dans les initiati- de leur pratique professionnelle et qu’elle peut
ves mettant en jeu l’approche IBSE, les filles avoir des répercussions directes sur leur moral
participent avec plus d’enthousiasme aux ac- et leur motivation. En revanche, le fait d’appar-
tivités et développent un meilleur niveau de tenir à un réseau professionnel peut constituer
confiance en soi qu’avec les approches tradi- pour eux l’occasion d’enrichir leurs pratiques et
tionnelles d’enseignement des sciences. leur contexte professionnel et ce, grâce à une
collaboration entre les écoles ou au sein même
Conclusion 2 de l’école, à une réflexion mutuelle, à des ef-
La nouvelle pédagogie scolaire forts de développement et d’évaluation de l’ins-
d’enseignement des sciences basée truction, à des échanges d’idées, de matériels
sur l’IBSE fournit des occasions et d’expériences, à un accent mis sur le quali-
accrues de collaboration entre divers tatif et à une collaboration entre professeurs et
acteurs et ce, tant dans des contextes chercheurs permettant de bénéficier directe-
formels qu’informels. ment des résultats de la recherche.
De par la nature de ses pratiques, la méthode IBSE
et la pédagogie basée sur les problèmes sont à Par conséquent, les réseaux peuvent constituer
même d’encourager les relations entre les diffé- un élément efficace du développement profes-
rents acteurs (formels et informels) de l’ensei- sionnel des professeurs et sont complémentai-
gnement. Elle crée également les conditions pour res de formes plus traditionnelles de formation
l’implication des entreprises, des chercheurs, des professorale.
universités et des acteurs locaux (villes, associa-
tions, parents et autres ressources locales). Conclusion 4
En Europe, ces éléments fondamentaux
Les initiatives que ce groupe a identifiées com- de renouveau des pratiques en matière
me véritablement favorables à l’IBSE sont sou- d’enseignement des sciences sont
vent organisées et encouragées au niveau local, promus par deux initiatives innovantes,
notamment au niveau municipal, même si elles «Pollen» et «Sinus-Transfer», qui se
font aussi partie d’une organisation plus vaste. sont révélées capables d’accroître
l’intérêt et les résultats des enfants
Conclusion 3 dans le domaine scientifique. Avec
Les professeurs sont les acteurs quelques adaptations, ces initiatives
essentiels du renouveau de pourraient être mises en œuvre de
l’enseignement des sciences. Parmi façon efficace à une échelle qui
différentes méthodes possibles, le permettrait l’impact souhaité.
2
Belgique, Estonie, France, Allemagne, Hongrie, Italie, Pays-Bas, Portugal, Slovénie, Espagne, Suède,
et Royaume-Uni.15 /
\ Pollen a déjà une portée internationale et tivement aux activités à caractère scientifique.
concerne 12 pays européens. L’augmentation de l’intérêt et de la participation
Pollen est en place dans 12 villes de 12 pays de est encore plus accentuée chez les enfants les
l’Union européenne et vise les écoles des zones plus faibles et chez ceux issus de milieux dé-
urbaines pour y promouvoir les techniques d’en- favorisés.
seignement basées sur l’investigation qui se
sont avérées efficaces tant en France («La main Qui plus est, Pollen a réussi à obtenir un soutien
à la pâte») qu’aux États-Unis (pays d’origine de massif de la part de la communauté et des insti-
telles méthodes). Cette initiative, initialement tutions scientifiques (académies des Sciences,
destinée aux écoles primaires, s’étend désor- institutions d’enseignement supérieur).
mais au niveau secondaire. Pollen bénéficie
d’un prêt communautaire de 1,75 million EUR au En outre, Pollen a déjà fait preuve de sa capacité
titre de la section Science et Société du sixième de développement. En effet, après des essais au
programme-cadre pour la recherche, le déve- niveau local, il a déjà été étendu deux fois (au ni-
loppement technologique et les activités de veau national en France d’abord, puis au niveau
démonstration. européen), les initiatives nationales et locales
préexistantes ayant tendance à se fédérer (au
Les villes participantes reçoivent une formation Royaume-Uni, au Portugal et en Suède).
destinée aux professeurs, des ressources spé-
cifiques pour la salle de classe (des unités d’ap- La particularité et le point fort de Pollen réside
prentissage, des guides pour les professeurs, probablement dans sa capacité à disséminer
une base de données pour les matériels et les des techniques utilisables tout en respectant
ressources, des livrets d’informations, etc.), ainsi la diversité des contextes locaux: en effet, ses
que des services d’assistance Web. Les échan- méthodes sont particulièrement adaptées et ef-
ges entre professeurs, scientifiques et pédago- ficaces dans ce contexte.
gues spécialisés sont fortement encouragés et
la communauté scientifique se mobilise pour \ Sinus-Transfer a déjà été testée de façon ex-
fournir l’appui nécessaire aux professeurs. tensive en Allemagne
Sinus-Transfer apporte aux professeurs du se-
Pollen compte nombre de résultats positifs à condaire des outils leur permettant de changer
son actif. Les méthodes utilisées par Pollen se leur approche pédagogique de l’enseignement
sont avérées capables d’accroître l’intérêt, la des sciences. Elle incorpore et met l’accent sur
confiance en soi et les aptitudes des profes- l’importance d’utiliser le questionnement scien-
seurs en matière d’enseignement scientifique tifique et les approches expérimentales. L’ac-
et, de fait, la qualité et la quantité des sessions cent porte sur le développement professionnel
d’enseignement des sciences. Pollen développe des professeurs. Sinus-Transfer se caractérise
aussi l’intérêt des enfants vis-à-vis des activi- par une approche à long terme, scolaire et colla-
tés d’apprentissage des sciences. L’écart entre borative, centrée sur l’apprentissage des élèves.
les sexes est réduit dans la mesure où une part Elle fait le lien avec les problèmes didactiques
plus grande de filles a tendance à participer ac- en salles de classe de sciences, et incite lesVous pouvez aussi lire
