Synthèse d’observation en CE2


Les Savanturiers de la recherche : Le climat

Pascale Kummer, G-L Baron,

Cette synthèse correspond aux observations réalisées de février à juin 2019, soit la troisième année du projet, pendant laquelle la deuxième version de l’application développée par l’association « Tralalère », appelée CNEC, (Cahier Numérique de l’élève Chercheur) est testée en classe par les enseignants qui ont choisi de faire participer leurs élèves à un projet Savanturiers. La classe de CE2 choisie pour le suivi est située à Paris, le thème travaillé est le climat.

Le texte repose sur les comptes rendus d’observations de plusieurs observateurs (entre un et 4 présents à chaque séance) ainsi que sur un entretien semi-directif avec les enseignantes et une discussion collective avec les élèves.

1. Contexte scolaire

Au primaire, deux classes de CE2 divisées chacune en deux demi-groupes et recomposées travaillent ensemble, encadrées par leurs deux enseignantes : Anne-Cécile et Morgane.

Anne-Cécile a une formation scientifique et aime travailler les sciences avec ses élèves. Elle a trois ans d’ancienneté avec les projets Savanturiers, elle a encadré des projets sur le thème de la fonte des glaces et du système solaire et a testé l’an dernier une première version de l’application CNEC. Elle apprécie ce temps de travail en projet pendant lequel les élèves sont amenés à se poser des questions et à y répondre par eux-mêmes, à faire de « vraies expériences ». Alors que dans les classes de sciences traditionnelles, les questions et les protocoles sont imposés.

Cette année, elle a entraîné sa collègue Morgane, qui n’est que depuis quatre ans en poste dans cette école, après une reconversion. Elle a une expérience de travail dans le privé de plus de dix ans, dans le domaine du marketing et de la gestion. Elles bénéficient de tablettes informatiques fournies par la DANE (Direction académique du numérique éducatif) ainsi que d’un accès WiFi dans la classe.

Valise de tablettes et tableau de gestion de leur charge

1.1. Activités préliminaires

La classe a déjà mené dans les jardins parisiens au premier semestre un travail sur la biodiversité, car les enseignantes ont pensé que cela faciliterait l’entrée des élèves dans le projet climat.

Quand les observations commencent, la classe a eu la visite de la « mentor » (La mentor est une personne ressource prévue dans le cadre des projets Savanturiers pour jouer le rôle de garant scientifique et pour répondre aux questions ou besoins des enseignants, ici c’est une chercheure spécialiste des questions climatiques). La mentor est ainsi venue lors de la première séance parler aux élèves de ses recherches, expliquer et réaliser devant eux une expérience. Les élèves ont aussi visionné un film sur le changement climatique à l’issue duquel ils ont été amenés à choisir des sujets en lien avec la thématique du climat.

La première séance observée s’appuie sur cette première rencontre.

1.2. Organisation temporelle et spatiale

Le projet repose sur le fait que les deux enseignantes libèrent dans l’emploi du temps de la semaine deux créneaux de façon à encadrer ensemble, chacune des deux classes « recomposées ». Pendant que les deux enseignantes sont en projet avec une partie de leurs classes, les autres élèves sont en musique. (sauf quand ils sont punis par l’enseignante de musique et qu’ils sont renvoyés dans leur classe d’origine faire leur punition).

Des séances d’une heure ont lieu toutes les semaines de février à juin, le mardi matin pour l’une des classes, l’autre le jeudi après-midi.

Les séances de projet se passent dans la classe d’Anne-Cécile car comme elle communique avec la BCD qui lui est contiguë, celle-ci est utilisée pour répartir les groupes dans un espace plus vaste. Les élèves forment 6 groupes de 4 à 5 enfants dont 4 sont dans la salle de classe et deux dans la BCD. Les élèves d’un même groupe sont issus de la même classe.

La configuration du lieu a eu des effets intéressants sur l’activité des élèves et des enseignantes. Les élèves dans la bibliothèque vont spontanément chercher des renseignements dans les livres disponibles, éventuellement en s’écartant du projet. Ils s’installent sur les tapis de mousse, manifestant plaisir et curiosité et ils circulent dans les deux salles. Les élèves dans la salle de classe ont tendance à y rester, ils ne vont pas chercher de livres à la BCD, ils se contentent de ceux présents dans leur salle, quand les enseignantes les y incitent (dictionnaires ou revues par exemple). Compte tenu de la répartition dans les deux lieux, les groupes d’une des classes côtoient au moins un groupe de l’autre classe, et les deux enseignantes.

Les tables de la salle de classe sont disposées toujours de la même façon, qui est l’organisation habituelle pour toutes les matières. C’est-à-dire d’un côté, des îlots contigus (élèves d’Anne-Cécile) et de l’autre, (élèves de Morgane) des îlots séparés. Dans la bibliothèque un îlot est isolé, l’autre est constitué de tables qui se suivent. L’intérêt pour Anne-Cécile (même si elle ne l’a pas décidé explicitement pour ce projet) est qu’elle peut s’installer à proximité de deux groupes, assise à une table, tout en étant accessible aux autres groupes qui viennent la voir. Il lui arrivera en effet de répondre à des élèves de 3 groupes différents presque au même moment. Tandis qu’avec les îlots séparés, Morgane est très mobile, le plus souvent debout, et c’est elle qui se déplace vers ses groupes. Par ailleurs, dans ce cas les élèves ont aussi un peu moins de place pour poser le matériel et les tablettes.

Tableau 1 : les groupes d’élèves

Groupeclasseélèvesthème
AE11g – 4fCirculation du vent
BE1- BCD1g – 3fLien température/ vie des animaux
CE12g – 3fL’atmosphère
4E23g – 2fLa pollution de l’air
5E22g – 2fLien végétaux/ température
6E2 – BCD2g – 2fLes effets du CO2

1.3. Les étapes du projet

Le projet a duré pendant onze séances jusqu’à la présentation au congrèsdes Savanturiers organisé au CRI, il a été prolongé par trois séances, une avec un debriefing suivi de quelques retouches sur les posters pour les uns, et la suite d’une expérience pour les autres et deux séances de présentations orales sur le même modèle que celle faite au CRI, une pour les parents et une autre pour les chercheurs.

Une séance commence toujours par un temps collectif dans la salle de classe, où sont indiquées les consignes, les objectifs de la séance, les recommandations, les outils prévus. Un bilan de l’avancée de chaque groupe peut aussi être fait collectivement. Les deux enseignantes circulent ensuite dans les deux salles chacune suivant de préférence les groupes constitués d’élèves de sa propre classe. Il n’y a pas en général de synthèse à la fin des séances, mais des consignes sont données pour la séance suivante, et pour ranger la classe.

Les premières séances ont eu pour objectifs la définition des expériences à mener à partir de la formulation d’une question précise et éventuellement d’une hypothèse à tester. L’application CNEC a alors été utilisée par tous les groupes, puis a été abandonnée à différents moments, suivants les groupes et leur avancée. Très vite, le suivi se personnalise car les besoins et les difficultés rencontrées ne sont pas les mêmes et les groupes ne sont plus en phase.

a) Séance 1

En l’absence d’observateur présent, il s’agit ici d’activités déclarées pendant les entretiens informels.

Le projet, son thème et le congrès final ont été présentés aux élèves. La mentor présente ses recherches sur le climat, les démarches utilisées avec des exemples de protocoles d’expériences. Elle montre l’utilisation d’un anémomètre par exemple Une vidéo est montrée aux élèves qui doit permettre de soulever des questions ou des thèmes d’étude. Finalement ce sont les enseignantes qui proposeront des thèmes (très larges à l’issue des échanges, la tâche ayant été jugée trop difficile pour les CE2). Les thèmes proposés puis choisis par les élèves sont : le vent, l’atmosphère, la pollution de l’air, le CO2, les plantes, les insectes.

b) Séance 2

L’objectif est la prise en main du CNEC par chaque groupe afin de recopier dans la section “question” de la fiche recherche la question qu’ils ont écrit dans leur cahier de sciences lors de la séance précédente. Ensuite, ils doivent réaliser une recherche documentaire pour les aider à formuler des hypothèses.

Anne-Cécile explique collectivement qu’ils vont tester une application et donne les consignes pour y accéder.Elle a imprimé en plusieurs exemplaires un QR code qui renvoie vers l’URL de l’application et explique en quoi consisteceQR code. Elle a également installé des lecteurs de QR code sur toutesles tablettes. Le fonctionnement du CNEC, des identifiants et mots de passes sont expliqués, laforme du login et dumot de passe sont écritssur le tableau. L’accès à l’application puis à la fiche recherche, ainsi que l’accès aux zones de « questions » et d’« Hypothèse » ne se fera pas sans difficultés pour les élèves comme pour les enseignantes, l’ergonomie du CNEC n’ayant rien de très « intuitif » bien que parfois facilité par la présence des observateurs.

Les élèves sont restés relativement actifs pendant toute la durée de la séance. À la fin, chaque groupe (avecune ou deux tablettes suivant sa taille)acommencé à écrire des questions sur le CNEC. On se demande cependant quelle peut être la plus-value de l’application.

c) Séance 3

L’objectif de cette séance est la rédaction d’une question de recherche plus précise et l’élaboration d’une hypothèse ainsi que leur re-écriture sur le CNEC, par groupe.

Pour la compréhension, l’identification d’une hypothèse et du protocole un petit document est distribué à chaque élève, à coller dans le cahier de sciences. Ce document indique qu’une hypothèse commence par « on pense que, on suppose que » (en quelque sorte, il se substitue ainsi aux aides proposées par le CNEC). On y compare le protocole à une recette de cuisine (le matériel étant l’équivalent des ingrédients et le protocole les indications des étapes).

La fiche donne un exemple qui correspond à une expérience réalisée devant eux lors d’une visite à l’Unesco. Il y fait référence à l’utilisation d’indicateurs colorés pour déterminer le degré d’acidité d’un milieu. Anne-Cécile peut ainsi demander aux élèves d’expliquer ce qu’ils ont vu et compris de l’expérience. Les élèves qui s’en souviennent bien réagissent, expliquent ce qu’ils ont compris. Elle demandera aux élèves aussi sur cette fiche de surligner le premier mot de chaque phrase du protocole et de l’identifier (un élève reconnaît en effet qu’il s’agit toujours d’un verbe à l’infinitif).

Dès cette séance, les choses avancent très vite : le groupe C trouve sur le site de météo France une carte des couches de l’atmosphère, qui leur servira à poser une hypothèse, le groupe A imagine de mesurer la vitesse du vent dans la cour et dans la rue, le groupe 4 se renseigne sur la pollution de l’air sur la tablette mais n’a pas encore formulé d’hypothèses. Ils passent beaucoup de temps a recopier ce qu’ils trouvent sur les sites.

Dans les pratiques remarquables et régulières nous notons l’apport de documents supplémentaires, et d’outils adaptés à l’obstacle identifié (ici ce qu’est une hypothèse ou un protocole) ainsi que la référence aux expériences et aux repères partagés par la classe, au vécu de l’élève. (de très nombreux exemples aux cours des autres séances en témoignent aussi). Du point de vue de la gestion du projet, les enseignantes ont réalisé chacune un tableau de bord pour Anne-Cécile des doubles pages cartonnées sur lesquelles chaque groupe et ses activités sont représentés pour Morgane des fiches par groupe rangées dans un classeur. Le but étant de suivre les avancées de chaque groupe.

d) Séances 4 et 5

À l’issue de la séance 3, les enseignantes ont fait des commentaires et placé des émoticônes sur le CNEC pour améliorer les questions et hypothèses rédigées par les élèves. Malheureusement, il y aura de gros problèmes de connexion ainsi que la découverte de questions disparues pour deux groupes.

Le groupe A commence la construction d’une maquette de l’école avec des boîtes en carton. Cette maquette est conçue comme un modèle qui doit servir à prendre des mesures de la vitesse du vent et tient compte de hauteurs différentes des murs de l’école. Le groupe 5 qui a émis une hypothèse sur la relation température et présence de végétaux, commence à rédiger et dessiner un protocole.

e) Séances suivantes

Les groupes n’en sont pas tous à la même étape : certains n’ont pas encore rédigé leur protocole et n’ont pas encore réalisé leur expérience, d’autres ont déjà pris des mesures, et rédigent le compte rendu de leurs expériences et d’autres en sont à l’analyse des données recueillies. Au cours de ces séances, tous les groupes réussiront à mettre en œuvre une ou plusieurs expériences avec l’aide des enseignantes. Il y en a de trois types, des celle qui consiste à fabriquer un modèle pour expliquer une loi. C’est le cas du groupe C qui veut comprendre d’où vient que la température baisse avec l’altitude dans les premières couches de l’atmosphère. Celles qui consistent à tester une hypothèse. Par exemple pour le groupe A, il s’agit de vérifier si la vitesse du vent est plus importante dans la rue que dans la cour de l’école. Le groupe 5, teste si la présence de végétaux fait baisser la température. Le groupe 6 si les plantes font baisser le taux de CO2. Mais, dans certains groupes l’expérience est plutôt d’ordre exploratoire : comprendre de quelle façon une température plus élevée modifie le comportement de certains insectes (des gendarmes), en effet l’hypothèse proposée ne contient pas de grandeurs mesurables : les gendarmes seraient supposés plus actif quand il fait chaud (groupe B). Et pour le groupe 4 qui travaillait les questions de pollution de l’air et a été recentré sur l’étude des propriétés de l’air , les expériences servent à mettre en évidence des phénomènes qui s’expliquent par les propriétés de l’air (son poids, sa densité et les effets de la température) et que les élèves commenceront à entrevoir.

Finalement les groupes ont évolué à partir de questions de départ assez larges,

Est-ce que, s’il y a plus de végétaux, la température baisse ? Est-ce que, si la température augmente, ça change la vie des animaux ? Est-ce que c’est grave s’il y a trop de CO2 ? Comment le vent circule autour de l’école ? Qu’est-ce que l’atmosphère et qu’est-ce qu’il y a dedans ? Qu’est-ce que la pollution de l’air ?

Ils ont ensuite réalisé une ou plusieurs affiches pour préparer leur préparation au congrès des Savanturiers puis rédigé et appris un court texte à dire ce jour-là.

À la suite du congrès les élèves ont voulu poursuivre certaines expériences qu’ils n’avaient pas terminées et finir leurs affiches avant la venue des parents. Les enseignantes en ont profité pour faire un petit debrief et recueillir leurs impressions après le congrès. Les élèves disent avoir été très intéressés par ce qu’on fait les autres écoles, les autres élèves de la classe, mais aussi expriment leurs peurs (timidité prenant des formes diverses : fou rire, oubli du texte, ou sensation de ne pas arriver à parler). Les enseignantes les rassurent sur le fait que ce sont des sensations normales mais qui n’ont pas été visibles pour le public. Un choix des meilleurs poster est fait pour l’affichage sur les murs de la classe, le diaporama présenté au congrès sera présenté aussi aux parents.

1.4. Remarques sur les utilisations de la tablette et du CNEC

 Les élèves utilisent des tablettes ainsi qu’une borne wifi prêtées par la DAN pour se connecter au CNEC. La tablette est déjà un peu utilisée en classe dans d’autres matières mais peu souvent et tous n’y ont pas encore eu accès. Elle va servir ici à chercher de l’information sur internet et à écrire des éléments de la démarche de recherche sur une application dite « CNEC » ou cahier numérique de l’élève chercheur.

Dans ce projet, les enseignantes ont demandé aux élèves d’utiliser le CNEC pour remplir la fiche recherche qui comprend l’écriture d’une question de recherche, d’une hypothèse et d’un protocole. Ceci a concerné environ les cinq premières séances. A la première, chaque élève pouvait disposer d’une tablette, mais comme chaque élève d’un groupe avait écrit la même chose, les enseignantes ont décidé de ne laisser qu’une tablette par groupe (parfois deux). Au lieu de mener à des discussions sur la formulation des questions et hypothèses, l’effet a parfois été que suivant les groupes ou les moments, la tablette était monopolisée par un ou deux élèves du groupe.

Les enseignantes ont apprécié le fait de pouvoir corriger le travail des élèves à distance sans transporter de lourds cahiers à la maison. Elles ont aussi trouvé que la fiche recherche aide à la structuration de l’activité en termes d’étapes (recherche de la question de l’hypothèse puis du protocole). Cependant, des problèmes se sont également posés.

Il y a ainsi eu de nombreux soucis de connexion, de perte de contenu, d’accès difficile, de modification impossible. Un usage réduit aux premières étapes du projet et le choix de ne pas utiliser les étayages prévus par l’application, (remplacé par des étayages propres).

En effet Anne-Cécile considère que « les brouillons seront difficilement utilisés par les enseignants si l’application reste en l’état » et ajoute que « pourtant les étayages lui semblaient être un des éléments les plus utiles ». De même, les tableaux de bord informatisés sont jugés inutilisables.

Cet outil existe sur le CNEC, mais il nécessite d’être rempli à chaque séance, alors qu’elles auraient besoin d’un module capable de récupérer les informations concernant le travail de chaque groupe. Elles conservent donc leurs tableaux de bord papier habituels. Les difficultés constatées contribuent finalement à la décision de remplacer le CNEC par le cahier de sciences.

2. Retour des élèves sur le projet

Les élèves interrogés collectivement sont tous globalement contents de ce projet qui leur a plu : « parce qu’on travaille sur les sciences », « on apprend des choses », « on fait des expériences », « on travaille d’une autre façon », « ça change de d’habitude », « on peut dessiner », on peut trouver une question et chercher à y répondre.

Les avis sont très partagés sur la tablette ; certains trouvent que c’est pratique pour trouver rapidement une réponse à leur question tandis qu’avec un livre on perd du temps ou on ne trouve pas et d’autres que le travail avec les livres c’est plus « naturel », il y a une vraie recherche à faire soi-même, avec la tablette c’est trop facile ». évidemment la question des beug des difficultés de connexion et des données perdues sont exprimées.

Les difficultés liées au travail en groupe sont relevées, mais parfois dépassées. « On était en groupe avec des élèves qui n’étaient pas nos amis, mais on a quand même réussi à s »entendre ». les élèves disent qu’ils n’ont pas apprécié qu’un « élève du groupe se prenne pour le chef et décide à leur place », qu’une personne du groupe (en général un ou deux garçons) ait toujours la tablette,

Ce qu’ils ont appris « l’air est élastique », « l’atmosphère est composé de plusieurs couches différentes », « l’air a de la force », « la présence de plantes fait diminuer le CO2 », « les plantes transpirent », « les gendarmes (insectes) font des bébés » ; Certaines questions restent en suspens, certaines hypothèses n’ont pas été vérifiées mais pas non plus démentie (difficile de ne pas faire la confusion pour les élèves entre hypothèse non vérifiée et hypothèse invalide, l’enseignante explique)

Ils sont aussi capables de dire ce qu’ils ont appris grâce aux projets des autres. Et capable de dire que tous ces sujets sont en lien avec le thème du climat.

Ils ont aussi exprimé du plaisir, des réticences et des inquiétudes ou des surprises à propos de leur présentation faite au congrès. Peurs (timidité, fou rire, panique du texte oublié, l’impression d’avoir bafouillé) surprise (salle trop petite, absence de scène, regret (ne pas avoir eu plus de questions posées par le public),. très intéressés et curieux du projet des autres. En particulier avec les robots.

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