Chapitre 3 Didactique de lenseignement de la SVT au Cameroun
La didactique des sciences est un champ de recherche qui s’inscrit dans la lignée des travaux visant à préciser les objectifs de l’enseignement scientifique, à en renouveler les méthodologies, à en améliorer les conditions d’apprentissage pour les élèves. Parallèlement à son développement sur le plan de la recherche, elle se présente aussi comme une composante de la formation initiale et continue des enseignants Astolfi and al, (1997b.). Et comme l’affirme Martinand, (1994) pour les didactiques des disciplines et les didacticiens, la formation des enseignants est un enjeu crucial. En effet, la recherche en didactique dans l’enseignement passe nécessairement par les enseignants donc par leur formation. Selon Astoll & al, (1996) la didactique des sciences s’efforce de mieux comprendre les difficultés des élèves et l’effet inducteur des pratiques d’enseignement sur les obstacles à l’apprentissage .Elle analyse la structure du savoir et élabore des dispositifs. Les conceptions des élèves, la construction des concepts et les trames conceptuelles, le rapport à l’expérimental, la transposition didactique en biologie et, de façon plus récente en sciences de la vie et de la terre permettent de jeter de nouveaux regards sur les situations d’enseignement.
Notre analyse portera sur les caractéristiques de la SVT, les objectifs généraux assignés à l’enseignement de la SVT et ses problèmes plus précisément sur les conditions de la germination enfin l’apport des TIC pour l’amélioration de la qualité de l’enseignement dans le système éducatif camerounais en classe de 6ème.
3.1 PRÉSENTATION DU PROGRAMME SCOLAIRE DES SVT.................................................... 17
3.2 Les objectifs généraux de l’enseignement de la SVT en classe de 6ème......................... 18
3.3 PROBLÈMES INHÉRENTS A L’ENSEIGNEMENT DES SCIENCES AU SECONDAIRE............... 20
3.4 PRÉSENTATION DU CAS SUR LES CONDITIONS DE LA GERMINATION.............................. 21
3.5 Intégration des TIC et potentiels pédagogiques............................................................. 22
3.6 RESULTATS DES SIMULATIONS DANS LES DISCIPLINES SCIENTIFIQUES............................ 23
3.7 INCONVÉNIENTS.......................................................................................................... 26
PRÉSENTATION DU PROGRAMME SCOLAIRE DES SVT
Au Cameroun, un regard sur les programmes officiels de SVT, montre que les contenus à dispenser sont structurés en chapitres et chaque chapitre comporte plusieurs leçons. Chaque leçon est structurée en savoirs, en savoir-faire théoriques et en savoir-faire expérimentaux. Pour atteindre les objectifs susmentionnés, MINEDUC, (2000) propose aux enseignants d’apprendre aux enfants à observer minutieusement les objets et à les initier de manière progressive à l’expérimentation.
Pour une acquisition efficiente des connaissances techniques c’est à dire capacités et compétences ,tout enseignant de SVT ,doit partir d’un support didactique observable ou audible ou manipulable, à partir duquel l’enseignant posera un questionnement adéquat adéquat pour faire participer activement les élèves à la construction des savoirs et savoir faire qu’il veut leur faire acquérir. L’élève est au centre moteur de sa propre formation. C’est le règne de la méthodologie participative d’acquisition des connaissances et techniques. Dans cette perspective, les travaux pratiques à savoir :
La collecte, l’observation ou la dissection des échantillons naturels ;
Les germinations et cultures des plantes et champignons ;
Les extractions des pigments ;
Les expérimentations…etc.
Sont incontournables et constituent le socle didactique des enseignements de SVT en classe de 6ème. Leur effectivité en tant que tel, ne doit souffrir d’aucune entorse. Les projets pédagogiques doivent préciser quand et comment chaque travail pratique doit être fait c'est-à-dire doit préciser la contribution de l’enseignant, de l’élève, et de l’administration.
Les démarches et formation au raisonnement scientifique en classe de 6ème requièrent l’observation, l’expérimentation et la découverte.
L’observation : c’est une activité fondamentale de la démarche scientifique. Développer cette compétence méthodologique chez l’élève est un des enjeux de l’enseignement des sciences. Nous avons : observer pour questionner ; observer pour classer ; observer pour comprendre.
L’expérimentation : l’explication par la démarche expérimentale se fait à partir de questions simples, amenant des hypothèses compréhensibles par tous, des expériences facilement réalisables en classe et dont les résultats sont clairement observables et exploitables.
Découverte : après avoir observé et expérimenté, l’élève découvre les lois de la nature et peut en tirer des conclusions.
Les objectifs généraux de l’enseignement de la SVT en classe de 6ème.
Ces objectifs comprennent :
les objectifs d’apprentissage qui expriment et annoncent un résultat attendu, un changement dans l’agir ou la conduite de l’élève ;
les objectifs d’enseignement qui sont rédigés pour l’enseignant qui a à planifier son enseignement ;
à cela s’ajoute le critère d’évaluation qui portera en fait sur les capacités développées chez les élèves à partir d’objectifs préalablement définis.
L’enseignement des sciences naturelles est une activité d’éveil, d’éducation et de formation. Il s’agit au cours de ce cycle d’amener l’élève à acquérir les connaissances scientifiques de base et à l’initier aux différentes techniques destinées à assurer sa formation dans ce domaine. Il doit participer activement à cet enseignement en :
récoltant le matériel d’étude dans le milieu environnant ;
observant lui-même le matériel vivant ou tout autre échantillon ;
interprétant les phénomènes biologiques et géologiques ;
formulant les hypothèses ;
proposant des protocoles d’expérience ;
réalisant des expériences, en l’interprétant et en les critiquant par l’utilisation des documents (livre de classe et autres) ;
représentant ce qu’il observe (dessins d’échantillon, des photographie, des graphiques) ;
En exposant ce qu’il a compris à ses camarades.
A la fin de ce cycle d’observation, l’élève sera capable :
Au niveau de l’acquisition des connaissances biologiques de base :
D’expliquer les fonctions biologiques en s’appuyant sur leurs supports organiques (locomotion, nutrition, respiration, reproduction etc…),
D’expliquer les relations des êtres vivants entre eux d’une part, avec leur milieu d’autre part,
Relever et d’expliquer les caractères adaptatifs des êtres vivants par rapport à leur mode de vie et leur environnement.
Au niveau de l’acquisition des techniques et méthodes de travail :
De réaliser des expérimentations et des manipulations simples,
D’utiliser le langage mathématique pour la description des phénomènes biologiques (graphique, pourcentage…),
D’exploiter un texte ou un document scientifique (texte du livre, carte, photos, graphiques),
De faire des collections (herbier, pièce de squelette) et de procéder à leur classification (notions simples de systématique),
De travailler en équipe (exposé et expériences),
De réaliser un travail individuel (recherche des documents, observation sur une longue durée),
Au niveau de l’acquisition des aptitudes intellectuelles et manuelles :
De tirer les informations de l’étude de documents biologiques,
De formuler un problème scientifique à partir de l’observation et de l’analyse d’un document ou de son environnement,
De formuler les hypothèses.
Au niveau de l’acquisition des attitudes :
D’organiser le travail personnel,
De respecter la vie sous toutes ses formes, les locaux et le matériel expérimental,
De pratiquer les règles d’hygiène individuelles et collectives,
D’adopter les comportements responsables par rapport à la sexualité,
De développer l’esprit scientifique.
Pour atteindre ces objectifs, il est recommandé d’étudier la vie des animaux et des végétaux sous forme de problèmes biologiques à résoudre. Ainsi, en partant du milieu et des problèmes qui se posent aux êtres vivants et à l’homme, on motivera l’élève en abordant la SVT de façon concrète et naturelle. Par l’observation de l’environnement, on analyse les mécanismes de la vie à travers la démarche scientifique pour aboutir à des concepts biologiques et à des applications pratiques.
En classe de 6ème, l’évaluation porte sur :
La restitution organisée des connaissances (aptitude cognitive),
La pratique du raisonnement scientifique (aptitudes méthodologiques),
Le développement des aptitudes techniques en liaison avec le raisonnement scientifique.
Tous ces objectifs ne sont toujours pas atteints à cause des problèmes liés à l’enseignement.
PROBLÈMES INHÉRENTS A L’ENSEIGNEMENT DES SCIENCES AU SECONDAIRE.
L’enseignement des sciences au secondaire est constitué de disciplines essentiellement expérimentales. L’expérimentation pratique y occupe une place cruciale. Ceci montre l’importance des locaux aménagés pour les séances d’expérimentation que sont les laboratoires. Cependant les ressources financières requises pour la construction, l’aménagement, l’exploitation et la maintenance des laboratoires réels sont loin de la portée de la plupart des établissements d’enseignement secondaire général au Cameroun. Plusieurs institutions scolaires ne disposent d’aucun laboratoire. Par conséquent les élèves ne sont pas initiés à l’expérimentation et ainsi les objectifs poursuivis par l’enseignement des disciplines scientifiques ne sont pas pleinement atteints. Dans les salles de classe, l’expérimentation pratique est faite de manière schématique. Pour faire une séance d’observation ou de démonstration, un schéma ou un ensemble de schémas sont réalisés, suivis d’une description textuelle de l’expérience. Ces schémas sont parfois suivis des explications de l’enseignant. Mais les schémas et les explications à eux seuls ne peuvent suffire pour faire comprendre les phénomènes expérimentaux complexes et les notions abstraites aux enfants. Une expérience est généralement quelque chose de dynamique, c'est-à-dire qui évolue dans le temps. Les remplacer par des schémas commentés ne permet pas aux enfants de se représenter toute la vivacité d’une expérience. A ceci, s’ajoutent :
Mauvaise adéquation dans le temps entre le savoir théorique et le savoir faire pratique.
Difficulté de transmettre certains savoir-faire.
La disponibilité des équipements réels. Il peut être très difficile, voire techniquement impossible de disposer des équipements réels pour des besoins de formation. Les raisons peuvent en être le coût et la faisabilité.
La difficulté à reproduire des phénomènes réels. Il peut être nécessaire de provoquer volontairement des anomalies ou des dysfonctionnements, pour placer l’élève dans des situations qu'il rencontrera dans la réalité.
Difficulté d'évaluation des compétences effectives. Un autre problème soulevé est celui de l'évaluation effective des compétences des élèves à l'issue de leur formation Cette évaluation est faite traditionnellement à l'aide de questionnaires visant à vérifier leurs connaissances et aptitudes.
Travailler sur le système réel peut être trop coûteux ou trop long.
travailler sur le système réel peut être dangereux pour l'homme, l'environnement ou le matériel.
Travailler sur le système réel peut être source d'angoisse pour un débutant.
Dans une simulation, on peut introduire des situations d'extrême gravité pour entraîner l'apprenant à réagir.
Dans une simulation, on peut changer l'échelle de temps pour améliorer la compréhension.
Dans les simulations on peut simplifier ou altérer une réalité pour mieux l'étudier.
PRÉSENTATION DU CAS SUR LES CONDITIONS DE LA GERMINATION
Le cours sur les conditions de la germination d’une plante fait partie du thème le peuplement d’un milieu. La place de l’activité dans la progression du cours dépend du programme de chaque établissement et de chaque enseignant qui élabore son cours selon les objectifs d’enseignement fixés. Néanmoins nous pouvons avoir :
Les objectifs de connaissances : les végétaux chlorophylliens n’ont besoin pour se nourrir que de matière minérale à condition de recevoir de la lumière.
Capacités déclinées dans une situation d’apprentissage : pratiquer une démarche scientifique expérimentale c'est-à-dire observer, formuler une hypothèse explicative, la valider afin d’identifier, à partir d’une expérience, les besoins nutritifs d’un végétal chlorophyllien.
Exemple d’activité à mener :conception et/ou réalisation de cultures expérimentales pour mettre en évidence des besoins nutritifs d’une plante chlorophyllienne.
Etant donné que notre système éducatif ne dispose pas assez de moyens financiers pour équiper les laboratoires et en considérant la seule manière de transmettre les notions sur les conditions de la germination (la mémorisation) alors que c’est un cours qui devrait s’accompagner des séances pratiques, l’idée nous est venue de concevoir un didacticiel qui permettra à l’élève :
de reproduire les phénomènes réels sous forme de simulation
De changer l'échelle de temps et l’échelle géographique pour améliorer la compréhension. Dans les simulations on peut simplifier ou altérer une réalité pour mieux l'étudier.
De provoquer volontairement des anomalies ou des dysfonctionnements, pour placer l’élève dans des situations qu'il rencontrera dans la réalité
Ceci voudrait amener le personnel éducatif à diversifier la manière de transmission des connaissances. Étant donné que chaque enfant est doté d’une certaine capacité de rétention, le système éducatif devrait tenir compte de tout cela enfin de donner à tous les élèves l’égalité de chance. C’est pour cette raison que nous proposons l’intégration des TIC dans l’enseignement d’autres matières.
Intégration des TIC et potentiels pédagogiques
Les environnements virtuels d’expérimentations permettent d’enseigner facilement certains types de phénomènes qui sont difficiles à expliquer en employant d’autres méthodes .Par exemple en SVT Les phénomènes lents comme la germination, Les phénomènes complexes qui nécessitent les réactions chimiques comme la photosynthèse, la nutrition des plantes ; Les phénomènes trop grands comme des éruptions volcaniques etc. …Les phénomènes trop petits comme l’atome ou la cellule. En plus de ces avantages s’ajoute ceux de la sécurité et la possibilité d’étudier les manipulations dangereuses sans risques. Nous avons aussi :
Flexibilité : Le concept d’expérimentation à distance repose sur une architecture permettant aux apprenants d’exploiter des ressources d’un laboratoire réel distant de manière flexible, sans se rendre physiquement au laboratoire. L’accès peut se faire à partir d’une salle d’ordinateurs d’un campus ou à partir de son domicile.
Mode autoformation et commodité : Le fait de pouvoir confronter ses idées avec une expérience de laboratoire durant une phase d’apprentissage, sans attendre une séance formelle de travaux pratiques ou sans se déplacer au laboratoire local, constitue un avantage pédagogique et logistique important.
Gestion : D’un point de vue logistique, une telle possibilité de réaliser des expériences de laboratoire sans égards au lieu et au moment où le participant accède à l’environnement permet aux établissements d’enseignement de répartir la charge d’exploitation, et donc de conserver une infrastructure gérable indépendamment de l’augmentation du nombre des étudiants ou d’élèves. Cette solution permet également d’éviter le déplacement de matériel lourd ou encombrant dans une salle de cours pour réaliser des démonstrations. Elle permet aussi de partager des manipulations entre plusieurs institutions académiques à l’échelle mondiale et de faire profiter les pays émergents de ressources coûteuses auxquelles ils n’auraient autrement pas accès.
Disponibilité et accessibilité : Finalement, dans le contexte d’un enseignement complètement suivi à distance, il est possible grâce aux laboratoires en ligne d’accéder à une formation pratique en laboratoire.
L’utilisation des simulations et des laboratoires virtuels dans l’enseignement a eu des portées positives dans l’enseignement. Les statistiques l’ont prouvé dans l’application en sciences expérimentales.