Enseigner la science et la technologie au primaire
Cette section vise à faire un survol des grandes lignes du Programme de formation en science et technologie au primaire. Elle présente les éléments sur lesquels repose ce programme afin de mieux saisir ce qui est à développer chez l'élève au cours de ses apprentissages.
Comme le résume l'extrait suivant du Programme de formation, celui-ci ne vise pas à "apprendre au sujet de la science", mais vise plutôt à "faire des sciences".
« Le présent programme constitue une initiation à l’activité scientifique et technologique. Il privilégie des contextes d’apprentissage qui mettent l’élève en situation de recourir à la science et à la technologie. Ces disciplines font appel à des démarches de l’esprit telles que le questionnement, l’observation méthodique, le tâtonnement, la vérification expérimentale, l’étude des besoins et des contraintes, la conception de modèles et la réalisation de prototypes. Elles sollicitent également la créativité, le souci de l’efficacité, la rigueur, l’esprit d’initiative et le sens critique. C’est en s’engageant dans ce type de démarches, à travers l’exploration de problématiques tirées de son environnement, que l’élève sera graduellement amené à mobiliser les modes de raisonnement auxquels font appel l’activité scientifique et l’activité technologique, à comprendre la nature de ces activités et à acquérir les langages qu’elles utilisent. »
- Extrait du programme de formation.
Les compétences du programme de formation s'orchestrent autour de démarches en science et technologie. C’est au travers de celles-ci que l’élève fait l’acquisition des savoirs essentiels et des connaissances ciblées par la progression des apprentissages. L’idée est d’amener graduellement l’élève à mobiliser par lui-même les étapes des démarches afin qu’il mette en œuvre, à la fin du primaire, ces démarches de façon plus autonome.
Explorer le monde de la science et de la technologie
"Explorer le monde de la science et de la technologie, c’est se familiariser avec des façons de faire et de raisonner, s’initier à l’utilisation d’outils ou à la mise en forme de matériaux à l’aide de procédés simples et apprivoiser divers éléments des langages utilisés par la science et la technologie." - Extrait du programme de formation p.146
Aux 2e et 3 cycles du primaire - Trois compétences disciplinaires
(CD 1) Proposer des explications ou des solutions à des problèmes d'ordre scientifiques ou technologiques
"En substance, la compétence se développe par la capacité d’explorer divers aspects de son environnement, d’interroger la nature à l’aide de stratégies d’exploration appropriées, de recueillir des données pertinentes et de les analyser en vue de proposer des explications pertinentes ou de fournir des solutions à des problèmes. s. Il s’agit d’une compétence dont le développement peut être initié tôt, mais qui continuera de se développer tout le long de la scolarité." - Extrait du programme de formation p.150
(CD 2) Mettre à profit les outils, objets et procédés de la science et de la technologie.
"Mettre à profit les objets, outils et procédés de la science et de la technologie, c’est entre autres les exploiter pour se construire des représentations tangibles du monde qui nous entoure ou pour affiner la compréhension que l’on en a. C’est aussi se prononcer sur des questions relatives aux usages sociaux de la science et de la technologie et participer de façon plus éclairée aux choix qui conditionnent le présent et l’avenir de la société. Cette compétence se manifeste par des actions concrètes telles que tracer des plans, construire des environnements et des prototypes, mesurer des quantités, observer des objets petits ou éloignés, etc. Elle se manifeste aussi par la capacité à reconnaître divers usages des outils, objets ou procédés de la science et de la technologie dans différents contextes et à en reconnaître les impacts positifs ou négatifs, notamment sur la vie quotidienne." - Extrait du programme de formation p.152
(CD 3) Communiquer à l’aide des langages utilisés en science et technologie (CD 3)
"Cette compétence consiste à interpréter et à émettre des messages en utilisant différentes composantes des langages propres à la science et à la technologie. L’élève emploie divers modes de représentation tels les dessins, les schémas, les graphiques, les symboles. La maîtrise des langages et des modes de représentation utilisés en science et technologie progresse tout au long de l’apprentissage. Elle favorise une structuration et une expression de plus en plus articulée de sa pensée." - Extrait du programme de formation p.152
Les attentes de fin de cycle fournissent des balises sur ce qui peut être attendu d’un élève à la fin d’un cycle. Ces balises réfèrent tant aux savoirs qui sont plus particulièrement mobilisés qu’aux types de situations dans lesquelles ils le sont. Elles permettent de repérer quelques grandes étapes dans le processus de développement de la compétence.
L'énumération des attentes qui suivent est tirée du Programme de formation. Les extraits en caractères gras et soulignés du 3e cycle permettent de mettre en évidence les différences entre le 2e et le 3e cycle.
L’élève…
est capable de formuler des questions et de proposer des explications à divers phénomènes reliés à son environnement immédiat;
effectue des expériences simples en vue de répondre à une question ou de solutionner un problème;
sait faire la distinction entre le monde naturel et les objets fabriqués;
comprend le fonctionnement d’objets simples qui sont relativement faciles à manipuler;
a spontanément recours à des éléments des langages de la science et de la technologie pour:
formuler des questions;
proposer des explications;
expliquer des façons de faire;
décrire des objets et en expliquer le fonctionnement.
L’élève…
explore des problématiques qui font appel à des approches et stratégies relativement simples et concrètes;
se documente, planifie son travail, prend des notes en fonction de certains paramètres;
valide son approche en tenant compte de quelques éléments d’ordre scientifique ou technologique;
distingue encore difficilement, dans une problématique, ce qui relève de la science et ce qui relève de la technologie;
utilise des outils, techniques, instruments et procédés relativement simples et concrets et en exploite le potentiel de base;
porte un jugement sommaire sur les résultats qu’il obtient;
conçoit des outils, instruments et techniques rudimentaires;
connaît les exemples les plus manifestes de l’apport de la science et de la technologie aux conditions de vie de l’homme;
interprète et transmet correctement de l’information scientifique et technologique simple comprenant quelques facettes:
termes du langage courant qui ont la même signification que dans la vie de tous les jours;
termes du langage courant qui ont une signification différente ou plus précise;
quelques termes et expressions spécialisées;
diagrammes, tableaux et graphiques simples.
L’élève… Surligné: éléments s'ajoutant à ceux du 2e cycle.
explore des problématiques qui font appel à des approches et stratégies plus complexes et parfois un peu plus abstraites;
se documente, planifie son travail, recueille des données en fonction de paramètres plus nombreux;
valide son approche en tenant compte d’un plus grand nombre d’éléments;
intègre, dans son analyse de la problématique, des dimensions à la fois scientifiques et technologiques;
utilise des outils, techniques, instruments et procédés plus complexes et abstraits qu’au cycle précédent et en exploite davantage le potentiel;
porte un jugement plus nuancé sur les résultats qu’il obtient;
conçoit des outils, instruments et techniques plus élaborés;
reconnaît quelques grandes sphères d’application de la science et de la technologie telles que l’informatique, la biotechnologie, le génie médical, la pharmacologie, la transformation et l’exploitation de l’énergie, la robotique, l’astronautique, etc.
interprète et transmet correctement de l’information scientifique et technologique plus complexe comprenant des facettes à la fois plus nombreuses et plus élaborées:
expressions et termes spécialisés plus nombreux;
symboles, formules, diagrammes, tableaux et graphiques plus nombreux et plus élaborés.
Les connaissances et les concepts en science et technologie que l’élève devrait être en mesure de maitriser à la fin de chacun des cycles du primaire sont regroupés en trois univers et sont mentionnés dans deux documents :
- Savoirs essentiels du programme de formation (p.149, 157-160)
- La progression des apprentissages en science et technologie au primaire (PDA)
Les savoirs essentiels constituent un répertoire de ressources indispensables au développement et à l’exercice de la compétence. Cela n’exclut pas que l’élève puisse faire appel à d’autres ressources. Néanmoins, la maîtrise de ces savoirs s’avère essentielle au développement et à l’exercice de la compétence.
La PDA apporte des précisions sur les connaissances initialement énoncées dans la section "Savoirs essentiels" du Programme de formation. En plus de permettre de baliser l’enseignement des concepts en fonction du cycle d’apprentissage, cette progression des apprentissages constitue le référentiel commun sur lequel peut s’appuyer une évaluation des connaissances des élèves québécois en fonction du cycle et de l’année de l’élève.
La progression des apprentissages est organisée en trois univers. Vous observerez que certains concepts de la progression des apprentissages sont en caractère gras. Cela signifie qu’ils ont un caractère plus important, car de ceux-ci découlera l'acquisition d’autres connaissances.
UNIVERS MATÉRIEL
Exploration et étude de concepts liés à la matière, à son organisation, à ses propriétés et de son interaction avec son environnement.
UNIVERS VIVANT
Exploration et étude de concepts liés à la vie en générale, de ses besoins, ses interactions, ses changements et sa perpétuation.
UNIVERS DE LA TERRE ET DE L'ESPACE
Exploration et étude de concepts liés à la dynamique des différentes structures de notre planète et les principaux phénomènes astronomiques de l’Univers.
UNIVERS TECHNOLOGIQUE
Bien que l’univers technologique ne soit pas explicitement au programme de formation, celui-ci est présent dans chacun des univers de la Progression des apprentissages. Ce dernier explore et étudie la manière dont sont fabriqués les objets, leur fonctionnement, leur utilisation ainsi que les fonctions pour lesquels ils ont été créés.
La Progression des apprentissage est-elle obligatoire?
Oui et non!
L’évaluation des apprentissage doit principalement s’appuyer sur la capacité de l'élève à utiliser et mobiliser une démarche en science et technologie. Nous reviendrons sur cet aspect dans la section dédiée à l’évaluation des apprentissages. L'évaluation des apprentissage peut également porter sur les concepts de la Progression des apprentissages.
Il est toutefois important de noter que les concepts inclus dans la progression des apprentissages en science et technologie au primaire sont à titre indicatif, car ils avaient ce caractère initial dans le programme de formation pour cette discipline. Par conséquent, ils ne sont donc pas prescrits. Il est toutefois important d’apporter les nuances qui suivent concernant l’évaluation de leur apprentissage.
Pour le premier cycle du primaire, aucune nuance particulière n’est à apporter :
"Les savoirs essentiels du premier cycle portent sur des concepts et phénomènes simples de l’environnement immédiat. La liste ci- après n’est ni prescriptive ni exhaustive, mais donne un aperçu de ce qui peut être abordé à cette étape du développement de l’élève." (PFEQ p.149)
Pour les 2e et 3e cycles du primaire, on doit tenir compte des deux aspects suivants pour l’évaluation des connaissances :
1. "Ces notions, dont le choix est laissé à l’initiative de l’enseignant, doivent être abordées par le biais de problématiques concrètes explorées par les élèves à l’aide de matériel de manipulation." (PFEQ p.157)
2. Une part de l’évaluation est consacrée à la "Maîtrise des connaissances ciblées par la progression des apprentissages". (Cadre en évaluation des apprentissages)
Ces deux aspects signifient qu’un enseignant de 2e ou de 3e cycle peut faire l’étude d’autres concepts que ceux qui sont inscrits à l’intérieur de la progression des apprentissages. Toutefois, l’évaluation des connaissances en vue de porter une note au bulletin doit porter uniquement sur les concepts présents dans la progression des apprentissages selon l'année ou le cycle d'apprentissage de l'élève.
Les stratégies relatives à la science et à la technologie permettent de développer des habiletés ou des attitudes particulières qui amènent l’élève à mieux mobiliser sa capacité à mettre en œuvre les démarches en science et technologie. Ces stratégies sont intimement liées aux démarches en science et technologie.