Technologie

LA TECHNOLOGIE A L'ECOLE ELEMENTAIRE

SOMMAIRE:

1/ Considérations générales

2/ Les fonctions

3/ La liaison CM COLLÈGE

4/ Des fiches techniques qui se retrouvent dans les 4 onglets

"La technologie, considérée comme moyen de connaissance, cherche à retrouver les démarches intellectuelles et techniques de l'homme pour aboutir à l'objet".

La réflexion suivante part du postulat que a technologie a sa place à l'école élémentaire. Il ne s'agit donc pas d'analyser ici les finalités de cet enseignement mais simplement de proposer, à titre d'hypothèses, quelques-uns des objectifs qu'il serait souhaitable d'avoir atteint :

a) à la fin de l'année

b) à la fin de l'école élémentaire

Il est évident que ces objectifs sous-entendent des méthodes pour les attendre. Et on peut se poser la question de savoir si les méthodes, les voies et les moyens utilisés sont spécifiques à la technologie, en partie ou en totalité. et dans ce cas, qu'est-ce qui les distingue des méthodes et démarches plus générales 'une pédagogie de l'éveil? Ou bien, au contraire, peut-on les rattacher d'une façon plus globale à la pédagogie active dans son ensemble?

Il est évident que l'objet de la technologie à l'école élémentaire n'est pas de "rationaliser la connaissance des outils et des méthodes de travail", ce qui est le but dans l'enseignement technique. Ce n'est pas, non plus, d'initier à la pensée technique en s'appuyant sur une étude logique(1) des objet et des fonctions comme l'envisage le premier cycle du second degré.

Il convient aussi d'exclure, sauf cas exceptionnel, la "boîte noire extrême" du domaine d'études de l'école élémentaire ; c'est notamment le cas de tous les objets électroniques (calculatrices par exemple) qui peuvent sans doute être manipulés à l'autres fins, mais qui sont trop complexes pour que l'enfant puisse en tirer un véritable profit au niveau de la structuration d'un savoir scientifique.

I. Quelle technologie à l'école élémentaire

La technologie à l'école élémentaire pourrait, plus modestement, se proposer :

1° de faire réfléchir l'enfant sur les solutions qu'il propose spontanément pour résoudre un problème, les lui faire analyser à son niveau et essayer de dégager eu à peu quelques-uns des caractères communs à certaines de ces solutions. A la fin de la scolarité élémentaire, quelques grandes classes propres aux fonctions mises en jeu pourraient avoir été abordées.

Exemple :

- Les rotations : conditions à remplir pour qu'une roue tourne

- Les translations : des pièces se déplacent, guidées par des surfaces en contact. Quel est le rôle et l'importance de ces surfaces pour le mouvement obtenu?

- Les contenants : forme et constitution du récipient en fonction du produit à "contenir"

- Les conducteurs : nature et forme du conducteur en fonction du "fluide" à véhiculer.

2°) d'attirer l'attention de l'enfant sur certains des phénomènes, parmi les pus importants, mis en jeu pour obtenir une solution à un problème pratique posé par une situation concrète que l'enfant vit ou est susceptible de vivre à travers la manipulation d'objets existants

Exemple : dans la classe de CE2, on a voulu faire des frites. Les enfants ont, chacun de leur côté, rapporté de la maison des ustensiles qui permettaient d'obtenir ces frites. Il est aussitôt apparu que les divers appareils avaient des formes fort différentes, qu'ils ne s'utilisaient pas de la m^me façon, qu'ils ne mettaient pas en jeu les m^mes phénomènes.

3°) de faire mettre en évidence par l'enfant, à partir de comparaisons, que l'objet technique évolue en général :

- dans le sens d'un progrès technique

- dans le sens d'un ajustement économique qui rend sn accès plus facile à un nombre toujours plus grand d'utilisateurs

Exemple : évolution de l'automobile ; popularité de ce moyen de locomotion

Evolution des procédés de broyage : du "mortier pilon" au "mixer" en passant par le moulin à café à main et le moulin à café électrique

Cette prise de conscience d'une évolution des objets, outre sa valeur interdisciplinaire : historique, sociologique, économique, permet d'utiles comparaisons avec la réalité industrielle Un progrès n'est possible que par la standardisation des procédés, des outillages, mais aussi des pièces diverses composant l'objet et des limmites entre lesquelles doivent nécessarement être maintenues leurs dimensions, mais encore par l'utilisation d'un langage conventionnelle ne laissant aucune place à la liberté d'interprétation, langage univoque dont le dessin technique est l'un des représentants.

1° La somme de découverte semblables devrait permettre, en fin de scolarité, d'atteindre les objectifs généraux et spécifiques propres à la technologie, à savoir par exemple :

a) bjectifs généraux :

- la finalité de l'objet ; sa fonction utile

- la diversité des soluions proposées pour résoudre un problème de même nature.

- les transformations qu'une série d'objet peuvent subir pour se rapprocher d'une adaptation de plus en plus fine de la fonction à remplir.

- la structure des diverses pièces d'un objet technique donné ; la fonction technique : la distinction entre "fonction et organe" du biologiste se retrouve ici entre circuit, ou l'organe mécanique, et la fonction technique qui est accomplie par ce circuit ou cet organe.

- la latitude que possède un objet de remplir plusieurs fonctions "utiles", c'est à dire d'avoir de manière plus ou moins nette plusieurs usages.

b) Objectifs spécifiques :

Ils concernent surtout les problèmes techniques ou physique :

- les liaisons

- les surfaces fonctionnelles

- les guidages

- les contraintes diverses : de course, de pressions d'élasticité....

- les limitations de mouvements

2°Mais il existe aussi les objectifs plus vastes qui ressortissent aux finalités de l'école élémentaire:

a) la technologie favorise la mise en place d’attitudes transférables à d’autres situations, attitudes fondamentales pour la formation de l’esprit scientifique.

C’est d’aboord parceque l’objet est la concrétaisation de phénomènes physiques, il représente une ou plusieurs applications avec leurs lois et leurs limites:

Simondon: ” l’acquisition de connaissances technologiques par l’enfant peut initier à un encyclopédisme intuitif, saisi au travers du caractère de l’objet technique. L’objet technique se distingue en fait de l’objet scientifique parce que l’objet scientifique est un objet analytique, visant à analyser un effet unique avec toutes ses conditions et ses caractères les plus précis, alors que l’objet technique, bien loin de se situer dans un contexted’une science particulière, est en fait le concours d’une multitude de données et d’effets scientifiques provenant de domaines les plus variés, intégrant des savoirs hétéroclites, et qui ne peuvent pas être intellectuellement coordonnés, alors qu’ils le sont pratiquement dans l’objet technique... ”

L’enfant rentre en contact avec ceux-ci de manière directe: force, travail, énergie, frottements sont perçus et vécus sensoriellement. Le paassage à la pensée opératoire est facilité par l’appui qu’offrent ces exemples concrets. La multitude d’exemples favorise l’émergence du concept.

B) dans le cadre des activités scientifiques et techniques, la technologie représente une possibilité particulièrement efficace d’obtenir une inter-disciplinarité réelle:

c’est regarder un objet autrement qu’un simple utilisateur, un consommateur, c’est se poser des questions qui peuvent faire référence à son origine, son évolution, sa répartition dans l’espace, à son rôle économique et social.

C’est retrouver à travers la chaîne mécanique, la chaîne énergétique et évaluer le coût et le rendement afin d’en saisir les implications plus vastes qui peuvent se poser, à travers les relations physico-technologiques ainsi perçues, au niveau de la consommation d’énergie.

C’est chercher à en comprendre le fonctionnementdonc dégaer ses lois, son fonctionnement

C’est chercher à le condenser en un modèle explicatif, ce qui implique la maitrise de plusieurs langages : écrit, oral, dessin, maquettes..et celui de la symbolisation.

Afin de faciliter la communication,il faut s’appuyer sur des conventions de représentations et de langage.. l’objet technique se prête à l’utilisation d’un vocabulaire spécifique qui peut avoir son point de départ dans les termes spontanément évoqués par les élèves mais qui se doit d’évoluervers un vocabulaire technique minimal: celui qui met en évidence l’économie réalisée par les raccourcis de langage et la précision qu’il permet, mais aussi celui qui provoque les grandes classes fonctionnelles, cdonc, met en évidence les éléments ayant une fonction symbolique et ouvre la voie à l’abstraction.

L’objet technique à l’école éléùentaire

Le terrme d’objet technique, à l’école élémentaire est proposé à la découverte de l’élève et est pris sous un aspect plus large que celui de Simondon : ” est objet technique, ce qui est facilement détachable, est objet aussi ce qui dans l’histoirepeut être perdu, abandonné, retrouvé, en somme ce qui a une certaine auutonomie, une destinée individuelle ”.

On peut, à l’école élémentaire, aborder des objets modestes, des ustensiles comme le filtre à café, le moulin à poivre; mais aussi des objets plus importants tels que le nichoir à oiseau, la mison visitée, la bicyclette ou les rollers, l’aspirateur...

Les voies d’accès:

Trois voies d’accès possibles:

1/ analyse de l’objet existant

cette technologie présente son intérêt lorsque le démontage et le remontage de l’objet sont possibles (ce qui n’est plus souvent le cas, l’économie actuelle fonctionne souvent à l’objet jetable apès usage). L’observation des divers éléments conduit à les identifier par leur forme et leurs mouvements. On peut les classer selon des formes spécifiques.

Il semblerait qu’au CP, lorsque l’objet intéresse, que l’enfant cherche à démonter sans se préoccuper des relations existantes entre les différentes pièces, ni de l’ordre dans lequel elles se présentent. Le remontage présente souvent des difficultés sauf dans le cas d’objets très simples

Un premier conseil: s’il y a activité de démontage, un organigramme de démontage doit être prévu, organigramme qui permettre de retrouver les actions chronologiques aidant au remontage des différentes parties .

L’objet mystérieux peut être également un moyen d’éveiller l’intérêt de l’élève. Il fait apparaitre un problème: “ Aquoi ça sert? ” . L’analyse des organes de l’objet incite l’enfant à faire des rapprochements de fonction. Toutefois, on ne peut être certain qu’il trouvera la fonction exacte, mais une utilisation qui relèvera de la même classe de fonctions.

2/ Construction d’un objet répondant à un besoin à satisfaire:

deux pistes possibles à ce niveau:

a) l’enfant cherche une solution à un problème effectivement posé:

exemples: créer une carte postale en relief

comment “ nettoyer de l’eau boueuse ”

comment garder une boisson au frais ou au chaud le plus longtemps possible

comment construire un moulin dont les ailes tournent

Les chemeins sont multiples et conduisent à la résolution de problèmes pratiques, il peut être intéressant de comparer les démarches des uns et des autres et de les rapprocher de celles qu’utilisent les techniciens ou les artisans

b) mise en place de maquettes , modèlisations

exemples: principe de fonctionnement d’un aspirateur, d’un seche-cheveux

création d’une pendule

création d’une trousse

construire un bateau

construire un bac à fleurs ou à plantes grasses.

A ce niveau, le travail de réflexion de l’élève est engagé sur un ensemble de voies convergentes, au départ des expériences ou des expérimentations, pour aboutir à un objet qui, s’il présente les m^mes fonctionnalités que l’objet du commerce ne sera au mieux qu’un objet d’études nécessaire à comprendre le fonctionnement de l’appareil du commerce.

Pour tous ces objets, le démontage, puis le remontage des objets du commerce permet d’évaluer les capacités transférables de l’élève.

Cette démarche synthétisante ressemble parfois à du bricolage dans la mesure où l’enfant, pour réaliser son objet, utilise des éléments tout faits ou du matériel de récupération. En fait, cette récupération permet de vérifier si l’enfant attribue d’emblée à un matériau de récupération une fonction précise, de plus, cette utilisation d’objets récupérés permet de réaliser une manipulation mentale de ces pièces, et donc la prise de conscience de relations technologiques par delà même, la participation à la structuration de la pensée.

3/ la recherche de pannes ou de dysfonctionnements

Très souvent, lorsque l’objet fonctionne, il s’intègre dans l’environnement de l’enfant et il n’est pas certain que ce dernier prenne conscience des liens existants entre les divers organes de l’objet.

Par contre, lorsque l’objet ne fonctionne plus ou ne fonctionne pas , ou fonctionne partiellement, il pose problème: pour quelles raisons ne remplit-il plus sa fonction? L’objet est alors perçu comme ne répondant plus à la demande: pourquoi la voiture électrique ne roule-t-elle plus, pourquoi la voiture n’avance-t-elle plus ?.....

L’intéret du travail sur un objet en panne est qu’il incite à une recherche systématique des causes possibles. Le tatonnement aléatoire du début conduit peu à peu à une organisation plus ratonnelle de la démarche de recherche:

exemple: piles ou une pile hors d’usage

une des piles mise à l’envers

faux contact ou fil coupé.....

Mais des pannes peuvent exister en cascade, il y a alors possibilité d’établir une chaine logiquede relations: c’est l’algoritme de dépannage.

Exemple pour l’éclairage sur un vélo:

4/ Les objectifs de type technologique

a) les fonctions utiles: A quoi ça sert?

Le mot fonction désigne ici le rôle , la fonction se manifeste par une action sur l’environnement proche ( interrupteur) ou lointain ( téléphone). En général, les enfants identifient le fonctionnement des objets courants auxquels ils sont confrontés mais la difficulté apparait au niveau des éléments qui constituent l’objet: en CE un enfant reconnait le role de locomotion de la bicyclette, mais identifie très mal le rolr de la chaine (c’est pour pas qu’on tombe, c’est pour tenir la roue arrière). Il faut retourner la bicyclette pour qu’il arrive à voir une relation entre le pédalier, la chaine et la roue arrière. En enlevant la chaine, il constate que le mouvement de rotation de la roue arrière n’est plus assuré ( démonstration par différence).

Pour l’environnement lointain ou les objets qui n’appartiennent pas à son horizon habituel, l’enfant raisonne par analogie et cela le conduit à des réponses très souvent erronées (exemple le palmer pris pour un poinçon).

Ces fonctions peuvent être regoupées en grandes familles toutes caractérisées par des verbes:

B/ les fonctions techniques

Ce sont les fonctions liées aux phénomènes physiques ou mécaniques mis en oeuvre et aux pièces mises en jeu. Les formes géométriques interviennent ainsi que les surfaces de contact , de même les liaisons ou les “ jeux ” établis ou tolérés. Les fonctions techniques se caractérisent par des substantifs; on peut, comme pour les fonctions utiles établir un tableau en grandes catégories, tableau qui peut toujours être augmenté par l’adjonction de nouvelles fonction ou par l’affinement des fonctions déterminées ici.

5/ Finalités de l’objet, pluralité des solutions:

la fonction utile de l’objet c’est le pourquoi il a été conçu, mais les enfants remarquent la diversité des solutions proposées pour aboutir au même résultatou pour obtenir un même effet (mise en place de la roue du chariot)

Par exemple, si l’on se réfère à la fonction “ broyer ”, trois solutions co-existent: le pilon (du mortier), la meule (du moulin à poivre) et la lame tournant à grande vitesse (pour le mixer)

Pour construire un chariot, les élèves ont été amenés à considérer le diamètre des roues, la solidité du système et l’amoindrissement des frottements par l’adjonction de roulements à billes.

6/ Problèmes et pistes de travail:

a) les phénomènes physiques mis en jeu

contrairement à une idée largement répandue, la physique intervient par ses effets et non par les lois qui la régisse. En effet, travailler sur la résistance de matériaux pour construire un chariot implique de la part de l’enfant un recherche empirique et la mise en place de tests; il en est de même pour l’enseignant quelles que soient ses compétences , il saura seulement que le balsa très faconnable ne résiste guère et que le chène, très resistant est très sinon trop dur à travailler pour des élèves, donc, quel bois choisir?, quel renforts et en quelle matière? Voici les vraies questions.

Choisir un tissu poreux pour filtrer la poussière n’implique pas qu’il faille connaitre les caractéristiques de tissage de la matière mais essayer et trouver parmi divers produits celui qui sera le plus adaptable à la fonction recherchée (on parle souvent de cote mal taillée) .

b) Blocage culturels et obstacles psychologiques:

il parait souvent que l’un des obstacles consiste en le desintéret des filles à partir du CE2 pour la technologie, surtout lorsqu’il s’agit de construire ou de manipuler. Ces dernières prennent en charge (ou sont reléguées ) dans les tâches annexes ou servent d’auxilliaires aux garçons:

passer les outils

dessiner ou décorer l’objet

remplir le questionnaire

produire l’organigramme de réalisation.

Ce clivage se ressent (mais serait à confirmer) dans les classes où les enseignantes produisent plus d’objets à base de papier, carton ou matériaux souples que les enseignants qui créent des circuits électriques et apportent parfois leurs outils.

Je pense qu’à ce niveau, il serait possible dans les classes de faire alterner différents types de productionset, en les finalisant (voir les exemples en dernière partie), d’intéresser l’ensemble d’une classe.

C) Parallèle entre évolution de la pensée scientifique et la pensée technologique

il semblerait, en première approximation, que l’enfant arrive plus rapidement dans le domaine technique à établir l’existence de lois régulières portant sur les propriétés observables des objets et leurs modifications (F.HALBWACH)[1] et qu’il introduise plus naturellement l’idée de causalité, c’est à dire l’idée de production des phénomènes les unes par rapport aux autres, certains objets agissant sur d’autres pour les modifier ou les transformer de manière déterminée impliquant l’idée d’une conservation.

Ce qui est important, c’est que ces deux modes de pensée semblent se construirede la même manière, l’enfant passant par des stadesanimistes, égocentriques puis évoule vers un détachement de plus en plus net de l’objet par rapport à lui-même (décentration). A la question: “ qu’est ce qui fait marcher la voiture? ”, les reponses seront:

- c’est moi

- c’est le volant que je tiens

- c’est le fil

- c’est les piles

- c’est les roues

- c’est le moteur

Ce n’est qu’au bout d’un certain temps de réflexion qu’il séparera le subjectif de l’objectif: “ il faut les roues, les piles et le moteur ”.

La démarchede type tatonnements, essais, erreurs à partir d’une pérvision, d’un projet, conduit encas d’échec à une sancton immédiate de la part de l’objet.

Les perturbations qui en découlent dans la croyance ou les représentations de l’enfant le conduisent à remanier ses savoirs, il y a rééquilibration au sens piagetien du terme et un nouveau systême se sibstitue à l’ancien, plus performant et plus modélisant.

D) Les langages:

une recherche serai à mener sur les langages utilisés par les élèves à différents niveaux, recherches partiellement entreprises mais qui demanderaient à être approfondies:

langue orale:

passage de la terminologie vague (truc, machin, chose, bout..) à l’utilisation de termes précis (culot, filament,..)

langue graphique:

passages des dessins réalistes à des schémas puis à des schémas codifiés

langage gestuel:

maquettes implicites vers des maquettes explicites

langage écrit:

listes, modes d’emploi, algoritmes....

TRAVAUX EFFECTUES EN 1997-1998 EN TECHNOLOGIE

STAGE DE LIAISON CM SIXIEMES

Cete liaison fait partie des objectifs de la circonscription afin de créer des échanges et un partenariat entre l’école et le collège; de plus, j’ai été amené à mettre en place des animations pédagogiques en technologie auprès des maitres formateurs du département dans le cadre du séminaire dur les sciences à l’école.

Dans les deux cas, il fallait permettre aux enseignants de prendre conscience que la technologieétait une discipline dans laquelle les enfant pouvaient facilement s’inserrer et que les connaissances nécessaires ne dépassaient pas les compétences habituelles des maitres.

La méthode employée consistait à mettre au travail des équipes sur des thèmes précis, thèmes donnant lieu à des fiches de réalisation

des travaux à réaliser dans les classes donnant lieu à une exposition

des échanges entre élémentaire et collège pour un partenariat en sous-traitance (les élèves de collège pouvant préparer les pièces à partir de gabarit crées en élémentaire)

tous les objets manifestant d’une volonté pluri-disciplinaire.

Liste des objets:

Au niveau de la classe, le travail consiste à décoder ce patron en se servant de l’épure puis à le reproduire; enfin, il est possible de transférer à d’autres sujets.