Contexte du projet

TEMI est un projet d’éducation aux sciences qui s’adresse aux enseignants du secondaire, financé par la Commission européenne dans le cadre du 7e Programme Cadre (FP7), catégorie Capacités, Science en Société, Action de coopération.

Identifiant de l’appel à projet : FP7-SCIENCE-IN-SOCIETY-2012-1

Thématique SiS.2012.2.2.1-1 : Action de soutien à l’innovation en classe : formation à grande échelle des enseignants aux méthodes d’enseignement par l’investigation.

Objectif et mission

TEMI est un projet de formation des enseignants visant à faciliter la transformation des pratiques d’enseignement des sciences et des mathématiques en Europe en dotant les enseignants de nouvelles compétences pour motiver leurs élèves, de nouvelles ressources enthousiasmantes et du soutien intensif nécessaires à introduire efficacement l’apprentissage par la démarche d’investigation dans leur classe.

Pour parvenir à ces fins, nous travaillons avec des instances de formation des enseignants et les réseaux d’enseignants de toute l’Europe, où nous souhaitons mettre en place des programmes de formation innovants, les « labos de l’enquête ». Ceux-ci s’appuient sur les concepts scientifiques clefs et l’engagement émotionnel que véhiculent le fait de résoudre un mystère, c’est-à-dire d’explorer l’inconnu.

TEMI adopte une définition claire de l’investigation en termes de compétences cognitives et développe une progression par étapes pour pousser les élèves à devenir des enquêteurs aguerris. Le projet accorde une grande importance à l’aspect affectif de l’apprentissage. Nous aiderons les enseignants à nourrir un profond goût d’apprendre chez leurs élèves, en mettant sur le devant de la scène le sens du mystère, de l’exploration et de la découverte qui est au cœur de toutes les pratiques scientifiques.

Enseignement des sciences basé sur la démarche d’investigation

« Par définition, une investigation est un processus intentionnel de diagnostic des problèmes, de critique des expériences réalisées, de distinction entre les alternatives possibles, de planification des recherches, de recherche d’hypothèses, de recherche d’informations, de construction de modèles, de débat avec des pairs et de formulation d’arguments cohérents (Linn, Davis, & Bell, 004). […]. L’enseignement des sciences basé sur l’investigation constitue une approche basée sur les problèmes, mais avec une dimension supplémentaire étant donné l’importance accordée à l’approche expérimentale. » (L’enseignement scientifique aujourd’hui : une pédagogie renouvelée pour l’avenir de l’Europe, Rapport d’enquête, Commission Européenne, 2007).

L’investigation représente une grande promesse pour l’enseignement des sciences en termes d’enrayage du déclin d’intérêt des élèves pour les cours de sciences et de mathématiques et favorisation du développement d’une pensée scientifique de qualité. Cependant, l’adoption de cette démarche demande une profonde mutation dans la culture de la classe.

Pour que TEMI parvienne à accomplir ce changement, nous avons décidé d’adopter une perspective tenant compte d’une part des recherches actuelles et se voulant pragmatique d’autre part, de manière à être en phase avec la réalité des contextes en classe. Nous croyons que la définition la plus productive de l’investigation consiste à dire qu’il s’agit d’un enseignement visant directement un ensemble précis de compétences. Ces dernières ont été clairement décrites par le Conseil national de la Recherche des États-Unis (2000), en accord avec l’enquête de l’Union européenne (L’Enseignement scientifique aujourd’hui), qui défend que l’investigation permet à l’élève de développer « des compétences intellectuelles cruciales ». Les 5 domaines de compétences concernés sont les suivants :

  1. des apprenants motivés par des questions orientées vers les sciences
  2. des apprenants qui donnent la priorité aux preuves pour répondre aux questions
  3. des apprenants qui formulent leurs explications en se basant sur leurs observations
  4. des apprenants qui connectent les explications aux connaissances scientifiques
  5. des apprenants qui communiquent et justifient leurs explications aux autres

L’approche de ces compétences peut être élaborée de manière à s’adapter aux éléments centrés sur l’élève issus d’autres approches. Car l’enseignement basé sur l’investigation ne relève pas du “tout ou rien” : au contraire, il aidera les enseignants à jauger le niveau optimal d’investigation adapté à leur contexte local, et notamment aux compétences actuelles de leur classe.

Qu'est-ce qu'un Mystère ?

Dans le cadre de l’enseignement des sciences, un mystère est un phénomène ou un événement qui provoque l’émerveillement et tient en haleine l’apprenant, initiant un “désir d’apprendre” alimenté par l’émotion – sentiment qui augmente la curiosité et fait naître des questions qui pourront trouver leurs réponses au cours d’activités d’investigation et de résolution de problèmes.

Un mystère est adapté à l’investigation en classe si :
  • il peut générer une investigation et une explication scientifique et correspond aux compétences des élèves impliqués
  • il donne lieu à un engagement affectif de la part des élèves
  • il fait naître la curiosité et le questionnement des élèves
  • il « problématise » ou intègre les connaissances et compétences liées à l’investigation à la résolution du mystère ;
  • il couvre une partie suffisante du programme évalué à l’échelle nationale pour justifier le temps passé à le traiter ;
  • il est suffisamment simple pour constituer une expérience contre-intuitive et générer un conflit cognitif ;
  • le temps entre le mystère et sa résolution est limité (1-2 cours) ;
  • il est introduit par une pédagogie qui s’appuie sur le mystère lui-même.
Un mystère est inadapté pour l’investigation en classe si :
  • il motive uniquement l’enseignant, mais que les élèves ne sont pas enthousiastes ;
  • il génère peu de curiosité et l’enseignant doit faire tout le travail ;
  • il peut être résolu par des concepts scientifiques qui sont trop difficiles à saisir pour les élèves ;
  • les sujets qu’il permet d’aborder ne sont pas centraux par rapport au contenu du programme ;
  • il est trop complexe, et les élèves ont tôt fait de déclarer que « c’est de la magie » (qu’il y a un trucage auquel ils n’ont pas besoin de trouver une explication).

Equipe

Le projet TEMI rassemble 13 partenaires dans 11 pays de toute l'Europe

Coordinateur

Queen Mary, University of London, UK

Applications et développement du site web

CNOTINFOR, Portugal

Evaluation de l'impact

TRACES, France

Promotion, diffusion et relations publiques

STERRENLAB, The Netherlands

Centres de formation des enseignants

Università degli Studi di Milano, Italy

Bremen University, Germany

University of Limerick, Ireland

Sheffield Hallam University, UK

Hogskolen I Vestfold, Norway

University of Vienna, Austria

Leiden University, The Netherlands

Charles University, Czech Republic

Weizmann Institute of Science, Israel