Introduction

Comment faire pour que les élèves ne se contentent pas d’apprendre des faits scientifiques par cœur, mais comprennent profondément les concepts en jeu ? L’apprentissage par problématisation est une approche pédagogique qui vise à transformer la manière dont les élèves abordent les sciences. Plutôt que de leur fournir des réponses toutes faites, cette méthode les incite à construire leurs propres explications en distinguant les faits des modèles et en accédant à la nécessité des explications.

Dans cet article, nous explorerons cette approche, en nous appuyant sur une étude récente de Beuve (2022) et d’autres références clés. Nous verrons notamment comment la parenthèse réflexive, un moment d’échange guidé par l’enseignant, peut jouer un rôle crucial dans la construction des savoirs scientifiques.

Qu’est-ce que l’Apprentissage par Problématisation ?

L’apprentissage par problématisation s’inspire des travaux de philosophes et didacticiens comme Gaston Bachelard, Georges Canguilhem, et Christophe Orange. Contrairement à une approche traditionnelle où l’enseignant transmet des connaissances, cette méthode place l’élève au cœur de la construction du savoir.

L’idée centrale est de dépasser les opinions communes pour accéder à une connaissance scientifique raisonnée. Cela implique de distinguer :

  • Les faits : ce qui est observé et non remis en question (ex. : la plante prélève du CO₂).
  • Les modèles : des constructions théoriques qui expliquent les faits (ex. : la photosynthèse).
  • Les explications : les éléments théoriques et méthodologiques qui donnent du sens aux modèles.

Selon Orange (2005), la problématisation nécessite un double dédoublement :

  1. Dédoublement horizontal : séparer les faits des idées (ex. : la plante prélève du CO₂ vs. l’idée d’une transformation chimique).
  2. Dédoublement vertical : accéder à la nécessité des explications (ex. : comprendre pourquoi la transformation chimique est indispensable).

Ce processus permet aux élèves de passer d’une connaissance assertorique (ce qui est, mais pourrait être autrement) à une connaissance apodictique (ce qui est nécessaire et ne peut être autrement).

La Parenthèse Réflexive : Un Levier pour la Problématisation

Dans son étude, Beuve (2022) montre comment une parenthèse réflexive peut aider les élèves à construire des savoirs scientifiques. Il s’agit d’un moment d’échange guidé par l’enseignant, après une activité, pour clarifier les réponses des élèves et les amener à identifier les traits de structure (opérations intellectuelles) plutôt que les traits de surface (aspects concrets des supports).

Exemple concret : Dans une classe de CM1/CM2, après une séance sur la nutrition végétale, l’enseignant organise une parenthèse réflexive. Les élèves avaient initialement l’idée que la feuille de la plante se contentait de mélanger l’eau, les sels minéraux et le CO₂. Grâce aux questions de l’enseignant, ils ont pu comprendre que la feuille agit comme une usine qui fabrique de la sève sucrée par une transformation chimique.

Ce moment est crucial car il permet de :

  • Corriger les erreurs de compréhension (ex. : confusion entre prélèvement et rejet de gaz).
  • Guider les élèves vers une explication scientifique (ex. : la nécessité d’une transformation chimique).
  • Renforcer la métacognition en incitant les élèves à réfléchir sur leur propre raisonnement.

Le Rôle Clé de l’Enseignant

L’enseignant joue un rôle central dans la problématisation. Son intervention ne se limite pas à transmettre des connaissances, mais à guider les élèves vers la construction de leurs propres explications. Pour cela, il peut utiliser différentes stratégies :

  • Poser des questions ouvertes : « Pourquoi penses-tu que la plante a besoin de CO₂ ? »
  • Mettre en tension les idées : « Est-ce que mélanger de l’eau et du CO₂ suffit à produire du sucre ? »
  • Encourager la justification : « Qu’est-ce qui te fait dire cela ? »

Cependant, comme le souligne Beuve (2022), il est important que l’enseignant utilise un doute heuristique (qui guide vers la nécessité des explications) plutôt qu’un doute sceptique (qui se contente de remettre en question les idées des élèves).

Par exemple, dans l’étude citée, l’enseignant a aidé les élèves à comprendre que la feuille ne se contente pas de mélanger des éléments, mais les transforme pour produire de la sève sucrée. Cela a permis aux élèves d’accéder à une compréhension plus profonde de la photosynthèse.

Les Bénéfices de l’Apprentissage par Problématisation

Cette approche présente plusieurs avantages :

  • Développement de l’esprit critique : Les élèves apprennent à distinguer les faits des opinions et à construire des explications fondées.
  • Meilleure rétention des connaissances : En construisant eux-mêmes les savoirs, les élèves les retiennent plus longtemps.
  • Préparation à la citoyenneté : Les élèves deviennent capables de comprendre et d’évaluer les informations scientifiques, une compétence essentielle dans notre société.
  • Adaptation à différents niveaux : Cette méthode peut être utilisée de l’école primaire à l’université, en adaptant la complexité des problèmes posés.

Des études comme celle de Fabre (2005) montrent que les élèves qui apprennent par problématisation développent une meilleure compréhension des concepts scientifiques et une plus grande capacité à résoudre des problèmes complexes.

Conclusion

L’apprentissage par problématisation, combiné à des outils comme la parenthèse réflexive, offre une approche puissante pour enseigner les sciences. En plaçant les élèves au cœur de la construction des savoirs, cette méthode les aide à comprendre profondément les concepts plutôt que de les mémoriser superficiellement.

Les enseignants ont un rôle clé à jouer dans ce processus. En guidant les élèves avec des questions pertinentes et en encourageant la réflexion, ils peuvent les aider à accéder à une compréhension scientifique plus riche et plus durable.

Si vous êtes enseignant, formateur ou simplement intéressé par les innovations pédagogiques, pourquoi ne pas essayer d’intégrer la problématisation dans vos pratiques ? Les résultats pourraient bien vous surprendre !

Références

Bachelard, G. (1938). La formation de l’esprit scientifique : Contribution à une psychanalyse de la connaissance objective. Librairie Philosophique J. Vrin.

Beuve, F.-X. (2022). Quel(s) rôle(s) pour l’enseignant dans l’aide à la problématisation de l’apprenant ? Éducation et didactique, 16(2), 53-80.

Canguilhem, G. (1968). Études d’histoire et de philosophie des sciences. J. Vrin.

Fabre, M. (2005). Deux sources de l’épistémologie des problèmes : Dewey et Bachelard. Les Sciences de l’éducation – Pour l’Ère nouvelle, 38(3), 53-67.

Orange, C. (2005). Problématisation et conceptualisation en sciences et dans les apprentissages scientifiques. Les Sciences de l’éducation – Pour l’Ère nouvelle, 38(3), 69-94.