Comment développer la démarche scientifique au primaire

En sciences, il est facile de croire que l’objectif principal est de trouver la bonne réponse. Pourtant, ce qui compte le plus, c’est le chemin emprunté pour y arriver. La démarche scientifique permet aux élèves d’apprendre à exploiter l’information, à résoudre des problèmes, à exercer leur jugement critique, à mettre en œuvre leur pensée critique, à se donner des méthodes de travail efficaces, à coopérer et à communiquer de façon appropriée. Ce sont des compétences (transversales) qui leur seront utiles bien au-delà du cours de sciences.

Enseigner explicitement la démarche scientifique

Au deuxième cycle du primaire, les sciences deviennent une nouvelle matière à évaluer. Avant même de réaliser des expériences et projets complexes, il est essentiel de prendre le temps de présenter la démarche scientifique aux élèves et de la décortiquer avec elleux.

Les différentes étapes peuvent sembler simples pour un·e adulte, mais elles demandent un enseignement explicite. Les mots utilisés en sciences ne font pas toujours partie du vocabulaire quotidien des élèves. Des termes comme « hypothèse », « expérimentation » ou « conclusion » doivent être définis clairement et réutilisés régulièrement. Chaque étape mérite d’être expliquée, illustrée et pratiquée à plusieurs reprises.

Débuter avec une expérience très simple

Pour une première démarche scientifique, choisissez une activité courte et simple. L’objectif n’est pas de réaliser une expérience impressionnante, mais bien de vivre chacune des étapes de la démarche scientifique. Une expérience simple permet aux élèves de concentrer leur attention sur la démarche plutôt que sur la complexité de celle-ci. J’aime beaucoup utiliser en début d’année cette ressource gratuite de La classe de Karine. Je trouve le document concret pour les élèves.

Apprendre à formuler une bonne hypothèse

La formulation d’une hypothèse est l’une des étapes les plus difficiles. Les élèves ont tendance à répondre simplement par une prédiction ou à vouloir donner « la bonne réponse ». Pourtant, une hypothèse est une idée basée sur ce que l’on croit savoir. J’invite mes élèves à adopter la formulation suivante : Je pense que (Je crois que)… parce que (car)… Celle-ci incite l’élève à justifier sa pensée à partir de ses connaissances ou de ses expériences antérieures. Au fil de l’année, les hypothèses deviennent généralement plus précises et mieux justifiées. J’aime utiliser en début d’année des livres tels que Mon grand livre des pourquoi (Scholastic – titre épuisé) et Mon grand livre des pourquoi 2 (Scholastic), car ils répondent à diverses questions commençant par « pourquoi ». Je sélectionne quelques questions pour que mes élèves se pratiquent à formuler des hypothèses.

Revenir sur l’hypothèse

Une fois l’expérience terminée, il est important de revenir à l’hypothèse de départ, étape qui est souvent omise. L’objectif n’est pas de vérifier si l’élève avait raison ou tort, mais plutôt de comparer sa conception initiale avec ce que l’expérience lui a permis de découvrir. Une hypothèse infirmée n’est jamais un échec. Au contraire, c’est une occasion d’apprendre, de modifier sa compréhension et de construire de nouvelles connaissances. Il est parfois difficile de faire comprendre cela aux élèves. Certains·es tentent même de changer leur hypothèse pour démontrer qu’iels avaient raison.

Intervenir moins

Comme enseignant·e, il est parfois tentant de guider les élèves à chaque difficulté. Pourtant, les meilleurs apprentissages surviennent souvent lorsqu’iels cherchent eux-mêmes des solutions. Laissez-les essayer différentes stratégies, faire des erreurs, se réajuster, résoudre les problèmes rencontrés et collaborer avec leurs partenaires. Vous vous souvenez des compétences transversales nommées plus haut? Si vous tentez de tout faire à leur place, iels passeront à côté du développement de ces compétences. En leur laissant une certaine autonomie, on développe leur débrouillardise, leur créativité et leur ingéniosité.

Les laisser manipuler

Les sciences se vivent avec les mains autant qu’avec la tête. Chaque occasion de manipuler du matériel scientifique permet aux élèves de développer leurs habiletés : utiliser une règle, observer à la loupe, manipuler un thermomètre ou encore utiliser un chronomètre. Plus les élèves manipulent, plus iels gagnent en confiance. Nul besoin d’avoir sous la main du matériel dispendieux pour manipuler. D’ailleurs, si vous désirez trouver des unités de sciences qui sont faciles à réaliser, en voici quelques-unes qui se trouvent dans ma boutique. Cliquez ici pour accéder à tout mon contenu relié aux sciences.

Multiplier les occasions de pratiquer

La démarche scientifique ne s’apprend pas en une seule activité. Elle se développe progressivement grâce à des expériences variées tout au long de l’année. À force de répéter les mêmes étapes, les élèves les consolident petit à petit. Vous pouvez également demander aux élèves d’expliquer leurs démarches oralement, de tenir un carnet scientifique ou de comparer différentes façons de résoudre un même problème. Ces façons de faire renforcent leur capacité à raisonner comme de véritables scientifiques.

En résumé…

Développer la démarche scientifique au primaire, c’est bien plus que faire réaliser des expériences. C’est apprendre aux élèves à se poser des questions, à réfléchir, à justifier leurs idées, à accepter de se tromper et à tirer des conclusions à partir de leurs observations. Les élèves sont naturellement curieux et aiment explorer le monde qui les entoure. Donnez-leur l’occasion de manipuler, d’expérimenter et de chercher des solutions. Vous serez étonnés·es de tout ce qu’iels sont capables d’accomplir.