Memoire Online - La mise en œuvre de la méthode d'observation dans l'enseignement-apprentissage des phénomènes biologiques lents en classe de sixième au Burkina Faso

Nom et prénom (s) de l'élève ou numéro du groupe :

Longueur pied 1 (cm)

Longueur pied 2(cm)

Longueur pied 3(cm)

Longueur pied n(cm)

Moyenne (cm)

Jour 1/Date : ...

Jour 2/Date :...

Jour n/Date :...

THÈME :
La mise en oeuvre de la méthode d'observation dans
l'enseignement-apprentissage des phénomènes biologiques
lents en classe de sixième au Burkina Faso.

Je voudrais d'abord remercier mon directeur de mémoire, monsieur Kalifa Traoré, professeur titulaire en didactique des mathématiques à l'Université Norbert Zongo. Je le remercie vivement pour avoir accepté de diriger ce mémoire, et pour les précieux conseils et le temps qu'il m'a accordé durant notre séjour à l'Université Norbert Zongo, malgré son calendrier très chargé.

Je remercie mon co-directeur, monsieur Mathias Kyelem, maître de conférence en didactique des sciences à l'Université Norbert Zongo. Je lui dois l'aboutissement de ce travail qu'il n'a ménagé aucun effort pour encadrer, malgré ses multiples occupations. Merci encore Monsieur !

Mes remerciements vont également à tous les enseignants du Centre de pédagogie universitaire et de l'École normale, qui ont contribué à ma formation.

Je remercie mon épouse qui m'a supporté et soutenu dans cette aventure, et qui s'est occupée de nos enfants, chaque fois que j'ai été absent.

Merci à tous les ami(e)s qui m'ont aidé, à tous les collègues qui ont accepté volontiers, de participer à cette recherche. Je pense spécialement à Monsieur Ilboudo Ilyassa et Diallo Boureima qui m'ont accompagné sur le terrain pendant plus de trois semaines.

Tableau 1: Volumes horaires hebdomadaires par discipline et par classe au Burkina

Faso (MENA) 3
Tableau 2: Phénomènes biologiques lents dans les programmes de SVT de

Tableau 25: Synthèse des taux de réussite au pré-test du groupe expérimental 61

Figure 1:Répartition des professeurs selon la qualification professionnelle en 2017 au

Figure 8: Triangle didactique, méthode d'observation et stratégies de l'enseignant 76

ASEI-PDSI Ce sigle anglais renferme les termes Activity (Activités), Student

(Apprenant), Experiment (Expérience, manipulation), Improvisation (Initiative, Adaptation...)- Plan (Planifier), Do (Faire), See (Voir, Observer, Evaluer), Improve (Améliorer, Remédier)

CAP-CEG Certificat d'aptitude au professorat des collèges d'enseignement

MENA Ministère de l'éducation nationale et de l'alphabétisation
(Burkina Faso)

Association pour le renforcement de l'enseignement des mathématiques et des sciences à l'école primaire. Elle regroupe des pays de l'Afrique de l'Ouest, de l'Est, du Centre et de l'Afrique australe).

Mots-clés : Croissance des plantes - Démarche de Projet - Fiche de séance - Fiche de séquence- Méthode d'observation -Phénomène biologique lent.

L'enseignement-apprentissage des sciences expérimentales exige souvent des manipulations pratiques. En particulier, l'étude des phénomènes biologiques lents en situation de classe comporte un certain nombre de difficultés évoquées par les enseignants. Nous nous sommes intéressé à l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes pour une double raison : d'une part, en tant qu'enseignant, nous avons vécu personnellement, tout comme d'autres collègues, la délicatesse et les obstacles qui caractérisent ces leçons. D'autre part, nous n'avons pas trouvé dans la littérature, des recherches qui abordent le sujet sous cet angle. Nous nous sommes donc posé la question : comment réussir la mise en oeuvre de la méthode d'observation dans l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes ?

Nous avons inféré au départ l'hypothèse selon laquelle, la réussite de la mise en oeuvre de la méthode d'observation dans l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes, est améliorée par la prise en compte de la spécificité de ce phénomène biologique lent par l'institution scolaire et par l'enseignant. Nous avons expérimenté dans le cadre de cette étude, la démarche de projet et l'usage d'une fiche de séquence adaptée en lieu et place des méthodes traditionnelles, axées respectivement sur les leçons systématiques et les fiches de séance de leçon.

Deux classes expérimentales et deux classes témoins ont été engagées dans le processus. Les professeurs des classes expérimentales ont été formés sur la mise en oeuvre des stratégies nouvelles qui ont été proposées. Leurs élèves, tout comme ceux des classes témoins ont été soumis à un test avant et après les séances de cours, pour voir l'évolution de leurs conceptions et leurs connaissances sur la croissance des plantes à l'issue de la leçon. Les quatre professeurs des groupes expérimentaux et témoins ont ensuite conduit la leçon sur la croissance des plantes dans leurs classes respectives. Une grille d'observation basée sur des critères d'efficacité de pratiques d'enseignement scientifique a été élaborée pour une prise de notes lors des observations de classes. Des enregistrements audiovisuels de séquences ont par moment été réalisés pour rendre compte de certaines situations de classe complexes. Un questionnaire a, en outre, été élaboré pour recueillir les avis de dix autres professeurs sur les choix méthodologiques opérés, et les difficultés qu'ils rencontrent dans la mise en oeuvre de la méthode d'observation lors de l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes en sixième.

L'analyse des résultats obtenus montre que la démarche de projet permet d'avoir un engagement des élèves dans le processus d'apprentissage. L'usage d'une fiche de séquence permet à l'enseignant de mieux préparer la leçon sur la croissance des plantes, améliore la cohérence de la leçon et permet une mise en oeuvre plus aisée de la méthode d'observation.

INTRODUCTION GÉNÉRALE

L'enseignement scientifique est aujourd'hui au coeur des défis de formation dans les pays en développement, dans un contexte d'économie mondiale en pleine mutation. Des outils pédagogiques, didactiques et institutionnels ont été développés pour faciliter l'acquisition du savoir et de l'esprit scientifique dès l'école élémentaire dans beaucoup de pays. Les anglo-saxons sont les pionniers de ce mouvement avec la « science education » ou l'« Inquiry Based Science Education (IBSE) » ou « enseignement des sciences basé sur l'investigation et la résolution de problème ». L'approche ASEI-PDSI, introduite en 2013-2014 grâce au projet japonais SMASE-Burkina, est la dernière tendance en date au Burkina Faso. Dans notre pays, les sciences de la vie et de la terre sont de plus en plus mises à contribution par les différentes réformes d'éducation qui prônent des compétences technologiques. Ce mémoire se propose d'aborder un des aspects de cet enseignement scientifique. Il s'intitule : « La mise en oeuvre de la méthode d'observation dans l'enseignement-apprentissage des phénomènes biologiques lents au Burkina Faso. » Nous appelons phénomènes biologiques lents, les phénomènes biologiques dont le processus ne peut être observé jusqu'à terme¹, ni même jusqu'à un stade de différentiation², lors d'une séance d'enseignement- apprentissage. L'étude des phénomènes biologiques intervient dans toutes les classes dans le curriculum burkinabè. La croissance des plantes est le phénomène biologique lent qui fait l'objet de cette recherche. Nous nous appuyons donc sur la croissance végétale comme objet d'étude, pour analyser la problématique de l'observation dans une de ses dimensions complexes : la situation « d'enseignement curriculaire ». Ce document comporte deux parties dont la première est composée de deux chapitres, qui exposent respectivement la problématique et le cadre théorique. La deuxième partie comporte également deux chapitres. Le premier est consacré à la description du cadre méthodologique. Dans le second enfin, sont présentés les différents résultats, l'interprétation, les conclusions et perspectives.

CHAPITRE I : LA PROBLÉMATIQUE

Dans ce chapitre, nous exposons les éléments qui mettent en lumière à notre sens, le problème qui est suscité dans cette recherche, en nous appuyant sur des discussions tirées de la littérature et sur des constats de la réalité du contexte burkinabè. Par la suite, sont développés les arguments qui justifient l'orientation donnée à ce travail, et nous terminons par les questions de recherche qui balisent les pistes de réflexion.

I. Problème, justification du choix du sujet et questions de recherche

I.1. Constats du problème

Le problème suscité dans cette recherche met en jeu plusieurs dimensions parfois imbriquées parmi lesquelles, la question du temps dans les enseignements-apprentissages, la spécificité des phénomènes biologiques lents et les réalités de notre contexte d'enseignement.

I.1.1. La temporalité en situation d'enseignement-apprentissage en question Nous introduisons le problème de la temporalité avec cette citation de Hutsi repris par Chopin (2007) :

L'application d'une pédagogie différenciée et la mise en oeuvre d'un travail autonome des élèves invitent à reconsidérer la conception de l'utilisation du temps dans l'apprentissage, la relation entre durée et méthode, c'est-à-dire la fonction pédagogique du facteur temps (p.13).

Le temps a longtemps été décrit et utilisé comme une ressource dont veulent disposer les enseignants et les apprenants dans les différentes situations d'enseignement-apprentissage. Mais, au delà de ce caractère provisionnel, la question du temps s'impose comme un construit pour penser les situations éducatives. Beaucoup de chercheurs contemporains ont consacré des travaux à cette nouvelle approche de la temporalité en éducation (Chevallard et Mercier, 1987 ; Chopin, 2007; Sensevy, 2001). Chopin (2007) distingue le temps légal du temps didactique qu'elle met entre eux, en tension. Pour elle, le temps légal est celui de l'horloge, comme par exemple le temps indiqué sur l'emploi du temps du professeur. C'est-à-dire, c'est le temps que le professeur et les élèves regardent dans l'horloge, pour respectivement enseigner et apprendre l'objet de savoir. Dans la notion de temps didactique, elle décrit deux

temporalités imbriquées et indissociables : le « temps de l'enseignement » décrit par l'activité de l'enseignant et le « temps de l'apprentissage » décrit par l'activité de l'élève. Le temps de l'enseignement est le temps que l'enseignant consacre à l'élève et durant lequel ils sont en interaction. Si nous nous situons dans la théorie de l'action conjointe, ce temps correspond à celle de l'action du professeur sur l'élève. Le temps de l'apprentissage est le temps durant lequel l'élève se consacre à la construction de ses savoirs, en présence ou en absence de l'enseignant. Dans la théorie de l'action conjointe, il s'agit du temps que l'élève consacre à la réaction consécutive à l'action de son enseignant.

Sont présentés dans le tableau 1, les temps légaux, c'est-à-dire, les volumes horaires hebdomadaires consacrés aux Sciences de la vie et de la terre (SVT) et aux autres disciplines de l'enseignement général post-primaire et secondaire au Burkina Faso. Il a été mis en gras les volumes horaires des SVT.

Classes

6è

5è

4è

3è

SVT

Français

Mathématiques

Anglais

EPS

Philosophie

Allemand

Tableau 1: Volumes horaires hebdomadaires par discipline et par classe au Burkina

Pour Chopin (op.cit.2007), si le temps didactique possède une certaine autonomie, ce n'est pas le cas pour le temps légal qui, lui, présente par contre une certaine rigidité. Ce qui autorise à penser que le temps peut constituer donc une véritable contrainte dans les processus enseignement-apprentissage. Comment l'enseignant peut-il adapter le temps légal au temps de l'enseignement imposé par l'objet d'enseignement ?

L'observation des phénomènes biologiques lents en situation de classe exige un matériel biologique adéquat et une préparation pédagogique rigoureuse. Elle implique plusieurs séances de prise de notes ou de mesures de l'évolution du phénomène. Par ailleurs, dans le cadre des enseignements-apprentissages des SVT, les instructions pédagogiques officielles au Burkina Faso préconisent une préparation pédagogique, sur la base d'une fiche dont les activités sont menées en une ou deux heures maximum. Et chaque fiche planifiant une leçon unique, doit impérativement comprendre certains points allant du rappel à l'évaluation des apprentissages de la séance (MESSRS, 2010). En guise d'exemple d'objectif spécifique, lorsqu'on étudie la croissance des plantes en sixième, à la fin de la séance l'élève de la classe doit être capable de « mettre en évidence par des mesures successives la croissance des plantes »⁴ (MESSRS, 2010). Or, les mesures successives supposent une observation sur plusieurs jours. Ce qui signifie que la séance ne suffit pas pour évaluer cet objectif. En outre, dans le « programme et guide du professeur », un document officiel non paginé d'un volume d'environ dix pages, les orientations et les prescriptions se préoccupent très peu de la question « comment gérer le temps ? » Dans tout le document, la problématique du temps est évoquée en deux phrases :

« Cette réussite s'avère indispensable au sortir de la classe de troisième [...] »

« [...] se préoccuper de savoir si au bout du parcourt les objectifs sont atteints. »

La question du temps n'apparait donc que dans la fiche de leçon, notamment sous forme d'une proposition de gestion de cinquante-cinq minutes d'activités. Cela suppose évidemment l'approche de la séance de leçon, ce qui peut poser un véritable

problème au regard de la spécificité des phénomènes biologiques lents comme nous le verrons dans le paragraphe suivant.

I.1.3. La spécificité des phénomènes biologiques lents et de leur enseignement. Il faut signaler ici, que les phénomènes biologiques lents comportent une spécificité qui met à l'épreuve l'enseignement-apprentissage de façon générale et l'observation en classe de façon particulière. Cette spécificité est liée au temps de déroulement du phénomène, qui est souvent en déphasage avec le temps légal (Chopin, 2007). Par ailleurs, elle est due à la spécificité même de ces phénomènes, lorsqu'ils deviennent objets de savoirs à enseigner dans un contexte d'enseignement curriculaire. En effet, dans l'approche curriculaire, les objets de savoirs à enseigner peuvent dans leur généralité être morcelés. Ce morcellement permet de les loger dans des unités d'enseignement assez réduites, de sorte qu'elles peuvent tenir dans les unités temporelles assignées à l'enseignant par l'administration scolaire (emplois du temps). L'objet de savoir à comprendre se déroule dans un temps beaucoup plus long que les unités temporelles en question. Donc, si certaines méthodes d'enseignement peuvent être envisagées dans ce canevas avec un relatif succès, les méthodes expérimentales et d'observation restent très inadaptées. Or, ces méthodes restent des pans clés de l'enseignement expérimental et des démarches scientifiques. A propos, De Vecchi (2013, p.113) souligne ceci :

Il est intéressant de mettre les élèves dans des situations comparables à celles d'un chercheur, confronté à un problème qu'il n'a pas appris à résoudre, et qui l'oblige à se poser des questions, à passer les réponses sous les feux de la critique afin de trouver une solution originale débouchant sur la construction d'un nouveau savoir.

En plus de ces spécificités liées aux objets de savoir, l'analyse des contraintes infrastructurelles peut être menée.

L'enseignement-apprentissage des sciences expérimentales et en particulier celui de la biologie végétale, nécessite souvent le recours à un laboratoire ou un espace sécurisé pouvant servir de jardin. Ces espaces aménagés permettent aux enseignants et à leurs élèves de mener des activités pratiques. Au Burkina Faso (MENA, 2017), seulement

cent deux (102) établissements d'enseignement post-primaire et secondaire sur un total de trois mille cent soixante-cinq (3165) disposaient d'un laboratoire de SVT en 2017. Seulement sept cent seize (716) d'entre eux possédaient une clôture au cours de la même année. Cette situation oriente notre réflexion sur les handicaps qui pourraient miner la conduite des activités pratiques de sciences, notamment en lien avec les infrastructures pédagogiques.

En sus de ces questions infrastructurelles, l'état des lieux de la formation des professeurs peut aider à comprendre le problème posé.

I.1.5. Etat des lieux de la formation des professeurs des lycées et des collèges Au Burkina Faso, deux structures de formation assurent la formation initiale des enseignants de SVT au niveau du post-primaire et du secondaire : L'École normale supérieure de l'Université Norbert Zongo (ÉNS/UNZ) et l'Institut des Sciences (IDS).

Malgré le nombre de plus en plus accru de formés qui sortent de ces établissements, les enseignants de SVT non formés sur le terrain, représentent encore une forte proportion de l'ensemble des enseignants qui enseignent cette discipline. Nous n'avons pas de sondage sur les professeurs de la discipline, mais les données sur la population des professeurs sont édifiantes. En effet, des données issues du rapport d'enquête statistique du MÉNA (2017), on dénombre encore en 2017 jusqu'à huit mille six cent douze (8612) professeurs n'ayant aucune qualification professionnelle sur le terrain sur un total de vingt-deux mille six cent un (22601) officiant la même année. Parmi les enseignants formés, on dénombre mille trois cent vingt-six (1326) qui ont une qualification professionnelle pour l'enseignement primaire (CEAP, CAP) ou autre qualification. Il ne reste donc que douze mille six cent soixante-trois (12663) professeurs formés pour l'enseignement post-primaire et secondaire. Nous avons traduit ces données dans la figure 1, qui offre une vue plus aisée de ce constat.

Repartition des professeurs selon la
qualification professionnelle en 2017
au Burkina Faso

Figure 1: Répartition des professeurs selon la qualification professionnelle en 2017

I.3.1. Importance de la méthode d'observation en SVT

La méthode d'observation a été choisie parmi les méthodes pédagogiques parce qu'avant tout, l'observation occupe une place de choix dans la formation scientifique dans sa globalité, et dans l'initiation à la démarche scientifique en particulier.

Bernard (1985) écrivait que les idées expérimentales naissent très souvent par hasard et à l'occasion d'une observation fortuite. Pour lui, rien n'est plus ordinaire, et c'est même le procédé le plus simple pour commencer un travail scientifique.

De plus, il faut noter que la méthode d'observation est la méthode pédagogique la plus spécifique aux SVT. Au Burkina Faso, c'est le nom de cette méthode qui est utilisé pour désigner la matière à l'école primaire: sciences d'observation ou exercice d'observation.

I.3.2.Importance des phénomènes biologiques lents dans les programmes

Dans ce paragraphe, nous nous intéressons à l'importance des phénomènes biologiques lents en tant qu'objets de savoir figurant dans les curricula. Il est présenté dans le tableau 2, ces objets de savoir dans les programmes officiels de l'enseignement général des sciences de la vie et de la terre au Burkina Faso.

Programme de classe (s) de	Sections et phénomènes biologiques lents abordés
Sixième	-Première partie, chapitre II : germination ; croissance ; absorption de l'eau ; élaboration de l'amidon ; formation du fruit ; formation de la graine. -Deuxième partie, chapitre II : fécondation.
Cinquième	-Première partie, chapitre II : reproduction sexuée, reproduction asexuée, nutrition minérale, nutrition carbonée -Deuxième partie, chapitre II : enkystement de la paramécie, phagocytose.
Quatrième	Deuxième partie, chapitre I : éruption volcanique, chapitre II : érosion des sols.
Troisième	-Thème I, chapitre I : croissance des os ; chapitre II : digestion de l'amidon ; absorption intestinale. -Thème II, chapitre II : fécondation ; accouchement -Thème III : reproduction des microbes.
2A et C	---
1A et B	-Première partie, chapitre I : la mitose ; chapitre II : fécondation ; gamétogénèse.

Tableau 2: Phénomènes biologiques lents dans les programmes de SVT de
l'enseignement général au Burkina Faso.

I.3.3.Pourquoi choisir l'enseignement de la croissance des plantes comme objet d'étude?

Parmi le grand nombre de phénomènes biologiques lents enseignés en sciences, nous avons décidé de nous intéresser au cas de la croissance des plantes. Ce choix a des raisons essentiellement pratiques. D'abord, pour avoir étudié à l'université, plus la biologie végétale que la biologie animale, nous nous sentons plus à l'aise avec un phénomène lent de biologie végétale. Ensuite, la croissance des plantes est étudiée en sixième dans le chapitre II, ce qui correspond à une position idéale en termes de progression. Cela donne, en effet, plus de chance de voir un plus grand nombre d'enseignants aborder le sujet. Enfin, l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes constitue à notre sens, un objectif majeur de formation aux compétences agronomiques. En effet, au Burkina Faso, nous sommes dans un contexte où l'atteinte de l'autosuffisance alimentaire reste un défi majeur à relever par les politiques de développement, car la productivité agricole reste faible depuis 2000, au regard de la croissance démographique (Herrera et Ilboudo, 2012). A ce titre, l'une des missions de l'éducation scientifique est de former aux métiers de producteurs agricoles (Loi 013, curriculum 2010), mais aussi de futurs ingénieurs et de techniciens aptes à booster les activités de ces producteurs.

Les questions qui ont été retenues en définitive pour cette recherche sont en lien avec l'ensemble de ces préoccupations. Ces questions sont abordées dans les paragraphes suivants.

I.4. Les questions de recherche

I.4.1. Question principale

Considérant les problèmes et contraintes qui sont suscités plus haut, et à la lumière de nos lectures, la question de recherche suivante a été retenue: au regard de la spécificité des phénomènes biologiques lents, comment réussir la mise en oeuvre de la méthode d'observation dans l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes en sixième?

I.4.2. Questions secondaires

La question principale peut être scindée en ces deux sous-questions spécifiques:

- A quoi sont liées les difficultés de mise en oeuvre de la méthode d'observation

C'est après avoir décliné les objectifs de la recherche et visité les contours de ce sujet, que nous formulerons des réponses anticipées à ces interrogations.

II. Les objectifs de la recherche

Les objectifs de la recherche comprennent un objectif général et trois objectifs spécifiques.

Objectif spécifique 1: analyser les difficultés de mise en oeuvre de la méthode d'observation dans l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes en situation de classe de 6è.

Objectif spécifique 2: expérimenter des stratégies de mise en oeuvre de la méthode d'observation lors de la conduite de la leçon sur la croissance des plantes en 6è.

Objectif spécifique 3: expérimenter une fiche de séquence conçue pour l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes en 6è.

CHAPITRE II : LE CADRE THÉORIQUE

Cette recherche se réfère aux instructions officielles et au curriculum burkinabè. Le sujet comporte deux principales dimensions : la première concerne l'observation en tant que méthode d'enseignement et technique d'apprentissage utilisée dans l'enseignement-apprentissage des sciences expérimentales ; la seconde concerne les phénomènes biologiques lents. Dans ce cadre théorique à deux parties, il est d'abord présenté une revue de littérature, puis un succinct développement du cadre conceptuel.

I. Revue de littérature

Dans nos lectures exploratoires menées essentiellement dans la littérature d'expression française, nous avons trouvé quelques ouvrages ou recherches réalisées en biologie ou dans le domaine de la didactique des sciences, qui partagent des centres d'intérêt avec notre sujet. Dans cette revue, il est présenté d'abord et essentiellement, les lectures que nous avons faites sur la croissance des plantes, qui est le principal objet d'enseignement qui nous intéresse. Par la suite, nous regroupons les écrits de recherches que nous avons lus, en deux thèmes : respectivement la problématique de l'enseignement des phénomènes biologiques lents, et celle des démarches scientifiques et des stratégies d'enseignement-apprentissage des SVT.

I.1. La croissance des plantes

I.1.1. Historique des conceptions du modèle de croissance

Nous commençons par cet historique en estimant avec deux historiens des sciences, que le détour par l'histoire est toujours éclairant dans la recherche en didactique (Johsua et Dupin, 1993). La connaissance de ces éléments permettent, nous l'espérons, d'éclairer l'épistémologie de l'enseignant et de l'aider ainsi dans sa démarche d'enseignement de la croissance des plantes.

L'histoire de la biologie végétale montre que plusieurs ruptures épistémologiques ont jalonné la pensée scientifique sur le phénomène de la croissance des plantes. A la question « comment les plantes arrivent à croître ? », les savants ont donné plusieurs explications.

Le premier modèle scientifique a été donné par Aristote (384-322 av. J-C). À son époque, le modèle était que le monde est formé de quatre éléments selon une théorie bâtie par son propre maître, Platon : l'air, le feu, l'eau, la terre. Pour Aristote, la plante se nourrit de terre pour croître. Il explique que les plantes « mangent » l'humus qui leur donne de la masse (Rumelhard, 1985). Cette explication n'avait aucune assise expérimentale et était donc fondée uniquement sur le bon sens.

Il a fallu attendre plus d'un millénaire pour que la communauté scientifique rompe avec ce modèle. L'homme de ce tournant fut Von Helmont (1577-1644), avec une expérience rigoureuse. Helmont plante un rameau de saule⁵ pesant 5 livres⁶ dans un pot contenant 200 livres de terre. L'arrosage de la plante est assuré essentiellement par la pluie. Cinq ans après, le savant arrache le pied de saule et le pèse. Il trouve 169 livres et trois onces, alors que la masse de terre n'a diminué que légèrement. Les quelques onces ne pouvant pas bâtir les 169 livres de saule, Helmont conclut que la plante ne se nourrit pas de terre, mais d'eau (Campestrini, 1992). Le modèle aristotélicien tombe ainsi dans l'obsolescence.

Ce nouveau modèle a également résisté pendant quelques siècles avant que les travaux des chimistes ne viennent le bousculer. Ainsi, les composés chimiques étant déjà connus par la science, des chercheurs comme Von Sachs (1832-1897) et Knop (18171891) vont montrer que ce sont les éléments minéraux contenus dans l'eau qui jouent un rôle déterminant dans la nutrition et la croissance des plantes. Ils réussissent cette prouesse en effectuant des cultures de plants sur des solutions nutritives de même quantité, mais dont la composition en éléments minéraux varie (Kassou et Souchon, 1992).

Puis, d'autres travaux réalisés notamment sur les échanges gazeux chez la plante, ont permis d'intégrer le rôle du dioxyde de carbone et de la lumière. Ces travaux ont été réalisés par différents chercheurs : Joseph Priesley (en 1772), Jan Ingen-Housz (en 1779), Jean Senebier (en 1782), Nicolas Théodore de Saussure (en 1804), etc. La

5 La saule est une espèce de plante à port arborescent, qui peut être reproduite par bouturage

photosynthèse devient le modèle vedette: l'eau et les éléments minéraux interviennent dans la nutrition, mais c'est la fixation du carbone en présence de la lumière qui permet l'élaboration de matière et donc la croissance (Kassou et Souchon, op.cit).

Aujourd'hui, des chercheurs tentent de construire des modèles mathématiques, physiques, etc., et même « simulatifs », pour expliquer ou décrire certains aspects de la croissance végétale. En effet, dans ses travaux de thèse en physique, Corson (2009) s'intéresse aux réseaux de nervures des feuilles, pour expliquer et décrire les mécanismes physiques de la croissance des tissus végétaux. Cet auteur émet l'hypothèse d'un couplage entre les contraintes mécaniques et la différenciation des tissus vasculaires. Corson (op.cit.) pense que « l'évolution du tissu repose sur le mécanisme physique de la croissance [...] c'est-à-dire l'allongement irréversible des parois, décrites comme des tiges viscoélastiques, sous l'effet de la tension induite par la turgescence » (p.62). Il suggère par ailleurs que la distribution des forces (équilibre ou déséquilibre) explique la forme des cellules (régulières ou irrégulières) et l'expansion des tissus.

I.1.2. Quelques représentations d'élèves de niveau CM et 6è

Nous pensons comme Ausubel (1978) cité par Cañal (1993, p.8) que « le facteur le plus important qui influence l'apprentissage est ce que l'élève connaît. Connaissez-le et enseignez en conséquence ». Ainsi en plus de partager l'importance que donne ce chercheur aux conceptions des élèves, nous estimons que tout enseignement scientifique doit en faire le point de départ. Voilà pourquoi nous nous y intéressons dans cette partie.

De nombreuses recherches ont permis de recueillir quelques conceptions d'élèves de niveau sixième ou d'un niveau voisin, sur la nutrition et la croissance des plantes, dont nous présentons ici, un bref aperçu issu de Cañal (1993) et de Guichard et al. (2001).

Cañal (op.cit.) rapporte que les études de Barker (1985) révèlent qu'il est peu probable que des élèves de CM2 aient des conceptions sur la photosynthèse, qui ne leur a pas encore été enseignée. Cependant, plusieurs obstacles maintiennent les conceptions des apprenants à cet âge, à propos de la nutrition et la croissance des plantes. Le plus fréquent est la reproduction du modèle animal de nutrition chez les plantes.

Guichard et al. (2001, p.97) rapportent que lors de ses travaux, Vandersee (1983) obtient cette réponse d'un élève de primaire : « ...la terre c'est l'aliment de la plante, sans elle la plante ne peut pas vivre ». Il a noté aussi d'autres réponses similaires : « Quand il y a plus de feuilles, la plante boit davantage », « La chlorophylle c'est comme quand on est en forêt, on se soigne avec » (Réponse de Tracy, 7 ans).

I.2. Quelques cas d'enseignement des phénomènes biologiques lents

Dans sa thèse qui traite d'un phénomène lent, la digestion, Hraïri (2004) analyse l'articulation faite entre l'in vivo et l'in vitro dans les expériences menées en classe. Son corpus de données était constitué d'enregistrements audio-vidéos faits à partir de séances réelles d'enseignement expérimental de la digestion, et d'interviews d'enseignants et d'élèves préalablement observés. Elle tente ainsi de montrer que le curriculum tunisien ne prend pas suffisamment en compte les spécificités du vivant dans les enseignements. Sa recherche, même si elle met un accent sur la problématisation de la digestion comme démarche d'apprentissage, ne s'intéresse pas de façon particulière à la question de l'observation ni à la problématique de la contrainte temporelle dans l'enseignement de la digestion.

L'enseignement de la photosynthèse était au coeur du sujet de thèse d'Ali (2011). Ce dernier part d'une analyse du curriculum et d'une enquête auprès d'enseignants, pour montrer la nécessité d'orienter l'enseignement scientifique dans les séries agricoles et générales du Liban, vers une éducation à l'environnement et au développement durable. Cette thèse ne s'intéresse donc pas à la photosynthèse en tant que réaction biologique lente. Ce phénomène a été étudié en tant que processus physiologique au coeur des productions végétales.

La thèse d'Aroua (2002) en Tunisie, s'intéresse plutôt au discours tenu sur un autre phénomène lent, l'évolution du vivant. Cette chercheure part d'un questionnement sur la scientificité du discours tenu sur l'évolution du vivant dans son pays. Elle s'est proposé de faire susciter un regard épistémologique chez des élèves à travers un dispositif innovant d'enseignement. En effet, il s'agissait pour la chercheure de concevoir et d'évaluer un dispositif d'enseignement axé sur le débat en classe, pour enseigner la théorie de l'évolution. Elle a enregistré des interventions en situation pré

Tout comme nous le faisons dans cette recherche, Kiema (2008) a analysé les difficultés d'enseignement-apprentissage des contenus de sciences. Il s'est

et post-dispositifs, et est arrivée à la conclusion que son dispositif a permis de faire évoluer les discours des élèves sur l'évolution du vivant. En effet, ces derniers avaient un regard distancié sur le phénomène à l'issue de la mise en oeuvre du dispositif. Tout comme dans ce type de dispositif, le débat a également une place importante dans notre recherche comme démarche pédagogique active, permettant de mieux réussir l'étude des phénomènes biologiques lents en classe.

De Vecchi (2005) a publié un livre intitulé : « Une banque de situations-problèmes (vol1). » Dans ce livre, il montre comment, par l'approche de la résolution de situation-problème, l'enseignant peut rendre claire chez des élèves de 6è, la compréhension de la décomposition (putréfaction) des feuilles, un phénomène lent et complexe.

I.3.Démarches scientifiques et stratégies d'enseignement-apprentissage des SVT Selon Rumelhard (2010, p.1), « la valeur principale d'un enseignement scientifique résiderait dans son initiation à la méthode scientifique, mieux, à la démarche scientifique, mieux encore à l'esprit scientifique ». Il est présenté dans le paragraphe suivant, quelques écrits sur l'enseignement scientifique, afin d'éclairer davantage notre sujet qui se préoccupe également de la question des stratégies d'enseignement scientifique.

Calmettes (2009) s'est intéressé à la mise en oeuvre de la démarche d'investigation en sciences physiques. A partir d'observations de classes d'enseignants stagiaires et expérimentés, et d'entretiens réalisés auprès des mêmes profils d'enseignants, il a analysé les pratiques enseignantes pour les confronter aux prescriptions officielles. Il ressort de son analyse une diversité de mise en oeuvre de la démarche d'investigation chez les enseignants de sciences physiques. La recherche de Calmettes (op.cit.) se fonde sur le constructivisme comme cadre d'analyse de mise en oeuvre des démarches d'investigation. Comme dans le cas de notre cadre théorique de référence, il s'est agi, pour ce chercheur, de se référer aux théories qui préconisent les méthodes actives. En revanche, la méthode d'observation n'occupe pas une place particulière dans sa recherche.

particulièrement intéressé aux difficultés que les enseignants rencontrent dans l'enseignement de l'écologie dans les classes de seconde au Burkina Faso. Ses enquêtes ont révélé que les enseignants rencontrent de réelles difficultés dans l'enseignement de l'écologie dans les classes de seconde. Le faible volume horaire exécuté, l'escamotage des tâches assignées par le curriculum, l'absence de séances de travaux pratiques sont les indicateurs de difficultés qu'il a relevés.

Seni (2007) a réalisé son mémoire d'inspectorat de l'enseignement primaire sur l'observation chez les apprenants de cours moyen. L'enquête qu'il a effectuée lors de ses recherches, montre que 27, 69% des enseignants enquêtés estiment qu'il y a une rupture entre les exercices d'observation du primaire et les contenus des sciences expérimentales enseignés dans les collèges. Il prône donc une cohérence entre les contenus du primaire et du post-primaire, pour une meilleure efficacité de l'enseignement scientifique chez les jeunes apprenants. Son étude rejoint notre travail de recherche en ce sens qu'il s'intéresse à la problématique de l'enseignement expérimental. Mais, ses travaux qui montrent une faible concrétisation des leçons de sciences à l'école primaire ne traitent pas de façon substantielle les questions qui sont posées dans le cadre de cette recherche.

L'approche utilisée par Bodur et Guichard (2006) pour faire face aux spécificités du vivant est la conception d'un modèle « simulatif ». En effet, ils s'intéressent à l'étude des mouvements d'extension et de flexion de l'avant-bras sur le bras chez l'Homme, dans leur dynamique interne, mettant en exergue les rôles de l'articulation, des os, des muscles, des attaches, etc. La difficulté étant ici l'impossibilité de manipuler et d'observer le vivant en mode « disséqué », ces deux chercheurs proposent un logiciel de simulation à partir de schémas scientifiques et de photos animées. Ils sont arrivés à la conclusion que la simulation informatique associée à la manipulation d'un modèle matériel⁷, permet une meilleure compréhension de la dynamique des mouvements de flexion et d'extension de l'avant-bras sur le bras.

L'approche par simulation préconisée par ces deux chercheurs ne propose donc pas une stratégie pour observer le vivant en situation de classe. Elle se présente plutôt comme une alternative à l'observation du réel, donc une approche d'étude des phénomènes biologiques spécifiques.

Cette revue a permis de constater que les recherches sur le sujet se focalisent, soit sur la problématique de l'observation, soit sur la thématique des phénomènes biologiques lents. D'où la particularité de notre sujet qui articule les deux aspects.

II. Le cadre conceptuel

II.1. Le programme et les instructions officielles

Nous appelons curriculum ce que Perrenoud (1990) qualifie de curriculum formel. Il s'agit au Burkina, du document élaboré par le service d'inspection et qui comporte à la fois les instructions officielles relative à l'enseignement du programme, les contenus à enseigner, les méthodes et techniques, les objectifs à atteindre. Le curriculum comprend un autre document appelé « Guide du professeur ». Notre étude se référant au curriculum burkinabè, nous estimons ici la nécessité de présenter ce curriculum dans ses grandes caractéristiques. Nous nous efforceront de mettre en exergue les prescriptions qui en découlent. Il s'agira plus particulièrement de relever les éléments curriculaires qui sont potentiellement sources de contraintes et d'obstacles pour les pratiques enseignantes.

II.1.1. Curriculum et paradigmes pédagogiques

L'enseignement des SVT en sixième au Burkina Faso se réfère au curriculum étayé par les instructions officielles. Notre curriculum actuel (2010) a été conçu dans une approche plutôt mixte constructiviste-behavioriste, même s'il garde une forte teneur behavioriste. En effet, la pédagogie par objectifs développée par Tyler et Bloom (Eisner, 2000) est au coeur de notre curriculum. Par ailleurs, selon l'approche behavioriste, l'action de l'enseignant consiste en une stimulation juste et renforcée de l'apprenant, l'indicateur de l'apprentissage étant la modification de comportement de ce dernier. Dès lors, il semble nécessaire de savoir si l'apprenant a changé de comportement après l'action pédagogique. « Le professeur a des objectifs à atteindre. Il doit donc se préoccuper de savoir si au bout du parcourt les objectifs sont atteints.

L'évaluation donc s'impose » (MESSRS, 2010, p.7). D'où, on perçoit la centration de l'évaluation des apprentissages sur les objectifs comportementaux. Cependant, l'approche constructiviste occupe une place assez importante, notamment pour ce qui concerne les démarches pédagogiques. En témoignent quelques méthodes et techniques figurant dans le curriculum : méthode d'observation, méthode expérimentale, techniques du jeu de rôle, de l'enquête, de l'expérimentation, etc. Ces méthodes et techniques mettent l'élève au centre de l'apprentissage, comme le préconise la théorie constructiviste de l'apprentissage. Notre enseignement actuel est donc imprégné d'une bonne dose de constructivisme qui correspond au courant d'enseignement dominant dans les systèmes d'enseignement actuels, du moins en théorie. C'est au nom de cette théorie que l'on préfère « créer des conditions d'apprentissage » (Jonnaert et Vander-Borght, 1999) ou créer « des situations d'apprentissage » (Brousseau, 1998). Le plus important est ce que l'apprenant va faire de ses connaissances antérieures, la manière dont il va mentalement les intégrer, les modeler. Comme le soutient Berbaum (1990), il y a apprentissage quand il y a intégration mentale et psychomotrice de conduites nouvelles. Il apparait dans cette idée une articulation entre approche cognitiviste et approche behavioriste. En sciences, et particulièrement en biologie, on s'intéressera aux constructions anciennes c'est-à-dire aux représentations, car l'enseignement n'agit pas en terrain vierge (Astolfi et al., 1998). On s'intéressera également aux construits-ratés c'est-à-dire les obstacles, toutes choses qui déterminent en amont, la construction de nouvelles connaissances par les élèves. A côté du curriculum, il y a les instructions officielles et le guide du professeur qui est un document officiel. Dans ce guide, l'usage d'une fiche de leçon est notamment préconisé pour toute leçon.

II.1.2. La fiche de leçon

L'inspection des SVT définit la fiche de leçon ou préparation pédagogique comme suit : « La préparation d'une leçon est un acte pédagogique essentiel et fondamental indispensable à l'exécution de toute activité d'apprentissage destiné à des apprenants en général et à des élèves en particulier » (MESSRS, 2010, p.8). Au-delà de son rôle d'aide, la fiche devient donc comme un impératif didactique. Cette réalité est d'autant plus perceptible, que toutes les certifications au professorat se font sur la base de cet

outil. Penser les pratiques de classes sans la fiche serait donc, à notre sens, une approche réductrice des chances de cerner les problèmes liés à ces pratiques. Le plan de préparation appelé fiche de leçon, prescrit comme « modèle et base de travail » se présente ainsi :

FICHE DE PREPARATION OU FICHE DE LEÇON OU PREPARATION PEDAGOGIQUE

Titre du chapitre :

Titre de la leçon

Durée

Classe

Effectif : Garçons Filles :
I Objectifs pédagogiques

1- Domaine cognitif

Objectif Général (OGc) 1----

Objectif opérationnel cognitif (Ooc) 1

Objectif opérationnel cognitif (Ooc) 2

2- Domaine psychomoteur

Objectif général psychomoteur OG p1

Objectif opérationnel psychomoteur (OOp) 1

Objectif opérationnel psychomoteur (OOp) 2

3- Domaine socio affectif

Objectif Général socio affectif (OGs)1

Objectif opérationnel socio affectif (OOs)1

Objectif opérationnel socio affectif (OOs) 2

NB : Les moyens doivent figurer uniquement sur le tableau synoptique dans la

Colonne « Moyens »

II- Conduite de la leçon

- Contrôle de présences

- Rappel (3 à 5mn)

- Pré requis (3 à 5 mn)

- Motivation (3 mn maximum)

En Sciences Physiques on rencontre plusieurs types de fiche de préparation selon l'activité en vue :

Par comparaison, il ressort qu'en SVT, contrairement à cette typologie, il n'est

mentionné qu'un seul type de fiche pédagogique qui est en réalité la fiche qui inclut

en quelque sorte la documentation, l'évaluation, la conduite de leçon, les activités-

II.2. La séance de leçon et la séquence de leçon

II.2.1. Le tandem séance de leçon-séquence de leçon

Selon Chopin (2006, p.16) « la séquence est une unité temporelle conséquente permettant une mesure fiable des progressions des élèves quand une unité plus fine (phase de séance par exemple) limiterait l'appréhension des effets de l'enseignement »

Philipps (2005) donne les nuances suivantes entre séance de leçon et séquence de leçon :

La séance est une période d'enseignement dont la durée est généralement de 55 minutes.

La séquence est un ensemble continu ou discontinu de séances, articulées entre-elles dans le temps et organisées autour d'une ou plusieurs activités en vue d'atteindre un ou plusieurs objectifs.

La durée de la séquence est délimitée par l'atteinte de l'objectif. Une séquence ne devrait pas dépasser 5 ou 6 séances.

II.2.2. Vers l'idée de fiche de séquence

Au Burkina Faso, le concept de fiche de séquence, contrairement à celui de séquence didactique, n'est pas encore utilisé en SVT. Ce concept a cependant déjà été abordé en ingénierie didactique par quelques chercheurs et praticiens : Dufour, Fournier et Proulx (2009), Privat et Vinson (2000). Dans cette étude, nous proposons ce concept de fiche de séquence pour l'analyse des pratiques d'enseignement des SVT, mais aussi comme outil didactique au service de l'enseignement expérimental des phénomènes biologiques lents.

Lorsque nous parlons de fiche de séquence dans le cadre de la préparation d'une leçon sur la croissance des plantes, il est intéressant de souligner les aspects didactiques liés au contenu et à la méthode.

II.3. Les aspects didactiques de la mise en oeuvre de la méthode d'observation

II.3.1. Le concept d'observation

La plupart des sciences sont bâties sur l'observation aux côtés de l'expérimentation. Selon Giordan (1999), l'observation dans une posture constructiviste est non pas le point de départ d'une démarche scientifique comme en démarche empirique, mais une étape qui doit être confrontée en aval aux préconceptions des élèves. Pour lui, l'observation scientifique consiste à examiner, à mesurer et à prendre notes des faits observables.

Astolfi (1998) liste quelques indicateurs-clés qui caractérisent la formation de l'esprit scientifique, lors des activités d'observation des jeunes apprenants. Selon cet auteur, les activités d'observation doivent être caractérisées par la curiosité, l'activité d'investigation, la pensée critique, la communication, la coopération.

Il ressort donc clairement que l'observation en tant que méthode est intimement liée au réel, voire à l'expérimental. Il faut ajouter que la méthode d'observation s'inscrit nécessairement dans un plan plus global des démarches d'investigation.

En situation de classe, l'observation des choses et des phénomènes revêt plusieurs formes. Selon Guichard (2008), en fonction de l'objet et des objectifs poursuivis, l'enseignant peut mettre en pratique plusieurs types d'observation. Il les décrit dans le tableau 3 :

Huber (2007) souligne la dimension sociale de la méthode d'observation en rapportant brièvement les travaux d'Aurélien Fabre. Il rapporte que la méthode d'observation mise au point par Fabre comporte trois phases :

Observation libre, individuelle de l'objet (si une équipe ou un groupe, en tant que tel, intervient à ce niveau d'étude, c'est dans son unité individuelle et comme partie d'un ensemble). Travail d'analyse et synthèse des informations au premier degré. Expression matérielle de cette synthèse (texte individuel, croquis, etc.) faisant le point de l'état de connaissance de l'objet.

Médiation du social. Mise en commun et discussion des synthèses individuelles (ou de petits groupes) de la première phase. Rectifications, additions, substitutions, précisions et approfondissements. Analyse et synthèse au second degré.

Synthèse définitive. Mise au point à la fois rigoureuse et stylisée au niveau du

groupe classe (textes individuels, puis textes de groupe par exemple).» (Huber, 2007, p.96)

Dans les pratiques habituelles au Burkina Faso, c'est l'observation comparée qui est le plus pratiquée lors des leçons de sciences (les échantillons de roches, les fleurs, le

squelette...) Dans le sujet abordé dans cette recherche, au premier abord, l'objet d'observation étant de façon spécifique « les phénomènes biologiques lents », l'observation prolongée est le type qui nous intéresse le mieux, dans la globalité de notre sujet.

II.3.2. Implications de l'observation pour l'élève

Guichard et al. (2001) affirment que l'observation est l'occasion pour les élèves de découvrir l'infinie diversité du vivant et que les premières observations des plantes peuvent être pratiquées dès le début de l'école maternelle.

En outre, l'observation implique chez l'élève la maîtrise d'un certain nombre d'outils, qui lui permettent une bonne observation ou un bon compte rendu d'observation. C'est un tremplin pour développer des savoirs méthodologiques. Nous revenons ici, sur quelques-uns de ces outils.

Les mesures et les dénombrements servent à quantifier le phénomène observé. Lorsque l'objet à observer est par exemple le sorgho, l'observation nécessite que les élèves prennent régulièrement des mesures de la longueur des tiges. S'il s'agit de jeunes pousses de haricot ou d'arachide, ils pourraient dénombrer les feuilles ou mesurer éventuellement des stolons.

Les prises de notes servent d'aide-mémoire pour restituer les faits et les interrogations survenus lors des séances de manipulation.

L'enseignant peut laisser les élèves organiser la prise de notes sur des feuilles à leur guise ou dans des cahiers d'observation (Herreman, 2009). Il peut aussi leur proposer un modèle de fiche comme celle-ci⁸:

Les observations peuvent être traduites sous forme de dessins d'observation ou de graphiques divers. Encore une fois, cela dépendra de la directivité de l'enseignant mais aussi des caractéristiques cognitives et psychomotrices des élèves.

Le dessin d'observation est un bon moyen de rendre compte de ce que l'on observe en biologie. Ce n'est cependant pas « une copie servile de ce que l'on regarde mais une explication [...], une interprétation du réel »⁹. Le dessin d'observation est un travail essentiellement individuel, mais se perfectionne avec la confrontation et les échanges avec les pairs ou l'enseignant. Il nécessite de la part de l'élève une grande attention, un crayon bien taillé et une gomme propre. Les proportions et les légendes doivent être aussi de mise.

Herreman et al. (2009) soulignent également l'importance d'un titre souligné précisant l'angle de vue (dessus, dessous ; face, profil ; coupe longitudinale, transversale, sagittale)

Les graphiques sont des outils biométriques efficaces. Les diagrammes circulaires, les diagrammes en bâtons, les histogrammes, les courbes et les polygones sont autant de moyens envisageables. Nous préconisons dans la fiche de séquence en annexe, l'exemple du diagramme en bâtons car celui-ci présente une certaine commodité pour les élèves de 6è qui n'ont pas encore la maîtrise des repères géométriques.

9 Document du Groupe de Pilotage Départemental 80 pour l'Enseignement Scientifique, France.

L'observation permet ainsi aux apprenants de produire de nouveaux savoirs conceptuels et procéduraux.

II.3.3. Implications de l'observation pour le professeur

L'activité d'observation exige du professeur une préparation rigoureuse et un déroulement savamment conduit. Herreman et al. (2009) résument ces exigences par : « . Choisir le modèle concret particulier

Il ressort, dans ce modèle d'enseignement, que l'enseignant est invité à exploiter les ressources multiples de la « physiologie » de l'éducation (Minder, 1996), pour véritablement être un facilitateur d'apprentissage. L'activité du professeur en classe est donc très réduite. Son rôle se limite à une mise en situation, une gestion des interactions dans la classe et une remédiation.

Après avoir développé les aspects didactiques de la mise en oeuvre de la méthode d'observation dans l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes en sixième, nous clarifions les présupposés théoriques sur lesquels se fonde ce travail de recherche.

Cette étude correspond à un questionnement des pratiques enseignantes. Nous nous inscrivons, de façon plus particulière, dans le courant des démarches d'investigation comme démarches pédagogiques pour enseigner les sciences. Nous rappelons que les trois objectifs spécifiques de recherche sont :

- analyser les difficultés d'l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes en situation de classe de 6è;

- expérimenter des stratégies pour une mise en oeuvre plus efficace de la méthode d'observation conçue pour l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes en 6è;

- expérimenter une fiche de séquence conçue pour l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes en 6è.

Pour atteindre ces objectifs nous faisons appel respectivement à la théorie de l'action conjointe en didactique (TACD) de Sensevy, Mercier, Schulbauer-Leoni, Ligozat et Perrot (2005) et au modèle d'enseignement efficace de Christine Couture, Liliane Dionne, Lorraine Savoie-Zac et Emmanuelle Aurousseau (Lhoste et Orange, 2015).

III.1. La théorie de l'action conjointe en didactique

Nous nous basons sur cette théorie pour analyser la pratique de l'enseignant en classe parce que nous estimons qu'elle cadre, le mieux, avec notre approche qui consiste à s'intéresser autant à ce que le professeur fait, qu'à ce que les élèves font.

La TACD, telle que décrite par Cross (2009), s'intéresse à l'action didactique. Selon la description de cet auteur, le savoir est placé au coeur des transactions entre enseignant et apprenants. Par ailleurs, pour donner du sens à l'action de l'enseignant, il est impératif de prendre en compte l'action des élèves. Cross (op.cit.) avance que d'après Sensevy, la TACD n'est pas en contradiction avec la théorie de l'activité développée par Engeström (1999). Cette théorie s'appuie sur les concepts de « milieu » et de « contrat » de Brousseau. L'enseignement-apprentissage est présenté comme un jeu d' « actions-rétroactions », dans lequel les élèves ne gagnent que si l'enseignant gagne. La règle du jeu, c'est-à-dire le contrat didactique, veut que les élèves agissent au rythme des actions de l'enseignant, qui crée un milieu de transactions. Les élèves agissent sur ce milieu qui évolue en fonction de l'état d'avancement des connaissances de chaque élève. Dès que le milieu ne répond plus au besoin de l'élève, le contrat risque d'être rompu. L'enseignant doit alors le revoir, sans pour autant renoncer à garder l'énigme du savoir. Le social joue un rôle important dans l'action conjointe des apprenants et de l'enseignant.

Si la théorie de l'action conjointe en didactique nous a servi de cadre théorique pour analyser les pratiques, nous nous sommes référé au modèle d'enseignement efficace de Couture, Dionne, Savoie-Zac et Aurousseau (2013), comme modèle d'enseignement efficace en sciences.

III.2. Le modèle d'enseignement efficace de référence

L'enseignement efficace a longtemps été associé à l'enseignement explicite et systématique. En effet, des recherches empiriques de plusieurs chercheurs sont arrivées à cette conclusion selon Gauthier, Steve et Mario (2008). Ce sont entre autres : Brophy et Good (1986) ; Gage (1986) ; Gauthier et al. (1997, 1999) ; Geary (1994, 2001, 2002) ; O'neill (1988) ; Rosenshine et Stevens (1986). Cette approche de l'enseignement efficace met l'accent sur les exercices. Rosenshine (1986) cité par Gauthier et al.(op.cit.) indique que dans l'enseignement explicite, l'enseignant fait une démonstration aux élèves de ce qu'il faut faire, puis les met à la pratique en les guidant jusqu'à ce qu'ils soient capables, par eux-mêmes, d'accomplir la tâche.

Nous nous référons dans le cadre de cette étude au modèle d'enseignement efficace de Couture et al. (2013) cités par Lhoste et Orange (2015), qui est à l'interface des modèles anglo-saxons et ceux de la littérature française. En effet, ces auteures ont exploré la littérature anglo-saxonne et celle française qui traitent des pratiques efficaces, afin d'en tirer les meilleurs critères ou conditions pour le développement des pratiques d'enseignement des sciences et des technologies. Elles définissent l'enseignement efficace comme étant un enseignement dans lequel « les enseignants utilisent des pratiques variées qui influencent positivement l'apprentissage des élèves et leur motivation à apprendre » (Lhoste et Orange, 2015, p.15). Ce modèle va donc au-delà de la mise en relation des « processus » (actions de l'enseignant) et des « produits » (apprentissage des élèves) (Bru, 2002) qui a longtemps servi de paradigme. Selon ces auteures un enseignement efficace est caractérisé par les six éléments suivants :

6. l'utilisation des technologies pour rehausser le processus d'apprentissage et faciliter l'acquisition de représentations multimodales ». (Lhoste et Orange, op. cit., p.15)

Sur cette liste, les éléments sont liés au « processus » (2, 5), aux « produits » (3, 4) ou aux deux à la fois (1,6). C'est ce modèle d'enseignement qui a donc servi de base à l'élaboration des indicateurs de notre grille d'observation.

Au regard de la problématique et des cadres théorique et conceptuel qui précèdent, nous avons pu inférer les hypothèses de recherches.

Les éléments théoriques qui précèdent nous permettent de jeter les prémisses de

Plusieurs réponses pourraient être données à notre principale question de recherche,

l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes peuvent être diverses, liées

Cependant, dans le cadre de cette étude, nous nous intéresserons à la spécificité des phénomènes biologiques lents et aux contraintes curriculaires. Les hypothèses de recherche sont donc formulées dans ce sens.

IV.1. Hypothèse générale

L'hypothèse générale de recherche est la suivante : la prise en compte de la spécificité des phénomènes biologiques lents par l'institution et l'enseignant permet une mise en oeuvre plus efficace de la méthode d'observation lors de l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes en sixième.

IV.2. Hypothèses spécifiques

Première hypothèse spécifique: les difficultés d'l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes en sixième sont liées à la spécificité des phénomènes biologiques lents et à l'institution scolaire.

Deuxième hypothèse spécifique : une approche de projet (culture de plants) permet une mise en oeuvre plus efficace de la méthode d'observation, par rapport à une approche traditionnelle de leçon systématique.

Troisième hypothèse spécifique: une approche de la préparation pédagogique sur la base d'une « fiche de séquence » adaptée est plus efficace que celle basée sur la « fiche de séance »

- Première hypothèse spécifique : Pour vérifier cette hypothèse, nous avons vérifié si les enseignants sondés évoquent majoritairement la spécificité des phénomènes biologiques lents comme difficulté. Afin de rendre opérationnel le concept de spécificité, nous avons décidé de nous référer à tous les éléments de réponses des enseignants soulevant le problème de temps ou mentionnant les termes spécificité, particularité.

Quant au concept d'institution scolaire, nous avons repéré tous les éléments de réponses évoquant le manque, l'insuffisance de matériel, un problème infrastructurel, un problème de formation, un problème indexant le curriculum.

- Les deux dernières hypothèses sont combinées dans l'approche expérimentale et sont vérifiées concomitamment. Nous avons comparé l'efficacité des deux approches chez le groupe expérimental et chez le groupe témoin, en nous référant aux six critères d'efficacité de Couture et al. L'approche la plus efficace est celle qui fait apparaitre plus fréquemment les indicateurs d'efficacité. Les indicateurs recherchés sont listés comme suit :

Indicateur 3 : les élèves recherchent ou échangent des idées ou discutent des savoirs. Indicateur 4 : de nouveaux concepts sont connus par les élèves

Indicateur 5 : les évaluations portent sur des objectifs cognitifs(C), méthodologiques (M) ou les deux à la fois (CM)

Dans le but de tester les hypothèses, nous avons recueilli sur le terrain, des données sur les pratiques enseignantes, sur les opinions d'enseignants à propos des difficultés d'l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes et enfin sur les apprentissages des élèves. Ces activités ont constitué la phase pratique de notre recherche.

CHAPITRE III : CADRE MÉTHODOLOGIQUE

Cette étude se veut une recherche essentiellement qualitative à visées d'exploration et d'ingénierie. Nous avons cependant mixé cette démarche avec des procédés quantitatifs pour rendre la recherche plus efficace. Cette approche de la mixité est justifiée par Patton, cité par Pinard, Potvin et Rousseau (2004, p.61) : « In practice, it is altogether possible, and often desirable, to combine approaches, to superimpose quantitative scales and dimensions onto qualitative data. »¹⁰ Il s'agit aussi d'une recherche exploratoire dans la mesure où, nous voulons rechercher et analyser les difficultés d'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes. Elle a également une visée d'ingénierie parce que nous proposons une fiche de séquence, un outil nouveau pour l'enseignement de la croissance des plantes. Dans ce chapitre, nous présentons dans l'ordre, la délimitation du champ d'étude, le public et l'échantillon concerné, les techniques et outils de collecte de données, les résultats, la procédure de collecte des données et les difficultés et limites de la recherche.

I. Délimitation du champ d'étude

Le sondage a été effectué dans les quatre provinces de la région du Nord : Loroum, Passoré, Yatenga et Zandoma. Quant à la phase expérimentale de la recherche, elle a été menée dans quatre établissements d'enseignement post-primaire et secondaire des communes de Thiou et de Ouahigouya : le Lycée départemental de Thiou, le Collège d'enseignement général (CEG) de Kalo, le Lycée municipal de Thiou et le Lycée

10 Traduction : En pratique, il est également possible, et souvent souhaitable de combiner des approches pour superposer des échelles et des dimensions quantitatives à des données qualitatives.

Yamwaya. Ces établissements ont été choisis en raison de leur proximité avec le lieu de service de l'expérimentateur, les premiers en zone rurale (Thiou) le dernier en zone urbaine (Ouahigouya).

Les personnes qui ont fait l'objet de l'observation et de l'entretien sont des élèves et des professeurs, tous de la région du Nord du Burkina Faso. Les élèves sont de la classe de sixième, dont les âges sont compris entre douze et seize ans, au nombre de trois cent vingt (320). Les professeurs sont au nombre de quatorze (14). Le choix de ces cibles se justifie par le fait que ce sont eux qui étudient le programme incluant les leçons sur la nutrition et la croissance des plantes à fleurs. Dix (10) professeurs ont renseigné le questionnaire, quatre (04) autres professeurs ont participé à l'expérimentation. Tous ces professeurs ont été choisis en raison de leur engagement, de leur disponibilité et de l'intérêt qu'ils portent pour l'étude. On a procédé donc par échantillonnage volontaire (Van Der Maren, 1996), pour ce qui concerne le groupe d'enseignants participants. La progression des différents enseignants dans le programme a également été déterminante dans ce choix. Le tableau 5 donne les profils des enseignants de l'étude.

Code de l'enseignant	Ancienneté d'enseignement	Titre de capacité professionnelle	Lieu de formation initiale	Province
Enseignants ayant participé au sondage
P1	3 ans	CAP-CEG	ENS	Yatenga
P2	3 ans	CAP-CEG	IDS	Passoré
P3	5 ans	Néant	-	Passoré
P4	4 ans	CAPES	ENS	Passoré
P5	4 ans	CAPES	ENS	Zandoma
P6	8 ans	CAPES	ENS	Passoré
P7	8 ans	Néant	-	Passoré
P8	6 ans	Néant	-	Zandoma
P9	5 ans	Néant	-	Loroum

II. Les techniques et outils de collecte de données

II.1. Les techniques de collecte de données

La collecte des données a été faite au moyen de l'expérimentation, de l'observation, de l'enquête et de l'évaluation. Ces techniques variées ont été retenues en raison de la complexité des indicateurs ciblés, mais aussi pour mieux toucher les données qualitatives.

II.1.1. L'expérimentation

Dans la logique de Thierry Meyer cité par Fleury-Vilatte et Walter (2005), nous avons utilisé la méthode expérimentale pour rendre plus plausibles les conclusions issues des observations, en vue de procéder à une inférence causale. Dans cette étude, l'expérimentation a concerné deux professeurs qui ont été au préalable formés sur la mise en oeuvre de la fiche de séquence et la démarche de projet. Ils ont ensuite mis en oeuvre la méthode d'observation avec la fiche de séquence. Les professeurs des classes témoins savaient que d'autres collègues participaient au projet, mais ignoraient que certains ont été formés sur la mise en oeuvre d'une fiche de séquence et sur la démarche de projet. Saufs les deux professeurs des classes expérimentales qui résidaient dans la commune de Thiou, les professeurs engagés dans l'expérimentation ne se fréquentent pas. Nous avons voulu que les professeurs des classes de contrôle ne sachent pas qu'il y a eu intervention expérimentale dans les autres classes, pour minimiser les biais de l'expérimentation.

II.1.2. L'observation

L'observation, en tant que méthode des sciences sociales, procède de manière directe ou de manière indirecte, c'est-à-dire par l'intermédiaire de données recueillies par entretien, questionnaires, étude de cas, etc. (Arborio et Fournier, 2015). Nous avons opté pour l'observation directe dans le cadre de cette recherche. L'observation a été quelque peu participante car, aussi bien dans les classes expérimentales que dans les classes de contrôle, nous sommes parfois intervenu en répondant aux sollicitations des élèves. Ces derniers nous voyaient beaucoup plus comme un enseignant assistant, qu'un expérimentateur. Tous les quatre professeurs qui ont exécuté les leçons ont été observés. Nous n'avons pas prévu d'observer un grand nombre de professeurs, compte tenu du fait que généralement, la progression des professeurs de SVT est sensiblement la même en sixième. Le souci ici était d'éviter d'engager dans le projet, des collègues qui ne seraient pas réellement suivis pour raison de coïncidences des différentes séances. Par moment, nous avons donc facilité les actions des élèves en allant dans le sens de leur enseignant. Au moyen d'une grille d'observation, des notes ont été prises lors de chacune des séances de cours. Des enregistrements audiovisuels ont été également réalisés à certains moments où il y avait des interactions complexes, pour capter le moindre détail.

II.1.3. L'enquête

Le sondage a consisté à interroger au moyen d'un questionnaire, chacun des dix (10) professeurs. Nous avons négocié personnellement avec les collègues, pour le remplissage des questionnaires que nous avons remis nous-même. L'enquête visait à recueillir les avis des enseignants sur les questions liées aux difficultés qu'ils rencontrent dans la mise en oeuvre de la méthode d'observation, lors de l'enseignement de la croissance des plantes. Elle a permis également de recueillir des indices sur les raisons des choix stratégiques opérés ou non par les enseignants, dans leurs pratiques d'enseignement de la croissance des plantes.

II.1.4. L'évaluation

Les évaluations, qui sont une forme d'enquête, sont constituées par le pré-test et le post-test. Ces deux tests comportent les mêmes items qui ont été administrés aux élèves

des classes observées, respectivement avant et après la conduite de la leçon sur la croissance des plantes. Nous avons nous-même corrigé les feuilles, dans le but de recenser les bonnes réponses pour chaque question. Ces tests n'ont pas été pris en compte dans les bulletins de notes des élèves.

II.2. Les outils de collecte de données

Les outils de collecte de données utilisés dans le cadre de cette recherche sont la grille d'observation et le questionnaire.

II.2.1. La grille d'observation

La grille d'observation est initialement copiée sur le modèle de la grille OPERA¹¹ (2016) qui est conçue pour l'observation de prestation d'enseignant à l'école primaire. Elle a ensuite été modifiée et adaptée pour rendre compte des indicateurs recherchés dans le cadre de cette recherche. Ces indicateurs, cités par Couture et al. (2013) et mentionnés dans la problématique, sont listés de la manière suivante pour les rendre plus opérationnels :

Indicateur 1 : le contenu du cours est lié au vécu des élèves Indicateur 2 : les objets d'étude (plants) existent dans la localité Indicateur 3 : les élèves recherchent ou échangent des idées ou discutent des savoirs. Indicateur 4 : de nouveaux concepts sont connus par les élèves

Indicateur 5 : les évaluations portent sur des objectifs cognitifs(C), méthodologiques (M) ou les deux à la fois (CM)

NB : - Pour les indicateurs 1, 2, 3 et 6, marquer une, deux ou trois croix en fonction de la fréquence ou de l'intensité.

-Pour l'indicateur 4, mentionner les concepts -Pour l'indicateur 5, marquer C, M ou CM.

11 Projet éducatif intervenant dans le domaine de l'enseignement élémentaire au Burkina Faso. Signifie : Observation de Pratiques Enseignantes dans leur Rapport avec les Apprentissages.

II.2.2. Le questionnaire

Le même questionnaire, comportant dix (10) questions a été administré à dix (10) professeurs ayant déjà conduit le cours sur la croissance des plantes. Ces questions s'intéressent essentiellement aux difficultés de mise en oeuvre de la méthode d'observation en classe, et aux raisons des choix méthodologiques opérés par les enseignants. Nous les avons limitées à dix et nous avons fait en sorte qu'il y ait le moins possible de réponses à rédiger selon les indices recherchés, pour nous donner plus de chances d'avoir toutes les réponses. En effet, plus le questionnaire est long, plus il devient fatiguant pour l'enquêté qui pourrait alors sauter certaines questions ou donner involontairement de réponses fausses (Regnier, 1974).

III. Procédure de la collecte de données

Cette activité s'inscrit dans une recherche qualitative. Le travail a procédé en quatre étapes.

Dans une démarche d'analyse de pratique, le « qu'est-ce que les élèves apprennent ?» est tout aussi important que le « comment les élèves apprennent ? ». Il a été administré dans un premier temps, à tous les élèves un pré-test qui rend compte essentiellement de l'état de leurs conceptions sur la croissance et la nutrition avant l'expérimentation. Dans cet exercice, nous avons nous même été sur place pour recueillir les questionnaires renseignés. Nous avons été assisté par le collègue qui participe à la recherche dans l'établissement.

Dans un deuxième moment, les deux professeurs du groupe expérimental ont été formés sur la mise en oeuvre de la fiche de séquence et la démarche de projet. Cette approche, inspirée de Kyelem (2013) a pour finalité l'appropriation par les professeurs, de la démarche de projet et de la fiche de séquence qui constitue un outil nouveau pour eux. Le troisième moment a été la conduite des leçons par les quatre professeurs et l'observation. La dernière étape de terrain est le post-test, qui a été administré à l'issue de la séquence de leçon par chaque professeur. La collecte des questionnaires renseignés lors du post-test a été faite suivant le même mécanisme que celle du pré-test. Cette méthode rejoint celle de Chopin (2007) à la différence que nous

n'y avons pas ajouté un re-test qui aurait permis d'évaluer la consolidation des acquis chez les élèves.

Tout ce travail de collecte de données n'a pas été réalisé sans peines et sans failles. Nous soulignons dans le paragraphe suivant, les difficultés et les limites rencontrées.

IV. Difficultés rencontrées et limites de la recherche

Le travail de terrain et la rédaction de ce mémoire ont connu quelques difficultés qu'il nous semble important de souligner. En effet, la première difficulté à relever a été de trouver quatre professeurs qui ont des progressions suffisamment écartées et des emplois du temps différents, pour nous permettre de suivre toutes les séances. Cette situation a occasionné le choix peu souhaitable du deuxième professeur témoin qui était un stagiaire, intéressé mais tout de même préoccupé par son examen. Il fallait, dit-il, qu'il accélère « pour dépasser cette partie »12

La deuxième difficulté est liée au fait que les établissements qui ont abrité les classes expérimentales ne possèdent pas de jardins, ni d'endroits sécurisés pour abriter les cultures de plants. Cette situation a occasionné des déperditions au niveau des cultures de plants et empêché certains groupes de poursuivre les expériences jusqu'à terme.

Une autre difficulté est que nous n'avons pas pu opérationnaliser de façon satisfaisante les indicateurs d'efficacité ayant servi à élaborer la grille d'observation. En effet, le critère d'efficacité « utilisation de nouvelles technologies pour rehausser le processus d'apprentissage et faciliter l'acquisition de représentations multimodales » pourrait être compris comme l'utilisation de ressources diverses, allant des matériels et aides didactiques traditionnels (règles, manuels, etc.), au matériel utilisant l'électricité (ordinateur, vidéoprojecteur, etc.). L'application de la grille sur le terrain a donc connu des limites. Pour cette étude, nous avons finalement considéré tous les outils manuels utilisés par l'enseignant ou par les élèves lors des cours ou des travaux expérimentaux.

L'analyse des productions des élèves nous montre que l'on retrouve chez eux, une confusion entre les concepts de lumière et de chaleur. A ce titre, dans les tests effectués, la recherche des réponses à l'item sur les causes de jaunissement des feuilles

aurait permis de situer l'ampleur de cette confusion. Mais à ce niveau, nous nous sommes intéressé juste aux bonnes réponses, ce qui n'a pas permis d'explorer cette piste.

En outre nous n'avions pas prévu de filmer les séances de classes mais lors de quelques séances de classes expérimentales, nous avons ressenti la nécessité d'enregistrer certaines séquences afin de rendre compte plus tard, des interactions complexes qui étaient en cours. Il y avait une part d'improvisation qui a occasionné des difficultés manifestes à prendre à la fois les notes, et à filmer avec un téléphone portable.

Enfin, les expériences prévues au niveau des classes expérimentales ne se sont pas déroulées comme prévues. Dans la classe du Lycée départemental, les jeunes pousses de plantes contenues dans certains pots ont été détériorées par des animaux parce que conservées à la maison, par les élèves.

Dans les deux classes expérimentales, les graines arrosées par la solution d'engrais NPK n'ont pas germé. Il n'y avait pas de balance de précision pour les mesures des quantités à dissoudre. En outre, ni les enseignants, ni l'expérimentateur n'avaient ce que Shulman (1986) a appelé les PCK¹³ nécessaires à l'utilisation de l'engrais NPK.

Malgré ces insuffisances et les difficultés que nous avons rencontrées, cette recherche a abouti à des résultats que nous présentons dans le chapitre suivant.

13 Concept didactique introduit par Shulman (1986). Il signifie à l'origine : connaissances particulières mobilisées par l'enseignant dans le but d'enseigner. Ici, il s'agit de l'ensemble des connaissances en chimie relatives à la dilution de l'engrais.

Ce dernier chapitre est consacré à la présentation des résultats que nous avons obtenus à l'issue de cette recherche, à leurs analyses et à leurs interprétations. A l'issue de ces interprétations, nous tirons les conclusions qui débouchent sur des perspectives et des suggestions.

I. Présentation des résultats

Le corpus de données est constitué par les résultats de l'évaluation (pré-test et posttest), des réponses aux items du questionnaire, des notes d'observation et des transcriptions des enregistrements effectués lors des séances.

I.1. Résultats des pré-tests et post-tests

Le test, qui a été élaboré à l'intention des élèves, présente au total quatre items dont les trois premiers sont à réponses choisies (A/B/C) et le dernier est à réponses construites. Nous les avons catégorisées en deux rubriques :

NR signifie que l'élève n'a pas répondu à la question. L'administration de ces tests nous a permis de parvenir aux résultats suivants :

Lors de ce pré-test, 83 élèves étaient présents et ont tous répondu aux items du test. Les réponses justes sont en gras.

	A	B	C	L	D	NR	Total
Item 1	33	30	20			0	83
Item 2	26	22	32			3	83
Item 3	19	62				2	83
Item 4				32	48	3	83

Nous avons compté 30 bonnes réponses pour l'item 1, 32 bonnes réponses pour l'item 2, 62 bonnes réponses pour l'item 3 et 32 bonnes réponses pour l'item 4.

Lors du post-test, deux élèves qui avaient participé au pré-test ont été absents ; 81 élèves ont donc répondu au questionnaire. Les réponses justes sont en gras.

	A	B	C	L	D	NR	Total
Item 1	26	41	14			0	81
Item 2	9	11	60			1	81
Item 3	9	70				2	81
Item 4				38	40	3	81

A l'issue de ce test, nous avons enregistré 41 bonnes réponses pour l'item 1, 60 bonnes réponses pour l'item 2, 70 bonnes réponses pour l'item 3 et 38 bonnes réponses pour l'item 4.

75 élèves étaient présents lors de la première administration du test et ont répondu aux items. Les réponses justes sont en gras

	A	B	C	L	D	NR	Total
Item 1	30	27	18			0	75
Item 2	24	18	30			3	75
Item 3	14	57				4	75
Item 4				26	42	7	75

A l'issue de ce pré-test nous avons compté 27 bonnes réponses pour l'item 1, 30 bonnes réponses pour litem 2, 57 bonnes réponses pour l'item 3 et 26 bonnes réponses pour l'item 4.

72 élèves ont participé au post-test et ont répondu aux quatre items. Les réponses justes sont en gras.

	A	B	C	L	D	NR	Total
Item 1	31	26	15			0	72
Item 2	25	15	30			2	72
Item 3	15	54				3	72
Item 4				27	40	5	72

A l'issue du post-test, 26 bonnes réponses ont été enregistrées pour l'item 1, 30 bonnes réponses pour l'item 2, 54 bonnes réponses pour l'item 3 et 27 bonnes réponses pour l'item 4.

Pour le premier test de cette classe expérimentale, 89 élèves étaient présents et ont répondu aux questions.

	A	B	C	L	D	NR	Total
Item 1	34	35	20			0	89
Item 2	26	22	38			3	89
Item 3	19	67				3	89
Item 4				29	56	4	89

Nous avons enregistré 35 bonnes réponses pour l'item 1, 38 bonnes réponses pour l'item 2, 67 bonnes réponses pour l'item 3 et 29 bonnes réponses pour l'item 4.

Quatre élèves en moins ont participé au post-test. Les bonnes réponses sont toujours en gras.

	A	B	C	L	D	NR	Total
Item 1	13	65	7			0	85
Item 2	6	9	68			2	85
Item 3	18	64				3	85
Item 4				63	18	4	85

Nous avons compté 65 bonnes réponses pour l'item 1, 68 bonnes réponses pour l'item 2, 64 bonnes réponses pour l'item 3 et 63 bonnes réponses pour l'item 4.

	A	B	C	L	D	NR	Total
Item 1	28	25	19			0	72
Item 2	22	19	30			1	72
Item 3	15	55				2	72
Item 4				26	43	3	72

Dans cette deuxième classe expérimentale, 72 élèves ont répondu aux questions du pré-test. Nous avons enregistré 25 bonnes réponses pour l'item 1, 30 bonnes réponses pour l'item 2, 55 bonnes réponses pour l'item 3 et 26 bonnes réponses pour l'item 4.

Lors de l'administration du post-test, deux élèves étaient absents. Nous avons obtenu les réponses suivantes, les bonnes réponses étant en gras:

	A	B	C	L	D	NR	Total
Item 1	17	45	8			0	70
Item 2	9	11	47			3	70
Item 3	6	60				4	70
Item 4				55	12	3	70

A l'issue de ce post-test nous avons compté 45 bonnes réponses pour l'item 1, 47 bonnes réponses pour l'item 2, 60 bonnes réponses pour l'item 3 et 55 bonnes réponses pour l'item 4.

I.2. Résultats de la formation

La formation visait à familiariser les deux professeurs des classes expérimentales à la mise en oeuvre de la fiche de séquence et de la démarche de projet. Les professeurs ont été formés séparément selon la même démarche.

Pour ce qui concerne la mise en oeuvre de la fiche de séquence, la formation poursuivait deux objectifs spécifiques. Il s'agissait, pour les enseignants :

y' de découvrir la structure de la fiche de séquence ; y' d'exécuter la fiche de séquence en classe.

Nous avons présenté la fiche à chaque professeur qui a pris connaissance de son contenu et de sa structure. Nous avons ensuite échangé sur les particularités d'une fiche de séquence par rapport à une fiche de séance, dans une logique comparative.

Quant à la mise en oeuvre de la démarche de projet, nous avons présenté un texte qui a servi de support afin que les professeurs puissent faire des recherches complémentaires et construire leurs propres conceptions de la démarche de projet.

I.3. Résultats de l'enquête

Nous avons désigné « O » pour les techniques pédagogiques incluant l'observation et expérimentation et « A » pour les autres techniques.

Les réponses à la question 9 (sur les difficultés) ont été réparties en trois catégories :

- Difficultés liées à la spécificité des phénomènes biologiques lents (S) ; - Difficultés liées à l'institution scolaire (I) ;

En outre les abréviations suivantes ont été utilisées : APA : Avant, pendant et après le cours ; Av : Avant la séance ; Ap: Après la séance ; P : pendant la séance ; J : quelques jours ; S : quelques heures ; H : moins de 55 mn ; F : raisons liée au manque de compétences de l'enseignant. P désigne professeur questionné et Q désigne question. Les «- » correspondent aux réponses non fournies.

	P1	P2	P3	P4	P5	P6	P7	P8	P9	P10
Q1	Non	Non	Non	Non	Non	Non	Non	Non	Non	Non
Q2	Oui	Oui	Oui	Oui	-	Non	Non	Oui	Oui	Oui
Q3	?55	55	55	55	-	?55	-	55	?55	?55
Q4	O	O	O	O	A	O	-	O	O	O
Q5	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui	-	Oui	Oui	Oui
Q6	APA	Av	P	-	APA	P	-	Av	Av	P
Q7	Oui	Oui	Non	Oui	Oui	Non	-	Oui	Oui	Oui
Q8	J	J	-	S	J	H	-	S	J	S
Q9	SI	S	I	SI	AI	AI	S	AI	SI	SI
Q10	-	-	-	-	-	-	F	-	-	-

Tous les professeurs ont affirmé qu'ils font la leçon au moins pour la deuxième fois.

Le professeur 7 a affirmé ne pas avoir utilisé de fiche de leçon pour sa leçon sur la croissance des plantes. Il n'a répondu par la suite qu'aux questions 9 et 10.

Tous les professeurs, sauf P6 et P7, ont affirmé qu'ils se sont servis des fiches de préparation pour conduire les leçons sur la croissance des plantes en sixième. P2, P3, P4 et P8 ont affirmé avoir fait la leçon en 55 minutes, et les autres ont avoué avoir mis plus de temps pour la même leçon. P3, P6 et P10 ont dit qu'ils ont fait les mesures pendant la leçon ; P2, P8 et P9 ont déclaré qu'ils l'ont fait avant ; P1 et P5 ont déclaré l'avoir fait avant, pendant et après la leçon.

P3 et P6 ont reconnu qu'ils n'ont pas mis en oeuvre la méthode d'observation lors de l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes ; les autres enseignants ont soutenu qu'ils l'ont fait. P6 a affirmé que ses mesures ont pris une heure. P1, P2, P5 et P9 ont mentionné que leurs mesures ont duré un jour, tandis que chez P4 P8 et P10, les mesures ont duré quelques semaines selon eux.

Tous les enquêtés ont évoqué des difficultés de la mise en oeuvre de la méthode d'observation lors de l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes en sixième. P1, P4, P10 ont évoqué des difficultés liées à la spécificité des phénomènes biologiques lents et des difficultés liées à l'institution. P2 et P7 ont évoqué des difficultés liées uniquement à la spécificité des phénomènes biologiques lents. Pour P5, P6 et P8, leurs difficultés étaient liées à l'institution et bien d'autres. P3 a cité des difficultés liées uniquement à l'institution. Sur les 10 professeurs, 9 ont évoqué des difficultés liées à l'institution et/ou aux spécificités des phénomènes biologiques lents.

I.4. Résultats des observations

Le tableau suivant donne les durées des observations dans les classes témoins et dans les classes expérimentales. Ces durées correspondent aux temps des classes effectuées par les professeurs.

I.4.1. Résultats des classes témoins ? Classe du Lycée Municipal de Thiou Code de l'enseignant : E1

Fiche de préparation de la séance : résumé de cours Déroulement de la séance

Le professeur vérifie la présence des pots. Beaucoup d'élèves n'ont pas apporté les leurs. Le professeur rappelle les consignes qu'il avait données et incite les élèves à apporter tous leurs pots pour la séance prochaine : les élèves doivent faire germer du sorgho et du haricot. Un groupe doit expérimenter sur la lumière : il demande à ces élèves de laisser pousser les plantules à l'abri de la lumière. Un autre groupe doit expérimenter sur la température : il leur a demandé de placer les pots sous un canari.

La classe n'est pas véritablement organisée en groupes. Une catégorie d'élèves ont travaillé sur le besoin de lumière et une autre sur le besoin de chaleur. Le travail est cependant individuel.

Le professeur choisit deux échantillons de pots : un pot conservé à l'obscurité (l'élève affirme l'avoir couvert avec un seau) et un autre pot laissé à l'air libre. Il dépose les deux pots côte à côte sur la table du professeur et demande à des volontaires de venir observer les plantes et dire les différences observées. Il procède de la même manière pour étudier le besoin de chaleur. Le résumé est pris au fur et à mesure que les activités finissaient. A la fin, il fait un récapitulatif et une évaluation orale. Les scores suivants ont été notés :

Séance unique sur la croissance en longueur et en épaisseur Date : 10 avril 2018

Fiche de préparation de la séance : support de résumé de cours Déroulement de la séance

Le professeur a un examen de certification à passer et il veut « dépasser cette partie du programme ». Il maintient le groupe classe durant toute la séance. Il est en face des élèves, un pot avec plantules de haricot est sous le premier table-banc de la deuxième rangée. Après la vérification des présences, il fait un exposé sur les différents points à aborder et pose parfois des questions. Pour montrer la croissance des plantes, il fait le schéma montrant deux stades différents de croissance au tableau puis engage un dialogue avec les élèves :

Professeur (P) : Lorsque vous regardez le schéma, qu'est-ce que vous remarquez ?

Un seul élève a apporté un pot de plantule qu'il a fait germer. Le seul pot va rester sous sa table jusqu'à la fin de la séance sans que personne n'y fasse attention. L'élève en question était assis au premier plan dans la classe et son pot était suffisamment exposé, et visible par l'enseignant. Le suivi des indicateurs permet d'établir le tableau suivant à la fin de cette séance:

Séance N°1 : sur la préparation des pots et des conditions expérimentales Date : 12 avril 2018

Fiche de préparation de la séance : Fiche de séquence Déroulement de la séance

Le professeur repartit les élèves en neuf (09) groupes de dix (10) élèves. Ce groupage va demeurer jusqu'à la fin de la séquence. Les quatre premiers groupes doivent faire germer du haricot et expérimenter sur le besoin de lumière. Les cinq autres groupes doivent faire germer du sorgho et expérimenter sur le besoin de sels minéraux. Chaque groupe a reçu deux boîtes de Nestlé vides et deux sachets d'eau minérale usagés que les élèves eux-mêmes ont apportés.

Les groupes 1, 2, 3, 4 et 5 qui constituent le premier lot de groupes, sont restés dans la salle de classe pour préparer leurs pots. Les groupes 6,7, 8 et 9 qui constituent le deuxième lot de groupes ont occupé la terrasse de la salle de classe.

Avec l'aide du professeur, les élèves ont ainsi procédé à la préparation des pots :

Tous les pots ont été ensuite entreposés derrière la classe à l'air libre, le grillage du collège les mettant à l'abri des animaux.

Séance N°2: sur le marquage des pots et les premières mesures Date : 16 avril 2018

Les graines ont commencé à germer. Le professeur fait étiqueter par les élèves les différents pots.

Ils marquent dans chaque pot une plante à suivre (mesures régulières de la longueur et comptage des feuilles), en l'occurrence la plus développée. Ils effectuent enfin les premières mesures.

Séance N°3 : sur les observations et les prises de notes Date : 19 avril 2018

Fiche de préparation de la séance : fiche de séquence Déroulement de la séance

Les graines ont germé dans tous les pots, sauf celles qui sont arrosées avec la solution d'engrais. Le groupe 4 a profité pour remplacer le substrat par de la fumure et semer dans le même pot du sorgho et du haricot qui ont germé.

Le professeur fait venir en face des autres élèves, un groupe du premier lot, pour leur faire prendre les mesures de tailles de la plantule de sorgho suivie, qu'ils notent dans un cahier d'expérience. A la suite de ce groupe, il fait venir un groupe du deuxième lot, les élèves font des observations des plantules de haricot suivies, notent dans leur cahier commun d'expérience, puis ils couvrent deux pots par des sacs en tissus noirs, pour la première fois.

Les autres groupes suivent le travail du groupe d'en face, et prennent le reste du temps pour faire pareil.

Séance N°4 : sur les observations et les prises de notes Date : 23 avril 2018

Fiche de préparation de la séance : fiche de séquence Déroulement de la séance

L'expérience se déroule comme prévu, sauf que les graines des pots arrosés avec la solution d'engrais n'ont toujours pas poussé. Les feuilles des plantules couvertes ont jauni, et certains pieds de sorgho sont en arrêt de croissance. Deux sacs ont été déchirés par le haut ; le professeur n'a pas pu connaître l'auteur de cet acte.

Le professeur vérifie les cahiers d'expériences puis, il procède de la même manière qu'à la séance 3 ; il fait venir deux groupes différents de ceux de la séance 3. Le professeur intervient quelques fois pour maintenir l'ordre ou réguler les échanges entre les élèves. Il demande aux élèves pourquoi les graines n'ont pas germé. Certains répondent que leur camarade a dissout trop d'engrais dans l'eau. Des élèves d'autres groupes prétendent que le groupe n'a pas bien arrosé. Ce qui suscite de vives contestations. Parfois les discussions se terminent en langue nationale.

Séance N°5 : sur les observations et le traçage de graphique Date : 26 avril 2018

Fiche de préparation de la séance : fiche de séquence Déroulement de la séance

Les plantules des pots couverts sont mortes ou réduites à l'état de tige vestigiale. Certaines plantules de sorgho sont mortes. Le professeur demande aux élèves des groupes 5, 6, 7, 8 et 9 de tracer un histogramme. Pour cela il explique au tableau très brièvement comment le faire.

Le professeur fait venir les pots en classe, les groupes restent en place pour mener les activités de mesure et d'observation.

Séance N°6 : sur les institutionnalisations et la prise de résumé Date : 30 avril 2018

Le professeur demande aux élèves de noter les dernières mesures et observations et d'expliquer deux situations : Pourquoi les feuilles jaunissent ? Pourquoi les plantes arrêtent-elles de croitre et meurent ? A la fin de ces activités, le professeur récupère les productions écrites de chaque groupe, il récapitule toutes les activités menées depuis le début du projet puis fait prendre un résumé de cours dans les cahiers de

leçons. Les concepts de « cambium », de « méristème », de « cerne » et de « zone de croissance » ont été vus par les élèves. Le professeur termine la séquence par une évaluation.

N° Indicateur	1	2	3	4	5	6
Séance 1	3	3	3	-	0	3
Séance 2	3	3	3	-	0	2
Séance 3	3	3	3	-	0	2
Séance 4	3	3	3	-	0	2
Séance 5	3	3	2	-	0	2
Séance 6	3	3	3	Cambium, Méristème,	C,	3
				cerne, zone de croissance	M

Fiche de préparation de la séance : Fiche de séquence Déroulement de la séance :

La première séance est consacrée à la préparation des conditions expérimentales. Le professeur repartit la classe en 8 groupes de 10. La première moitié du groupe a travaillé sur la condition de sels minéraux chez le sorgho et la seconde moitié sur la condition de lumière chez le haricot. Les pots ont été remplis et les graines ont été semées. Les élèves participent activement au perçage des boites qui vont servir de pot.

Le professeur a mesuré lui-même la quantité d'engrais à dissoudre et les élèves ont préparé la solution en diluant l'engrais dans un seau, la quantité d'eau étant comprise entre 3 et 4 litres.

Après ces activités, le professeur demande aux élèves de proposer un système de marquage pour distinguer les différents pots de sorgho. Ils proposent SS : sable pur arrosé avec solution d'engrais ; SE : sable pure arrosé avec de l'eau ; F : fumier ; TC : terre de champs. Chaque groupe a marqué ses pots selon ce code. Le professeur ne trouve pas un lieu sécurisé pour garder les pots au sein de l'établissement ; il demande aux élèves de les emporter à la maison et de les ramener à chaque séance. Les élèves de chaque groupe s'organiseront plus tard entre eux pour assurer la garde des quatre pots. Nous avons noté les scores suivants :

Séance N°2 sur les observations des plantes et les prises de notes Date : 25 avril 2018

NB : il s'agit d'une séance de rattrapage. Le professeur n'a pas fait d'activités sur la croissance des plantes le jour du 23 avril initialement prévu, parce que les élèves, en grande majorité, n'ont pas apporté les pots. Ils disent que les graines n'ont pas « bien germé ».

Le professeur s'assure que tous les pots sont venus en classe. Il fait venir tous les éléments du groupe 1 en face de leurs camarades, munis de leurs pots et une feuille de notes. Il met à leur disposition un marqueur et deux sacs, un en tissu noir et l'autre en plastique (les sacs en tissu noir ne suffisent pas pour tous les groupes). Il demande aux élèves de marquer la plante à mesurer dans le pot de fumier. Les élèves sont censés faire ces activités sur la table du professeur de sorte à permettre aux autres de suivre. Mais les élèves se retrouvent souvent en cercle autour des pots et font écran à leur camarade des autres groupes. Le professeur leur demande d'observer et de prendre des notes avant de couvrir les deux pots. Les élèves ne semblent pas comprendre la

consigne. Il leur donne des indices, en leur demandant de noter l'aspect et la couleur des feuilles et tiges, la rigidité du port, etc.

Dès que les élèves ont fini de noter les observations, ils ont rapidement couvert deux des pots. Des échanges complexes entre eux et les « deux professeurs » vont alors s'engager :

Expérimentateur (Exp) : Si vous couvrez les plantes avec le sachet, est-ce qu'il n'y a pas de problème ? Un élève (E1) du groupe va alors retirer le plastique sans que le groupe n'ait donné de réponse.

Le professeur (P) relance: On n'a pas dit d'enlever, on vous demande seulement qu'est-ce qu'il faut faire ?

Les élèves percent alors le sachet de petits trous d'aération avant de couvrir le pot. Ils

Le professeur demande au groupe 1 de repérer au marqueur, la position d'une plante dans chaque pot, puis de mesurer sa taille et compter le nombre de feuilles qu'ils vont noter sur une feuille. Il précise que c'est la seule et même plante qui sera mesurée à toutes les séances et même en dehors des séances. Le groupe se met en activité, il y a de l'engouement. Pendant ce temps, il y a peu de contrôle sur les groupes restés « en marge ». Ces élèves bavardent. A la fin de l'activité du groupe 6, le temps du professeur est épuisé. Il demande aux autres groupes de procéder de la même manière que les groupes qui sont passés, pour prendre les mesures ou noter les observations.

Séance N°3 : sur les observations des plantes et les prises de notes Date : 27 avril 2018

Le professeur veut faire un devoir. Il demande aux élèves de faire les observations sur place et de noter. Il leur demande ensuite de rejoindre leurs places pour le devoir.

Le professeur vérifie les mesures faites à son absence. Il fait venir le groupe 6. On note cet extrait des interactions lors de l'activité de ce groupe :

Professeur (P) : On commence d'abord par les plantes couvertes. Qu'est-ce que vous observez ? Notez tout ce que vous observez.

P : Va pas de changement ? Depuis que les plantes ont germé c'est resté comme ça ?

P : Vous avez dit qu'ici (il indique les pots non couverts), les plantes sont mortes. Pourquoi les plantes sont mortes ?

A la suite du groupe 6, le professeur fait passer un autre groupe, pour des observations.

Séance N°5 : sur les observations des plantes et le traçage de graphiques

Le professeur fait faire les dernières observations et prendre les dernières mesures, les groupes restant sur place. Il rappelle que les groupes 1, 2, 3 et 4 doivent tracer à la fin un diagramme en bâtons et les groupes 5, 6, 7 et 8 doivent dire pourquoi les plantes des pots couverts jaunissent et meurent. Il illustre au tableau comment on trace ce graphique. Les élèves le reproduisent sur des feuilles de brouillon. Il rappelle que le meilleur groupe sera récompensé.

Séance N°6 : sur les institutionnalisations et la prise de résumé Date : 8 mai 2018

Le professeur récupère les productions de chaque groupe et fait prendre un résumé de cours. Il ne fait pas d'évaluation terminale. On note les scores suivants :

N° Indicateur	1	2	3	4	5	6
Séance 1	3	3	2	-	-	3
Séance 2	3	3	3	-	-	2
Séance 3	3	3	3	-	-	2
Séance 4	3	3	3	-	-	2
Séance 5	3	3	2	-	-	2
Séance 6	3	3	0	cerne, zone de croissance	0	1

À partir de l'ensemble des séances, nous pouvons faire une synthèse des scores moyens par classe. Nous obtenons le tableau 19 suivant :

N° Indicateur	1	2	3	4	5	6	Total score
E1	1,5	3	0,5	Croissance	C	0,5	5,5
E2	1	2	0	Zone de croissance,	0	0	3
E3	3	3	2,83	Croissance	CM	2,16	10,99
E4	3	3	2,16	Cerne, zone de Croissance,	0	2	10,16

Nous avons donc calculé chez E1 un score total moyen de 5,5. Une nouvelle notion a été vue (« croissance ») et l'évaluation a porté uniquement sur des savoirs cognitifs. Chez E2, nous totalisons un score moyen de 3 ; « zone de croissance » a été vue comme nouveau concept et aucune évaluation n'a été faite. Chez E3, le score total est de 10,99 ; un nouveau concept (« croissance ») a été vu et les évaluations portaient à la fois sur les savoirs cognitifs et méthodologiques. Enfin, E4 a totalisé un score de 10,16 ; deux nouveaux concepts ont été vus : « cerne » et « zone de croissance » ; aucune évaluation n'a été faite.

II. Analyse et interprétation

L'analyse et l'interprétation des données sont structurées de manière à respecter une certaine progression, qui permette de tirer les conclusions plus aisément au regard des différents cadres d'analyse. Nous analysons d'abord les résultats des tests, puis ceux de la formation, et enfin ceux issus des observations de classes.

II.1.1. Comparaison des groupes contrôle et expérimental avant intervention Nous empruntons cette démarche d'analyse des résultats à Chopin (2004). Pour que les résultats puissent bénéficier d'une validité interne solide, les classes expérimentales et les classes de contrôle doivent avoir les mêmes caractéristiques avant l'intervention. Nous procédons donc ici, à une analyse des caractéristiques de ces deux types de classes. Pour cela, nous faisons la synthèse des scores obtenus au niveau de chaque groupe. En considérant les bonnes réponses obtenues aux pré-tests, nous obtenons les tableaux suivants :

Dans cette première classe témoin, nous pouvons dire que 36,14% des élèves ont réussi à l'item 1, 38,55% à l'item2, 74, 69% à l'item 3 et 38,55% à l'item 4. Ce qui donne un taux de réussite globale de 46,98% pour la classe pour un effectif de 83 élèves. Ce dernier taux montre que 46, 98% de bonnes réponses ont été enregistrées sur un total de 332 réponses fournies.

Dans cette classe témoin, nous avons calculé 36% de taux de réussite à l'item 1, 40% à l'item 2 ; 76% à l'item 3 et 34, 66% à l'item 4. Ce qui indique que 46,66% des réponses fournies lors du test sont bonnes sur un total de 300 réponses fournies par les élèves de cette classe.

Ce tableau de synthèse montre que lors du pré-test, dans le groupe témoin on enregistre 36,07% d'élèves qui ont réussi à l'item 1, 39, 24% à l'item 2, 75, 31% à l'item 3 et 36,70% à l'item 4. Au total 46, 83% de bonnes réponses ont été fournies au pré-test du groupe témoin pour un total de 632 réponses fournies.

Lors de ce pré-test nous avons enregistré 39,32% de réussite à l'item 1, 42,69% à l'item 2, 75,28% à l'item3 et 32, 58% à l'item 4. 47, 47% de bonnes réponses ont été fournies sur un total de 356 réponses fournies.

Lors de ce pré-test on a enregistré 34,72% de réponses à l'item 1, 41, 66% à l'item 2, 76,38% à l'item 3 et 36,11% à l'item 4. 47,22% des réponses fournies à ce test étaient justes sur un total de 288.

Tableau 25: Synthèse des taux de réussite au pré-test du groupe expérimental

Les synthèses de scores montrent que pour l'item 1, 36,07% des élèves ont trouvé la bonne réponse dans le groupe témoin contre 37,26% dans le groupe expérimental. Ces pourcentages presque identiques indiquent que respectivement 36,07% des élèves du groupe témoin et 37,26% du groupe expérimental avaient une représentation juste sur cette question avant l'expérimentation.

Pour l'item 2, nous avons obtenu 39,24% de bonnes réponses dans le groupe contrôle contre 42,23% dans le groupe expérimental. Ces taux sont très proches et indiquent la proportion d'élèves qui peuvent répondre à cette question avant l'intervention.

Le khi-deux observé est inférieur au khi-deux théorique. On peut donc affirmer avec une certitude de 99%, que la distribution des bonnes réponses est indépendante du type

Pour l'item 3, les résultats donnent 75,31% de réussite dans le groupe de contrôle contre 75,77% dans le groupe expérimental. Ce qui montre que les élèves des deux groupes sont au même niveau de connaissance sur cet item.

Pour l'item 4, on a obtenu 36,70% de taux de réussite dans le groupe de contrôle contre 34,16% dans le groupe expérimental. Ces taux montrent également une similitude entre les élèves du groupe de contrôle et ceux du groupe expérimental avant l'intervention.

Au regard de ces résultats, nous pouvons dire que le groupe de contrôle et le groupe expérimental avaient les mêmes caractéristiques avant l'expérimentation. Les élèves de ces deux groupes étaient au même niveau de connaissances sur les questions posées à propos de la nutrition et la croissance des plantes. Cependant, nous partons plus loin en faisant un test d'ajustement du khi-deux, qui permet de vérifier l'hypothèse nulle suivante : la distribution des bonnes réponses dans le groupe expérimental (Gexp) est conforme à celle observée dans les classes de contrôle (Gtém).

Nous effectuons à partir des tableaux croisés, le test d'indépendance du khi-deux avec la formule :

A l'aide du logiciel Excel, nous avons fait les calculs et obtenu le tableau 26.

de groupe. Au départ de l'expérience, les élèves constituant les groupes expérimentaux ont les mêmes caractéristiques que les élèves constituant les groupes témoins.

II.1.2. Analyse et interprétation des effets de l'intervention sur les représentations des élèves

Dans ce paragraphe, il s'agira pour nous, de comparer les résultats des post-tests dans le groupe expérimental et dans le groupe témoin, afin de mesurer les écarts de scores obtenus par rapport à l'état initial. Cet exercice nous permettra d'évaluer l'effet de l'expérimentation sur les représentations des élèves du groupe expérimental.

Les scores obtenus au niveau des post-tests sont présentés dans les tableaux suivants : ? Classe expérimentale 1 : CEG de Kalo

Si nous considérons la première classe expérimentale (CEG de Kalo), nous voyons que le taux de réussite des élèves à l'item 1 passe de 39,32% à 76, 47%, ce qui correspond à une amélioration significative.

Pour l'item 2, on constate que le taux de réussite est passé de 42,69% à 80%, ce qui traduit une nette amélioration des connaissances relatives à cet item.

Pour l'item 3, le taux de réussite passe de 75,28% à 75,29%. Ce résultat pourrait s'expliquer par le fait qu'avant même l'intervention, un grand nombre d'élèves (75,28%) connaissaient déjà la réponse à cet item. L'intervention n'a donc pas eu suffisamment d'impact, pour toucher les élèves qui n'avaient pas les connaissances visées.

Pour l'item 4, le taux de réussite passe de 32,58% à 74,11%. Ce qui indique une nette amélioration du niveau de connaissance sur cette question après l'expérimentation.

Pour cette première classe expérimentale, nous pouvons donc dire que l'intervention a permis d'améliorer de façon significative les connaissances des élèves sur la nutrition et la croissance des plantes.

Tableau 28: Taux de réussite au post-test du LDT Pour l'item 1, le taux de réussite passe de 34,72% à 64,28%

Pour l'item 3, il passe de à 76,38% à 85,71% Pour l'item 4, il passe de 36,11% à 78,57%

Ces progrès montrent une amélioration significative des connaissances dans la deuxième classe expérimentale après l'intervention.

Nous présentons dans ces tableaux comparatifs, les taux de réussite avant et après l'intervention :

Le tableau 27 montre une augmentation des scores pour tous les items. 14 points de plus ont été enregistrés pour l'item 1, 32 points de plus pour l'item 2, 12 points de plus pour l'item 3 et 8 points de plus pour l'item 4. Ces augmentations traduisent des progrès réalisés par les élèves à ces tests.

Ces résultats montrent que les taux de réussite n'ont pas évolué de façon significative dans la deuxième classe témoin. Dans cette classe témoin, aucun progrès significatif n'a été enregistré à l'issue de la leçon.

La stratégie utilisée par l'enseignant ne fonctionne pas. Le schéma réalisé ne rend pas compte de la croissance telle que les mesures de l'objet réel l'auraient pu. On voit que ce qui paraît comme une évidence pour le professeur reste abstrait pour les élèves.

Aucune activité d'observation n'a été menée en classe et aucune interaction entre les élèves n'a eu lieu. Ce résultat est en partie lié au manque de temps annoncé par le professeur. Le seul plant qui a été apporté en classe n'a pas été observé, probablement parce que le professeur n'a pas prévu des activités de manipulation.

Cependant, dans la classe témoin 1 (Lycée Yamwaya), il y a des augmentations significatives des taux de réussite. Ces progrès s'expliqueraient par l'effet de l'expérimentation réalisée par le professeur avec les élèves. En effet, ce professeur ne s'est pas servi d'une fiche de séquence et n'a pas engagé les élèves dans un véritable projet, mais il a fait réaliser par les élèves quelques expériences simples qui ont dû avoir un effet significatif sur les représentations des élèves.

Avec l'assurance que la randomisation est réussie, nous procéderons par comparaison à une analyse des résultats du groupe expérimental et du groupe témoin après l'intervention. A l'aide du logiciel Excel, nous avons fait les calculs et obtenu le tableau 31.


	Gexp	Gtém
Item 1	110	67
Item 2	115	90
Item 3	124	124
Item 4	118	62
Total	467	343
Moyenne	116,75	85,75
Degré de liberté			3
Khi-deux calculé			12,22
Khi-deux théorique			11,34

La loi du Khi-deux nous permet d'affirmer avec seulement 1% de risque de se tromper, que la distribution des bonnes réponses dépend du type de groupe. On peut alors dire que l'intervention pédagogique a eu un effet significatif sur les apprentissages. Théoriquement cet effet peut-être vu en termes de régressions ou de progressions des élèves. Mais ici, la moyenne des bonnes réponses nous permet d'affirmer, que cet effet sur les apprentissages se manifeste en termes de progression plus importante du groupe expérimental.

Nous remarquons que les bonnes réponses aux différents items suivent la même loi au niveau des deux groupes. Nous verrons à présent, la tendance après l'intervention expérimentale.

On constate que sauf pour l'item 3, le groupe expérimental se démarque pour l'ensemble des items. Ce qui traduit une progression dans les apprentissages.

Conclusion : Les classes de contrôle et les classes expérimentales avaient au départ les mêmes caractéristiques. La seule différence de traitement est que les classes expérimentales ont été enseignées par la démarche de projet, l'enseignant ayant mis en oeuvre une fiche de préparation de séquence, tandis que les classes de contrôle ont été enseignées par les méthodes traditionnelles. Ces résultats permettent donc de conclure que l'usage d'une fiche de séquence et la démarche de projet permettent d'améliorer l'efficacité de la mise en oeuvre de la méthode d'observation lors de l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes en situation de classe.

II.2.1. Du côté des professeurs

II.2.2. Du côté des élèves

Les résultats de l'enquête montrent que les professeurs accordent de l'importance à la méthode d'observation. Sur les dix (10) professeurs questionnés, neuf (9) déclarent

qu'ils mettent en oeuvre cette méthode. Mais trois (03) d'entre eux affirment ne pas faire des mesures lors de ces leçons. Cependant, il y a un contraste entre la durée de la leçon et les activités déclarées par certains professeurs, qui affirment avoir fait des mesures. En effet, pour quatre (4) professeurs (E2, E3, E4 et E8), la leçon a duré cinquante-cinq (55) minutes alors que les mesures ont pris quelques jours ou quelques heures. E2 et E8 déclarent avoir fait les mesures avant la leçon proprement dite.

Seul le professeur E7 déclare ne pas faire de fiche dans le cadre de l'étude de la leçon sur la croissance des plantes. Il évoque des raisons liées aux « difficultés à élaborer une fiche pour le moment car n'ayant pas eu une formation conséquente en la matière ».

Ces éléments montrent une dissociation entre la fiche de leçon et les activités menées. Autrement dit, il apparait des difficultés pour faire en sorte que la fiche de leçon prenne en compte tout le processus de l'observation de la croissance des plantes.

Seulement trois (03) professeurs sur les dix (10) évoquent d'autres difficultés de mise en oeuvre de la méthode d'observation en plus de celles liées à l'institution. Ils évoquent notamment le « manque de mise en oeuvre de la fiche », « la concrétisation de la leçon ». Mais là encore, les réponses pourraient incriminer respectivement la fiche modèle de leçon, donc l'institution scolaire.

L'ensemble des déclarations recueillies montrent d'une part, les contrastes entre l'élaboration d'une fiche de leçon et sa mise en oeuvre en situation de classe, et d'autre part, les difficultés que les professeurs éprouvent dans la mise en oeuvre de la méthode d'observation. Comme l'indique le tableau 14, ces difficultés sont pour la plupart liées à l'institution et/ou aux spécificités de la croissance des plantes. On peut donc affirmer que la spécificité des phénomènes biologiques lents et l'institution scolaire sont des facteurs identifiés comme responsables des difficultés d'l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes. La première hypothèse spécifique est donc validée.

Les observations des classes portent sur deux dimensions : le déroulement des séances et les productions écrites des élèves. L'analyse est faite d'abord de façon isolée, c'est-à-dire séance par séance, et à la fin de chaque séquence, nous faisons le bilan de scores.

II.4.1. Analyse et interprétation du déroulement des séances

La classe témoin ayant le score le plus élevé est celle du Lycée Municipal de Thiou, qui totalise un score moyen de 5,5 avec deux nouveaux concepts (croissance, zone de croissance) et un mode d'évaluation (C).

La classe expérimentale ayant le score le moins élevé est celle du Lycée départemental de Thiou avec un score moyen total de 10,16. Deux nouveaux concepts sont vus et deux modes d'évaluation mis en oeuvre (CM).

Ces résultats montrent que les scores obtenus dans les classes expérimentales sont plus élevés que ceux obtenus dans les classes témoins. Plus de nouveaux concepts sont vus et plus de moyens d'évaluations ont été mis en oeuvre. Si nous nous référons au modèle d'enseignement efficace de Couture et al. (2013), cet écart de scores au niveau des indicateurs d'efficacité indique que l'enseignement dans les classes expérimentales a été plus efficace que celui dans les classes de contrôle.

Par ailleurs, au delà de ces données empiriques nous pouvons faire une analyse qualitative de l'efficacité des classes expérimentales.

Le verbatim de la séance 2 (p.52) du Lycée départemental de Thiou, montre que les activités des élèves ont été de véritables occasions de résolutions de problèmes. Le professeur pose implicitement le problème de la respiration des plantes lorsqu'elles sont couvertes par les caches noirs afin d'éviter la lumière : « Si vous couvrez les plantes avec le sachet, est-ce qu'il n'y a pas de problème ? » Les élèves optent d'abord pour le retrait pur et simple du sachet. Un élève tente timidement de trouver la solution : « Si on déchire le sachet... (Reste de la phrase inaudible) ». Puis, ayant compris que les caches font partie des conditions expérimentales, ils ont proposé par la gestuelle de percer les caches pour permettre les échanges d'air. Les résultats sont

donc meilleurs car les apprentissages par problème sont suscités lors de l'apprentissage par projet (Reverdy, op.cit., 2013).

Dans le verbatim de la séance 3 (p.56) du même établissement, les élèves sont engagés dans une véritable démarche scientifique. Dans la dynamique de l'action conjointe, le professeur pose un problème : « Pourquoi les plantes meurent-elles ?» Les élèves émettent des hypothèses et apprécient celles de leurs camarades dans une dynamique de discussion : « Les plantes ne sont pas bien arrosées » (hypothèse d'E1) ; « C'est faux ! Peut-être elle qui n'arrose pas bien » (réfutation d'E2). Même si ces hypothèse ne sont pas dans ce cas testées jusqu'au bout, les élèves ont expérimenté un pan important des démarches d'investigation : la formulation d'hypothèses. En plus du rôle de l'enseignant, l'expérimentation menée par les élèves eux-mêmes a donné lieu à l'émergence de problèmes auxquels ils ont dû faire face, et qui ont été autant des occasions d'exercer la formulation d'hypothèse. En effet, lorsque chez certains groupes les graines n'ont pas germé, les élèves eux-mêmes ont émis l'hypothèse que la solution d'engrais pour l'arrosage était trop concentrée. Un élève a dit : « Ils n'ont pas respecté la quantité d'engrais à diluer, ils ont mis beaucoup d'engrais »

II.4.2. Analyse et interprétation des productions écrites des élèves

Les productions écrites ont été réalisées uniquement par les élèves des classes expérimentales. En fonction des groupes, il y a eu deux types de productions : les groupes ayant expérimenté sur les conditions de luminosité ont réalisé des notes d'observations, suivies parfois d'essais d'interprétation. Les groupes ayant expérimenté sur les sels minéraux ont pris des notes de mesure suivis de graphiques. Dans l'ensemble ces productions ont été pour les élèves de véritables moments d'apprentissage scientifique. En effet, conformément à la TACD (Sensevy et al., 2005) les phases de production ont été des occasions stimulatrices de la dimension sociale des apprentissages. Elles ont occasionné l'exercice de l'expression orale par les élèves, des débats sociocognitifs, mais aussi et surtout la coopération entre pairs. Ces débats ont lieu généralement entre pairs lors de l'élaboration des traces écrites ou même lors des phases d'observations des plantes. Nous ne présenterons pas ici la totalité de ces

productions, mais juste celles qui illustrent mieux nos propos, les autres productions étant jointes en annexes.

Les figures 5 et 6 ci-dessus montrent respectivement les notes de mesures du groupe 8 et le graphique censé représenter le diagramme en bâton correspondant.

On peut constater au niveau du tableau que certaines données sont incomplètes. Par exemple les unités de mesures et les dates complètes de mesures ne sont pas mentionnées. En outre, il y a quelques incohérences au niveau des chiffres indiquées. Pour le pied 3, la taille indiquée durant le temps des mesures augmente, diminue à un moment donné avant d'augmenter à nouveau. On a : 2,5 - 3 - 5 - 4,5 - 5 ; ce qui n'est pas physiologiquement possible pour l'espèce considérée. Cette situation pourrait traduire, soit des erreurs de mesure liées à l'instrument, soit des erreurs liées au fait que l'une des mesures ne correspond pas réellement au pied 3 suivi. Mais encore une fois, comme le pense Astolfi (1997), toutes ces erreurs sont des opportunités d'apprentissage. A propos, il faut remarquer que la première mesure (pied 3) comporte des ratures qui peuvent être interprétées, comme des corrections apportées après un constat d'erreur par un membre du groupe. Le 2,5 initialement mentionné dans la colonne « feuille » (nombre de feuilles) a été barré et remplacé par 3 et vice versa dans la colonne « taille ». Les discussions entre pairs lors des productions de groupe ont été des occasions de démarche critique de productions écrites et de validation par les pairs.

Au niveau du graphique, on constate que les élèves essayent de faire un diagramme en bâtons, en s'inspirant juste de l'exemple donné à main levée par le professeur au tableau (figure 3). On voit que les tailles indiquées dans le tableau ne sont pas conformes aux tailles traduites dans le graphique. Cette situation montre que les élèves manquent à ce niveau de prérequis en rapport notamment avec le repérage graphique.

La figure ci-dessus montre que les élèves rendent compte de façon satisfaisante les résultats de l'expérience à travers l'observation. On remarque que leur compte-rendu

montre que le premier jour (26/3/2018), il n'y a pas de différences fondamentales entre les plantes qui se développent normalement. Dès le deuxième jour d'observation, on constate un jaunissement des feuilles au niveau des pots couverts, suivi de la nécrose des différents organes : « les deux pots couverts ont mourir », « les feuilles meurent ». Tandis que dans les deux autres pots, « les feuilles sont vertes, les plantes développent bien »

Dans l'essai d'interprétation des résultats, les élèves réussissent à faire un lien entre la couleur des feuilles, la vitalité des plantes d'une part et la lumière d'autre part. Cependant, ils n'utilisent pas le terme « lumière » mais « chaleur ». Ce qui pourrait s'expliquer par une confusion entre les notions de chaleur et de lumière. Pour ces élèves, lumière égale chaleur. Malgré ces difficultés d'ordre langagier, les comptes rendus rédigés par les élèves témoignent de l'acquisition d'un pan de la démarche scientifique : la communication de résultats.

En somme l'analyse de ces productions montre que les élèves des classes expérimentales, à travers cette activité, deviennent les acteurs et les auteurs des apprentissages. Les activités d'observation ont été de véritables inducteurs d'attitudes scientifiques (Giordan, 1999). Ces attitudes induites par des travaux en groupe comprennent la curiosité, la critique, la formulation d'hypothèses, l'observation, la vérification, l'expérimentation et la communication de résultats.

III. Conclusion, perspectives et suggestions

III.1. Conclusion

Au regard des résultats précédents, nous pouvons conclure que dans la mise en oeuvre de la méthode d'observation, les professeurs ressentent des difficultés liées dans la plupart des cas, à l'institution scolaire et/ou aux spécificités de la croissance des plantes.

La démarche de projet permet d'avoir une bonne motivation et une meilleure adhésion des élèves à leurs apprentissages.

Dans la figure 7, nous tentons de schématiser le processus de construction de nouveaux savoirs par les élèves dans la dynamique du triangle didactique, à l'issue des apprentissages.

L'usage d'une fiche de séquence adaptée a évité aux enseignants des classes expérimentales de confiner leurs activités d'observation dans une séance de cours et leur a permis de planifier et réaliser toutes les activités nécessaires à l'atteinte de ses objectifs pédagogiques. La figure 8 représente cette démarche du professeur, si l'on situe son action dans le triangle didactique.

-choisir le modèle concret -susciter des questions -donner des moyens -proposer de nouveaux modèles -gérer les débats

Les classes expérimentales ont produit beaucoup plus d'indicateurs d'efficacité que les classes de contrôle et ont offert beaucoup plus d'opportunités d'apprentissages autonomes de démarches scientifiques. L'hypothèse générale est donc validée : la démarche de projet et la fiche de séquence adaptée sont des stratégies qui permettent une meilleure mise en oeuvre de la méthode d'observation dans l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes.

III.2. Perspectives

Dans cette étude, la dimension projet n'a été abordée que comme un adjuvent dans la mise en oeuvre de la méthode d'observation dans l'enseignement des phénomènes biologiques lents. Nous pensons à partir de cette étude, à approfondir la réflexion dans une perspective d'ingénierie des sciences de la vie et de la terre. Nous nous situons dans le cadre de Douady (1994), en considérant l'ingénierie didactique comme « un ensemble de séquences de classes conçues, organisées et articulées dans le temps de façon cohérente par un maitre-ingénieur pour réaliser un projet d'apprentissage pour une certaine population d'élèves » (p.37).

Deux aspects de la présente recherche sont dans le collimateur de cette perspective. D'abord, nous avons déjà fait une proposition de fiche de leçon pour la mise en oeuvre de la méthode d'observation, conçue pour l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes en 6è. Cette fiche de leçon tire son originalité dans le fait qu'elle essaie de planifier, non pas une séance de cours, mais plutôt une séquence. Ce qui a pour objectif de minimiser le saucissonnage des leçons, et d'augmenter la cohérence des démarches d'apprentissage scientifique. Les résultats de cette expérience étant encourageants, nous menons donc la réflexion suivante : les fiches de séquence de leçon peuvent-elles être utilisées aux côtés des fiches de séances traditionnelles. Dans quelles mesures peut-on concevoir des fiches de séquences pour l'étude des objets de savoirs spécifiques, en vue d'améliorer l'enseignement scientifique ?

Le second aspect concerne la démarche de projet. Dans la même foulée de réflexion, nous posons la question de savoir si l'on peut identifier dans le curriculum, des leçons à mettre en projet. Dans quelles mesures peut-on monter des projets de leçons pratiques

? que les enseignants procèdent par des approches qui engagent pleinement les élèves dans les apprentissages. Il s'agit des approches qui impliquent les élèves

en sciences de la vie et de la terre, que des élèves pourraient mettre en oeuvre avec leur enseignant ?

Cette démarche d'ingénierie, nous l'espérons, en s'inspirant de l'exemple de l'ingénierie didactique des mathématiques (Artigue, 2002 ; Douady, 1994), peut être mise en réflexion.

III.3. Suggestions

La méthode d'observation est une méthode pédagogique essentielle dans les activités d'enseignement scientifique, même si un certain nombre de difficultés émaillent sa mise en oeuvre. Ces difficultés rencontrées particulièrement lors de l'étude des phénomènes biologiques lents, peuvent être palliées par une prise en compte des spécificités de ces phénomènes par l'institution scolaire et le choix par l'enseignant d'outils et de stratégies adaptés. Dans cette optique, nous formulons les suggestions suivantes :

? que l'Etat et les collectivités réalisent des établissements clôturés et dotés de jardins scolaires et des laboratoires équipés pour favoriser les pratiques expérimentales de classe.

? que les services d'encadrement élaborent des curricula et des instructions officielles qui proposent des moyens spécifiques pour l'étude des phénomènes biologiques lents. Ces moyens peuvent être par exemple de nouvelles aides didactiques.

? que les services d'encadrement élaborent des programmes en admettant une certaine flexibilité dans les emplois du temps et dans la progression officielle. Cette possibilité pourrait permettre à l'enseignant de mener plus sereinement ses activités pratiques d'enseignement.

dans les projets d'activités, qui les responsabilisent et qui leur accordent une certaine autonomie.

? que les enseignants privilégient pour la préparation des leçons sur les phénomènes lents, une fiche de séquence adaptée qui permette de prendre en compte toutes les activités expérimentales à mener. Cette proposition suppose bien sûr, que les instructions officielles permettent cela.

CONCLUSION GÉNÉRALE

Les phénomènes biologiques lents comportent des spécificités qui sont sources d'obstacles pour leur étude pratique en situation de classe. Quant à la méthode d'observation, elle occupe une place de choix dans l'enseignement et la formation scientifiques, et en particulier, dans les démarches d'investigation.

Comment réussir la mise en oeuvre de la méthode d'observation lorsqu'on étudie la croissance des plantes en situation de classe, au regard de la spécificité des phénomènes biologiques lents ? C'est cette question qui a suscité le présent travail de recherche. Nous avons pensé que les choix d'une démarche de projet et d'une préparation pédagogique adaptée, prenant en compte l'ensemble de la séquence de leçon, pourraient améliorer la mise en oeuvre de la méthode d'observation.

L'étude visait principalement à analyser les difficultés que les enseignants rencontrent dans la mise en oeuvre de la méthode d'observation, lors de l'enseignement de la croissance des plantes en sixième et à expérimenter des stratégies alternatives. Nous avons donc conforté les investigations documentaires par une enquête et une expérimentation sur le terrain.

Au moyen d'un questionnaire, l'enquête a été menée auprès de dix enseignants de la région du Nord, ayant déjà conduit au moins une fois la leçon sur la croissance des plantes. Les résultats de cette enquête ont permis de confirmer et de comprendre les difficultés auxquelles s'intéresse cette recherche. Elle a permis de savoir également que les professeurs interrogés reconnaissent l'importance de la méthode d'observation, malgré leurs choix portés sur d'autres méthodes pédagogiques.

L'expérimentation a concerné au total quatre professeurs et leurs élèves au nombre de trois cent vingt. Les quatre classes concernées ont été réparties en deux classes témoins où les professeurs ont mis en oeuvre la méthode d'observation selon les stratégies traditionnelles et deux classes expérimentales où les professeurs ont mis en oeuvre les stratégies proposées. Nous avons observé toutes les séances des quatre classes et nous avons pris des notes grâce à une grille d'observation que nous avons élaborée en nous inspirant de la grille OPERA (2016). Il s'agissait de noter l'apparition d'indicateurs

d'efficacité de l'enseignement-apprentissage des sciences. Les productions écrites des élèves et quelques séquences d'interactions où sont engagées les élèves ont également été retenues.

L'ensemble de ces opérations a permis de constituer un corpus de données que nous avons ensuite analysées, en nous référant à deux théories de l'enseignement scientifique: la théorie de l'action conjointe de Sensevy et al. (2005) et le modèle d'enseignement efficace de Couture et al. (2013).

Malgré les difficultés rencontrées tout au long de cette étude et ses limites scientifiques dont nous sommes conscients, les résultats obtenus sont concluants et les objectifs de recherche sont atteints. En effet, l'étude nous a permis de constater que pour les enseignants, les difficultés d'l'enseignement-apprentissage de la croissance des plantes en sixième sont liées aux insuffisances institutionnelles et à la spécificité de l'objet d'enseignement. Nous avons pu également expérimenter des stratégies de réussite de la mise en oeuvre de la méthode d'observation. La démarche de projet et la fiche adaptée de séquence qui constituent des stratégies non habituelles dans les pratiques enseignantes, permettent d'améliorer l'efficacité de la mise en oeuvre de la méthode d'observation dans l'enseignement des phénomènes biologiques lents en situation de classe.

Au terme de cette étude, nous suggérons que l'institution scolaire prenne en compte les spécificités des phénomènes biologiques lents afin de mettre à la disposition de l'enseignant et des élèves, des outils didactiques et des cadres d'enseignement-apprentissages adaptés. Les enseignants aussi gagneraient à privilégier des démarches motivantes pour les élèves, afin de les engager pleinement et de façon autonome dans les activités d'observation.

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- Régnier, A. (1974). Les sondages et leurs dangers. L'Homme et la société Numéro double 33-34, 1974, 225-238. En ligne: https// www.persee.fr. Consulté le 28 juillet 2018.

- Reverdy, C. (2013). Des projets pour mieux apprendre ? Dossier d'actualité veille et analyses, n° 82, Février 2013.

- Rumelhard, G. (1985). Quelques représentations à propos de la photosynthèse. Aster N°1, En ligne: http://doi.org/10.4267/2042/9204. Consulté le 2 octobre 2017.

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- Assemblée Nationale-BF (2007). Loi 013, portant orientation de l'éducation

- Inspection Générale de l'Education Nationale (France), L'enseignement des sciences et de la technologie à l'école primaire. Sept.2000/janv.2001.

- MENA-DGESS (2017). Annuaire statistique de l'enseignement post-primaire et secondaire.

- Sciences de la Vie et de la Terre, 6è collection Planète vivante. - Sciences naturelles, 6è, Magnard, 1981.

I.3.Démarches scientifiques et stratégies d'enseignement-apprentissage des SVT 16

ANNEXES

ANNEXE I

Titre du chapitre : La vie des plantes à fleurs

Objectifs terminaux : Observer, comprendre et décrire la croissance des plantes à

Ce projet devrait permettre à la fois l'enseignement-apprentissage de la croissance et de la germination. Cette séquence s'intéresse à l'enseignement-apprentissage de la croissance. Les facteurs de croissance généralement étudiés sont la lumière, l'air (le gaz carbonique), l'eau, les sels minéraux. Dans le cadre de la mise en oeuvre de la présente fiche, nous allons expérimenter juste deux facteurs au regard de leur probabilité de discrimination élevée pour les conditions d'expérimentation prévues : il s'agit du besoin de sels minéraux et du besoin de lumière. Le haricot sera choisi en raison de sa vitesse de croissance et de sa disponibilité dans la zone.

Avant l'entame du cours sur la germination, le professeur propose aux élèves un projet de culture de plantes locales. Il laisse les élèves proposer les espèces à faire germer. Par la suite, il limitera le choix des espèces à faire germer. Si l'établissement dispose d'un jardin scolaire ou d'un endroit aménagé pouvant servir de champ, la mise en terre des graines peut être effectuée dans cet endroit. Dans le cas contraire, faire germer les graines dans les pots assez larges (types de pots à définir). Former au moins 4 groupes de 10 élèves (ou moins) dont un rapporteur dans chaque groupe, chargé du suivi des expériences et de faire le point des activités du groupe au besoin. Chaque groupe est chargé d'expérimenter sur un facteur bien donné de la croissance :

NB : Au cas où il y a plus de 4 groupes, les autres groupes peuvent conduire les mêmes expériences.

- Les groupes 1 et 2: pour chaque groupe, les élèves vont semer les graines de haricot dans 4 pots de fumier humide ;

- Les groupes 3 et 4 : pour chaque groupe, les élèves vont semer du sorgho dans 4 pots à substrats différents : 2 pots de sable pur, 1 pot de terre de champ, 1 pot de fumier ;

- Le groupe 1 : les élèves vont utiliser des grands caches en tissus respirants (qui laisse passer l'air) noirs, ou des sachets noirs qu'ils vont percer de nombreux petits trous d'aération avec des crayons taillés ou des compas. Ils couvrent deux (02) pots et attachent les sachets. Les deux autres pots ne sont pas couverts.

Le professeur va brièvement rappeler les unités de mesures de distance (ou longueur) et mettre un accent sur le cm et le mm

- Le groupe 4 : Les élèves arrosent régulièrement et suffisamment les pots de terre de champs et de fumier avec de l'eau pure; ils arrosent régulièrement un pot de sable pur avec de l'eau pure et l'autre avec une solution d'engrais (dissoudre du NPK dans de l'eau).

- NB : Les fonds des boîtes doivent être troués, sauf les 2 pots couverts du groupe

3. L'arrosage des pots couverts se fait par le bas du pot ou par injection avec une seringue. Les sachets noirs doivent être percés de multiples petits trous d'aération.

Les pots sont régulièrement arrosés et conservés à la lumière (sauf les pots couverts de sachets noirs). Tous les pots sont conservés à l'école, à l'abri des animaux et des intempéries.

Les plantes couvertes ne seront pas mesurées. Il s'agira d'observer uniquement la croissance relative de ces plantes.

Séance 1 : Préparation des « cahiers d'expériences » et premières mesures

I/ Objectifs pédagogiques

- Objectif opérationnel 5 : Lors de la séance, les élèves s'entraident (coopèrent)

II/ Conduite de la leçon

1-Rappel : 3 mn

Q2 : Quelles sont les qualités d'une graine à faire germer ? 2-Prérequis : 5 mn

III/ Étapes et activités

Étapes et activités

Objectifs opérationnels

Moyens

Activités du professeur

Activités des élèves

Étape 1 :

Activité 1:

Définition du cahier

d'expérience

(5 mn)

OO1 et OO2

Matériel : Néant

Méthode : -redécouverte Technique : questionnement -exposé

Organisation de la classe : groupe classe

Le professeur pose les questions et expose éventuellement sur des situations.

Q1 : A quoi peut servir un cahier d'expérience ?

Q2 : Quels sont les éléments qu'on peut noter dans un cahier d'expérience ?

Q3 :Qu'est-ce qu'un cahier d'expérience ?

Les

élèves écoutent le professeu r et répondent aux questions.

R1 : à prendre des notes.

R2 : Le titre de l'expérien ce, le matériel utilisé, ce qu'on observe (résultats)

R3 : Un cahier d'expérie nce est un cahier qui sert à noter les observati ons lors

Préparation des cahiers d'expérien ce

(40 mn)

					d'une expérienc e
	Activité 2:		Matériel : un cahier ordinaire	Le professeur se sert d'un	Les élèves
	Préparation	OO3	qui servira de	cahier	suivent
	des cahiers		modèle	semblable à	les
	d'expérience		Méthodes : - redécouverte	ceux des élèves pour expliquer	explicatio ns des
	(35 mn)		-ex positive Techniques : questionnement - exposé Organisation de la classe : groupe classe	comment tracer les tableaux. Ils les amènent à compléter certaines entrées.	profs et tracent dans leurs cahiers individuel s d'expérie nces les différents tableaux.
Étape 2	Activité 1 :	OO5	Matériel : pots à graines	Le professeur donne à chaque	Les élèves se
	Activité 1 :	OO5	Matériel : pots à graines	Le professeur donne à chaque	Les élèves se
Premières observatio	Préparation des conditions		germées, sachets	groupe sa consigne écrit	mettent en
ns et prises de mesures	expérimentales		plastiques noirs, seringues, attaches en	sur une feuille. Il met à la disposition des	groupes lisent les consignes
(45 mn)	(25 mn)		caoutchouc, engrais, seau d'eau, crayons de papiers, Méthodes : -Expérimentale -Ex positive	élèves le matériel. Il clarifie au besoin les consignes et surveille les activités.	et créent les condition s expérime ntales
			Techniques :
			- expérimentation
			-exposé
			-groupe
			Organisation de la classe : 4 groupes de 10 élèves dont 1 responsable

IV/Évaluation (15 mn)

I/ Objectifs pédagogiques

- Objectif Général 5: savoir mesurer les dimensions des jeunes plantes en croissance - Objectif opérationnel 6 : A la fin de leçon, les élèves doivent être capables de mesurer les dimensions des jeunes plants à l'aide du mètre.

- Objectif opérationnel 7 : Lors de la séance, les élèves s'entraident (coopèrent)

II/ Conduite de la leçon

1-Rappel-prérequis : 4 mn

2-Motivation : 3 mn

III/ Étapes et activités

Étapes et activités		0bjectifs opérationnels	Moyens	Activités du professeur	Activités des élèves
Étape unique :	Activité :	OO6 et OO7	Matériels :	Le	Les élèves
2è observations	prises de		les jeunes	professeur	prennent les
prises de mesures (35mn)	mesure et comptage des feuilles des jeunes plantes, 2è séance		plantes en croissance de la 1ère séance, mètres Méthode : Observation	donne les consignes et supervise les activités des élèves.	consignes, observent, mesurent, comptent et notent dans leurs cahiers d'expériences
			Techniques :
			-Observation libre
			-exposé
			Organisation de la classe :
			mêmes groupes que la 1ère séance et mêmes compositions

IV/ Evaluation (5 mn)

Séance 3 : 3è prises de mesures et étude d'un cas de croissance en épaisseur Date : lundi ....

I/ Objectifs pédagogiques

- Objectif opérationnel 11 : Lors de la séance, les élèves s'entraident (coopèrent) par des gestes ou par des idées.

II/ Conduite de la leçon

1-Rappel : 3 mn

2- Prérequis : 3mn

Les élèves doivent distinguer le cylindre central et l'écorce sur une coupe de tige

3-Motivation : 3 mn

III/ Étapes et activités

Étapes et activités		Objectifs opérationnels	Moyens	Activités du professeur	Activité des élèves
Étape 1 :	Activité :	OO10 et	Matériels :	Le	Les élèves
3è prises de mesures	Prises de	OO11	les jeunes	professeur	prennent les
(17 mn)	mesures		plantes en croissance de la 2è séances, mètre Méthode : Observation Techniques :	donne les consignes et supervise les activités des élèves.	consignes, observent, mesurent et notent dans leurs cahiers d'expérience

			-Observation libre -exposé Organisation de la classe : mêmes groupes que la 3è séance et mêmes compositions
Étape 2 :	Activité :	OO8 et OO9	Matériels :	Le	Les élèves
Etude de la	Exploitation		Planches	professeur	exploitent les
croissance en	de		montrant les	distribue	planches en les
épaisseur	documents		images de	les	observant
(15 mn)	sur la		cernes d'arbres	planches	minutieusement
	croissance		de différents	montrant	et répondent
	en épaisseur de troncs		âges, Méthode : Redécouverte Techniques : Questionnement	les images des cernes d'arbres d'âges différents.	aux questions du professeur
			Exploitation de Documents Exposé Organisation de la classe : mêmes groupes que la 3è séance et mêmes compositions	Il pose des questions pour amener les élèves à décrire la croissance en épaisseurs faire un lien entre l'âge de la plante et le nombre de cernes.

IV/ Évaluation (10mn)

Séance 4 : dernières observations, prises de mesures et traçage des graphes Date : jeudi...

I/ Objectifs pédagogiques

- Objectif opérationnel 18: Lors de la séance, les élèves s'entraident (coopèrent)

II/ Conduite de la leçon

1-Rappel : 2 mn

Q : Comment détermine-t-on l'âge d'un arbre à partir de sa coupe transversale du tronc ?

R : En comptant le nombre de cernes qui est égal à l'âge de la plante en années. 2-Prérequis : 4 mn

Le professeur va brièvement rappeler la notion de trait vertical nécessaire au traçage de diagrammes en bâton.

Il fera également déterminer la composition de l'atmosphère ordinaire par les élèves par questionnement :

Enfin, le professeur s'assure que les élèves maitrisent la notion de température : chaleur et de froid. Signaler que chez l'homme par exemple le froid c'est en deçà de

20° C et la chaleur au-delà de 20° C. Dire que chez les plantes c'est différent, il y a toujours chaleur et froid.

III/ Étapes et activités

Étapes et activités		Objectifs opérationnels	Moyens	Activités du professeur	Activités des élèves
Étape 1 :	Activité :	OO18	Matériels :	Le professeur	Les élèves
Dernières	Prises de		les jeunes	donne les	prennent
observations et	mesures		plantes en	consignes et	les
prises de mesures (20mn)			croissance de la 3è séances, mètre Méthode : Observation Techniques : -Observation libre -Observation dirigée -exposé	supervise les activités des élèves	consignes, observent les plantes suivies, mesurent, comptent et notent dans leurs cahiers d'expérien ces.
			Organisation de la classe : mêmes groupes que la 3è séance et mêmes compositions		Ils notent les aspects des autres plantes (couleur, solide/faibl e, feuilles aux bords nécrosés/fe uilles saines...)
Étape 2 :	Activité :	OO15, OO16,	Matériels :	Le professeur	Les élèves
Représentations graphiques (35mn)	Traçage de diagramme en bâtons/	OO17 et OO18	Cahiers, crayons, gommes	demande aux élèves d'exploiter les	exploitent les données de
	Histogramme		Méthode :	données de	tableau et
	et de la		Redécouverte	tableau pour	tracent le
	courbe de		Technique :	tracer un	diagramme
	croissance		Exploitation de document Organisation de la classe : mêmes groupes que la 3è séance et	diagramme en bâtons et la courbe de croissance à partir d'une plante de leur choix.	en bâton et la courbe de croissance dans le même repère.

			mêmes compositions
Étape 3 :	Activité 1 :	OO13 et	Matériels :	Le professeur	Les élèves
Étude des facteurs	Besoins de	OO14	les jeunes	fait comparer	confrontent
de croissance	sels		plantes en	les conditions	les
(35mn)	minéraux et		croissance de la	expérimentales	différentes
	de lumière. (20mn)		3è séances, mètre Méthode : Observation Techniques : -Observation libre -Observation dirigée questionnement -exposé Technique du Groupe Organisation de la classe : mêmes groupes que la 3è séance et mêmes compositions	(sans fumier/avec fumier, sans lumière/avec lumière, pour faire déduire par les élèves ces différents besoins de la plante lors de la croissance et les effets de leur manque.	situations expériment ales, répondent aux questions du professeur pour déduire les différents besoins et les effets de leur manque.
	Activité 2:	OO13	Matériels :	Le professeur	Les élèves
	besoins		Documents	distribue à	exploitent
	d'eau, d'air		décrivant des	chaque groupe	les
	et de chaleur		comptes rendus	un document	documents
	(10mn)		d'expériences sur les besoins d'eau, d'air et de chaleur (voir résumé de cours) Méthode : Redécouverte Techniques : -exploitation de documents questionnement	qui rend compte d'une expérience sur les besoins d'eau, d'air et de chaleur, il accorde aux élèves 5 mn pour l'exploiter et tirer les conclusions.	et tirent les conclusion s les unes après les autres.
			-exposé
			-Technique du
			Groupe

IV/ Évaluation (10mn)

V/ Résumé (à prendre dans le cahier de cours) (20mn) II/ Croissance des plantes à fleurs

1. Croissance en longueur

La racine croît par un allongement de la zone de croissance en s'enfonçant dans le sol. On peut mettre en évidence la croissance des racines en mesurant des racines de haricots germés sur du coton. La croissance de la racine peut être traduite par un diagramme en bâton « renversé »

Après leur germination, laissons croître les plantules dans les conditions d'arrosage différentes :

Lot 1 : absence totale d'eau (on n'arrose pas) Lot 2 : insuffisance d'eau (on arrose faiblement) Lot 3 : suffisance d'eau

- Les plantes du lot 1 flétrissent et meurent - Les plantes du lot 2 arrêtent de croitre - Les plantes du lot 3 croissent normalement - Les plantes du lot 4 meurent, noyées

Conclusion : Les plantes ont besoin d'eau pour croitre. Cette eau ne doit être ni insuffisante, ni en excès.

Résultats : Au bout de quelques jours, on constate que les plantes du lot 1 croissent normalement et sont vigoureuses. Les plantes du lot 2 deviennent frêles et jaunes. Elles finissent par mourir.

Résultats : dans les deux cas, les plantes cessent de croître et finissent par

NB : Les plantes des zones tempérées sont adaptées au froid et peuvent se développer à des températures très basses.

VI/ Récapitulatif de la séquence (1mn)

Les plantes à fleurs croissent en longueur et en épaisseur. Cette croissance se manifeste chez les jeunes plantes par un allongement et un grossissement des tiges et racines et aussi par une augmentation du nombre de feuilles. Chez les arbres la croissance en épaisseur se traduit par l'apparition d'une couche annuelle de bois appelée.

Pour croitre normalement les plantes ont besoin d'eau, de sels minéraux, de lumière, de chaleur et de gaz carbonique. Si ces facteurs manquent la croissance est ralentie et les plantes finissent par mourir. Ce sont ces facteurs qui permettent à la plante de se nourrir.

VII/ Bibliographie

-Biologie 6è, Bordas, Nouvelle collection Tavernier 1986. -Sciences de la Vie et de la Terre, 6è collection Planète vivante. -Sciences naturelles, 6è, Magnard, 1981.

Annexe II

Coche les bonnes réponses et complète la dernière si c'est nécessaire.

1- On fait germer une graine de haricot sur du sable pur et on arrose correctement la jeune plante placée à l'air libre. Qu'est-ce qui va se passer ?

2- Lorsqu'une jeune plante bien arrosée reste à l'obscurité pendant une semaine, qu'est-ce qui va se passer ?

4- La chambre de Moussa est très sombre (il fait noir). Il veut se cacher pour faire pousser dans sa chambre un pied de maïs jusqu'à la récolte. Il dit qu'il a de l'eau et un grand pot rempli de fumier. Est-ce que le maïs de Moussa va bien produire ?

Coche les bonnes réponses et complète la dernière si c'est nécessaire.

1- On fait germer une graine de haricot sur du sable pur et on arrose correctement la jeune plante placée à l'air libre. Qu'est-ce qui va se passer ?

2- Lorsqu'une jeune plante bien arrosée reste à l'obscurité pendant une semaine, qu'est-ce qui va se passer ?

Annexe III

Ministère de L'Enseignement Supérieur, de la recherche Scientifique et de l'Innovation

Bonjour/bonsoir cher(e) collègue ! Je me nomme SONDO Seydou, professeur certifié de SVT. Je prépare un master en didactique de biologie et je sollicite votre concours à travers ce questionnaire que j'aimerais que vous renseigniez.

Annexe IV

Indicateurs	N°	Prise en compte	Observations
Le contenu du cours est lié au vécu des élèves	1
Les objets d'étude (plants) existent dans la localité	2
Un engagement des élèves dans un processus d'investigation, d'échanges d'idées et de confrontation des preuves	3
De nouveaux concepts en rapport avec la séquence sont découverts	4
Les évaluations portent sur des objectifs cognitifs(C), méthodologiques (M) ou les deux à la fois (CM)	5
Le professeur /les élèves a/ont fait usage de technologies.	6

NB : - Pour les indicateurs 1, 2, 3 et 6, marquer une, deux ou trois croix en fonction de la fréquence ou de l'intensité.

-Pour l'indicateur 4, mentionner les concepts -Pour l'indicateur 5, marquer C, M ou CM.