Apprendre les sciences par la manipulation ou comment les expériences transforment un apprentissage.

Apprendre les sciences par la manipulation est un indispensable dans la boite à outils pédagogiques. Pourtant dans de nombreuses classes, les sciences restent cantonnées aux livres. Nous allons voir ensemble pourquoi il est temps de changer de stratégie !

Le cerveau apprend mieux en manipulant

Depuis le début du XIX^ème siècles, de nombreux pédagogues mettent en avant l’importance de la manipulation dans les apprentissages. Que ce soit Célestin Freinet, Maria Montessori ou Ovide Decroly, tous sont unanimes : le jeu et la manipulation permettent aux enfants de s’approprier de nouvelles connaissances. 

Pourquoi ? Tout simplement parce que lors de la manipulation, plusieurs « sens » sont mobilisés. Le son, le geste, le ressenti, l’émotion, la vue, la réflexion…tout cela va concourir à construire une connaissance beaucoup plus solide et ancrée dans la vie puisque de nombreuses connexions neuronales auront été stimulées.

Nous-mêmes, en tant qu’adultes, nous n’imaginerions pas passer le permis de conduire sans avoir jamais tenu un volant entre nos mains, faire un dessert digne d’un étoilé Michelin sans avoir mis les pieds dans une cuisine ou encore apprendre la guitare sans avoir d’instrument entre les mains !

Il faut donc manipuler, tester, toucher, expérimenter pour appréhender de nouvelles choses !

Le besoin de manipulation dans tous les domaines

Mais ce besoin de manipuler est-il présent dans toutes les matières ? La réponse est OUI, un grand OUI ! Il faut manipuler pour comprendre !

Dans les maths : cela va de soi !

Je repense à mon grand qui, en rentrant de l’école un soir, me dit inquiet : « maman, y’a une copine qui pleurait parce qu’elle n’arrivait pas à faire des divisions et la maîtresse a dit que, nous aussi, quand on apprendrait la division on allait pleurer parce que c’est difficile ! » Je passe sous silence le discours pédagogique de la maîtresse. Mais mon cœur de maman s’est serré ! Non, les divisions ne sont pas synonymes de larmes !

J’ai sorti mon matériel de mathématiques. Rien d’extraordinaire ! Des petits carrés de carton pour symboliser des unités, des petites baguettes de carton pour symboliser des dizaines et des grands carrés de carton pour symboliser des centaines. On touche, on manipule, on partage… la division est passée crème ! Le voilà en parfaite confiance face à cet Everest mathématique, aucune larme et une parfaite connaissance des divisions après quelques semaines. Voilà comment une manipulation permet d’ancrer une notion en toute simplicité !

Et pour le français ? C’est le même mécanisme ! Ecrire des mots sur des papiers, les découper, les manipuler, les déplacer…et voilà qu’une phrase prend forme sans douleur.

La géographie ? Quoi de mieux que de créer une carte, une maquette pour appréhender la Terre et l’environnement ?

L’histoire prend vie avec une frise chronologique que l’on agrémente de dessin, de photo et pourquoi ne pas « rejouer » une période historique ? Enfiler un costume de Napoléon ou de Jules César, d’un serf ou d’un artisan médiéval… et ces périodes n’auront plus de secret pour les enfants !

Apprendre les sciences par la manipulation, c’est aussi possible 

Les sciences ne font pas exceptions ! Biologie, physique, chimie…Les sciences sont vivantes ! Il est vrai que les anciens livres des « leçons de choses » comme on les appelait à cette époque sont magnifiques ! Les illustrations sont splendides… mais on retient bien mieux les différentes parties d’un arbre ou d’une feuille en regardant, en touchant cet arbre ou cette feuille ! Les équations chimiques prennent vie lorsqu’elles sont visibles et pas seulement écrites ! Les expériences rendent les sciences concrètes pour les enfants !

Et je vais te faire une révélation : lire un protocole expérimental n’est pas faire une expérience. Observer un schéma n’est pas observer une expérience. Lorsque l’expérience est vécue, réalisée, observée, comme je le disais précédemment, ce sont tous les « sens » (au sens large du terme) qui sont mis en branle pour former des connexions à l’intérieur du cerveau pour ancrer la connaissance.

On pense souvent que les sciences ne sont que des théories fumeuses, que les chercheurs fous alignent des idées sans queue ni tête, qui apparaissent alors comme par magie dans un livre de sciences qu’un enfant doit ensuite ingurgiter.

La vraie vie des sciences est complètement différente : on se questionne, on fait une hypothèse, on teste, on manipule, on fait des erreurs et on recommence. Un enfant, en manipulant, va donc avoir la même approche qu’un scientifique. Même si l’adulte connait le résultat de l’expérience, connait le mécanisme derrière telle ou telle réaction, on peut accompagner l’enfant à se poser des questions, à imaginer des solutions/ des réponses (autrement dit, on fait des hypothèses, comme tout bon scientifique !)

Et qui sait ? Peut-être bien que l’expérience ne nous donnera pas le résultat attendu ! C’est alors qu’il faudra réfléchir, faire de nouvelles hypothèses et tester à nouveau ! Non seulement l’enfant aura appris une connaissance mais il aura aussi appris à questionner ce qu’il y a autour de lui, réfléchir, mettre en place un procédé de vérification, émettre des hypothèses…tout cela sans même s’en rendre compte ! Je te le redis, la pédagogie active a toute sa place en sciences !

Faire des expériences, ce n’est pas faire du bazar

Je t’entends déjà émettre des objections : faire des expériences avec des enfants, c’est synonyme de bazar, saleté, risque, produits dangereux… Eh bien non ! Loin de là ! 

Les expériences ne sont pas des jeux qui servent à mettre du bazar. Elles sont pensées pour répondre à une question. Adaptée au niveau de l’enfant, une expérience va avoir un but bien précis et pourra être faite par l’enfant lui-même (donc sans produit dangereux, simple à réaliser, sans matériel spécifique…) Tout du moins, c’est ainsi que je conçois les expériences que je propose sur mon site internet Sciences Ludiques. En utilisant ce que tu as dans ta cuisine : de l’eau, du vinaigre, une allumette, du bicarbonate de soude, un entonnoir…tu vas pouvoir faire toucher du doigts les plus grands principes des sciences : la cristallisation, la surfusion, l’ADN, la pression, la formation des nuages, la combustion…Toutes ces grandes questions deviennent accessibles et, surtout, compréhensibles pour les enfants grâce à des expériences simples!

On connait déjà le résultat parce que ce sont des expériences qui ont été faites et refaites. Mais l’adulte n’est pas là pour imposer un savoir mais pour guider une découverte, poser des questions, participer à l’élaboration d’une réponse (et éventuellement chercher avec l’enfant cette réponse…puisque les enfants ont le don de trouver des questions auxquelles on ne pense pas et donc auxquelles on n’a pas forcément les réponses !)

L’enfant va tester, chercher, observer, découvrir, faire des liens et…mémoriser sans s’en rendre compte !

L’apprentissage scientifique par l’expérience à toute sa place dans la panoplie des outils pédagogiques !

Les sciences sont accessibles à tous

Apprendre les sciences par la manipulation est donc accessible à tous. Avec ou sans formation scientifique, avec ou sans matériel scientifique, les expériences sont possibles et ouvrent la voie vers une culture scientifique essentielle au quotidien. Comprendre ce qui nous entoure, des phénomènes météorologiques aux maladies, en passant le fonctionnement d’un ordinateur…les sciences sont partout autour de nous. Les dernières années nous le prouvent, les sciences font même partie du débat politiques (pandémie, vaccin, radiations…) avoir un bagage culturel scientifique n’est pas un petit plus sur un CV, c’est un élément clé pour être pleinement conscient du monde dans lequel nous vivons et choisir la voie qui nous plait en toute connaissance de cause. Avoir quelques notions scientifiques permet de comprendre les débats, d’écouter les arguments des uns et des autres et de se faire un avis éclairé sur des sujets incontournables.

Alors non, faire des expériences avec son enfant, ce n’est pas juste partager un bon moment. C’est construire sa curiosité, bâtir sa culture scientifique et sculpter son avenir !

Alors dis-moi, quelle expérience vas-tu faire avec ton enfant ?