Collaborer à des fins d’apprentissage en science et technologie au primaire : un accompagnement pédagogique en réseau significatif pour le développement professionnel

Sandrine Turcotte et Christine Hamel

VOL. 25, No. 1

Résumé

Dans le cadre de l’initiative québécoise de l’École éloignée en réseau (ÉÉR), un accompagnement technologique et pédagogique sur Internet a permis de soutenir le développement professionnel d’enseignants qui mettaient en œuvre de nouvelles pratiques pédagogiques au moment où ils en ressentaient le besoin, et ce malgré leur éloignement géographique. Cet article détaille plus spécifiquement l’accompagnement en réseau d’enseignants qui ont choisi de faire collaborer leurs classes afin de résoudre des investigations scientifiques et technologiques dans un contexte de réforme du curriculum au Québec. Les résultats témoignent de la pertinence et de l’efficacité de cette nouvelle façon de faire, tant pour les enseignants qui développent leurs pratiques que pour les accompagnateurs chercheurs qui alimentent leurs réflexions à distance.

Abstract

As part of the Québec-based intiative of the École éloignée en réseau (ÉÉR), a web-based technological and educational coaching system allowed teachers who were developing new educational practices in science and technology to receive support when they needed it and wherever they were located. This article presents the results of a case study of a group of elementary school teachers who used this networked support model to help them implement a networked, collaborative approach for teaching the scientific process. The results show the relevance and the effectiveness of this new way of doing things, both for the teachers who are developing their practices and for the coaching researchers who contribute their input on the questions raised.

Introduction

Dans le cadre de l’initiative québécoise de l’École éloignée en réseau (ÉÉR), qui vise à enrichir l’environnement d’enseignement et d’apprentissage de petites écoles rurales par le biais de l’utilisation des technologies de l’information et des communications (TIC), une étude de cas  (Yin, 1994) a été menée spécifiquement sur l’utilisation de ces outils pour soutenir l’apprentissage des sciences et technologies dans des petites classes du primaire de l’ÉÉR. Ainsi, une douzaine d’enseignants ont été accompagnés durant une année scolaire complète. Le but de cet accompagnement était de les amener à mettre en œuvre dans leur classe des investigations en réseau, c’est-à-dire en collaboration avec une autre classe, afin d’amener les élèves à (a) vivre des investigations scientifiques en réseau, (b) développer une meilleure compréhension du processus de démarche dite scientifique, et (c) améliorer la capacité des élèves à générer des explications par rapport aux phénomènes scientifiques étudiés. De leur côté, les enseignants allaient profiter de cet accompagnement personnalisé pour développer leurs compétences à planifier et mettre en œuvre des investigations scientifiques en réseau. Dans le contexte d’une réforme du curriculum entreprise depuis 2001 dans les écoles primaires québécoises, cette initiative d’accompagnement en réseau visait à rendre disponibles davantage de ressources pour de très petites écoles primaires de la province de Québec. De fait, pour les enseignants de ces écoles, il était souvent difficile voire impossible d’avoir accès à du développement professionnel étant donné leur éloignement géographique (Laferrière, Breuleux & Inchauspé, 2004). À cet égard, Houle (2001) précisait que la mise en œuvre du programme en science et technologie présentait des défis étant donné que les croyances des enseignants n’étaient souvent pas pertinentes avec les visées de celui-ci.

Cette expérience unique d’accompagnement en réseau en science et technologie allait également amener à poursuivre l’étude de l’accompagnement pédagogique en réseau, développer de nouvelles connaissances sur la recherche-action soutenue par le réseau, et identifier les difficultés rencontrées et les conditions permettant de réussir ce type d’accompagnement impliquant une relation collaborative réciproque entre l’université et l’école dans un contexte d’innovation pédagogique unique. De fait, le but de l’accompagnement visait à répondre aux besoins des enseignants en lien avec leurs intentions pédagogiques pour le programme de science et technologie. Dans une dynamique créative, les chercheurs et les enseignants construisaient des investigations scientifiques qui allaient être réalisées par plusieurs classes à la fois en collaboration.

Dans un tel contexte, quelle forme peut prendre l’accompagnement pédagogique en réseau d’une douzaine d’enseignants qui souhaitent mettre en œuvre des activités d’investigation entre des classes éloignées qui utilisent des outils Internet?

Cadre théorique et conceptuel

Lancée en 2002 dans trois commissions scolaires québécoises, l’initiative de l’École éloignée en réseau (ÉÉR), dirigée par le Centre francophone d’informatisation des organisations (CEFRIO), est née de la volonté du ministère de l’Éducation, des Loisirs et du Sport (MELS) de trouver des solutions nouvelles pour répondre aux différents besoins des petites écoles rurales en profitant de l’accès à la fibre optique se déployant sur le territoire. L’ÉÉR vise donc à enrichir l’environnement d’apprentissage des élèves ainsi que de briser l’isolement professionnel des différents intervenants scolaires en favorisant le travail en collaboration soutenu par des outils synchrones et asynchrones. Maintenant présente dans 22 commissions scolaires et dans plus de 200 écoles primaires et secondaires, l’ÉÉR est un exemple unique de collaboration université-milieu avec l’Université Laval, l’Université du Québec en Outaouais (UQO), l’Université du Québec à Chicoutimi (UQAC) et l’Université McGill.

Accompagnement dans l’école éloignée en réseau

Depuis ses tous débuts, la question de l’accompagnement des enseignants est apparue comme centrale à la réalisation de l’ÉÉR. Comment allait-on organiser un accompagnement des enseignants qui permettrait de répondre à leurs besoins tout en respectant les orientations et les objectifs visés par le projet de recherche et ainsi répondre aux résultats attendus par le MELS ? Pouvait-on concevoir une façon d’accompagner les enseignants qui respecterait leur rythme d’adoption du concept et qui serait différente des sessions de formations ponctuelles qui sont les formules les plus souvent adoptées en développement professionnel, mais qui ne semblaient pas coller à ce contexte particulier?

La recherche a déjà démontré à quel point il est difficile d’entreprendre des changements profonds dans les systèmes et les organisations en général, et en éducation (Banathy, 1991;  Christensen, Johnson et Horn, 2008; Cuban, 1986; Ely, 1990, 1999). Le cas des innovations par le biais des TIC ne fait pas exception, bien au contraire (Fishman, 2000; Cuban, 1999; Karsenti, 2004; Larose et Karsenti, 2004; Plante et Beattie, 2004, entre autres). Ces auteurs ont maintes fois démontré les difficultés rencontrées lors de différentes initiatives visant l’intégration des TIC en éducation. Souvent, le manque de connaissances et de compétences des enseignants à bien intégrer ces outils a été pointé du doigt, bien sûr en lien avec un manque de ressources humaines et matérielles dédiées pour faciliter leur développement professionnel (Becker et Riel, 2000 ; Cuban, 1999, 2000 ; Ely, 1999).

Par ailleurs, l’offre pour la formation continue des enseignants, lors de la mise en œuvre du nouveau curriculum, est plutôt limitée : soit on offre périodiquement des formations sur un outil ou un autre, soit on présente des pratiques exemplaires ou soit, plus rarement, on libère une ressource compétente quelques heures pour le soutien des collègues dans le milieu (Guskey, 1995; Knapp, 1997; Lieberman, 1995; Lieberman & Millers, 2001 ; Loucks-Horsley, Hewson, Love & Stiles, 1998). Malgré ces options, il n’existe pas beaucoup d’initiatives à faible coût qui permettent de répondre au besoin des enseignants au moment même où ils éprouvent des difficultés, nommément dans la classe, directement dans le feu de l’action. Était-il possible d’envisager ce type d’accompagnement dans l’ÉÉR afin de rendre disponibles davantage de ressources pour des enseignants isolés ?

L’équipe de recherche a donc formé l’équipe de recherche et d’intervention (ÉRI) en proposant, entre autres, de fournir une offre de soutien « juste-à-temps » aux participants sous la forme d’une présence constante en ligne, dans une salle de vidéoconférence, et ce durant toute l’année scolaire (Collègues et auteure, soumis; Collègues et auteure, 2009). Jumelée à des rencontres plus formelles dans les différents sites et aux échanges par courriel ou par téléphone entre l’ÉRI et les participants, cette innovation pédagogique est devenue une partie centrale de l’accompagnement de l’ÉÉR. Différents textes ont d’ailleurs déjà traité de cette question (Collègues et auteure, soumis; Collègues et auteure, 2009; Collègues et auteure, 2008a ; Collègues et auteure 2008b; Laferrière, Breuleux, et Inchauspé, 2004).

Les sciences et technologies dans l’ÉÉR

C’est dans ce contexte d’accompagnement particulier qu’est né le besoin d’aller plus loin et d’offrir un accompagnement ciblé directement sur l’enseignement et l’apprentissage des sciences et technologies dans l’ÉÉR. En effet, des enseignants du primaire, actifs dans l’ÉÉR depuis quelques années, ont accepté de participer à une étude plus pointue sur l’investigation en science soutenue par des outils de collaboration sur Internet. Ces enseignants avaient eux-mêmes relevé certaines difficultés à enseigner le programme de science et technologie dans leur classe et envisageaient difficilement de le faire en collaboration avec une autre classe en réseau. Ainsi, ils voyaient là une belle opportunité de développement professionnel sur cette question. Pour sa part, la chercheure principale développait un contexte de recherche singulier alliant à la fois les domaines de la didactique des sciences et de l’intégration des TIC à l’enseignement.

Bien que le contexte particulier de l’ÉÉR soit partie prenante de cette étude, il reste que les classes ÉÉR font face aux mêmes défis que les autres classes en ce qui a trait à l’enseignement et l’apprentissage des sciences. Entre autres, l’absence d’heures attribuées spécifiquement aux sciences dans le régime pédagogique (Auteure, 2008) et d’évaluation uniforme envoie un message équivoque quant aux attentes du MELS face à cette discipline (Sauvé, 2009). Comme ces heures de sciences sont sensées être intégrées aux autres disciplines sans être spécifiquement dédiées, visant ainsi le développement d’une approche plus culturelle des sciences intégrées dans les autres disciplines (Inchauspé, 2005), ceci a souvent pour effet de reléguer cette discipline au second rang pour les enseignants.

Par ailleurs, d’autres facteurs peuvent expliquer l’état de l’enseignement des sciences au niveau primaire. Windshitl (2002) a étudié les croyances épistémologiques des futurs maîtres face à cette discipline. Il en retient que leur manque d’expérience concrète personnelle d’une investigation, du questionnement initial à la planification des expériences permettant de répondre à la question, explique en grande partie pourquoi ils seront réticents à l’idée de faire des activités de cette nature avec leurs élèves. D’autres auteurs ont relevé les difficultés rencontrées par les enseignants du primaire québécois dans l’enseignement des sciences en s’intéressant eux aussi à leurs croyances face à la discipline (voir le livre de Lafortune, Deaudelin, Doudin et Martin (2003), entre autres). De leur propre aveu, les enseignants qui ont participé à la présente étude se disaient peu à l’aise avec les contenus du programme et peu intéressés par la discipline en elle-même. Ainsi, les activités scientifiques dans leur classe étaient peu nombreuses durant l’année et souvent reliées à des thèmes mieux connus, sur les animaux par exemple. D’autres préféraient carrément s’arranger avec un ou une collègue et se charger d’enseigner l’univers social aux deux classes en échange des sciences. Tous ont cependant reconnu le grand intérêt des élèves pour cette discipline qui est souvent perçue comme étant plus active, notamment par ces formules pédagogiques typiques que sont les expériences de laboratoire, les manipulations et autres formules fortement associées à la discipline.

Pour ces différentes raisons, l’idée d’un accompagnement individualisé ciblé spécifiquement sur des activités portant sur le programme de science et technologie, dans le contexte particulier de l’ÉÉR et sur une année scolaire complète, a été bien accueillie par les enseignants approchés pour participer à cette étude. Le besoin d’accompagnement ressenti et les nouvelles possibilités offertes par le réseau ont donc permis d’explorer et de construire cette nouvelle façon de faire.

Investigation et démarche scientifique

Les recherches en didactique des sciences et en sciences cognitives ont identifié depuis un certain moment l’importance de l’investigation comme formule pédagogique permettant aux élèves de mieux apprendre les sciences (American Association for the Advancement of Science [AAAS] 1994; Bransford, Brown et Cocking, 2000; Krajcik, Blumenfeld, Marx, Bass, Fredricks et Soloway, 1998 ; National Research Council [NRC], 1996). Il a été démontré que ce type d’activité pédagogique mettant en action les élèves est une façon efficace pour eux de s’approcher le plus possible de ce qu’est la véritable activité scientifique (Barab et Hay, 2001; Roth et Bowen, 1995). Par ailleurs, on insiste souvent sur l’apprentissage de la démarche dite scientifique comme étant un élément central de l’activité scientifique, mais il reste que cette démarche reste souvent comprise comme étant une sorte de « recette » linéaire à appliquer plutôt que comme un processus itératif, ce qu’elle est réellement pour le scientifique. À ce titre, plusieurs auteurs insistent sur l’importance de faire vivre aux élèves des investigations scientifiques qui mettent en œuvre une démarche dite scientifique incluant, entre autres, le questionnement, la génération d’hypothèses, les expérimentations, la collecte de données, l’analyse et la présentation des résultats (Caillé et Couture, 2002; Cariou, 2007; Calvet, Giordan et Pellaud, 2008; McNeill, Lizotte, Krajcik et Marx, 2006; Metz, 2004 ; Thouin, 2006). D’autres soulignent l’importance de bien distinguer avec les élèves la différence entre les différents éléments de ce type de processus, notamment la différence entre une théorie et une prédiction (Herrenkohl, Palincsar, DeWater et Kawasaki, 1999). La présente étude visait d’ailleurs cet objectif comme nous le verrons plus bas.

Dans le contexte de l’ÉÉR, l’investigation en collaboration peut prendre une autre forme. En effet, en mettant à contribution deux classes éloignées pour vivre une investigation scientifique, les possibilités d’interaction se multiplient et, avec elles, les opportunités de tirer profit d’un bassin d’idées élargi, ce qui fait habituellement défaut aux très petites classes, les interactions étant limitées. En outre, l’investigation en collaboration nécessite également une planification différente de l’activité proposée aux élèves. Par exemple, les enseignants doivent coordonner plus en détail les différentes étapes de la séquence d’apprentissage et d’évaluation (SAÉ) s’ils veulent tirer le maximum des moments d’échange entre leurs élèves et s’assurer que tous participent de manière à apprendre.

D’autre part, les enseignants et les élèves de l’ÉÉR bénéficient d’outils qui permettent de réaliser des activités d’apprentissage en réseau. D’abord, pour les échanges en temps réel (synchrones), ils peuvent utiliser un outil de vidéoconférence très simple, iVisit, qui offre un espace protégé aux élèves et qui permet d’échanger à plusieurs tout en voyant tous les participants. Facile d’utilisation et peu coûteux, le serveur iVisit de l’ÉÉR est le même pour toutes les écoles ÉÉR, ce qui permet des échanges entre les écoles de commissions scolaires différentes. D’autre part, les participants de l’ÉÉR ont accès au Knowledge Forum (KF) pour leurs échanges à l’écrit en mode asynchrone. Le KF a été développé en s’appuyant sur trois décennies de recherche en sciences cognitives et en compréhension de textes (Scardamalia et Bereiter, 1991, 2003; Scardamalia, Bereiter et Lamon, 1994) et vise, entre autres, la coélaboration de connaissances et le développement d’habiletés métacognitives qui sont fortement liées à la réussite scolaire (Brown, 1997). Le KF a d’ailleurs remporté un prix prestigieux témoignant de ses solides assises conceptuelles et théoriques (Best Technology Application of the Decade, CSCL, 2005). Bien sûr, d’autres outils sont également à la disposition des élèves et des enseignants compte tenu de leur accès à la large bande passante (courriel, Web, clavardage, etc.).

Dans ce contexte, la présente étude se penche sur l’accompagnement d’enseignants de l’ÉÉR qui souhaitent planifier et réaliser des activités en science et technologie, principalement des investigations scientifiques, mais plus spécifiquement en utilisant les outils de l’ÉÉR que sont iVisit et le KF pour soutenir le travail des élèves. À cette fin, il leur fut proposé d’utiliser des échafaudages propres à la démarche scientifique (ma théorie, ma prédiction, mes observations et je fais des liens) pour étayer le discours écrit des élèves qui coélaborent leurs connaissances sur différents phénomènes scientifiques et technologiques. Il fut également proposé d’utiliser ces mêmes échafaudages dans la classe en vue d’amener les élèves à mieux comprendre et mettre en œuvre les différentes étapes de la démarche scientifique.

En ce qui a trait à l’accompagnement en réseau de ces enseignants, la présente étude vise à identifier et documenter (a) quelles sont les réussites et les difficultés rencontrées lors de cet accompagnement, (b) quelles sont les pistes d’amélioration qui émergent de cette expérience, et (c) comment réinvestir les apprentissages réalisés dans de futures activités d’accompagnement en réseau, que ce soit en science et technologie au primaire comme dans d’autres contextes.

Méthodologie

Inscrite dans un plus grand projet d’expérimentation de devis (Design experiment, Brown, 1992), la présente étude s’intéresse plus particulièrement au cas de la didactique des sciences et technologies dans la classe en réseau. À cette fin, cette étude de cas vise à documenter plus spécifiquement le cas d’enseignants de l’ÉÉR ayant choisi de mettre en route des activités scientifiques et technologiques en collaboration avec d’autres classes situées dans d’autres lieux, via les TIC.

Sujets

Les sujets sont treize enseignants du niveau primaire, dont deux hommes, de trois commissions scolaires au Québec. Ils cumulent entre une et dix-neuf années d’expérience comme enseignants, et entre une et trois années d’expérience dans l’ÉÉR. La distinction est importante puisqu’on a observé que les enseignants ayant plus d’expérience dans l’ÉÉR sont plus enclins à utiliser le KF, et ce plus souvent dans leur classe. Ces résultats seront traités dans un prochain rapport de recherche.

Collecte de données

Les données recueillies sont nombreuses et proviennent de différentes sources afin de permettre une meilleure triangulation des données (Design-Based Research Collective, 2003). Elles ont été recueillies durant l’année scolaire 2005-2006. D’abord, toutes les contributions faites sur le KF par les élèves comme par les enseignants sont sauvegardées sur le serveur et informent sur le travail effectué à l’écrit. Ensuite, des notes d’observation participante ont été prises tout au long de l’année scolaire lors des rencontres et des échanges avec les enseignants et les élèves. Les courriels d’échange entre la chercheure et les enseignants ainsi que certaines rencontres en vidéoconférence ont également été sauvegardés. Finalement, des rencontres sur le terrain ont permis de tourner des clips des élèves en action, mais aussi de faire des entrevues avec les enseignants à différents moments clés durant l’année. Ceci forme l’ensemble des données collectées pour cette étude. Les données proviennent donc de sources variées et elles permettent de trianguler les résultats afin d’assurer une meilleure validité de la présente étude (Design-Based Research Collective, 2003). L’expérimentation de devis a deux grands axes soit le développement du devis et l’analyse de celui-ci. Ainsi, dans cette étude le devis développé concerne l’accompagnement pédagogique itératif du groupe de sujets et l’analyse du devis vise à identifier les résultats de l’accompagnement pédagogique dans la pratique des enseignants et l’apprentissage des élèves.

Développement du devis

Après une première rencontre avec les enseignants participants, à la fin de l’année scolaire qui a précédé la présente étude, des idées d’activités à réaliser à l’automne avaient été choisies. Visant à soutenir le processus d’investigation des élèves, il fut convenu d’utiliser les échafaudages proposés par la chercheure dans le KF (ma théorie, ma prédiction, mes observations, je fais des liens). Les échafaudages sont une affordance du KF qui permettent à l’auteur d’une note de préciser son intention d’écriture et qui vient appuyer la métacognition des élèves (voir Scardamalia et Bereiter, 2003). La chercheure allait rencontrer les classes en début d’année scolaire pour discuter de la signification de chacun avec les élèves et en arriver ainsi à une compréhension commune des échafaudages.

S’appuyant sur les travaux de Palincsar et Herrenkohl (2002), il fut décidé qu’on attribuerait l’échafaudage « ma théorie » pour partager une explication d’un phénomène, qu’elle apparaisse farfelue ou nom. Ainsi, les élèves étaient invités à s’approprier le terme théorie et non pas à l’associer uniquement à des explications scientifiquement prouvées et immuables comme il est souvent perçu. L’échafaudage « ma prédiction » quant à lui, servirait à partager les observations que les élèves s’attendaient à faire, compte tenu de leur théorie de départ sur le phénomène exploré. On utiliserait « mes observations » pour partager ce qu’on avait effectivement pu observer durant les manipulations et expérimentations faites en classe. Finalement, l’échafaudage « je fais des liens » serait utilisé au moment où l’on ferait les liens qui s’imposent entre les premières théories et prédictions faites et ce qui avait ensuite été observé. Il allait de soi que cette dernière étape s’avérerait cruciale pour ancrer les apprentissages des élèves et bien leur faire comprendre que les observations permettent de confirmer ou d’infirmer nos explications de départ afin d’en arriver à une théorie qui explique le mieux possible le phénomène exploré.

Les rencontres avec les enseignants ont également permis d’identifier les différentes conceptions de ce que constitue la démarche scientifique et des façons de la mettre en pratique dans la classe. Aussi, ce fut l’occasion de déterminer les objectifs de développement professionnel que chacun visait par rapport à leur enseignement des sciences et technologies. Entre autres, il apparaissait important d’en arriver à développer une compréhension commune de la démarche scientifique et de l’investigation puisque plusieurs enseignants s’estimaient peu à l’aise avec le contenu du programme et n’avaient pas eu l’occasion de vivre eux-mêmes une investigation scientifique complète. Ceci avait pour conséquence directe qu’ils étaient moins enclins à essayer de nouvelles choses en sciences avec leurs élèves parce qu’ils se sentaient mal à l’aise avec les différents savoirs essentiels et peu sûrs d’eux sur cette question.

Par ailleurs, l’accompagnement proposé incluait un accompagnement individualisé pour planifier, coordonner, mettre en œuvre et évaluer le travail des élèves en réseau par la chercheure principale, tout en partant toujours cependant des besoins et intérêts des enseignants. Ainsi, les échanges qui ont eu lieu pendant l’année ont traité de sujets variés tels que le choix des thèmes abordés, l’identification de questions de départ pour les investigations, la planification du déroulement des activités, l’organisation des activités en classe par rapport à celles réalisées en réseau, ainsi qu’un retour sur l’avancement du discours des élèves en cours d’activité et en fin de SAÉ.

En décembre, une itération plus formelle fut préparée et distribuée aux enseignants. Elle incluait le nombre de notes écrites par classe, entres autres. Des observations sur le taux de lecture et d’élaboration furent également fournies aux enseignants. Des rencontres par vidéoconférences et des échanges par écrit ont permis ensuite de faire un retour sur l’itération pour mieux réinvestir les apprentissages réalisés dans les activités du reste de l’année. Finalement, des entrevues avec les enseignants ont été réalisées en fin d’année scolaire.

Analyse du devis

Cette étude regroupe les résultats principaux tirés d’une expérimentation de devis (voir Auteure, 2008) afin d’en tirer une étude de cas spécifique sur l’accompagnement en réseau. Ainsi, le choix des résultats discutés et présentés ici s’appuie sur des données qualitatives et quantitatives décrites avec plus de détails ailleurs. Les résultats présentés sont le reflet de l’accompagnement pédagogique en réseau effectué par la chercheure principale lors de l’expérimentation de devis. Entre autres, des analyses ont été effectuées sur les contributions des élèves sur le KF afin d’illustrer la nature des échafaudages utilisés et valider si l’utilisation des échafaudages était cohérente avec le contenu des contributions. Un accord interjuge (84,78%) a été conduit afin d’assurer la validité des résultats obtenus (Miles & Huberman, 1994). Cette analyse a permis de valider la portion de devis qui porte sur l’accompagnement pédagogique sur l’utilisation des échafaudages scientifiques.

Par la suite, une analyse par thématique des rencontres avec les enseignants a été faite à l’aide des entrevues réalisées à la fin de l’année scolaire de même que des rencontres enregistrées en vidéoconférence durant l’année scolaire, des échanges par courriel et des notes de recherche partagées avec les participants, appuyées par les données quantitatives récoltées sur la participation des élèves. Les propos des participants ont fait émerger les thématiques principales présentes dans cette étude. Les unités de sens thématiques sont riches en information et elles sont les unités de sens à privilégier entre toutes (Krippendorf, 2004, p.109). Dans la présente étude, les thématiques ciblées portent principalement sur l’utilisation des échafaudages dans l’investigation scientifique, les connaissances antérieures des élèves, le questionnement authentique, la planification en collaboration et les impacts de l’accompagnement pédagogique.

Résultats

Un accompagnement par modelage

Un premier élément positif relevé a été la première visite de la chercheure principale dans les classes afin de démarrer la première investigation. Lors de cette rencontre, la présence de la chercheure a permis de modeler certaines choses, entre autres la signification de chacun des échafaudages en lien avec la démarche scientifique et son utilisation en sciences. Ainsi, certains enseignants qui ne se sentaient pas à l’aise eux-mêmes pour présenter les échafaudages ont pu voir de quelle façon on pouvait procéder, et ce faisant comment il était possible d’introduire la démarche scientifique auprès de leurs élèves. Cette rencontre a également permis de modeler la façon de lancer une discussion avec des élèves et de leur faire émettre leurs théories et leurs prédictions, c’est à dire leurs connaissances antérieures sur un sujet donné. Certains enseignants avaient le réflexe d’être assez directifs et d’attendre une certaine forme de « réponse » de la part de leurs élèves, ce qui a parfois eu pour effet de limiter l’étendue des idées générées. Dans ces quelques cas, le retour sur l’activité entre la chercheure et les enseignants a permis de revenir sur ces incidents critiques et de réaffirmer l’importance de laisser les élèves s’exprimer plus librement, quitte à revenir ensuite sur les idées les plus porteuses à l’aide des autres élèves. Ainsi, cette première rencontre en face à face constituait un résultat important qui a permis de démarrer le travail d’accompagnement en réseau puisque la chercheure, ayant guidé les enseignants dans leur classe avec les élèves, pouvait ensuite assurer un suivi auprès d’eux à distance. Une enseignante expliquait : « La présence de la chercheure dans la classe m’a permis de voir comment faire pour davantage laisser de place aux élèves en science ».

L’utilisation des échafaudages est rapidement entrée dans les pratiques. Les élèves utilisaient déjà une série d’échafaudages propre à la coélaboration de connaissances dans leurs autres projets sur le KF, mais cette fois il s’agissait d’utiliser une différente série d’échafaudages, le principe et l’outil en soi faisant déjà partie de leurs routines sur le KF. Par contre, c’est de les utiliser de façon cohérente qui s’est révélé plus difficile qu’escompté. En effet, comme il a été traité ailleurs (Auteure, 2008), les élèves ont eu du mal à utiliser de façon cohérente les échafaudages liés à la démarche d’investigation. Par utilisation cohérente on entend le fait, par exemple, de bien avoir écrit une théorie plutôt qu’une prédiction si on utilise l’échafaudage « ma théorie ». À titre illustratif, le niveau de cohérence pour six classes analysées dans Auteure, 2008 pour différentes activités, allait de 31,25% à 100%. Il aurait été souhaitable de noter de plus importantes améliorations sur cette question d’une activité à l’autre, mais ce ne fut pas le cas. Lors des rencontres de fin d’année cependant, les enseignants étaient d’avis qu’ils n’avaient pas suffisamment insisté à ce propos et qu’ils aimeraient le faire à l’avenir. Une façon de procéder aurait été de modeler l’utilisation des échafaudages directement dans le KF, par exemple. Le modelage des enseignants directement dans le KF aurait sans doute également permis de relancer des fils de discussion trop soudainement interrompus ou de valoriser les fils de discussion les plus riches.

Une planification plus efficace

L’étude a également relevé qu’il était plus profitable pour les enseignants de se rencontrer plus fréquemment, mais moins longtemps, plutôt que de prévoir des rencontres plus longues, mais plus espacées. C’est le constat que plusieurs enseignants ont fait, au sujet tant de leurs rencontres de coordination que de celles prévues avec la chercheure. Ainsi, on a évité un certain essoufflement de la motivation à collaborer, ce qui a été vécu à l’automne par certains d’entre eux. De la même manière, il est apparu nettement plus efficace de planifier le déroulement de toutes les activités d’une investigation sur un plus court laps de temps (intensif sur deux ou trois semaines, par exemple), plutôt que de les étendre sur toute une étape scolaire (deux ou trois mois). En planifiant sur une plus longue période, premier réflexe naturel quand on suit les heures de sciences et technologies prévues au régime pédagogique, on risque non seulement de perdre l’élan naturel des élèves pour l’investigation, mais aussi celui des enseignants. Au contraire, en planifiant de faire avancer les activités sur quelques semaines seulement, on réussit plus facilement à maintenir l’intérêt des élèves, tant à écrire leurs notes qu’à lire celles de leurs collègues de l’autre classe.

Un processus itératif afin de guider la démarche

Un autre point fort de l’accompagnement en réseau relevé par les enseignants a été le document de l’itération préparé pour chacun d’entre eux et détaillant l’activité de leurs élèves sur le KF durant l’automne. En effet, la plupart des enseignants ont trouvé pertinent et informatif de connaître la moyenne des notes écrites, le taux d’élaboration et le taux de lecture de leurs élèves. Ceci leur a permis de voir plus clairement les points sur lesquels ils voudraient insister au retour des Fêtes, notamment que, contrairement à leurs croyances de départ, les élèves n’ont pas naturellement tendance à se répondre entre eux, mais plutôt à répondre à l’enseignant. Cette tendance est semblable à la structure d’échange la plus commune dans la salle de classe, qu’on appelle l’IRE (Initiation-Réponse-Évaluation) (Cazden, 1998), qui illustre l’interaction suivante : l’enseignant initie un échange, par une question par exemple. L’élève répond à l’enseignant et finalement, l’enseignant donne une évaluation de la réponse de l’élève, soit par un mot, une explication ou encore simplement un signe non verbal. Cette séquence d’interaction est de loin la plus commune dans une classe et le fait de la retrouver dans un contexte qui permet d’autres types d’interaction a surpris plus d’un enseignant. Ainsi, il devient nécessaire de modeler des types d’interactions différents, par exemple, d’encourager les élaborations entre les élèves, puisque ces élaborations élève à élève ne se réalisent pas naturellement sans aide de l’adulte. La chercheure a donc proposé aux enseignants de commencer par préciser plus formellement ce qu’ils attendaient de leurs élèves en termes d’interaction sur le KF. Par exemple, demander à chaque équipe de (a) répondre à la question de départ, et (b) élaborer sur la note de deux autres équipes.

Du point de vue de la chercheure principale cependant, l’itération n’a pas eu l’effet espéré. En effet, bien que les enseignants aient été intéressés par les résultats contenus dans l’itération, il reste que ces derniers ont eu peu d’impact dans la classe directement. Par exemple, des directives plus précises quant à la participation attendue des élèves, telles que mentionnées plus haut, n’ont pas été données aux élèves. Bien qu’elles aient semblé pertinentes lors de la discussion portant sur l’itération, les enseignants n’ont pas ajusté leurs attentes en ce sens au retour des Fêtes. Le long congé a sans doute nui à l’adoption de ces changements, mais il reste dommage que les résultats obtenus n’aient pas été réinvestis dans la planification des activités suivantes.

L’émergence des connaissances antérieures : une nouvelle habitude de pratique

Le fait de prendre du temps pour faire émerger les connaissances antérieures des élèves a été rapporté par l’ensemble des enseignants participants comme étant le résultat principal de l’accompagnement. En effet, la plupart des enseignants ont reconnu que cela ne faisait pas partie des habitudes de la classe auparavant. Bien que les activités en science et technologie, telles que proposées par les ouvrages didactiques, fassent régulièrement référence aux connaissances antérieures des élèves, il reste que peu de temps y était accordé dans la classe avant la présente recherche. Bien que cette étape devenait cruciale en travaillant avec le KF, les enseignants ont reconnu avoir laissé beaucoup plus de place à cette étape primordiale de l’apprentissage des sciences et technologies. Ainsi, chaque classe a pris du temps pour que les élèves, en équipe la plupart du temps, émettent leurs théories et leurs prédictions parfois en classe, mais aussi directement sur le KF. Ce faisant, tous les élèves avaient alors l’opportunité de partager leurs idées sur le sujet exploré, ce qui ne faisait pas partie des routines usuelles de ces classes. Par ailleurs, du temps a également été consacré à la distinction à faire entre la théorie et la prédiction, ce qui ne faisait pas non plus partie des pratiques de classes avant cette étude. Le résultat principal démontre que certains élèves ont vu leur compréhension du phénomène scientifique se modifier en cours d’activité, alors que pour d’autres élèves elle est restée semblable (Auteure, 2008).

Finalement, les enseignants ont remarqué une meilleure compréhension de la démarche scientifique de leurs élèves et une meilleure capacité des élèves à générer des explications, ce qui a été vérifié et discuté en plus de détails pour six de ces classes (Auteure, 2008).

Des difficultés identifiées pour les prochaines collaborations en réseau

Parmi les difficultés rencontrées, notons la question de la coordination entre les classes. En effet, pour que l’investigation en collaboration entre deux classes éloignées fonctionne, il faut prévoir beaucoup de coordination. Cette coordination entre les groupes est primordiale pour tirer profit au maximum de ce contexte particulier. En effet, sans coordination régulière, il est facile pour une classe de prendre du retard par rapport à ses collaborateurs ce qui peut occasionner beaucoup de frustrations. Par exemple, une classe qui est toujours la première à écrire ses notes et qui attend trop longtemps les notes de l’autre classe peut rapidement perdre l’intérêt à collaborer. Les élèves sont très intéressés à connaître les idées de leurs collègues et surtout d’obtenir des réactions à leurs propres notes. Cette motivation les pousse à se dépasser dans leurs notes puisqu’ils n’écrivent plus seulement pour l’enseignant, mais pour ce qu’on appelle une audience authentique (Auteure, 2000). C’est d’ailleurs un facteur de motivation important de l’utilisation de différentes TIC dans la classe. Il n’est donc pas étonnant de constater qu’il peut être très décevant pour des élèves d’attendre souvent les notes de leurs interlocuteurs. Pour éviter ceci, la coordination régulière des enseignants permet d’ajuster les attentes des uns et des autres et d’éviter cette frustration. Par ailleurs, en se parlant régulièrement, les enseignants qui collaborent ensemble peuvent plus facilement ajuster leur participation en fonction de leurs réalités respectives.

Une autre source de frustration peut être une trop grande différence entre le nombre d’élèves dans deux classes jumelées. En effet, bien que cela ne soit pas impossible, il est plus difficile d’équilibrer la participation de deux classes dont le nombre d’élèves est très différent. Dans la présente étude, entre autres, une classe de cinq élèves collaborait avec une classe de 24 élèves. La petite classe était très active sur le forum et était très intéressée à échanger avec l’autre classe (moyenne de 20,50 notes/élève pour l’année) (voir Auteure, 2008). Par contre, la deuxième classe ne vivait pas la même situation et prenait régulièrement du retard dans ses contributions. Comme cette deuxième classe ne souffrait pas du manque d’interaction, elle était moins portée à aller travailler en réseau (moyenne de 6,34 notes/élève pour l’année). Il a pourtant été possible de coordonner différemment les équipes pour rééquilibrer les deux classes, par exemple, en créant une seule équipe de cinq élèves pour travailler avec la petite classe. Ceci a permis de réajuster la dynamique entre les élèves, mais cette décision est arrivée assez tard dans l’année scolaire et n’a donc pu être profitable sur une longue période. L’étude démontre donc qu’il apparaît pertinent de tenir compte de grandes disparités en termes de nombre d’élèves dans la coordination d’activités de cette nature.

Poser des questions qui facilitent l’investigation

La nature des questions posées est apparue comme un défi pour la plupart des enseignants participants. En effet, lors des rencontres de planification des investigations, il semblait difficile pour les enseignants de choisir une question pour démarrer l’investigation, en réseau comme en classe. À ce titre, plusieurs sessions d’accompagnements ont porté sur cette difficulté et sur la nature des questions posées aux élèves. Comment choisir une question qui pourra stimuler l’intérêt des élèves sur une période relativement longue (le temps d’une investigation sur les animaux menacés, par exemple) ? Comment déterminer une question à la fois suffisamment large pour permettre aux élèves d’exprimer leurs idées et leurs intérêts, mais à la fois suffisamment contraignante pour éviter de « se perdre » ? La peur de poser une question trop large était souvent au cœur des préoccupations des enseignants de l’étude. Habitués à contrôler plus ou moins le déroulement des activités tirées des manuels didactiques, et peu à l’aise avec le contenu du programme de science et technologie, le fait d’ouvrir la discussion sur une question plus vague était une source de préoccupation récurrente. À cet égard, l’accompagnement a permis d’explorer ces inquiétudes et de discuter de la place du questionnement dans la classe, en science et technologie tout particulièrement. En effet, pour la chercheure principale, il apparaissait plus riche de poser des questions ouvertes et complexes aux élèves, quitte à les revoir et identifier des sous-questions en cours d’investigation, que de lancer deux classes sur des questions fermées ou trop simples. Au fil du temps, les questions plus fermées et orientées sur l’énumération de faits ont laissé place aux questions ouvertes et orientées vers les explications (voir Auteure, 2008). D’ailleurs, les enseignants ont souvent mentionné qu’ils avaient sous-estimé la capacité d’explication de leurs élèves dans le Knowledge Forum alors que nos résultats démontrent que les élèves ont écrit davantage de notes de nature explicative que de notes portant sur des faits ou des opinions. La capacité explicative des élèves s’est d’ailleurs accrue au fil des activités (de 20,78% (Activité 1) à 66,07% (Activité 2) à 89,19%(Activité 3)) (Auteure, 2008).

Le défi de l’objectivation des connaissances

Finalement, un autre constat pour l’ensemble des enseignants est lié à l’échafaudage « je fais des liens ». En effet, peu d’élèves ont utilisé cet échafaudage dans l’ensemble des classes participantes. De fait, il s’est agi de l’échafaudage le moins utilisé dans les classes (moins de 5 % d’utilisation). Il semble que cette partie importante de l’investigation qui permet de lier les observations recueillies avec les théories et prédictions du départ, ait été encore une fois escamotée. Bien qu’il ait été souvent question de cette partie cruciale de la démarche d’investigation, il a semblé difficile pour les enseignants de prendre du temps en classe et en réseau pour le faire. Ainsi, lorsque les manipulations étaient terminées et les observations notées par les élèves, il était plus facile de passer au projet suivant que de demander aux élèves de revenir sur leurs apprentissages et ainsi de solidifier les nouvelles connaissances construites. Pour plusieurs enseignants, cette partie est moins attirante pour les élèves et pour eux-mêmes et elle est régulièrement éludée. Bien que plusieurs des enseignants aient mentionné qu’ils souhaitaient y travailler à l’avenir, il reste que cela demeure un défi important à relever parce que central à l’apprentissage des phénomènes explorés. Sans cette dernière étape, comment s’assurer que les élèves feront un lien entre ce qu’ils ont observé et ce que cela signifie en regard de ce qu’ils croyaient au départ et qui pouvait ne pas correspondre à la réalité ?

Discussion

Les résultats présentés plus haut suggèrent différentes pistes d’amélioration pour l’accompagnement en réseau, particulièrement pour le cas de l’enseignement des sciences et technologies au niveau primaire. D’abord, il apparaît important d’encourager une plus grande médiation de l’enseignant en réseau comme tel. Évidemment, son modelage de l’utilisation des échafaudages et de la démarche d’investigation est central dans la classe même, mais il serait encore plus efficace si l’enseignant investissait également l’espace de collaboration en réseau. Ainsi, par des annotations, des commentaires, des révisions des notes des élèves dans le KF, mais aussi dans la classe, en utilisant par exemple un projecteur, l’enseignant pourrait poursuivre ce qu’il a entrepris dans la classe et qui ne semble pas se retrouver spontanément en ligne. Concrètement, lorsque des élèves utilisent trop souvent « ma théorie » pour partager leurs prédictions, il serait utile d’annoter les contributions des élèves en le soulignant, mais aussi d’y revenir en classe. Ceci permettrait d’ancrer encore mieux le lien entre ce qui se passe dans la classe et ce qui se passe en réseau et de permettre aux élèves d’améliorer leur utilisation cohérente de ces échafaudages donc de leur compréhension du processus d’investigation.

La présence accrue de l’enseignant directement en réseau permettrait également de mieux soutenir la conversation collaborative, par exemple en relançant un fil de discussion qui semble être resté en plan ou en posant une nouvelle question que soulève la note d’un élève. Aussi, l’enseignant peut stimuler un élève à élaborer sur la note d’un autre élève lorsque les deux travaillent sur des questions connexes. Comme il a été souligné plus haut, les élèves qui travaillent en réseau reproduisent naturellement les dynamiques de la classe. Ainsi, les paroles et remarques des enseignants sur leur travail gardent toute leur importance en ligne. Pour cette raison, il est primordial que l’enseignant prenne une certaine place dans le travail en réseau, sans bien sûr la prendre toute. Un équilibre est à créer et l’accompagnement en réseau peut aider à le trouver.

Une seconde piste d’amélioration se dégage, quant à la planification des interactions entre les groupes qui désirent collaborer en réseau. En effet, la planification des activités pédagogiques est une partie importante de l’accompagnement en réseau et la coordination des activités entre les groupes est un point majeur à considérer dans ce contexte particulier. Comme il a été mentionné plus tôt, des déséquilibres trop grands entre les groupes, que ce soit au niveau de la participation (nombre de notes), de la gestion du temps (délais entre les contributions) ou encore de la taille des groupes, peuvent rapidement mener à un désengagement des élèves mais aussi des enseignants. Une planification qui tient compte de cet aspect du travail en réseau risque de mieux en éviter les écueils. Bien que cela ne soit pas le propre des sciences, il reste qu’en contexte d’investigation, si on choisit de prendre le temps de faire s’exprimer les élèves avant de passer aux expériences et aux manipulations, il devient d’autant plus important de bien prévoir comment organiser dans le temps les périodes de travail en réseau et en classe pour en tirer le maximum pour les élèves.

Par-dessus tout, il apparaît nécessaire d’accompagner les enseignants non seulement dans leur planification des activités d’investigation, mais aussi dans la réalisation de chacune des étapes de l’activité. En effet, il semble que s’il a été relativement facile et profitable de prendre du temps en début d’investigation pour que les élèves échangent sur leurs théories et prédictions avant de les partager sur le KF avec les élèves de l’autre classe, et qu’il a semblé assez simple de partager ensuite le fruit de leurs observations, cela n’a pas été le cas pour la dernière étape de l’investigation qui consiste à faire des liens entre les théories et prédictions de départ et les résultats obtenus. En effet, peu de classes y sont parvenues même si cela faisait partie de leur planification de départ. Comme plusieurs l’ont exprimé dans les entrevues, il semble moins intéressant pour les élèves de revenir sur leurs idées de départ une fois les observations faites. Par contre, on sait que cette dernière étape est cruciale à l’apprentissage durable des phénomènes explorés (Herrenkohl, 2006; Herrenkohl et collègues, 1999; Palincsar et Herrenkohl, 2002). Effectivement, si l’on ne prend pas du temps pour lier les théories de départ et les observations faites, il y a fort à parier que les théories de départ resteront bien ancrées. Pressés dans le temps et soucieux de devoir passer rapidement à un autre aspect du programme d’étude, les enseignants sont tentés de passer outre cette étape et ils le reconnaissent bien. L’accompagnement en réseau peut alors aider à rappeler l’importance de prendre du temps pour terminer l’investigation. Nous croyons d’ailleurs qu’un travail sur une plus longue période de temps aurait pu permettre cette avancée, comme cela fut le cas pour l’utilisation des connaissances antérieures des élèves. Il n’est pas très évident pour un enseignant de modifier sa pratique, surtout s’il est moins confortable avec la matière à faire apprendre. En rendant des ressources disponibles sur une plus longue période, par le biais du réseau, nous croyons que cela permettrait d’y parvenir.

Finalement, la place du questionnement en réseau comme dans la classe reste un élément central de l’accompagnement des sciences en réseau. En effet, le choix des questions de départ demeure un sujet de discussion récurrent dans l’accompagnement de l’ÉÉR, et ce pour toutes les disciplines. Les enseignants de l’étude ont souvent sollicité l’aide de la chercheure précisément sur cet aspect de leur planification. Le questionnement est un aspect fondamental de l’activité scientifique et, par conséquent, de la didactique des sciences et technologies. Plusieurs auteurs en traitent dans leurs ouvrages (Cariou, 2007;  Hmelo-Silver et Barrows, 2008). L’accompagnement en réseau sur ce sujet doit permettre à l’enseignant de se souvenir de ses intentions pédagogiques afin de pouvoir choisir, par exemple, entre des questions visant l’explication des phénomènes ou encore des questions visant la recherche de faits et la récolte d’information (Hmelo-Silver et Barrows, 2008; Hakkarainen, 2003a, 2003b; Auteure, 2008). Bien sûr, ces questions pourront être révisées en cours d’investigation à la suite des questionnements qui émergeront de la part des élèves. Point de départ de l’activité d’investigation, le questionnement a su rallier rapidement les besoins des enseignants en lien avec leur développement professionnel et ils ont beaucoup utilisé l’expertise de la chercheure en réseau afin de mieux comprendre la nature des questions.

Conclusion

L’accompagnement en réseau en science et technologie permet d’offrir une nouvelle forme de développement professionnel aux enseignants en fonction. En permettant un soutien constant, mais surtout au moment même où le besoin est ressenti, il ouvre la porte à une toute nouvelle façon d’accompagner les enseignants directement dans leur classe, à leur demande. Les résultats de cette étude démontrent une évolution dans la pratique de l’enseignement des sciences, grâce à l’accompagnement en réseau, puisqu’il aurait été impossible pour la chercheure d’être aussi disponible pour les participants si elle avait eu à se déplacer. De plus, certaines questions des enseignants pouvaient facilement se régler en une conversation de quelques minutes en vidéoconférence, ce qui avait pour effet de stimuler l’activité en classe.

De plus, si cet accompagnement est offert par une équipe universitaire cela permet non seulement à l’enseignant de bénéficier des nouvelles connaissances propres à son domaine, mais aussi à l’équipe universitaire de rester collée à la pratique de classe. Ainsi, l’accompagnement en réseau devient aussi enrichissant pour l’enseignant que pour le chercheur tout en étant plus flexible en espace et en temps que le serait un accompagnement physique dans la classe.

Par ailleurs, d’autres acteurs du milieu scolaire pourraient aussi ajouter à leur pratique une portion d’accompagnement en réseau, que ce soit les conseillers pédagogiques ou d’autres personnes ressources qui ont comme mandat de répondre aux besoins des enseignants. La valeur ajoutée de l’accompagnement en réseau tient de sa grande flexibilité en termes d’espace et de temps. Comme le territoire québécois est particulièrement étendu, de nouvelles possibilités de collaboration entre enseignants de régions éloignées et peu accessibles et des équipes distribuées de chercheurs, de conseillers pédagogiques et d’autres personnes ressources deviennent réalité (Gaudreault-Perron, 2008). Cette nouvelle façon de faire ouvre la porte à une foule de possibilités d’accompagnement en réseau, en science et technologie comme dans les autres disciplines, qui pourraient certainement contribuer à l’enrichissement des environnements d’apprentissage au plus grand bénéfice des élèves.

Remerciements

L’auteure principale a conduit cette étude grâce à l’aide financière du CEFRIO et du ministère de l’Éducation, du Loisir et du Sport du Québec (MELS) ainsi que du Fonds québécois de la recherche sur la société et la culture (FQRSC).

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Sandrine Turcotte, Ph. D., est professeure en didactique des sciences et technologies et formation pratique à l’Université du Québec en Outaouais (Gatineau, Québec). Elle s’intéresse depuis 1998 à l’intégration des technologies dans l’apprentissage et l’enseignement et, plus spécifiquement, à l’utilisation de ces TIC pour soutenir l’apprentissage des sciences et le changement conceptuel. E-mail: sandrine.turcotte@uqo.ca

Christine Hamel est candidate au doctorat à l’Université Laval en technologie éducative. Sa thèse porte sur la prise de décision des acteurs dans un processus systémique d’innovation sociale en contexte rural. Ses intérêts de recherche sont, entre autres, sur le développement professionnel des enseignants et des directions et la gestion des innovations. Ses activités d’enseignement sont sur l’intervention pédagogique et la gestion de classe au secondaire. E-mail: Christine.Hamel@fse.ulaval.ca