Propositions de séquences de l'Académie des sciences
Intégration et programmes
La mise en oeuvre d’un enseignement intégré de science et technologie en classe de 6e et de 5e doit s’inscrire dans le cadre du socle commun d’une part, des programmes disciplinaires d’autre part. C’est un exercice complexe, exigeant rigueur intellectuelle et connaissance approfondie de sa discipline.
Au sein de cette expérimentation, tous les acteurs (enseignants, scientifiques ou inspecteurs) sont encouragés à faire preuve d’ouverture d’esprit et à mener une réflexion quant aux limites définissant leur spécialisation disciplinaire. Afin de faciliter la mise en oeuvre d’un enseignement intégré, des guides d’accompagnement Matière et matériaux (classe de 6e) et Énergie et énergies (classe de 5e) ont été longuement élaborés et testés par des enseignants, des inspecteurs, des scientifiques. Ils proposent des progressions annuelles cohérentes et des activités d’investigation. Ils prennent également en compte avec précision les recommandations des programmes et sont validés par l'inspéction générale.
Le cas des sciences physiques et chimiques, pour le moment absentes des programmes de 6e, est particulier. Il serait paradoxal d’enseigner de façon intégrée sans elles en 6e, tandis qu’au moins à titre provisoire, l’étalement sur deux ans de leur programme de 5e ne peut qu’être fécond au sein d’un enseignement intégré.
Ces guides ne sont pas des programmes, ils ne cherchent pas non plus à brider la créativité ou les initiatives de l’équipe des trois professeurs. Mais à trop s’en éloigner pour concevoir, parfois dans une hâte inévitable, des progressions originales propres à telle ou telle équipe, le risque est grand d’une dilution des objectifs, notamment ceux liés à l’acquisition de connaissances.
Matière et matériaux
De quoi est fait le monde ? Guide 6ème
Pourquoi avoir choisi le thème de la matière ?
« La matière nourrit d’immenses pans de la science tout autant que de la technologie. Elle ne cessera de le faire, dans son lien avec la chimie qui en crée chaque jour de nouveaux, avec les sciences de la vie dont elle est le
support, avec les sciences de la Terre dont ils font la substance, avec la technologie qui les met en forme et les utilise et avec la physique qui en étudie les propriétés. Sans oublier les mathématiques qui ont eu, avec les arpents de terre, avec les dés ou avec les petits cailloux à dénombrer (les “calculs”), la partie liée que l’on sait. C’est dire qu’à un enseignement intégré de science et technologie, ce thème ouvre un champ idéal, où le jeune collégien pourra découvrir l’unité profonde des sciences et des techniques tout en acquérant une vision ordonnée – incluant raison et esthétique – de son environnement familier. En quoi la matière et les matériaux, transgressant malicieusement le matérialisme immédiat qui semble émaner d’eux, savent répondre à notre quête d’harmonie, nous dévoiler une bonne part des beautés du monde, participer à notre apprentissage du raisonnement et de la pensée, tout en contribuant à l’amélioration de nos conditions de vie. »
Énergie et énergies
De quoi est fait le monde ? Guide 6ème
« Qu’est-ce donc que cette chaleur et ce froid ?
Ah ! Cela n’est pas facile à comprendre. Mais il faut bien savoir qu’il n’y a pas deux choses différentes ; refroidir, ce n’est pas ajouter du froid, c’est retirer de la chaleur. (…) L’Homme a de tout temps connu le son, la lumière et la chaleur. Mais il n’y a pas plus de deux siècles qu’il connaît l’électricité, bien que la foudre lui en eût fait constater les effets. (…) On produit des étincelles, qui bien réglées, donnent la magnifique lumière électrique, que les grandes villes adoptent aujourd’hui comme moyen d’éclairage. (…) Et combien d’autres choses admirables, dont je ne puis vous parler cette année ! (…) C’est très intéressant de savoir comment les corps tombent, comment la lumière ricoche, comment se forme l’électricité. Mais ce qui est bien plus intéressant encore, c’est de savoir comment nous vivons nous-mêmes, et comment il nous a été possible d’observer, ou de produire tant de merveilles. ».
Paul Bert s’adressait de la sorte aux enfants du cours supérieur âgés de 11 à 13 ans, dans un ouvrage publié en 1887 chez Armand Colin, intitulé La deuxième année d’enseignement scientifique : zoologie et botanique, physique et géologie, chimie et physiologie.
Physiologiste membre de l’Académie des sciences, père fondateur avec Jules Ferry de l’école publique laïque et obligatoire, Paul Bert, en homme politique «partisan du libre examen de tout» avait une haute idée du rôle de l’instruction publique et de l’influence irremplaçable de la science dans l’éducation des enfants. Dans le lexique final du manuel de 1887, à la lettre E, on trouve « échasses, effervescence, émergée (terre), émission, engluer, engrais, esprit-de-vin, esquimaux, étain, étal, étamé, étreindre », mais d’ « énergie », il n’est point question! Il est vrai que la gourmandise énergétique, qui ne fera que s’amplifier dans les décennies ultérieures, commence tout juste à poindre. On le sait depuis la nuit des temps, l’énergie est nécessaire à la vie et à toute entreprise humaine. Mais il aura fallu attendre l’essor des machines en ce dix-neuvième siècle industrieux pour que l’énergie, notion jusqu’alors floue, se hisse au rang de concept scientifique avec preuves de sa conservation. Désormais l’Homme sait mettre en relation mouvement, consommation de sucre ou de charbon, couleur d’un corps, hauteur de chute ou échauffement.
Dans le langage courant, faute d’un vocabulaire plus approprié, le terme énergie est souvent utilisé comme métaphore de la volonté (quel homme énergique !) ou dans les discours pseudo-scientifiques, comme une sorte de fluide miraculeux (énergie pure ou cosmique). Il y a « les énergies », qui désignent aussi bien le pétrole et le gaz naturel que le soleil ou le vent. Il y a « l’énergie », qui unifie les interactions entre des phénomènes en apparence très différents, par la grâce du Joule, unité officielle et universelle.
Pari audacieux que de proposer aux enfants de cinquième, un fil conducteur fondé sur l’énergie ? Cheminement modeste pour les aider à y voir plus clair dans un environnement où le savoir n’est plus distribué par un maître omniscient mais livré, brut et à profusion, par de multiples canaux d’information, journaux, radio, internet ou télévision ? C’est en tout cas la suite logique du thème proposé par l’Académie des sciences et l’Académie des technologies en classe de sixième. L’énergie intervient pour transformer « matière et matériaux ». L’énergie est partout. Dans le cosmos, dans les ressources et les « colères » de la Terre, dans l’intimité du vivant qui s’alimente et respire, dans l’habitabilité et le confort des logements. L’énergie se consomme et pourtant se conserve. Elle se gaspille mais se renouvelle. Insurmontables paradoxes ? Ensemble, relevons la gageure. Partons à leur assaut pour mieux comprendre la diversité et l’unité du monde !
Béatrice Salviat