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Informer et accompagner
les professionnels de léducation Cycles 2 3 4
Sciences de la vie et de la Terre
Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
Les usages du numérique au cycle 4,
dans lenseignement
des sciences de la vie et de la Terre.
Ce document propose dexplorer les usages du numérique dans lenseignement des sciences de
la vie et de la Terre pour la mise en oeuvre du nouveau socle de connaissances, de compétences
et de culture et du nouveau programme des sciences de la vie et de la Terre.
Pour en faciliter la lecture, ce document est organisé en fonction des domaines 1, 2 et 4 du socle.
Il ne sagit pas ici de traiter de la question matérielle du numérique en classe. Un guide
déquipement pour les usages pédagogiques du numérique a été publié sur Éduscol et présente
des choix possibles déquipement, en dégageant leurs avantages et leurs inconvénients.
Le domaine 1 Les langages pour penser et communiquer
La maîtrise des langages est, en sciences de la vie et de la Terre, comme dans toutes les
disciplines, un enjeu central. Pour comprendre les démarches et les mettre en œuvre, les
élèves utilisent différents langages que le numérique contribue à développer. Trois sous
domaines sont plus particulièrement concernés :
• comprendre et sexprimer en utilisant la langue française à lécrit et à loral ;
• comprendre et sexprimer en utilisant une langue étrangère ;
comprendre et sexprimer en utilisant les langages mathématiques, scientifiques
et informatiques.
Le numérique et les compétences liées à lexpression écrite et orale.
La pratique des démarches dinvestigation est intimement liée à la maîtrise de la langue.
Lélève doit être capable dexprimer et de comprendre des questionnements, des hypothèses,
des relations de causalité, des relations de corrélation, dargumenter, de commenter, de
construire des conclusions, etc.
Quand un élève en difficulté face à lexpression écrite produit un texte, il nidentifie pas
ses propres erreurs. Si le professeur attire son attention sur un point particulier, il peut
alors chercher des solutions. Les traitements de textes apportent des fonctionnalités qui
permettent, en quelque sorte, de remplacer le professeur dans cette assistance auprès
de lélève. Les corrections orthographiques et grammaticales en particulier amènent les
collégiens à rechercher des solutions pour supprimer les erreurs signalées. De plus, les
recherches dans les dictionnaires des synonymes intégrés à loutil contribuent à lamélioration
de lexpression écrite par exemple.
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
Loutil « révision » des traitements de texte peut aussi favoriser des pratiques de reformulation
dont on sait quelles améliorent les apprentissages. Le professeur peut porter un regard sur
les productions, apporter des commentaires pour guider les élèves qui vont ainsi améliorer la
qualité de leurs productions. En gardant les traces des révisions et des commentaires, il peut y
avoir une reformulation obtenue de manière collective qui associera de fait une argumentation
orale des propositions damélioration ou de correction du texte, et par conséquent qui
nécessitera de la part des élèves une explicitation de leurs intentions. Le travail de
reformulation peut aussi avoir lieu de manière différée à la maison par exemple, ce qui permet
daider des élèves éprouvant des difficultés dans la rédaction écrite.
Lutilisation de cet outil permet également de mieux répondre aux besoins délèves souffrant
de troubles cognitifs. Les fonctionnalités qui permettent la lecture des textes par la machine,
daugmenter la taille ou de changer la police des caractères, ou encore, un changement de la
couleur du fond de page, sont autant déléments qui peuvent aider des élèves dyslexiques
par exemple.
Loral est omniprésent dans les séances à la fois par les échanges entre le professeur et ses
élèves et entre les élèves eux-mêmes. Paradoxalement, cest un domaine difficile à évaluer
et où la remédiation est rarement mise en place. La difficulté principale est de pouvoir garder
une trace de ce que lélève dit et de lamener à travailler plus spécifiquement les points qui
font défaut.
Tous les systèmes dexploitation intègrent des enregistreurs et des outils simples de montage
vidéo. Par ailleurs, ils peuvent utiliser des systèmes de capture vidéo pour filmer une
expérience en classe, réaliser un reportage dans une exploitation agricole ou encore réaliser
des interviews. Il est donc possible, sans engager de gros moyens techniques, de faire réaliser
aux élèves des bandes-son ou des séquences vidéo quils commentent. Il y a ici une plus-value
très forte dans lusage du numérique qui rend pérenne lexpression orale et donc la possibilité
de travailler avec les élèves sur les difficultés identifiées.
Ce travail peut être fait, par exemple, dans le cadre de projets qui ont pour objectif de produire
un reportage pour une « web radio », pour un film mis en valeur lors de journées portes
ouvertes ou sur le site Internet de létablissement.
Comprendre et sexprimer en utilisant une langue étrangère.
Lutilisation de documents en anglais peut se faire de différentes façons dans les cours des
sciences de la vie et de la Terre. Des documents scientifiques en langue étrangère peuvent
être utilisés en classe. Il faut bien sûr sassurer auprès des professeurs de langues quils sont
dun niveau adapté.
Face à des documents en langue étrangère, les élèves, quand ils accèdent comme ils le
souhaitent à des outils numériques, ont tendance rapidement à faire appel à des systèmes de
traduction. Il suffit dun copier-coller dans une fenêtre pour voir apparaître le texte en français
voire utiliser des fonctionnalités des navigateurs pour que les pages soient directement
traduites.
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Pour autant, les résultats obtenus présentent souvent des contresens, des erreurs de
vocabulaire, des erreurs dans la structure des phrases et dans les relations de cause à
effet par exemple. On le voit dans lexemple ci-dessous obtenu en traduisant un texte sur le
Darwinisme du site Wikipedia anglais.
Texte original :
« Darwinism is a theory of biological evolution developed by the English naturalist Charles Darwin
and others, stating that all species of organisms arise and develop through the natural selection of
small, inherited variations that increase the individuals ability to compete, survive, and reproduce.
Also called Darwinian theory, it originally included the broad concepts of transmutation of species
or of evolution which gained general scientific acceptance after Darwin published On the Origin of
Species in 1859, including concepts which predated Darwins theories, but subsequently referred to
specific concepts of natural selection, of the Weismann barrier or in genetics of the central dogma
of molecular biology.[1] Though the term usually refers strictly to biological evolution, creationists
have appropriated it to refer to the origin of life, and it has even been applied to concepts of cosmic
evolution, both of which have no connection to Darwins work. It is therefore considered the belief
and acceptance of Darwins and of his predecessors work—in place of other theories, including
divine design and extraterrestrial origins. »
Proposition de traduction :
« Le darwinisme est une théorie de lévolution biologique développée par le naturaliste anglais
Charles Darwin et dautres, indiquant que toutes les espèces dorganismes naissent et se
développent grâce à la sélection naturelle des petits, a hérité des variations qui augmentent
la capacité de lindividu à concurrencer, survivre et se reproduire. Aussi appelée la théorie
darwinienne, il comprenait à lorigine les grands concepts de la transmutation des espèces ou
de lévolution qui a gagné lacceptation scientifique générale après Darwin a publié Sur lorigine
des espèces en 1859, y compris les concepts qui existaient avant les théories de Darwin, mais
par la suite appelé à des concepts spécifiques de la sélection naturelle, de la barrière Weismann
ou en génétique du dogme central de la biologie moléculaire. [1] Bien que le terme se réfère
généralement strictement à lévolution biologique, les créationnistes se sont appropriés pour faire
référence à lorigine de la vie, et il a même été appliquée à des concepts de lévolution cosmique,
qui ont tous deux pas de connexion à lœuvre de Darwin. Il est donc considéré la croyance et
lacceptation de Darwin et de ses prédécesseurs le travail à la place des autres théories, y compris
la conception divine et origines extraterrestres. »
Loutil est intéressant, il apporte des clés de lecture, mais il est imparfait. Pour repérer les
erreurs, nous faisons appel à nos connaissances en biologie et à nos compétences en langues
française et anglaise pour juger de la pertinence de ce que lapplication propose. Cest bien
ce travail que doit être capable de mener un élève et cest en le conduisant quil adoptera une
attitude critique. Il est intéressant de voir ici comment le recours au numérique peut amener
lélève à prendre conscience de limportance des compétences disciplinaires construites
pour prendre le recul nécessaire face aux ressources proposées sur Internet. Bien entendu,
on rejoint ici fortement les compétences qui sont à développer dans le domaine 2 du socle à
propos des recherches et du traitement de linformation.
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Comprendre et sexprimer en utilisant les langages mathématiques,
scientifiques et informatiques.
Utiliser le numérique pour faciliter lexploitation des cartes.
Dans les investigations quils conduisent, les élèves sont amenés à exploiter des plans et des
cartes, à travailler à différentes échelles, à faire le lien par exemple entre des observations
ponctuelles quils peuvent réaliser lors de sorties sur le terrain et des objets géologiques
dune toute autre échelle. Ce qui est difficile pour lélève cest le lien entre la représentation
cartographique et le réel, cest le changement déchelle du local au global, cest de visualiser
le relief à partir dun objet plan, cest de se localiser sur la carte ou encore de visualiser le
trajet fait au cours dune sortie, etc. Les systèmes dinformations géomatique qui intègrent la
réalité augmentée rendent ce travail plus facile pour les élèves.
Ils permettent des changements déchelles, la visualisation du relief, la localisation des lieux
détude, les mesures de distance, de surface, etc. Lajout de « couches de données » permet
de visualiser des informations scientifiques géoréférencées variées comme les températures
moyennes des océans ou de latmosphère, la localisation des séismes ou du volcanisme,
les limites de plaques, les cartes topographiques et géologiques, des informations du
sous-sol, etc.
Sur le terrain, à condition de disposer doutils connectés, il est possible dobtenir des
informations sur les lieux détude (carte topographique, information du sous-sol, carte
géologique, relief, etc). Le code de léducation exclut lusage des téléphones portables dans les
1. Au sujet de collèges 1. Sur le terrain, des solutions techniques peuvent être mises en œuvre.
lutilisation des Par exemple, une borne WIFI portable intégrant une puce SIM peut permettre aux élèves un
téléphones portables
accès à lInternet sur des tablettes.
le code de léducation
précise : Article L511-5
(Créé par LOI Ces outils numériques contribuent au développement de lautonomie puisque les élèves
n° 2010-788 du peuvent choisir les données quils affichent en fonction de la recherche quils mènent.
12 juillet 2010 -
art. 183 (V))
Le site national de SVT hébergé par lacadémie de Toulouse propose une liste de ces logiciels
« Dans les écoles
avec des exemples dapplications.
maternelles, les écoles
élémentaires et les Utiliser le numérique pour aider à construire des schémas fonctionnels.
collèges, lutilisation
durant toute activité Lors de la construction des schémas fonctionnels, les principales difficultés pour les élèves
denseignement et dans sont détablir des relations logiques et de mettre en place un système de codes cohérents
les lieux prévus par le
traduisant le mécanisme. Les logiciels générant des cartes conceptuelles sont bien adaptés
règlement intérieur, par
un élève, dun téléphone
pour aider les élèves à réaliser des schémas fonctionnels. En effet, il est nécessaire de définir
mobile est interdite. » un sens de lecture et de préciser la signification des liens établis (les nœuds de la carte
conceptuelle). En dautres termes, lélève doit se demander qui agit sur qui et de quelle façon.
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Les exemples ci-dessous sont réalisés avec lun des logiciels libres de droit.
Dans le premier exemple ci-dessous, il sagit de faire un schéma fonctionnel du devenir de
lamidon lors de la nutrition.
Le logiciel ne permet pas dassocier la légende qui peut ensuite être rajoutée après insertion
du schéma dans un traitement de texte par exemple (signification des couleurs des flèches,
des différents types de cadres ou encore du fond coloré des figures ici).
Le deuxième exemple permet par exemple aux élèves de représenter une partie des
mécanismes liés à lévolution.
Utiliser les langages informatiques.
Dans notre discipline, lutilisation de clés de détermination pour identifier un organisme
revient à utiliser un algorithme. Il est constitué par lensemble de la clé et des choix qui sont
à effectuer. Chaque ramification correspond en réalité à un test logique de type « Si telle
condition est remplie, alors je choisis ce chemin ». En suivant successivement les propositions,
on arrive, à la fin de la clé, à déterminer lêtre vivant.
Des logiciels permettent daccompagner lélève dans ces déterminations, certains sont
adaptables aux collections dorganismes que lélève doit étudier.
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Il est possible de faire construire la clé. On peut imaginer au sein dun EPI que des élèves aient
à construire dabord lalgorithme dune clé de détermination avant de devoir la transposer
dans un logiciel de type « scratch ».
Les logiciels de carte conceptuelle, décrits dans le paragraphe précédent, aident à la
construction de clés. Lexemple suivant a été créé avec lun de ces logiciels. À chaque
« nœud » lélève est amené à préciser le critère qui permet didentifier les différentes espèces
de coccinelles.
Utiliser le numérique pour traiter des données et faire des représentations graphiques.
Le traitement des données et leurs représentations peuvent être réalisés avec des tableurs.
Cet outil apporte des plus-values très importantes. Dabord, il permet aux élèves de traiter
des données et de les représenter. Il est possible très rapidement, à partir dun même lot de
données, dobtenir des représentations différentes. On voit ici le travail qui peut être fait avec
des élèves sur la pertinence ou pas de telle ou telle représentation graphique (diagrammes,
courbes, histogrammes, diagrammes-araignées, etc.). Il est intéressant de noter que le
recours au tableur ne gomme pas lapprentissage de la construction des graphiques, en effet
les élèves sont toujours amenés à devoir choisir les axes, trouver un titre pertinent, nommer
les axes, etc. Par contre contrairement au travail sur du papier les erreurs sont corrigées en
quelques secondes, on pense tout particulièrement aux erreurs récurrentes liées au choix des
axes par exemple.
Le tableur cest aussi le traitement extrêmement rapide de grandes quantités de données
issues de la recherche et auxquelles les élèves vont accéder via des banques de données.
Cest une plus-value très importante dans notre discipline qui rapproche le travail en classe de
celui de la recherche tout en permettant de comprendre comment se traitent des données et
comment on en obtient des représentations exploitables.
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Le domaine 2 Les méthodes et outils pour apprendre.
Les compétences définies dans le domaine 2 doivent permettre à lélève « dapprendre à
apprendre, seul ou collectivement, en classe ou en dehors »... « Les méthodes et outils
pour apprendre doivent faire lobjet dun apprentissage explicite en situation, dans tous les
enseignements... ».
Le numérique prend une place importante dans lacquisition de ces compétences qui doit se
faire, comme le texte lindique, « en situation », cest à dire en faisant pour nous des sciences
de la vie et de la Terre. Il sagit bien dapporter à nos élèves des méthodes et des outils qui
vont à la fois renforcer leurs apprentissages, les rendre plus autonomes, permettre une
différenciation voire une individualisation tout en menant des investigations scientifiques.
Organisation du travail personnel dans et hors la classe.
Lentrée au collège, en dernière année de cycle 3, saccompagne dune modification du travail
personnel que lélève doit faire à la maison. Jusque-là, à lécole primaire, seul lapprentissage
des leçons est demandé, les productions écrites ne peuvent être exigées. Cest à partir de
la classe de 6e que les élèves vont diversifier les travaux à faire hors la classe. Un véritable
apprentissage est à mener ici. Il faut accompagner les élèves dans ces nouvelles tâches qui ne
sont pas simples à prendre en charge et qui peuvent être sources déchec scolaire.
Pour que les élèves produisent un travail personnel efficace, ils doivent être capables de bien
gérer leurs agendas, danticiper les travaux à conduire, de trouver des aides et les moyens
dapprendre qui leur correspondent.
Les outils numériques apportent des plus-values certaines pour accompagner les élèves dans
ces apprentissages.
Aider les élèves à gérer le travail à faire.
Une première difficulté est la gestion des agendas. Sur ce premier point, une réflexion des
équipes pédagogiques peut être menée dans lutilisation des agendas numériques, des
rappels automatiques des tâches à conduire, des liens dynamiques qui peuvent être établis
entre les cahiers de textes en ligne et des notifications qui peuvent être adressées aux
élèves. Lenjeu est de passer progressivement dune gestion de ces outils par les professeurs
à une prise en main par les élèves eux-mêmes, et de les accompagner dans lacquisition
de lautonomie. Ces outils dusage courant aujourdhui seront inévitablement utilisés
dans leur vie professionnelle. Les espaces numériques de travail intègrent désormais ces
fonctionnalités.
Aider les élèves à mieux apprendre en diversifiant leurs stratégies dapprentissage.
Le travail personnel va conduire lélève à sentraîner, à réviser et à mémoriser. Il importe ici
de diversifier les outils mobilisables par les élèves, pour quils puissent choisir celui qui leur
paraît le plus adapté en fonction de ce quils ont à faire ou en fonction de ce qui est le plus
efficace pour eux. Le numérique offre une palette très large doutils :
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• les cartes conceptuelles déjà abordées dans la première partie de ce document ;
les cartes mentales qui permettent dorganiser des idées, de résumer, de préparer un plan.
Contrairement aux cartes conceptuelles, le sens des liens qui relient les différents items
nest pas précisé. On considère en général que seul lauteur de la carte mentale est capable
den retrouver le sens ;
• les logiciels denregistrement audio et vidéo pour ceux qui assimilent mieux en écoutant.
Aider les élèves à être plus autonomes dans la résolution des problèmes.
Lélève doit être capable, à la fin de la scolarité obligatoire, de suffisamment dautonomie pour
investir un sujet détude, comprendre les problématiques quil a à résoudre et trouver les
ressources dont il a besoin pour réussir. Ici aussi, le numérique contribue à lacquisition de ses
compétences.
La mise à disposition de ressources sur les espaces numériques de travail, accessibles en
classe, et hors la classe, permettent aux élèves daccéder, sans lintervention directe du
professeur, aux aides dont ils ont besoin. On voit ici que le simple transfert de la ressource sur
un format numérique apporte des plus-values très fortes (pérennité de laccès aux documents,
en couleur, réutilisables à différents moments du cycle, développement de
lautonomie des élèves qui accèdent par eux-mêmes aux ressources). La mise à disposition de
fiches daides techniques et méthodologiques sur lespace numérique de travail (ou sur tout
autre lieu de stockage si létablissement ne dispose pas encore de cette technologie) permet
aux élèves daccéder par eux-mêmes aux aides dont ils ont besoin en fonction des difficultés
quils rencontrent. Ce nest plus le professeur qui va fournir, à terme, tel ou tel document,
mais cest lélève qui prend en main lanalyse de ses difficultés et qui trouve des solutions
pour y remédier. On aide lélève à devenir plus autonome, à trouver les ressources dont il a
besoin. En même temps, une différenciation sest opérée puisque les ressources utilisées sont
différentes dun élève à un autre ou dun groupe de travail à un autre.
Coopérer et réaliser des projets.
Il sagit ici dacquérir des compétences permettant aux élèves de coopérer dans la réalisation
de tâches quelles soient individuelles ou collectives, quelles soient menées dans une
démarche de projet ou sous une autre forme.
Aider les élèves à organiser leur projet.
Pour collaborer efficacement les élèves doivent être capables de sorganiser (voir paragraphe
précédent), déchanger et de collaborer. Il sagit de les responsabiliser et de les impliquer.
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Dans la mise en oeuvre spécifique de projets, et donc par exemple lors de la réalisation dEPI,
on peut recourir à des logiciels qui aident les élèves à planifier des tâches, à définir les rôles
de chacun. Des logiciels comme GanttProject, très proches de logiciels utilisés dans le monde
de lentreprise, permettent de faire ce type de projection.
Il est également possible dutiliser de type de logiciel dans la mise en oeuvre de démarches
biotechnologiques où il sagit, pour partie, de définir les étapes et la durée des procédures.
Définition des investigations à faire et de leur durée
Définition du rôle de chaque élève, ou groupe délèves
Vue synthétique du projet à conduire
Aider les élèves à mutualiser leurs travaux, à collaborer, à coopérer.
Pour impliquer davantage les élèves lors des phases collaboratives, il faut parvenir à la fois à
prendre en compte les travaux de chacun tout en parvenant à mener le travail dans un temps
contraint.
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
Lutilisation de systèmes de projections interactifs apporte une première solution. Lexemple
suivant montre un travail en classe de sixième où les élèves confrontent leurs propositions
dexpérimentation à propos des conditions nécessaires pour fabriquer du yaourt. Les quatre
groupes sont venus présenter leurs propositions en les inscrivant sur le tableau numérique.
Les remarques produites par les élèves lors de la mutualisation sont consignées par le
professeur et apparaissent en rouge et en vert. Le résultat de ce travail peut être capturé et
imprimé ce qui permet den retrouver la trace dans le cahier de lélève ou déposé sur lespace
numérique de travail. Cest un moyen de garder la trace de la mutualisation qui a permis de
travailler sur les erreurs des élèves.
Dans lexemple qui suit, le document qui sera le support de la mutualisation se construit
pendant que les élèves travaillent. Le professeur donne accès à une plateforme internet qui
permet à chaque groupe, dans un cadre défini, de présenter les résultats de leurs recherches.
Dans lexemple les élèves photographient des fossiles, les décrivent et font quelques lignes de
commentaires.
Chaque fois quun groupe écrit sur le mur collaboratif, lensemble des ordinateurs de la classe
affichent le travail. Ainsi se construit de façon synchrone un document qui va permettre une
mutualisation des recherches.
Le gain de temps est très important, les élèves sont responsabilisés puisquil faut que tous
les groupes terminent leurs recherches pour que des conclusions soient tirées, limpression
du travail ou son stockage sur un espace numérique de travail permet de garder la trace du
travail et de sa mutualisation.
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
Il existe aujourdhui un panel très important doutils numériques collaboratifs qui permettent
de prendre en compte le travail de tous les élèves et qui conduisent à la construction dun
document unique à partir de différents lieux de travail. Ce sont, par exemple, les logiciels
de traitement de textes collaboratifs, les cartes mentales collaboratives, les ardoises
virtuelles collaboratives (padlet) par exemple. Cest également une source de motivation et de
responsabilisation puisque lon ne pourra tirer des conclusions quà partir du moment où tous
les groupes auront fait leurs travaux.
Le numérique permet de changer les espaces de travail, car il permet aux élèves et à leur
professeur de collaborer et de coopérer dans et hors la classe. Il faut amener les élèves à
réfléchir sur les plateformes de communication quil est souhaitable dutiliser en fonction des
besoins identifiés (échange de documents, de rendez-vous, agendas partagés, conférences
audio, conférences vidéo, etc.).
Le respect des conditions dutilisation : âge minimum pour sinscrire, format des documents
acceptés, pérennité, ou pas, des informations déposées, etc. sont également des points qui
doivent faire partie de la formation apportée aux élèves.
Médias, démarches de recherche et de traitement de linformation.
La connexion à lInternet a enrichi significativement les possibilités offertes aux enseignants
et à leurs élèves : les élèves accèdent à un savoir quasi infini modifiant au passage le rapport
quils ont à la connaissance. A quoi bon apprendre puisque tout se trouve sur la toile ?
Il y a ici un enjeu très important que nous avons déjà abordé avec les outils de traduction
dans la première partie. A ce propos, nous avons vu que sans connaissance dans le domaine
scientifique investi il est impossible didentifier des erreurs produites par les algorithmes
de traduction. Cest le même constat ici. Il est bien difficile didentifier des erreurs si lon est
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
complètement vierge de toute connaissance dans le domaine où lon fait des recherches. Il y
a ici un paradoxe puisque la plupart du temps quand on utilise lInternet pour une recherche
cest que lon ne connaît pas la réponse ! Il faut donc former les élèves à identifier la
pertinence de linformation trouvée et à sa fiabilité.
La première étape est le choix du moteur de recherche et la façon dont il est paramétré. Il faut
ensuite des mots clés et les résultats obtenus dépendront du vocabulaire scientifique utilisé et
du niveau dexpression de la langue. On nobtient bien sûr pas le même résultat en proposant
les mots clés « plantes » et « tige » quavec lexpression « végétaux vasculaires ». Cette
même expression donne des résultats très différents si lon fait la recherche dans « Google »,
dans « Google scholar » ou dans « Wold wide sciences ». Nos élèves doivent être capables de
choisir, en fonction de ce quils ont à mener comme recherche, loutil le plus adapté.
Il faut ensuite identifier la fiabilité des informations trouvées. Pour cela les élèves doivent
être capables de différencier les sites scientifiques dautres sites, de prendre le recul critique
nécessaire face aux flux dinformations médiatiques. Ils doivent rechercher qui est lauteur,
lorigine des informations ou encore la structure qui les héberge.
Les données recueillies peuvent amener à un regard critique : comment ont-elles été
obtenues ? Comment ont-elles été traitées ? Comment sont-elles représentées ?
Ce travail est largement partagé entre les disciplines, mais il prend une importance
particulière dans des domaines que nous enseignons et qui sont pour certains régulièrement
attaqués. On pense particulièrement aux sites qui présentent des alternatives à la théorie de
lévolution. Cest un moyen de travailler, au travers du numérique, sur des questions liées à ce
quest une science, sur sa construction au regard des faits qui létaye.
Outils numériques pour échanger et communiquer.
Les élèves utilisent des moyens de communication qui changent très rapidement au rythme
des nouvelles technologies. Les mails ont été supplantés depuis longtemps par les SMS
et autres MMS, eux-mêmes délaissés au profit des réseaux sociaux et des messageries
instantanées permettant déchanger des textes, des images et en général de petits fichiers.
Quels sont les avantages à utiliser ces modes de communication dans les activités menées
en classe ?
Le mail permet aux élèves de communiquer entre eux ou avec leurs professeurs. Cest un outil
intégré dans tous les espaces numériques de travail. Il permet de conserver les échanges, de
classer les messages, de garder la mémoire des discussions dans le corps des messages. Il
a aussi lavantage important de pouvoir associer les messages aux fichiers joints qui peuvent
être dans nimporte quel format. Pour autant, ce nest pas un outil très dynamique, on ne peut
pas sen servir pour nourrir des échanges en temps réel.
Les forums en ligne permettent des échanges en temps réel et surtout ils permettent à
plusieurs participants de suivre en direct et dintervenir dans les discussions qui peuvent se
réaliser à distance. Les activités pédagogiques associées sont donc très différentes de celles
offertes par les messageries. Les élèves peuvent préparer ou participer à des débats, ils
peuvent sy retrouver pour échanger à propos de la construction de projets ou pour réviser
un devoir. Des enseignants proposent à leurs élèves des rendez-vous sur ces plateformes
déchanges.
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
Les réseaux sociaux se définissent par tout système qui permet de mettre des personnes
qui se choisissent en communication grâce à une certaine technologie. Le téléphone est lun
des plus vieux réseaux sociaux mis en place. Aujourdhui, les réseaux sociaux recouvrent
des plateformes déchanges variées qui ont lavantage énorme de regrouper un ensemble
de fonctionnalités : messagerie, forum, dépôts de documents, agendas intégrés, etc. Cet
ensemble de fonctionnalités présente un avantage important pour les professeurs puisquon
accède dun même endroit à une multitude de services. Au-delà de ce point technique, les
élèves sont motivés par lutilisation doutils quils connaissent et utilisent dans leurs vies
privées.
Quels réseaux sociaux investir ?
Lusage des réseaux sociaux, dans le cadre des activités denseignement, est encadré en
particulier par la CNIL. Il nécessite de bien vérifier lâge légal dinscription, la localisation
des serveurs qui hébergent le réseau social et veiller à ce quaucune information personnelle
des élèves ne soit mise en ligne. Bien entendu, il est possible, dans ces conditions, et si le
règlement intérieur du collège ne sy oppose pas, dutiliser des plateformes publiques.
Il existe également des outils très performants qui peuvent présenter des avantages dans
la réalisation de certains projets, par exemple lors déchanges avec des élèves dautres
établissements, où quils soient dans le monde. Cest le cas, par exemple, de la plateforme
Etwinning live qui met à disposition un ensemble doutils, performants, incluant la possibilité
de faire des conférences vidéo interactives avec des partages décrans, la possibilité de
travailler avec un tableau blanc interactif, la possibilité de déposer des fichiers ou de partager
des espaces de stockage.
Dans lexemple qui suit deux collèges ont travaillé sur un même projet pour préparer la
COP 21. Les élèves devaient préparer des films courts diffusés dans une structure muséale.
Lutilisation dun réseau social a permis de co-construire un projet cohérent en permettant aux
élèves des échanges réguliers alors que les deux collèges étaient à plus de 100 km.
Le projet a conduit les classes à une rencontre dans la structure muséale à loccasion de la
présentation des films courts.
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
La copie décran suivant montre un extrait des échanges qui se sont faits entre les élèves.
Le professeur de SVT intervenant pour les réguler, conseiller et orienter les recherches.
Paradoxalement, on voit aujourdhui des élèves qui ne savent pas utiliser les messageries
alors quils communiquent très bien avec des outils de communication instantanée ou au
travers des réseaux sociaux. Il faut donc à la fois amener les élèves à utiliser des modes
de communication classique au cours des activités conduites, mais également investir les
technologies quils utilisent.
Lusage des réseaux sociaux permet dencourager le travail hors la classe des élèves, il
permet de faciliter les travaux collaboratifs, de changer les espaces de communication. Cest
au travers de ce type dactivité que lon forme les élèves à être vigilants face aux informations
personnelles délivrées sur la toile qui en sagglomérant forment leur identité numérique.
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CYCLE 4 I Sciences de la vie et de la Terre I Enseigner les sciences de la vie et de la Terre au cycle 4
Le domaine 4 Les systèmes naturels
et les systèmes technologiques
Démarches scientifiques
Le numérique permet denrichir les possibles dans les démarches conduites. On ne reviendra
pas ici sur ce qui a déjà fait lobjet danalyses pour les domaines 1 et 2 et qui est bien sûr
lié à la mise en œuvre des démarches (maîtrise de la langue pour lexpression même de la
démarche, utilisation doutils pour faciliter lacquisition des langages scientifiques, modalité
de travail mise en œuvre, etc.). Il sagit bien ici de montrer quelques exemples où le numérique
apporte des plus-values dans la mise en œuvre des démarches scientifiques.
Observer, traiter des images et en extraire des informations.
Lors des observations et, quelle que soit léchelle (de la préparation microscopique au
paysage), la première difficulté est de savoir si lélève a bien identifié ce quil faut regarder. La
numérisation dimages apporte des pistes intéressantes. Lélève peut montrer sur limage ce
quil a repéré, il peut le présenter y compris au sein de son groupe de travail et au professeur.
La numérisation permet, avec laide de logiciels de traitement daméliorer les images
acquises pour mettre en relief les structures recherchées par exemple, dannoter, de mettre
un titre, etc.
Les logiciels dédiés (dont le logiciel Mesurim) permettent de générer automatiquement un
dessin à partir de la photographie. Ce type de fonctionnalité permet de travailler le dessin, les
proportions, damener lélève à compléter ou au contraire à alléger une partie du dessin pour
retenir lessentiel. Il est possible de rajouter les légendes, un titre, etc.
Ce logiciel permet également dextraire des données des photographies réalisées. Il peut
sagir de faire des mesures, de calculer des surfaces, davoir le rapport de différentes teintes
de la photographie, de faire des comptages, etc.
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Comptage des hématies et des leucocytes sur une photographie
Le site national de SVT hébergé par lacadémie de Toulouse propose des fiches techniques
permettant dexploiter pleinement ce logiciel.
Expérimenter, modéliser, simuler.
Lexpérimentation assistée par ordinateur permet aux élèves de réaliser en classe des
mesures ou des expériences qui seraient très difficiles ou impossibles à réaliser sans cet
outil. Les capteurs permettent par exemple de mesurer les taux de dioxyde de carbone,
de dioxygène, de mesurer la turbidité dun milieu ou encore denregistrer des ondes se
propageant dans différents milieux.
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On trouvera, sur le site national de SVT hébergé par lacadémie de Toulouse, les fiches
techniques permettant de réaliser des expérimentations avec des matériels dédiés (interface
EXAO) mais aussi à partir de logiciels généralistes qui permettent par exemple de travailler
sur la propagation des ondes sismiques (Logiciel Audacity).
Lutilisation des objets connectés appartenant aux élèves peut être une source de données
particulièrement intéressante à exploiter en classe (montre connectée fournissant la
fréquence cardiaque, la durée dactivité au cours dune journée, les temps de repos voire
de sommeil, etc.). Il y a ici à la fois à utiliser les données fournies, éventuellement à les
confronter à dautres moyens de mesure, mais également à sinterroger sur le devenir
des données personnelles quand elles sont transmises aux sociétés qui commercialisent
ces objets et qui peuvent éventuellement les céder. Il est important ici de sensibiliser les
élèves aux conditions dutilisation de ces objets, quils acceptent au moment où ils activent
les logiciels qui les font fonctionner. On est bien sûr ici à linterface entre le domaine 4 et le
domaine 2 concernant lidentité numérique des personnes.
Les logiciels de simulation ou de modélisation permettent aux élèves de réaliser des
expérimentations virtuelles impossibles à réaliser, pour différentes raisons, en classe.
Ils permettent aux élèves de choisir les conditions à simuler ce qui présente lavantage de les
rendre acteurs.
Les applications montrant des animations qui présentent le déroulement de mécanismes par
exemple le fonctionnement dune dorsale ou la dynamique lithosphérique ou encore le trajet
des spermatozoïdes et la fécondation sont construites à partir de connaissances scientifiques
établies. Elles peuvent donc être utilisées en fin de séquence pour permettre aux élèves de
construire un bilan ou de retrouver les éléments qui étayent le modèle proposé. Elles peuvent
aussi être proposées en début de séquence, avant toute étude, si lon souhaite amener les
élèves à comprendre comment les scientifiques ont pu construire tel ou tel modèle (on est ici
quasiment dans une approche de « classe inversée »). Elles trouvent aussi leur place dans le
cadre dun travail personnel dapprentissage et de révision. Par contre, ce type dapplication ne
peut pas constituer un élément permettant de conduire la phase dinvestigation puisquil est
lui-même construit à partir de connaissances scientifiques établies.
La clé étamine, hébergée sur le site national de SVT hébergé par lacadémie de Toulouse,
réunit un ensemble dapplications gratuites constituées à la fois de logiciels généralistes,
de logiciels adaptés à différentes parties des programmes de collège et de logiciels dautres
disciplines pouvant être utilisés en SVT ou lors de la réalisation dEPI. Cet outil présente
lavantage de présenter les applications dans des menus organisés en fonction des thèmes
détude. Le site SVT de lacadémie de Créteil propose une liste des ressources de cette clé.
Le calcul et le traitement de linformation ont été largement abordés dans la première
partie avec les tableurs. Pour autant, un point reste à préciser avec cet outil, intimement lié
à nos démarches. Les tableurs permettent de mutualiser des résultats. Il suffit pour cela
de partager des feuilles de calcul. On peut ici mutualiser des résultats et les rendre plus
robustes. Cest particulièrement important quand on cherche à traiter des données issues
de lexpérience ou de comptage ou encore quand on cherche à exploiter des enquêtes par
exemple.
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Conclusion
La place du numérique ne cesse de saccroître dans nos sociétés. Les élèves utilisent
ces technologies qui occupent des espaces de plus en plus importants. Le numérique a
transformé la communication, il modifie les espaces de travail, les modalités dapprentissage,
il bouscule le rapport que nous avons à la connaissance. Les objets connectés fournissent
une multitude dinformations, y compris sur les paramètres biologiques des personnes, qui
ont créé depuis quelques années le concept « dêtre humain augmenté ». Mais les objets
connectés cest aussi une multitude dinformations sur la toile que le détenteur du dit objet
accepte de divulguer en même temps quil accepte les conditions dutilisation, cest lidentité
numérique quil appartient à chacun de bien maîtriser. Lun des enjeux aujourdhui cest de ne
pas créer une nouvelle rupture du numérique entre des usages qui seraient ceux de lécole et
des usages qui seraient ceux des élèves. Il faut que les enseignants semparent de ces outils,
quà travers eux ils forment leurs élèves pour en faire des citoyens responsables dans les
usages quils en feront dans leur vie.
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