Le démarche d'investigation

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Guide clé en main de la DI en maternelle

La démarche d'investigation en maternelle

Investiguons-nous !

Pour expérimenter les sciences à l’école, il est conseillé par la recherche de mettre en œuvre une démarche d’investigation s’inspirant de la démarche scientifique. Cette démarche d’investigation part d’une situation de départ, d'un phénomène inexpliqué, qui mène à la formulation d’un questionnement rationnel. Cette situation mène à l’émission d’hypothèses à partir des connaissances disponibles des élèves. Il faut ensuite trouver un moyen de vérifier ces hypothèses, c’est l’investigation. Elle peut prendre la forme d’expérimentations, de recherches documentaires, de constructions d'objets, d’observations directes, d’enquêtes, de films, …. L’enjeu est de pouvoir classer, questionner, expérimenter pour répondre au questionnement initial et faire une synthèse.

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En maternelle, l’intérêt de la démarche d’investigation est qu’elle permet d’aborder une multitude de domaines d’apprentissages : - explorer le monde - mobiliser le langage dans toutes ses dimensions - acquérir de nouveaux outils mathématiques (résolution de problèmes). La situation de départ doit être motivante. En maternelle, la littérature de jeunesse peut être une bonne base pour une situation de départ motivante et permet de confronter l’imaginaire et le réel.

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Ci-contre, un document téléchargeable est à disposition afin de faciliter la prise de note et ainsi créer vous-même votre séance ou séquence en reprenant les étapes clés ! Sur chaque page, un onglet est disponible afin d'avoir un exemple plus détaillé pour chaque point de la démarche d'investigation afin qu'elle soit plus concrète. L'onglet sert à avoir des informations précises quant-à la posture de l'enseignant.

Sous la forme d'une auto-formation, l'outil présenté permet de guider la réalisation d'une séquence ou séance de sciences en reprenant une à une les étapes de la démarche d'investigation.

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En ce qui concerne l'exemple, il ciblera la physique. La séquence proposée s'inspire de la proposition d'Eduscol sur l'album de littérature de jeunesse "Plouf !", travaillant ainsi les objets techniques : la poulie. L'exemple précise le séquençage de la séquence afin de réaliser la démarche d'investigation. Le résultat dépend du questionnement et des hypothèses des élèves.

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Sommaire

Commencer !

2. Questionnement

3. Hypothèses

4. Investigation

5. Confrontation des résultats

6. Réponse au problème

7. Structuration des connaissances

1. Situation de départ

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Avant la démarche d'investigation

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La séquence doit permettre aux élèves d’acquérir : - des savoir être (curiosité, découverte, …) - des connaissances (construire des concepts scientifiques) - des savoir-faire (action : mesurer, trier, …) Les étapes de la démarche d’investigation peuvent être étalées sur plusieurs séances !

Avant la démarche d'investigation

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La situation de départ doit susciter des échanges entre les élèves sur leurs conceptions sur le sujet traité. Ces conceptions doivent être recueillies et doivent induire un questionnement à résoudre pour les élèves. La situation de départ doit provoquer de la curiosité chez les élèves. Pour ce faire, le domaine d’étude doit partir de leur environnement culturel pour ainsi susciter leur motivation. Le domaine d’étude doit également impérativement faire partie des programmes scolaires. En maternelle, les images, la littérature de jeunesse sont des entrées très pertinentes pour motiver les élèves !

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Situation de départ

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Le questionnement doit venir des élèves et être induit de la situation initiale. L’enjeu est de se mettre d’accord sur ce questionnement qui va guider l'entièreté de la séquence. Il permet ensuite de guider les élèves dans la formulation de leurs hypothèses ou de leurs idées quant à la réponse à la question. Le questionnement doit être résolu par des investigations menées par les élèves. En maternelle, la problématique peut être induite par l’enseignant en reprenant, reformulant les questions et idées évoquées par les élèves. Ce moment permet de préciser et d'induire du vocabulaire plus précis.

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Questionnement

Les hypothèses doivent être formulées par les élèves à la suite du questionnement. Les hypothèses peuvent concerner des éléments à tester, des idées de matériel, des idées de protocoles expérimentaux. Elles dépendent des idées que les élèves ont pour répondre à leur problème / leur questionnement. En maternelle, les hypothèses peuvent être induites ou reformulées par l'enseignant en reprenant les idées des élèves. Il est également possible que les hypothèses arrivent en même temps que le questionnement.

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Hypothèses

L'investigation doit permettre aux élèves de tester leurs hypothèses en réalisant différentes activités de recherche selon plusieurs modalités (observation, modélisation, recherche documentaire, ...). Les élèves constatent les résultats qu'ils ont obtenus. En maternelle, il est préférable de proposer aux élèves de l'observation et de la manipulation. Il est important de faire des liens entre le problème posé et les activités de recherche afin que les élèves face sens à l'investigation. Il est nécessaire de faire des liens entre la réalité et les procédés d'investigation.

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Investigation

La confrontation des résultats doit permettre aux élèves de mettre en lien les résultats obtenus lors de l'investigation et les hypothèses afin de les valider ou de les invalider. La réflexion, les interactions verbales, la rigueur des interprétations sont attendus lors de la confrontation des résultats. En maternelle, cette confrontation des résultats est accompagnée par l'enseignant. En effet, il a un rôle important dans l'accompagnement des élèves. Il les guide dans leur réflexion, reformule et clarifie leurs remarques et instaure le vocabulaire.

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Confontation des résultats

La réponse au probème doit être constituée par les élèves tout au long de la démarche d'investigation. La réponse doit être réalisée grâce aux activités effectuées : expérimentations, écrits, photos, objets, ... Les connaissances élaborées sont confrontées au savoir dit savant. En maternelle, la réflexion est proposée en ateliers à petit effectif avant de réaliser un bilan en groupe classe.

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Réponse au problème

La structuration des connaissances doit contenir des traces écrites. Elles ont pour but d'aider les élèves à se souvenir et à structurer sa pensée. Elles peuvent prendre différentes formes (schémas, dessins, ...) et être constituées selon plusieurs modalités (individuel, collectif, ...). La trace écrite doit être validée par l'enseignant afin de vérifier sa cohérence et sa justesse au niveau scientifique. En maternelle, les traces écrites peuvent être des travaux d'élèves (exercices) qui sont corrigés par l'enseigant, des schémas, des dessins... L'écrit est à limiter pour que les élèves puissent s'y référer.

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Structuration des connaissances

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Merci d'avoir utilisé notre ressource ! Elle est complétement adaptable à votre besoin ! N'hésitez pas à la modifier !

- Sarah CRESTANI, 24/05/23, enseigner les sciences à l’école maternelle, Montigny-lès-Metz https://sites.ac-nancy-metz.fr/ien57montigny/IMG/pdf/2023-05-24_-_enseigner_les_sciences_a_l_ecole_maternelle.pdf - Edith Salteil, Guide méthodologique, la démarche d’investigation : comment faire en classe ? Fondation la main à la pâte https://fondation-lamap.org/sites/default/files/pdf/la-demarche-d-investigation-comment-faire-en-classe.pdf - Culture scientifique et technologique- DSDEN 44- Lettre trimestrielle n°4 novembre 2015, La démarche d’investigation en cycle 1 https://www.pedagogie1d.ac-nantes.fr/medias/fichier/lettre-sciences-04-web_1426228021959-pdf - ESPE de bourgogne, La démarche scientifique à la maternelle : quelles particularités ? http://ienpen.dsden58.ac-dijon.fr/wp-content/uploads/sites/29/lademarchescientifiquealamat-quellesparticularites.pdf - SEQUENCE EDUSCOL https://eduscol.education.fr/document/46399/download#:~:text=R%C3%A9sum%C3%A9%20de%20l'album%20de%20jeunesse%20%C2%AB%20Plouf%20!&text=Un%20loup%20qui%20a%20confondu,cochon%20qui%20passait%20par%20l%C3%A0.

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Ressources

*Séquence provenant d'éduscol

Plouf ! ou la poulie*

Exemple :

Situation d'entrée : lecture de l'album de littérature de jeunesse, Plouf, P.CORENTIN Se concentrer sur l'identification de la situation, des personnages, du lieu du déroulé de l'histoire. Ce travail peut être fait en petit groupe à l'aide de cartes-images, puis en classe entière. Enjeux de la séquence : Réflexion sur le principe de la poulie. Distinguer imaginaire et fiction.

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Exemple :

*Séquence provenant d'éduscol

Plouf ! ou la poulie*

Après une ou des lecture(s) attentive(s) de l'histoire, écouter, encourager le questionnement des élèves. Encourager les élèves à se demander si ce qu'il se passe dans l'histoire est possible dans la vie réelle ou non. La problématique qui découle peut être reformulée par le professeur MAIS doit provenir des élèves. Il est impératif que la situation de l'histoire soit comprise par tous afin qu'ils puissent réfléchir, se questionner sur la faisabilité de la situation.

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Exemple :

*Séquence provenant d'éduscol

Plouf ! ou la poulie*

Suite à la problématique, les élèves émettent des hypothèses quant à la réponse à la question. Ces hypothèses doivent être recueillies et prises en note afin de pouvoir les confronter aux résultats de l'investigation par la suite.

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Exemple :

*Séquence provenant d'éduscol

Plouf ! ou la poulie*

L'investigation sert à savoir si nos hypothèses sont valides ou non. Dans notre cas, l'intérêt est de savoir si ce qui est raconté dans l'histoire est possible ou non. Les élèves doivent ainsi se demander comment est-il possible de vérifier si cette action est possible ou non. Il est possible de mettre à disposition des élèves du matériel pour faire un puis rudimentaire afin qu'ils puissent manipuler (ils doivent avoir une référence, par exemple : images du livre). La représentation des personnages doit être élaborée avec les élèves (personnages plus lourds que d'autres).

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Exemple :

*Séquence provenant d'éduscol

Plouf ! ou la poulie*

Pour la confrontation des hypothèses, les résultats obtenus par la manipulation des élèves doivent être mis en relation avec leurs hypothèses initiales. Toujours en reprenant la problématique, l'investigation a dû permettre aux élèves de valider ou de réfuter leurs hypothèses.

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*Séquence provenant d'éduscol

Plouf ! ou la poulie*

La réponse à la question doit venir des élèves. Elle doit être claire et comprise par tous.

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*Séquence provenant d'éduscol

Plouf ! ou la poulie*

Pour finir, la réponse au problème doit donner suite à un ensemble structuré. Remis au niveau des élèves et conforme aux programmes, ce bilan doit provenir des élèves, peut être reformulé par l'enseignant, mais doit être compris par tous. L'enseignant veille tout au long de la séquence à clarifier chaque élément de la séquence et à être précis sur le vocabulaire employé (se pencher, tomber, descendre, monter…)

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L'enseignant reformule les réponse des élèves, veille à leur justesse scientifique, questionne les élèves sur la plausibilité du résultat.

Posture professionnelle

L'enseignant relance les élèves, reformule leurs propos, induit le vocabulaire. En aucun cas il impose des hypothèses.

Posture professionnelle

L'enseignant introduit la situation de départ, laisse les élèves découvrir la situation.

Posture professionnelle

"Un loup qui a confondu le reflet de la lune avec un fromage se retrouve prisonnier dans un puits dans lequel il est descendu à l’aide d’une corde et d’une poulie. Il ruse alors pour sortir du puits en échangeant sa place avec un cochon qui passait par là. Le cochon réussit à sortir à son tour en confondant une famille de lapins qui se retrouve Un loup qui a confondu le reflet de la lune avec un fromage se retrouve prisonnier dans un puit dans lequel il est descendu à l’aide d’une corde et d’une poulie. Il ruse alors pour sortir du puits en échangeant sa place avec un cochon qui passait par là. Le cochon réussit à sortir à son tour en confondant une famille de lapins qui se retrouve. "

Résumé

Provient d'Eduscol

L'enseignant encourage les interactions verbales, pousse à la reformulation, veille à la rigueur des interprétations et précise le vocabulaire. Les résultats doivent être formulés par les élèves.

Posture professionnelle

L'enseignant prépare le matériel, laisse les élèves manipuler et interfère seulement pour guider au besoin.

Posture professionnelle

L'enseignant fait le bilan, veille à justesse de la trace écrite, fait verbaliser les élèves en utilisant un vocabulaire adapté et juste scientifiquement.

Posture professionnelle

L'enseignant propose des questions pour amener les élèves à raisonner. Il reformule ensuite les propositions des élèves. En aucun cas il induit le questionnement.

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