Projet innovant en sciences
Les fourmis à la loupe à Bagneux
17 juin 2013

Le projet de la classe de CM1-CM2 de l’école élémentaire Paul Vaillant-Courutier de Bagneux (92) a permis aux élèves de se confronter à une démarche expérimentale. L’enseignante, Ange Ansour, a reçu le « prix de l’innovation pédagogique 2013 ».

Ange Ansour n’est pas scientifique. Pourtant, après un projet sur les bactéries il y a 2 ans, elle s’est lancée à la rentrée dans l’observation des fourmis, sur les conseils de François Taddéi, directeur de recherche à l’INSERM (lire ci-dessous). Pourquoi les fourmis ? « Parce que ce sont des insectes sociaux faciles à observer et parce qu’on ne tombe pas dans l’affectif et l’anthropomorphisme, contrairement aux lapins par exemple » précise Ange. Une fois les fourmis installées dans la classe, le questionnement des élèves fait le reste : comment les fourmis se déplacent, coopèrent ? Comme le détaille Amanda : « si quelque-chose nous tracasse on fait des hypothèses et des expériences ». Sélim se souvient d’un épisode de « C’est pas sorcier  » qui leur a permis de comprendre la collaboration des fourmis grâce aux phéromones. Elia précise qu’ils ont aussi « vérifié les informations sur plusieurs sites internet ». Mais la seule documentation ne permettait pas d’apporter une preuve scientifique. Jusqu’à ce que Song Xiaohu, informaticien professionnel, accepte d’adapter un logiciel de traçage des bactéries sur les fourmis. Laura décrit le logiciel de sonde : « chaque fourmi a une couleur différente, ce qui permet de suivre leurs pistes » sur une vidéo. Par l’expérimentation, les élèves ont ainsi pu confirmer que les fourmis se déplacent et communiquent grâce aux phéromones. Mais parfois l’expérience invalide l’hypothèse « et les élèves doivent chercher d’autres pistes » indique Ange.

« Parce que l’école est un endroit où l’on a le droit d’être curieux, d’être acteur » Ange Ansour

Obligée d’acquérir une nouvelle colonie [des aphaenogaster senilis], la classe fait rapidement une observation : les fourmis construisent une « muraille ». « On s’est demandé à quoi ça sert et on a eu plein d’idées » explique Gabriel. Afin de vérifier l’hypothèse des élèves selon laquelle « elles recouvrent le nid comme dans la nature parce que d’habitude elles sont dans l’obscurité » explique Thomas, le myrmécologue [spécialiste des fourmis] Thibaud Monnin les a encouragés à créer un protocole expérimental. Pour mettre en place « l’expérience de la lumière » précise Mosaab, les élèves proposent et débattent. Ils décident collectivement de placer un cache sur la colonie et la classe prend des allures de fourmilière. Certains prennent des mesures et confectionnent un disque sombre pour occulter la lumière, découpent des petits matériaux pour observer les fourmis construire leur muraille, tandis que d’autres rédigent sur leur carnet de chercheur [un cahier libre dans lequel les élèves notent, pour eux, leurs remarques, idées, conclusions…] ou travaillent sur des documents partagés à l’aide de « google drive ».

La colonie d’aphaenogaster senilis occupe une place centrale dans la classe

Des outils collaboratifs, un apport transversal

« Grâce à cet outil, les élèves peuvent travailler simultanément sur un même document, ce qui permet une véritable émulation, une démarche collaborative » explique Ange. Autre avantage, l’enseignant peut intervenir directement sur le document pour signaler une erreur, une imprécision, que les élèves corrigeront seuls, à l’école ou de chez eux… Tout ce travail raisonné et structuré, fortement investi par les élèves, porte en outre ses fruits dans d’autres domaines. En production d’écrit par exemple, mais aussi dans des matières comme la grammaire ou la résolution de problèmes… Enfin, la coopération influe sur le climat de classe et les relations entre élèves. Pour ce projet pédagogique et scientifique favorisant la coopération et la transversalité, Ange Ansour a reçu le prix de l’innovation pédagogique 2013. Elle la fera partager à plus grande échelle dès la rentrée prochaine auprès d’une 20aine d’écoles parisiennes.


3 questions à François Taddéi Directeur de recherche à l’INSERM François Taddéi est directeur de recherche à l’INSEM et membre du Haut Conseil de l’Education. Dès la rentrée prochaine, au sein du Centre de Recherche Interdisciplinaire, il proposera une expérimentation, un accompagnement et des ressources pour les enseignants auprès d’une vingtaine d’écoles parisiennes.

Quel sont les enjeux de l’enseignement des sciences à l’école primaire ?

Les enfants présentent naturellement un intérêt pour le monde qui les entoure. L’enfant, comme le chercheur, questionne. Il s’agit de faire en sorte que cette curiosité soit nourrie et non pas éteinte. Si on accepte cette hypothèse, la question est : « comment encourager et accompagner cette activité raisonnée » ? Par ailleurs les disciplines scientifiques subissent une forte désaffection, notamment des filles et des enfants des couches populaires. Il y a une dimension autoréalisatrice : ces élèves pensent ne pas être faits pour les sciences et s’en désintéressent. Les sciences restent ainsi réservées à une « élite »... Si les élèves sortent de l’école en se disant « je suis curieux donc les sciences c’est fait pour moi », un pas énorme est franchi.

Qu’est-ce qu’une démarche expérimentale ?

Dans la démarche expérimentale, l’idée est que si on valide l’hypothèse on va plus loin. Sinon on formule d’autres hypothèses. C’est positif car les élèves apprennent de leurs erreurs. Et l’itération dans la démarche est transférable à d’autres disciplines (grammaire, maths…). Il s’agit de partir des questionnements des élèves et de se dire que notre activité consiste à chercher les réponses même si l’enseignant ne sait pas exactement où il va. On entre ainsi dans ce que j’appelle des « aventures de connaissance ». L’important est de ne pas être soi-même expert. Le travail d’expérimentation n’est pas compliqué, c’est une démarche de tâtonnement qui demande de la méthodologie.

Certaines notions ne sont-elles pas trop difficiles ?

Certains domaines très avancés, en mathématiques par exemple, sont trop difficiles. Mais si on part des questionnements des élèves alors rien n’est compliqué. Dans la classe d’Ange, les enfants voient que des fourmis sortent manger et d’autres pas. D’où la question « comment s’aliment-elles ». Par l’observation, les hypothèses et l’expérimentation, les élèves trouvent la réponse : la trophallaxie [transfert de nourriture de bouche à bouche]… Il n’y a pas de savoir absolu, mais si on y trouve un intérêt et qu’on se pose la question, on va trouver des éléments de réponse… Si l’enseignant impose une démarche qui ne correspond pas aux questions des élèves, les sciences demeurent mystérieuses. Il faut que la curiosité de l’enfant puisse s’épanouir et pas s’évanouir.