DISCAS: La boîte à outils

Le guide d'intégration DISCAS
Un exemple en écologie

Index de La boîte à outils Index du Guide d'intégration 
© DISCAS - Conception: Jacques Henry et Jocelyne Cormier.
Reproduction interdite. L'utilisation de ce document n'est permise que dans les écoles abonnées à la section La boîte à outils du site de DISCAS

LE TRAITEMENT TRANSDISCIPLINAIRE DU CONCEPT GÉNÉRAL DE TRANSFORMATION


LE TRAITEMENT PÉDAGOGIQUE

Nous allons maintenant, comme nous l'avions fait pour Zone en géographie, illustrer comment le concept de Transformation peut être développé avec les élèves, selon chacune des trois approches précédemment présentées. Nous ne reprendrons évidemment pas, ici, les caractéristiques de chacune des approches, puisqu'elles ont été détaillées lors de l'exemple précédent.

Approche centrée sur: le concept | la définition | les exemples 

L'approche centrée sur le concept (découverte)

A) Par analyse simultanée des exemples

Quel est le nom qui pourrait désigner à la fois:

Le premier exemple est là, bien sûr, pour éviter d'orienter les élèves vers un concept spécifique tel que comestible, par exemple. De même le premier et le dernier permettent d'exclure tout ce qui est relié exclusivement au vivant.

Les élèves, s'ils ne trouvent pas la réponse (Transformation) du premier coup, vont vraisemblablement s'orienter vers le concept de changement. C'est là que doit intervenir le contre-exemple:

Mais ça ne s'applique pas à un changement d'auto ou de vêtements.

Si les élèves suggèrent la durée (bref, tournent autour du concept de processus), il faudra mettre en évidence que le changement de l'eau en vapeur peut être instantané (si on laisse tomber une goutte d'eau sur un élément chaud, par exemple).

B) Par analyse progressive des exemples

Nous illustrons ici un scénario possible. Il est clair que l'enseignant devra improviser d'après les réponses fournies par les élèves.

Quel mot peut désigner le passage d'un bourgeon à la fleur?

Et si j'ajoute celui d'une larve à l'insecte adulte?

Et si j'ajoute le changement de crème en beurre?

Et si je dis que cela ne s'applique pas à un déménagement, qui est pourtant un changement?

Approche centrée sur: le concept | la définition | les exemples 

L'approche centrée sur la définition (formalisation)

Dans l'exemple qui nous occupe, la consigne de départ pourrait être la suivante:

Sachant que la croissance d'une plante, le passage d'un insecte de l'état d'oeuf à celui de larve, le changement d'eau en glace et la création de peinture verte par mélange de peinture bleue et de peinture jaune sont des transformations, comment pourrait-on définir une transformation? Qu'est-ce que cela prend pour qu'il y ait transformation?

Il est plausible que, au départ, les élèves s'orienteront vers le concept de changement. Le terme n'est pas à rejeter au départ, parce qu'une transformation est effectivement un changement. Il s'agit de récupérer les caractéristiques utiles (liées aux concepts temporels d'avant et d'après - état initial et état final). Par contre, il convient de spécifier en quoi une transformation est un changement particulier. Ici encore, il faudra faire jouer les contre-exemples (des changements qui ne sont pas des transformations) pour faire ressortir les notions de propriétés modifiées et d'invariants (ou propriétés conservées).

Une fois la définition élaborée, la récapitulation se fait en résumant cette définition en mots-clés et en appliquant systématiquement ceux-ci, à des fins de vérification, à chacun des exemples proposés. Chaque fiche de concept présente un exemple d'application, mais le travail de l'élève doit s'appliquer à chacun des exemples. Dans l'exemple qui nous occupe, outre l'application à la congélation de l'eau qui apparaît dans la fiche de concept, il faudrait poursuivre la vérification:

Création de la peinture verte:

Et ainsi de suite.

Approche centrée sur: le concept | la définition | les exemples 

L'approche centrée sur les exemples (généralisation).

La consigne de départ pourrait être la suivante:

Nous savons qu'une transformation est un changement où un objet est différent à l'arrivée de ce qu'il était au départ, où certaines de ses caractéristiques ont été modifiées, mais où d'autres sont demeurées telles quelles. Nous avons vu, par exemple, que la chenille se transforme en papillon, mais qu'il s'agit toujours du même insecte.

Pouvez-vous, d'abord, citer d'autres exemples de transformations que l'on peut rencontrer en écologie?

Notons qu'ici encore, les exemples sont d'abord demandés dans la discipline initiale (ici, l'écologie): cela permet de consolider les notions disciplinaires acquises - l'enseignant reste avant tout, il ne faut pas l'oublier, un enseignant d'écologie .

Il est essentiel qu'à chaque exemple proposé par les élèves, l'on procède à une vérification de l'exemple à l'aide des mots-clés avant de déclarer l'exemple valable:

Est-ce qu'il y a un changement entre l'état de départ et l'état final? Qu'est-ce qui a changé? Qu'est-ce qui n'a pas changé?

On attend donc diverses réponses pertinentes aux phénomènes étudiés en écologie. Outre ceux qui ont déjà été mentionnés précédemment (croissance d'une plante ou d'un animal), on peut mentionner la transformation de déchets organiques en compost, celle de l'eau et de l'énergie solaire en oxygène et en sucres lors de la photosynthèse, celle de l'énergie combustible en chaleur, celles intervenant dans la production alimentaire, etc.

L'étape suivante consiste à faire effectuer le transfert transdisciplinaire.

En arts, maintenant, voyez-vous des transformations?

Nous avions déjà donné l'exemple du mélange de couleurs. Mais la transformation du matériau brut (glaise, bois, etc.) en représentation par l'artiste (l'oeuvre) est l'exemple par excellence à faire découvrir.

Et en mathématique, peut-on transformer des figures géométriques?

Les transformations géométriques proprement dites (réflexion, translation, rotation) ne seront abordées qu'en 3e secondaire. Inutile donc d'essayer de faire sortir ces concepts spécifiques. Mais on peut faire découvrir intuitivement, par exemple, qu'en déformant un rectangle, on le transforme en parallélogramme (où les angles sont modifiés, et les côtés, invariants).

De même, si l'on sort du domaine de la géométrie, on pourra faire découvrir qu'une expression mathématique telle que [2+3=5] peut être transformée, par exemple, en [3=5-2], où les signes changent, et où l'équivalence reste invariante.

Et en français, si je pars d'une phrase telle que "Paul frappe la balle", comment pourrait-on la transformer?

Ici, c'est le message qui doit demeurer invariant. Des phrases telles que La balle est frappée par Paul. ou Paul cogne la balle. ou encore Paul frappe fermement la balle. sont de bons exemples de transformations, alors que des phrases comme Paul ne frappe pas la balle. ou Pierre frappe la balle. ne sont pas acceptables.

On peut poursuivre, si on le désire, en demandant aux élèves de trouver des exemples dans la vie courante. On peut ainsi leur demander d'énumérer les transformations intervenant dans la préparation d'un repas, dans la construction d'une maquette, dans les réglages d'un système de son ou d'un écran de télévision, etc.


Index du Guide d'intégration  Suite: Conclusion