Refléchir comme un scientifique

En SVT, vous allez apprendre à devenir de vrais scientifiques ! Vous allez apprendre à réfléchir comme des scientifiques et faire des expériences dans votre laboratoire.

La prof de SVT

Au cœur des SVT

La démarche expérimentale ou démarche scientifique est au cœur de l’enseignement des SVT (Sciences de la Vie et de la Terre) au collège. Dès la 6ème, les élèves apprennent la série d’étapes permettant d’avoir un raisonnement rigoureux. Je préfère leur dire que nous allons jouer aux scientifiques, qu’ils vont apprendre à devenir des scientifiques pendant leurs années collège et qu’ils vont faire des expériences !

Là, c’est gagné, ils sont réjouis et attendent la suite avec impatience. Il ne faut pas les décevoir.

C’est donc sur un sujet très simple que je commence à poser les bases : « Quels sont les besoins des végétaux pour germer ? » D’une part, ils ont des idées sur le sujet, mais pas tous les mêmes, certaines portant à discussion entre eux. D’autre part, on peut expérimenter simplement en classe. Les conditions sont réunies pour une bonne mise en scène.

Je commence par leur expliquer que « les scientifiques » (les élèves aiment beaucoup ce terme) sont des gens curieux, comme eux (et alors là, en plus, ils peuvent s’identifier !). Des gens qui observent le monde et se posent beaucoup de questions sur son fonctionnement.

La première croquinote

C’est là qu’apparait ma première croquinote de classe, réalisée pour mes élèves de 6ème en SVT, avec mes récents apprentissages. Elle est simple, mais j’ai osé faire quelques petits dessins moi-même et même s’ils sont très basiques (je ne sais pas faire mieux de toute façon), je les ai présenté à mes élèves. C’est un premier pas.

Pour simplifier ce premier document que je leur fournis, je n’ai pas fait figurer l’étape « OBSERVATION ». On la formalisera plus tard. Mais en guise d’observation, on discute jardin, potager, grand-père, fraises, carottes et salades… Où, quand, comment planter des graines? Des questions se soulèvent.

Le problème

Les scientifiques sont donc des gens qui ont des problèmes et se posent des questions. C’est notre première étape : quels sont les besoins des végétaux pour germer ?

Les élèves ont beaucoup d’idées sur le sujet. Nous repartons de leurs observations pratiques et ils commencent à établir une liste de besoins. Par chance, dans cette liste il y en a toujours qui disent qu’il faut de la terre, que c’est indispensable, c’est sûr ! Et d’autres pour dire qu’ils ont déjà fait germer des graines sur du coton et que ça marchait très bien.

Mais alors, la terre ne serait pas indispensable ? On pourrait faire pousser une forêt sur du coton ? Grande confusion, les avis divergent, discussion acharnée. J’adore !

Les hypothèses

J’introduis alors la notion d’hypothèse : on a une idée, on pense que c’est ça, mais on n’en est pas complètement sûr tant qu’on ne l’a pas vérifiée.

Les élèves peuvent compléter la croquinote (ou sketchnote) avec leurs hypothèses. Ils n’auront pas tous la même liste, mais on retiendra 4 propositions communes. Ils commencent donc à personnaliser leur croquinote.

Évidemment, le scientifique ne peut pas se contenter d’avoir des suppositions. Il veut être sûr de lui pour pouvoir écrire un nouvel article avec sa découverte dans une encyclopédie, sur internet. Il va donc devoir prouver ses idées.

Pour vérifier ses hypothèses, il va faire des expériences. Joie des élèves : on va en faire pour de vrai !? Et oui. Là, dans notre labo de SVT.

Mais lesquelles ?

Comment prouver qu’une graine a besoin d’eau ? de lumière ? de chaleur ? de terre ? Nouveau remue-méninges.

On met une graine avec tout ça : ben… elle va pousser.

On met une graine avec rien de tout ça : ben… elle va pas pousser.

Et alors, qu’est-ce que ça prouve ? ben… rien.

Jusqu’à élaborer plusieurs expériences, une par élément que l’on veut tester ainsi qu’un témoin pour comparer.

Les expériences

Expérience 1 : Témoin

Des élèves vont donc se charger de préparer des expériences témoins : dans un petit pot étiqueté, ils mettent de la terre, des graines (blé ou lentilles), de l’eau et vont poser ces pots dans la salle, donc au chaud, près d’une fenêtre.

Expérience 2 : Test du besoin en eau

D’autres élèves vont se charger de préparer des petits pots étiquetés contenant de la terre et des graines, déposés dans la salle, près d’une fenêtre. Mais pas d’arrosage !

Expérience 3 : Test du besoin de lumière

Préparation de petits pots contenants de la terre, des graines, de l’eau. Mais ces pots sont enfermés dans un placard (au chaud, mais sans lumière).

Expérience 4 : Test du besoin en terre

Préparation de petits pots contenants du coton, par dessus des graines (non recouvertes pour une observation simplifiée), posées dans la salle près d’une fenêtre.

Expérience 5 : Test du besoin en chaleur

Préparation de petits pots contenant de la terre, des graines, de l’eau. Mais les pots sont mis au frigo. Il y a souvent un élève pour soulever le problème de la lumière absente du frigo, avec la proposition d’installer une lampe à l’intérieur…

Les élèves peuvent compléter leur croquinote avec les schémas des expériences. J’ai voulu qu’ils se l’approprient en dessinant eux-même les pots qu’ils ont réalisé.

Les résultats

Une semaine plus tard, nous ressortons les expériences pour regarder les résultats. De nouveau, on schématise ce qu’on observe :

  • dans les témoins, les graines ont germé
  • sans eau, les graines n’ont pas germé
  • sans lumière, les graines ont germé, les germinations sont longues et blanches
  • sans terre, les graines ont germé
  • sans chaleur, les graines n’ont pas germé.

La conclusion

Ça y est, nous atteignons notre objectif avec la conclusion :

les graines ont besoin de chaleur et d’eau pour germer.

Le reste, la terre et la lumière, n’est pas indispensable pour la germination de la graine. Ce qui ne veut pas dire qu’il ne faut pas de terre et de lumière pour que la plante pousse !!! Mais pour le démarrage, la graine contient toutes ses ressources nutritives et elle peut germer sous la terre (donc, sans lumière !)

Pour la suite en SVT

Cette première croquinote de SVT donne aux élèves 6ème un exemple de présentation : des petits dessins, quelques mots, des flèches de liaison… L’association des croquis et des notes, caractéristique des croquinotes.

On y voit le cheminement de pensée d’un chercheur. Les étapes par lesquelles il passe pour rester rigoureux. Les bases de la démarche expérimentale sont posées.

Ils pourront se référer à ce document tout au long de leurs apprentissages, tant sur le fond que sur la forme.

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