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Société

L’échec de l’enseignement des sciences

22-08-2019

En mai dernier, l’entreprise montréalaise Les neurones atomiques a offert des ateliers scientifiques dans quelques écoles de la région Chaudière-Appalaches. Ci-dessus, trois élèves de cinquième année de l’École Desjardins, à Lévis. Photo: Francis Vachon

Délaissée au primaire, malmenée au secondaire, la science est le parent pauvre du système scolaire québécois. Que faire?

Durant tout son secondaire, Brigitte a reçu un enseignement qui lui a fait détester les sciences. Écologie, chimie, physique, biologie : mêmes cauchemars. Elle a échoué à nombre d’examens et en est restée marquée. Maintenant enseignante au primaire, Brigitte évite les sciences autant qu’elle le peut.

Ma rencontre avec elle remonte à 2005, dans une école de Val-Bélair. Je commençais comme éducateur scientifique pour la Boîte à science, un organisme de Québec qui travaille à éveiller l’intérêt des jeunes pour les sciences. Je me déplaçais d’école en école et je me rappelle ma surprise devant une telle aversion pour les sciences chez une enseignante du primaire. Une exception, m’étais-je dit. Je me trompais : pendant les six années suivantes, j’ai visité un millier de classes et rencontré des centaines d’enseignantes (il y a si peu d’hommes) − des centaines de Brigitte − souffrant d’une allergie aux sciences.

Voilà près de 40 ans que le Conseil supérieur de l’éducation lance des appels clairs au ministère de l’Éducation et de l’Enseignement supérieur (MEES) au sujet de l’enseignement des sciences. Après un premier rapport en 1982, il réitère ses propos en 1990 en soulignant que cette discipline « n’a pas occupé une place importante dans la formation des enseignants [du primaire] eux-mêmes, de sorte que la sensibilité de ces derniers à la culture scientifique n’est ni spontanée ni très marquée ». Le dernier rapport date de 2013 et mentionne que « la science demeure, encore aujourd’hui et dans bien des écoles, une discipline passablement délaissée ». Rien n’a changé depuis… Pourtant, de nos jours plus que jamais, une culture scientifique solide est incontournable pour faire des choix éclairés dans la vie !

« Au primaire, bon nombre d’enfants ne reçoivent pas l’enseignement des sciences qu’ils méritent et parfois les sciences ne leur sont pas enseignées du tout », confirme Pierre Chastenay. Professeur titulaire à l’Université du Québec à Montréal (UQAM), l’astronome et pédagogue donne le cours de didactique des sciences aux candidates (et quelques candidats) du baccalauréat en éducation au préscolaire et en enseignement au primaire, le BEPEP pour les intimes.

« En 2015, j’ai réalisé un sondage en ligne auprès de 500 enseignantes, poursuit-il. Au total, 7% d’entre elles ont déclaré ne jamais faire de science en classe, tandis que 68% n’en font qu’une heure par semaine. Leur crainte des sciences remonte à leur passage au secondaire. Mon travail au BEPEP est de réconcilier les futures professeures avec cette matière. J’aime dire que mon cours, ce sont 45 heures de psychanalyse ! »

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Formation insuffisante

Chez les enseignantes que j’ai rencontrées et qui osaient faire un peu de science avec leurs élèves, il y avait des lacunes à corriger : crainte de s’électrocuter avec une petite pile de lampe de poche, explication des saisons par un schéma erroné, classification des animaux qui exclut les insectes… Les enseignantes m’avouaient ressentir un sentiment d’incompétence, qu’elles expliquent par leur formation insuffisante au BEPEP.

« À l’UQAM, ce baccalauréat dure quatre ans et compte 120 crédits. Et il y a un seul cours de didactique des sciences qui donne 3 crédits », rappelle Pierre Chastenay. Ce cours permet d’apprendre à enseigner les sciences, ce qui est nécessaire. Mais un bon professeur doit maîtriser son sujet ; or, on demande à des gens qui ne sont pas à l’aise avec les sciences de bien les enseigner.

La situation à l’Université de Montréal est légèrement plus enviable : les étudiantes du BEPEP suivent en première année un cours de notions scientifiques de base et en troisième année un cours de didactique. « Mais il a fallu travailler fort pour avoir ce cours, se souvient Marcel Thouin, professeur de didactique à l’Université de Montréal et cosignataire du rapport du Conseil supérieur de l’éducation de 2013. Les enseignantes de la nouvelle génération se sentent un peu plus outillées, mais une fois en classe, elles sont rattrapées par la réalité du milieu, qui ne réserve que peu de place à l’enseignement des sciences. »

C’est que le MEES, qui dicte la répartition des heures d’enseignement des disciplines au primaire, accorde une importance quasi dérisoire aux sciences. Dans une semaine de 25 heures d’enseignement, une fois passé le temps obligatoire alloué aux mathématiques et au français, il ne reste que 11 heures pour les matières « annexes » : science, langue seconde, arts, éthique et culture religieuse ainsi que géographie, histoire et citoyenneté. La répartition de ce temps est à la guise de l’enseignante.

Dans un système scolaire qui craque de partout, en raison du manque flagrant de ressources et des semaines qui ne comptent pas assez d’heures pour gérer tous les cas problèmes, où croyez-vous que des enseignantes, mal à l’aise avec les sciences, coupent en premier ? Sans compter que, malgré sa présence dans le programme, la science n’est pas obligatoire au premier cycle (première et deuxième année). Et même si elle est censée l’être aux deuxième et troisième cycles, aucun examen du ministère ne porte sur cette matière. Le message perçu par plusieurs enseignantes est, bien sûr, qu’elle est moins importante.

« Ce n’est pas par mauvaise volonté », tient à rectifier Nathalie Morel, vice- présidente à la vie professionnelle à la Fédération autonome de l’enseignement (FAE). Après 18 années passées dans des classes du primaire, l’ex-enseignante a des souvenirs vivaces des difficultés logistiques qui entravaient son travail. « Les enseignantes se sentent démunies face aux sciences, et le temps qu’elles doivent consacrer à préparer ces cours, en plus de leur présence en classe, est énorme. De plus, l’absence de matériel pour “faire de la science” est notoire. Il faut des outils de base, comme des balances et des rubans à mesurer, mais il faut aussi un budget récurrent pour le remplacement du matériel périssable − des piles, ça s’épuise ; des thermomètres, ça se casse. Nous n’avons souvent ni l’un ni l’autre. Sur papier, le programme québécois a de grandes forces, mais il n’a pas les moyens de ses ambitions. »

Martin Brouillard est le cofondateur de l’entreprise Les neurones atomiques qui, depuis plus de 10 ans, offre des ateliers de sciences dans les écoles du Québec.
Photo Francis Vachon

Décalage

Me voilà observateur dans une petite école de la Beauce en mai dernier. Martin Brouillard, cofondateur de l’entreprise montréalaise Les neurones atomiques, livre avec brio une animation scientifique où la chimie est à l’honneur. La vingtaine d’enfants de première et deuxième année sont littéralement suspendus à ses lèvres, impatients d’entendre la prochaine anecdote, de manipuler des éprouvettes, de voir les liquides changer de couleur. En finale : une ovation des élèves, une chanson de remerciement, des regards illuminés pour le reste de la journée.

Un enfant est un scientifique par défaut. Je ne peux m’empêcher de penser aux deux miens, pas encore à l’école, qui expérimentent constamment. Se poser des questions − et tenter d’y répondre − est dans leur nature.

Photo Francis Vachon

De l’âge de 6 à 12 ans, alors que leur curiosité scientifique sera à son maximum, ils passeront par les classes du primaire de toutes ces Brigitte qui seront de merveilleuses enseignantes, mais qui auront peur de la science. Je confie mes appréhensions à Martin Brouillard alors qu’il ramasse son matériel après sa séance. L’ancien enseignant du primaire m’explique la philosophie qui guide son entreprise. « Avant chacune de nos interventions en classe, nous parlons avec l’enseignante pour savoir ce que ses jeunes connaissent déjà, si notre venue s’inscrit dans une démarche pédagogique plus vaste. Malheureusement, dans bien des cas, il n’y en a pas. On nous fait venir en classe comme on fait venir un clown ou un magicien. Ça démontre comment la science est désincarnée pour ces professeures, alors qu’elle est partout dans la société et qu’elle devrait être partout dans leur enseignement, imbriquée dans les cours de français et de mathématiques. » Il veut devenir un partenaire qui apporte une plus-value à l’enseignement, être davantage qu’un animateur ponctuel.

Depuis peu, Martin Brouillard dispose d’un autre levier pour faire changer les choses. Voilà deux sessions qu’on lui confie un groupe du cours de didactique des sciences au BEPEP de l’UQAM. Il fait découvrir aux étudiantes toute la liberté dont elles disposeront pour enseigner les sciences et l’importance de s’approprier le sujet. « Juste de leur faire réaliser que le programme au primaire n’est qu’un guide et qu’elles peuvent y naviguer à leur guise les fait toujours tomber des nues. Le programme suggère d’aborder l’atome au secondaire, alors les professeures croient qu’on ne peut pas en parler au primaire. Mais oui, on peut ! Ma pratique me montre que les enfants comprennent très bien. »

Il faudrait peut-être plus de Martin Brouillard et de Pierre Chastenay dans les différentes universités de la province. Une grande partie des enseignantes voient la science comme la simple transmission d’un ensemble de savoirs. Elles n’ont pas pris conscience − ou elles n’ont pas été orientées dans cette voie − que l’important, c’est de faire comprendre la nature de la science et non mémoriser des concepts.

Chez les plus grands

Au secondaire, la présence d’enseignants spécialisés en sciences devrait nous rassurer. Et pourtant… « Ces enseignants n’ont pas toujours une approche qui est conforme à la nature de l’activité scientifique ; il y a hélas beaucoup de “bourrage de crâne” », indique Patrice Potvin, professeur en didactique des sciences au secondaire à l’UQAM.

Le renouveau pédagogique du début des années 2000, la fameuse réforme, a fusionné les cours d’écologie, de biologie, de physique, de chimie et de technologie dans un lourd cours général de science et technologie en première, deuxième et troisième secondaire, poursuit Patrice Potvin. Pour l’enseignant, cela fait énormément de matière à maîtriser. Les professeurs d’avant la réforme qui enseignaient la biologie, par exemple, ont dû se mettre à enseigner aussi la physique. « Le contenu des cours a explosé. Bien des enseignants sont passés en mode magistral pour avoir le temps de tout couvrir dans l’année scolaire. » Le temps de classe devient trop précieux pour le passer à faire des manipulations et à apprendre de ses erreurs et, encore une fois, la démarche occupe la seconde place.

Illustration: Shutterstock.com

Nathalie Morel, de la FAE, abonde dans le même sens : « En fusionnant l’ancien cours d’initiation à la technologie au corpus de sciences, on a tué le temps de laboratoire. Les jeunes doivent passer du temps dans des ateliers à manipuler des machines-outils, à apprendre le dessin technique… Très peu d’heures sont accordées à la science appliquée, soit les laboratoires de chimie, de physique, les dissections. » Selon elle, tous les enseignants le mentionnent : l’ancien modèle, avec ses enseignants spécialistes et un cours distinct sur la technologie, surpasse le modèle actuel, où les domaines scientifiques sont dilués dans une matière globale, mais informe.

Résultat : des jeunes qui s’ennuient et qui décrochent. « L’intérêt des enfants pour les sciences s’éteint souvent au secondaire parce qu’elles y perdent leur côté ludique ; on a mis de côté les défis », confirme Marcel Thouin, de l’Université de Montréal.

La réforme préconisait pourtant cette approche, précise Patrice Potvin. « Dans l’introduction du programme, on fait mention que “l’élève doit être au cœur de ses apprentissages”. En sciences de l’éducation, cela fait plus de 200 ans, depuis Jean-Jacques Rousseau, qu’on sait que l’apprentissage doit être actif, stimulant et concret. Mais à l’école secondaire québécoise, le contexte ne le permet pas. »

Dépassés par un contenu trop vaste, les enseignants ont le réflexe de se tourner vers les manuels scolaires. Or, ces manuels, s’ils respectent le programme de formation de l’école québécoise, poussent le contenu plus loin, histoire d’en donner plus que le client en demande. Mais la plupart des enseignants prennent le manuel pour une bible à travers laquelle il faut passer coûte que coûte. « Plusieurs sont esclaves de ces outils », déplore Patrice Potvin.

Autre dictature, celle de l’épreuve uniforme de quatrième secondaire. Tout l’enseignement des sciences au secondaire est basé sur cet ultime examen du MEES. Et comme c’est un gros test à choix multiples, on montre aux élèves à fournir les bonnes réponses plutôt qu’à comprendre comment la science se construit. « Le programme et son évaluation ne sont pas conséquents, continue Pierre Chastenay. Le programme est socioconstructiviste, c’est-à-dire qu’il prévoit que les élèves expérimentent de leurs mains et “découvrent” le savoir. L’épreuve uniforme, elle, est de nature béhavioriste ; c’est du conditionnement, on donne les réponses qui sont attendues. Le programme propose A, mais on évalue B… alors on enseigne B ! »

On comprendra que de nombreux élèves, moins enclins aux cours magistraux et à l’assimilation de beaucoup d’informations, comme Brigitte à l’adolescence, ne s’y retrouvent pas. Ceux-là abandonnent les sciences naturelles, se dirigent au cégep en sciences humaines et choisissent, parfois, de devenir enseignants au primaire, avec tout ce bagage négatif relativement aux sciences « dures ». Un cercle vicieux…

Et cela fait 40 ans que ça dure. Il n’a pas été possible d’avoir une réaction du ministre de l’Éducation et de l’Enseignement supérieur, Jean-François Roberge, sur cette situation ni de savoir s’il prévoyait s’attaquer à ces lacunes durant son mandat.

Photo Francis Vachon

Pistes de solution

Depuis ma rencontre avec Brigitte en 2005, et toutes les autres enseignantes par la suite, je me demande comment renverser cette situation, du moins au primaire. Une des solutions que je proposerais : créer un nouveau statut d’enseignants spécialisés en sciences. On n’exige pas des professeures qu’elles enseignent la musique ou l’éducation physique parce qu’elles n’ont pas la formation requise. Pourquoi insiste-t-on pour qu’elles prennent en charge les cours de sciences ?

Imaginons une éducatrice scientifique qui serait responsable de quelques écoles et qui rencontrerait chaque classe toutes les deux semaines durant deux heures. Non seulement elle serait mieux qualifiée que ses collègues, mais elle rentabiliserait son temps en donnant plusieurs fois la même matière auprès de tous ses groupes. Bien sûr, cela impliquerait de nouveaux investissements…

Martin Brouillard, des Neurones atomiques, n’est pas d’accord avec cette idée. « On veut démocratiser la science, mais on la mettrait entre les mains de spécialistes ? On passerait à côté d’une réelle intégration avec le français, les mathématiques… La science est déjà désincarnée socialement, on ne ferait que le confirmer à l’école, alors que c’est l’inverse qu’il faut faire. On continuerait de montrer que la science, c’est pour les gens spéciaux, pas pour les gens ordinaires comme les professeurs. » Il croit plutôt qu’il faut augmenter la formation scientifique des maîtres.

J’ignore si Brigitte enseigne encore ou si elle a surmonté son aversion pour les sciences. Mais je sais que, chaque année, quelques centaines de nouvelles enseignantes arrivent dans nos écoles. Plusieurs traumatisées par les sciences, quelques-unes décomplexées à leur égard. Avec un peu de chance, mes deux enfants croiseront ces dernières. Et avec beaucoup de chance, certaines choses auront changé au secondaire avant qu’ils y entrent.

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