Les sciences naturelles et la technique nous facilitent la vie dans plusieurs do-maines et ouvrent des perspectives nou-velles. Le développement technique est aussi un moteur décisif de notre prospé-rité économique. Mais les sciences natu-relles et la technique ont rendu le monde plus complexe. Nous parvenons en effet à utiliser les acquisitions du quotidien, mais ce qui a précédé leur fonctionne-ment reste souvent opaque. Les en-fants et les jeunes utilisent le téléphone mobile et Internet avec dextérité, mais beaucoup d‘entre eux ne savent pas com-ment fonctionnent ses parties électro-niques et quels phénomènes physiques jouent un rôle dans la transmission du langage, de l‘image et du texte.

Cette connaissance peut ne pas avoir d‘importance directe sur l‘individu. Cepen-dant, pour une société démocratique, les développements en sciences et les acqui-sitions techniques sont très importants.

A leur utilité peuvent s‘opposer des risques majeurs, comme par exemple les techniques dites génétiques ou du nuc-léaire. La société doit questionner cette ambi valence entre utilité et risques sur l‘acceptabilité sociale et environnemen-tale au moyen de critères éthiques. Il est important de mener cette discussion, mais ceci n‘est possible que si nous dis-posons d‘une orientation de base avec des connaissances techniques – et donc aussi en sciences naturelles – sur lesquelles se greffent des phénomènes que nous con-naissons et comprenons et dont on peut en juger l‘application. Appartenant à une société démocratique, nous sommes tenus de participer à la discussion des risques et opportunités liés au dévelop-

pement technique, et ainsi de participer à notre avenir. Que les enfants et les jeunes apprennent à observer cette responsa-bilité sociale est un but important de la formation générale comme il est indiqué dans le plan d‘études de l‘Ecole primaire et secon daire du canton de Zurich.

Aujourd‘hui, on développe en Suisse alé-manique le Plan d‘études 21. Dans la branche « Nature et Technique », les didac ticiens et scientifiques travaillent à la forme de l‘enseignement de base des sciences naturelles. Outre les connais-sances scientifiques, elle comprend aussi les compétences générales (résolution de problèmes, capacité de réflexion, parti-cipation) et les composants cognitifs (in-térêt, motivation, disposition et attitude vis-à-vis des sciences naturelles). Sur cette base et grâce à des méthodes qui s‘appuient sur les pôles d’intérêts et les expériences quotidiennes des élèves, on devrait mieux réussir à enthousiasmer les enfants et les jeunes pour le cours Na-Tech, naturellement curieux, ils veulent comprendre le monde. Un cours NaTech peut satisfaire cette curiosité; il ouvre la porte à la compréhension des sciences naturelles et de la technique. La Direc-tion de l‘Education du canton de Zurich est en phase de mettre en place un paquet de mesures concrètes pour renforcer le cours NaTech à tous les niveaux scolaires.

Regine Aeppliconseillère d’Etat, directrice de l‘Education du canton de Zurich

Regine Aeppli

NaTechInfoBulletin d’information de l’association NaTech Education

No 9, octobre 2010

Comprendre la technique suppose un bon enseignement NaTech

Editorial 1Questions posées à … 2• Hans-Martin BinderNaTech Focus 3 • l‘enseignement technique4 questions à … 4• Marco BachmannActualités 5 Le bureau informe 5Coopérations 6 • La HES de Berne

NaTech Info 02/10

Editorial

Au sommaire

Conseillère d’Etat, directrice de l‘Education du canton de Zurich

A propos de NaTech

(bmb) En avril de cette année, le Conseil de l‘Education du canton de Zurich a adopté une série de mesures d‘encouragement des sciences naturelles et de la technique (NaTech dans le texte) à tous les niveaux scolaires. Lesquelles ?

Pour l‘école obligatoire, des « Lignes direc-trices pour un enseignement des branches NaTech de qualité » sont développées pour toutes les branches enseignées à tous les niveaux. Nous avons besoin d’une part de moyens d‘enseignement utilisables pour l‘enseignement NaTech et d’autre part d’une formation initiale et continue appro-priée du personnel enseignant. La Haute Ecole pédagogique (HEP) de Zurich ren-force la branche « Nature et Technique », en adaptant les cycles d‘études et l‘offre d’enseignement. Au niveau gymnasial, la formation dans les branches NaTech dev-rait devenir plus attractive, afin d‘assurer à l‘école secondaire la relève d‘enseignants qualifiés dans les branches Chimie et Physique. En particulier, le statut des branches scientifiques doit être rehaussé au niveau pré-gymnasial.

L‘expertise indique un manque de maté­riel didactique pour les cours NaTech. Quelles mesures concrètes sont prévues dans le canton de Zurich ?

L‘expertise a en effet constaté des diffé-rences qualitatives des moyens didac-tiques disponibles. Mais en plus, il manque également de moyens didactiques inter-

niveaux scolaires (pour tous les niveaux scolaires) et dont le contenu se superpo-serait aux précédents. Dans une première phase, la qualité des moyens didactiques utilisés aujourd‘hui dans l‘enseignement obligatoire sera vérifiée sur la base des « Lignes directrices pour un enseigne-ment NaTech de qualité ». Dans un second temps, on décidera du choix de moyens appropriés, disponibles sur le marché – et le cas échéant – on mandatera le déve-loppement de moyens d‘enseignements « inter-niveaux et interdisciplinaires ».

Sous quelle forme les résultats existants de la recherche didactique comme par exemple les résultats du Centre de di­dactique des sciences naturelles et de la technique de la HEP HES de la Suisse occidentale sont intégrés dans ces lignes directrices ?

Plusieurs spécialistes du domaine NaTech sont impliqués lors de l’élaboration et de la rédaction des lignes directrices ainsi que des spécialistes en didactique des HEP de la Suisse occidentale. Ces lignes directrices forment la base qui permettra de juger les moyens d‘enseignement exis-tants, d’élaborer de nouveaux moyens d‘enseignement et de façonner la forma-tion initiale et continue des enseignants de l‘Ecole obligatoire.

Dans quelle mesure l‘initiative « SWiSE » (Swiss Science Education) est­elle incluse dans la formation initiale et continue des

enseignants de l’école obligatoire züri­choise dans le domaine NaTech ?

Il va sans dire que les expériences et les offres de l‘initiative SWiSE sont prises en compte. Et également les connaissances d‘autres institutions – par exemple le Cen-tre de formation MINT (centre de forma-tion en mathématique, informatique, sci-ences naturelles et technique) de l‘EPFZ ou le « Life Science Learning Center » de l‘Université de Zurich et de l‘EPFZ.

En automne, l‘élaboration du Plan d’étu­des 21 devrait finalement commencer. Comment est­ce que le canton de Zurich s‘assure­t­il que ces recommandations seront intégrées ?

Les équipes des domaines spécialisés qui développent le Plan d‘études 21 se compo-sent d‘enseignants des différents niveaux ainsi que de didacticiens des HEP de Suis-se alémanique. Dans le groupe spécialisé «Nature, Homme, Société », il y a 2 char-gés de cours du domaine « Nature et Tech-nique » de la HEP de Zurich aux côtés d‘un enseignant du canton de Zurich. Un de ces spécialistes de la HEP de Zurich a inten-sivement collaboré à l‘expertise mandatée par la Direction de l‘Education.

Informations détaillées sur le décret Na-Tech du Conseil de l‘éducation à consulter sous: www.bildungsdirektion.zh.ch/inter-net/bi/de/Direktion/planung/de/Projekte/NaTech.html

Hans-Martin Binder Questions posées à…

responsable de l’état-major « Besondere Aufgaben » de la planification de la formation de la Direction de l‘Education du canton de Zurich

2NaTech Info 02/10

La planification de la formation ob-serve et analyse les développements du Système de formation zurichois et en rend compte. Elle propose à la Directrice du département et au Con-seil de formation des mesures straté-giques pour le développement du sys-tème de formation, notamment avec le projet « Mesures d’encouragement des sciences naturelles et de la tech-nique dans l‘enseignement général du canton de Zurich ».

Hans-Martin Binder Fascination de la technique: les enfants s‘enthousiasment pour la technique par l‘expérimentation dirigée et l‘action indépendante © HEP HES de la Suisse occidentale

3NaTech Info 02/10

« Est-ce que les ondes du portable sont dangereuses ?» « Comment pilote-t-on un hélicoptère ?» « Pourquoi les arbres perdent-ils leurs feuilles en automne ? » Les enfants et les jeunes se posent tou-jours ce genre de questions.

Comment répondre à ces questions ? Comment s’y prendre pour que les enseig-nants réussissent à motiver et guider les élèves à chercher et expérimenter et leur rendre les phénomènes techniques et scien tifiques accessibles? C’est ici qu’intervient l’initiative de formation con-tinue SWiSE (Swiss Science Education), une initiative collective de six HEP – Berne, Suisse occidentale, St-Gall, Thurgovie, Suisse centrale, Zurich – et du Technorama. SWiSE met en place des conférences et des modules de formation continue.

Plus de 300 enseignants ont été enthou-siasmés par leur participation à la pre-mière « Journée de l‘innovation du cours de sciences naturelles et techniques » orga nisée au printemps 2010. Encourage par cet écho extrêmement positif, une deuxième journée de l‘innovation est pré-vue le 5 mars 2011, à Brugg/Windisch (Argovie). Avec plus de 40 conférences et ateliers, le personnel enseignant peut échanger des idées et du matériel didac-

tiques ou se ressourcer en idées innovat-rices. La gamme des thèmes présentés s’étend du « Kit du petit chercheur pour le cours de bio, chimie et physique » à « Vivre l‘énergie autour de l‘école », « Expérimen-tation libre au cycle primaire » ou « L‘en-seignement de la technique explicite et réflexive ». Les deux conférences princi-pales seront données respectivement par Gisela Lück (Université de Bielefeld « En-seignement des sciences naturelles pour tous ?! »), et Heinz Wanner (Université de Berne « Changement climatique – Fiction ou danger global »).

La journée de l‘innovation pendant la-quelle la question du développement du cours de sciences naturelles et tech-niques est discutée, a motivé beaucoup d‘enseignants à participer au cours du module de formation continue sur plu-sieurs jours de SWiSE de cette année. Les thèmes suivant étaient au programme : « La recherche et l‘expérimentation avec les enfants » ou « La culture des prob-lèmes à résoudre dans la nature et le déve loppement de la technique ». De plus, près de 60 personnes se sont inscrites au cours initial pour le certificat de « L‘En-seignement de base en sciences naturel-les et techniques pour les enfants de 4 à 11ans ».

Durant l’année scolaire 2011/12, plus de 20 modules seront à nouveau proposés à plusieurs endroits de Suisse alémanique. Les modules, s‘adressant toujours à des niveaux scolaires spécifiques (Ecole en-fantine jusqu‘en 2ème année, cycles pri-maire et secondaire), se focalisent sur un des quatre points forts « Technique », « Chercher et Expérimenter », « Lieux d‘apprentissage extrascolaires » et « Cul-ture du devoir et de l‘expérience et con-textes d‘apprentissage». Des questions de spécialités de branches seront abor-dées et traitées pour façonner le cours de sciences naturelles et de la technique. Le spectre des thématiques est varié : « Ob-server et encourager les compétences techniques», «L‘énergie autour de l‘é co le», « Vivre et expérimenter la nature avec les enfants » ou « Eureka! Expérimenter au cours de physique et chimie ».

Chaque module se compose d’environ 15 leçons, réparties en deux ou trois blocs. Elles suivent une certaine homogénéité dans leur construction. Les enseignants doivent :

• acquérir des idées nouvelles et concrè-tes pour l‘enseignement journalier, pour les enfantines, les cycles primaire et se-condaire,

Développer un enseignement durable des sciences naturelles et techniques Du Professeur Dr. Peter Labudde, Chef du Centre de didactique des sciences naturelles et de la technique, HEP HES de la Suisse occidentale.

NaTech Focus

NaTech Info 02/10

Fascination de la technique: les enfants s‘enthousiasment pour la technique par l‘expérimentation dirigée et l‘action indépendante © HEP HES de la Suisse occidentale

4

Marco Bachmann

Que signifi e l‘enseignement de la tech­nique pour vous en tant que futur enseig­nant secondaire ?En ce qui me concerne, l‘enseignement de la technique ne signifi e pas que l‘en-seignement du thème technique, mais aussi l‘apprentissage de la résolution de problèmes. La transmission du contexte historique dans lequel ont eu lieu les in-novations et les développements compte aussi beaucoup.

Pourquoi la transmission de la technique est­elle si importante ?Pour certains élèves, il semble évident de changer de portable tous les 6 mois. Beaucoup ne se soucient guère de savoir comment cet appareil est fabriqué, quelles ressources sont utilisées, et comment on dispose de l’appareil utilisé.

Ils devraient cependant se poser de telles questions et reconnaître que la technique n‘est pas une évidence! Mais pour ce faire, les élèves doivent en faire l‘expérience eux-mêmes et connaître le travail qui précède un moyen technique. Ils doivent apprendre qu‘on ne peut plus envisager notre quoti-dien sans technique: l‘homme a découvert la technique, il l‘a toujours développée, il est devenu dépendant et risque de plus en plus d‘être dominé par elle.

Comment allez­vous concrètement façon­ner le cours technique avec vos élèves ? Comment fonctionne le chauffage ? Quelles sources d‘énergie possibles peut-on en déduire ? Construire et essayer des cap-teurs solaires, comment peut-on en aug-menter l‘effi cacité ? La production élec-trique: construire un générateur d‘énergie éolienne ou hydraulique, comment fonc-tionne l’électricité solaire?

Au sein des cours « Nature, Homme, Envi-ronnement » et « Modelage technique et textile », je voudrais donner la possibilité de travailler ces questions de manière au-tonome. Les élèves devraient pouvoir con-cevoir leurs propres constructions, faire l‘expérience de développer quelque chose, et ce qui semble très important: pouvoir gérer les conséquences négatives quand ça ne marche pas du premier coup.

De cette semaine technique, quelles sont les impulsions importantes pour votre enseignement ?Les visites d‘entreprises m’ont changé du train-train du quotidien scolaire, elles ont été fructueuses. Les conférenciers invités nous ont donnés des informations concrè-tes sur leur spécialité. Ceci me semble une opportunité de transmettre aux élèves des contenus, que je maîtrise peu ou pas du tout. En plus, je peux ainsi introduire une certaine variété dans le cours.

Merci beaucoup!

étudiant à la HEP de Berne, participant à la première semaine de la technique de la HEP Berne

4 questions à…

• pouvoir développer et essayer du maté-riel d‘enseignement adapté aux élèves,• se former dans sa branche et enfi n oser poser des questions, qu‘on a toujours voulu poser,• transposer l‘acquis dans le cadre de sa propre classe, et pouvoir échanger les ex-périences avec les collègues au prochain cours.

En bref, SWiSE aimerait contribuer au processus de développement de la forma-tion NaTech, de la recherche, de l‘expérimentation et de l‘apprentissage autonome des sciences naturelles et techniques. SWiSE veut soutenir l‘innovation chez les enseignants, dans les métiers et les écoles.

Vous trouverez plus de renseignements sur cette initiative de formation continue, et sur les modules et les journées de l‘innovation sous: www.swise.ch. Rendez-nous visite au Worlddidac du 27 au 29 oc-tobre 2010 à Bâle (Stand C81). Chez SWiSE, que ce soit au Worldidac, à la jour-née de l‘innovation ou à un module de for-mation continue, vous serez les bienvenus!

Actualités

Transmettre la technique à l‘école au plus près de la pratique

Le potentiel des jeunes dans les métiers techniques est encore sous-exploité. Pour contrer ce manque, NaTech

Education et IngCH Engineers Shape our Future ont mandaté la conception de l‘Exposition itinérante « Achtung Technik Los ! ». Cette exposition s‘adresse aux élèves en âge d’orientation profession-nelle.

Avec la Haute École Technique ABB TS Baden, la HES de la Suisse occiden-tale, les centres professionnels (LfW – Lehrlinge für die Wirtschaft) et avec l‘association des maîtres d’appren-tissage en informatique du Canton d‘Argovie, l‘école professionnelle de Baden BBB et Swissmem, un réseau de partenaires importants a pu être consti-tué. Suivant le slogan « ensemble plutôt que seul » et grâce à l’engagement et la force de persuasion de ce réseau, l’exposition a pu être mise en place. L’initiative est soutenue par le fonds de la Loterie Swisslos du département de l’éducation du canton d’Argovie.

A côté des autres domaines techniques, l‘exposition se focalise sur l‘informatique. Les élèves sont en contact avec les char-gés de cours, étudiants et apprentis des institutions participantes et apprennent l‘informatique de manière interactive à travers des démos diverses et des ate-liers. La sensibilisation des enseignants face à l’importance de la technique et de l‘informatique dans l‘enseignement est une démarche supplémentaire de l‘initiative.

En automne 2010, l‘exposition sera l‘invitée de cinq Ecoles secondaires du Canton d‘Argovie. Brigitte Manz-BrunnerDirectrice NaTech Education

5NaTech Info 02/10

Le bureau informe

Ateliers de robotique à l‘Ecole primairePlus de technique dans l‘enseignement ! Cet encouragement est d’actualité et du fait du manque d’ingénieurs tout à fait fondé. Mais pour faire passer cette conviction auprès des enseignants, il faut du temps, de la patience mais surtout du matériel d’enseignement simple et bien conçu ! Le personnel enseignant, notamment du pri-maire, a très peu eu la possibilité de dé-couvrir le monde fascinant des sciences naturelles. Trop longtemps l’ouverture à la technologie ne figurait pas dans les plans d’études, à part les cours de bricolage, il était plutôt rare d‘expérimenter.

Les sciences naturelles pour les petits? Que ce soit sur internet ou dans les librai ries, on trouve une large gamme d’offres pour faire découvrir les sciences aux enfants. Dans les magasins de jouets également, il existe tou-tes sortes de kits d‘expérimentation. Mais pour les écoles, ce matériel est d’une part souvent trop cher et d’autre part sans dé-marche didactique et pédagogique.

Les HEP travaillent activement au dévelop-pement de l’enseignement des sciences na-turelles et de la technique à l‘école pri maire: elles offrent différents dispositifs pédago-giques aux enseignants en formation et aux enseignants en fonction.

Cependant, l‘obstacle principal est souvent le corps enseignant lui-même: beaucoup d’entre eux ont le sentiment de ne pas maît-riser les thèmes techniques et craignent de ne pas pouvoir répondre à certaines questi-ons pertinentes des enfants. S‘ils se souvi-ennent de la physique, c‘est vaguement des

cours à l‘école, où il ne fallait qu‘appliquer les formules correctement. Alors com-ment construire un circuit électrique avec les enfants? Comment ça marchait déjà ? Les volts, c’est la tension, et les ampères l‘intensité, ou l‘inverse ? Et plus important encore : pourquoi ça ne marche pas ? Le temps de préparation devient très vite trop long et compliqué, alors ils y renoncent.

L’intervention d’un spécialiste pour une dé-monstration en sciences ou en technologie pour seconder l‘enseignant est une démar-che très positive. Secondé par un scienti-fique – étudiant, chercheur, ingénieur ou technicien – l’enseignant se sent tout de sui-te plus en confiance. A travers un exemple de module de robotique, nous vous présen-terons dans le prochain numéro de NaTech Info, comment non seulement les élèves de 5ème et 6ème primaire se lancent avec plaisir dans la construction et la program-mation mais aussi et surtout comment les enseignants s’initient eux-même au plaisir du monde fascinant de l’enseignement de la technologie.

Les écoles primaires du canton de Lucerne suivantes organisent au cours de cette an-née scolaire une journée robotique :

Grosswangen, les 11 et 12 novembre 2010Greppen LU, les 22 et 25 novembre 2010Wauwil, les 23 et 24 mai 2011 und Emmenbrücke, les 14 et 15 février 2011

L’assemblée générale de NaTech Education se tiendra le jeudi 10 mars 2011 au PSI à Vil-ligen AG (informations détaillées à suivre).

RédactionBrigitte Manz-Brunner, Sabine BraunNaTech Education, Freigutstrasse 8, 8027 Zurich, www.natech-education.chConception, layout, réalisationwww.visum-design.ch, BerneImpression Kaelin Produktion AG, ZurichTirage F 500, D 2000 exemplairesParution Deux numéros par an

La HES de Berne

Réclame pour la technique – comment le dire aux enfants ?

Editorial 1Questions posées à … 2• Hans-Martin BinderNaTech Focus 3 • l‘enseignement technique4 questions à … 4• Marco BachmannActualités 5 Le bureau informe 5Coopérations 6 • La HES de Berne

Les jeunes ne s‘intéressent pas à la tech-nique. La technique est ennuyeuse. Des études techniques ne servent à rien, c‘est trop dur. Toutefois, au département Technique et informatique de la HES de Berne, nous formons justement de tels ingénieurs. Celui qui étudie chez nous l‘informatique, la mécanique, la micro-technique ou l‘électronique, semble être une espèce en voie de disparition.

Il y a beaucoup de raisons de réfuter de tels préjugés. Un fait important est qu‘on manque aujourd’hui d‘ingénieurs. Les signes d‘un changement dans un futur proche font défaut. D‘un point de vue écono mique, certainement un plus pour la technique : les ingénieur(e)s sont re-cherchés sur le marché du travail.

Ensuite, il existe des facteurs émotion-nels qui parlent en faveur d‘études tech-niques. La technique procure du plaisir ! Dans un environnement, où les étudiants s‘emploient à la technique, cette impres-sion n‘étonne pas. Quand on observe des ingénieurs en formation dans les exerci-ces pratiques, on sent la fascination que peut exercer la technique. On ne peut con-fi rmer les vieux clichés. Les ingénieurs ne sont pas des originaux. Au contraire, le métier d‘ingénieur demande le plus sou-vent un sens aigu de la communication,

et est interdisciplinaire. C‘est rare qu‘un ingénieur doive résoudre un problème en-fermé dans une petite chambre. Pour ré-soudre les questions techniques, la créa-tivité est requise. L‘ordinateur a permis de bannir bien des clichés du quotidien du travail de forcené de l’ingénieur type. On pourrait croire que toutes ces raisons justifi eraient que nos fi lières soient tota-lement submergées de jeunes assoiffés de connaissance et motivés. Mais c’est tout le contraire. C‘est dans l‘intérêt per-sonnel de la HES de changer cette situati-on. Il semble évident qu‘il ne suffi t pas de faire confi ance à une publicité de bouche-à-oreille. Il ne suffi t pas de réaliser des projets intéressants et de les rendre pub-lics. La technique est séduisante – com-ment faire passer ce message auprès des jeunes hommes et femmes ? Personne ne possède de recette miracle. Il est reconnu qu’avant la 13ème année se posent pre-miers jalons des intérêts futurs. Il ‘s’agit dès lors de mettre en place des mesures de sensibilisation plus tôt, surtout auprès des jeunes fi lles. L‘association NaTech Education réalise entre autres ces mesu-res de manière très convaincante. C‘est pourquoi la HES de Berne a décidé de faire partie de l‘association. Nous voulons aussi collaborer à ce chantier.

NaTech Info 02/10

Guido Bucher, HES technique et infor-matique de Berne

Coopérations

Devenez membre de NaTech Education et contribuez à encourager les scien-ces et la compréhension de la tech-nique dans l’enseignement général! Membre individuel: CHF 100.–Membre collectif: CHF 750.–Membre donateur: à partir de CHF 5000.–

Vous trouverez de plus amples informa-tions en ligne à l’adresse www.natech-education.ch/mitgliedschaft.html ou par e-mail: info@natech-education.ch

L’association NaTech Education • s’engage pour la promotion des scien-

ces et de la technique au niveau pri-maire et secondaire,

• soutient l’élaboration de programmes d’enseignement et de supports didac-tiques favorisant la compréhension de la technique et des sciences à l’école obligatoire,

• s’engage afi n que les buts de forma-tion menant à une meilleure comp-réhension scientifi que et technique soient ancrés dans les concepts d’enseignement en Suisse.Contribuez à cet engagement!

Affi liation

A propos de NaTech

Impressum

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