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Joanne Langis, Jackie Kerry, Diane Pruneau Joanne Langis, Jackie Kerry, Diane Pruneau et Maryse Cousineau et Maryse Cousineau
Groupe de recherche Littoral et vieUniversité de Moncton
Août 2011
Développer des compétences environnementales et
scientifiques chez les élèves
• Situé à la Faculté des sciences de l’éducation de l’Université de Moncton
• Existe depuis 1996• Dirigé par Diane Pruneau, professeure• Interventions et recherches en éducation
relative à l’environnement auprès d’enseignants, d’élèves et de divers autres membres de la communauté
Thème de notre atelier
• Compétences démontrées par les citoyens impliqués dans des actions de développement durable.
• Comment peut-on développer ou renforcer ces compétences chez les élèves?
Nécessité de développer de nouvelles compétences
•Les changements environnementaux sont complexes•Les notions reliées aux problèmes environnementaux sont difficiles à comprendre et à mémoriser
•Les problèmes environnementaux sont complexes et multidisciplinaires: impacts sur la santé, sur l’économie, sur les écosystèmes...
•Les gens ont parfois des conceptions érronées de l’effet de serre, de la pollution, ...
•Nous avons de la difficulté à percevoir, avec nos sens, les changements environnementaux car ils sont difficiles à apercevoir à l’oeil nu ou se produisent parfois très lentement
Compétence
Compétence: ensemble de ressources cognitives et métacognitives (savoirs, savoirs faire, savoirs agir ; savoirs observer, contrôler et améliorer ses stratégies cognitives…), conatives (motivation à agir), physiques, sociales (recourir à un expert), spatiales (utilisation efficace de l’espace), temporelles (organisation pertinente du temps), matérielles (utilisation d’un livre, d’un outil) et affectives.Source: Joannert, Barrette, Boufrahi et Masciotra, 2004.
Exemples de compétences environnementales
Prise de
décision
Pensée prospecti
ve
Résolution de
problèmes
Auto-efficacité et espoir
Compétences mathématiqu
es
Prédiction de risques
Analyse de vulnérabilit
é
Relation avec les programmes d’études
«Toute étude d’un concept du monde vivant ou du monde non vivant, ou toute étude pour résoudre un problème doit être soumise à la mise en opération des habiletés de base et des habiletés complexes. La mobilisation de celles-ci dans l’enquête est fondamentale pour que s’effectue une restructuration des connaissances, une modification des représentations de l’élève; c’est un incontournable pour un apprentissage de qualité.»- Tiré du programme d’études de sciences et technologies du Ministère de
l’éducation, 2009.
Résolution de problèmes
La résolution de problèmes est un processus par lequel on cherche à réduire l’écart entre une situation initiale non satisfaisante et une situation désirée (Proulx, 1999).
Exemple: Résoudre le problème de la sédimentation dans une rivière et observer comment celle-ci affecte la croissance et la survie des organismes dépendant des conditions physiques de ce milieu.
Résolution de problèmes
Repérer un problèmePoser (représenter) le problèmeFormuler des solutions
innovatricesChoisir une solutionPlanifier l’actionAgirÉvaluer l’action et le processus
vécu
Source: Treffinger, 1995.
Étapes de la résolution de problèmes
La problématique de l’eau embouteillée
• La consommation mondiale d'eau minérale en bouteille a plus que doublée entre 1999 et 2003
• Les bouteilles en plastique sont constituées de polyéthylène téréphtalate (PET), un dérivé du pétrole brut
• 80% des bouteilles ne sont pas recyclées et se retrouvent dans les dépotoirs, où elles prennent 500 à 1 000 ans à se décomposer
• Exportation des déchets dans d’autres pays • Dangereux pour les oiseaux • Libération de substances chimiques dangereuses et des
contaminants toxiques considérés carcinogènes dans l’atmosphère
La problématique de l’eau embouteillée
• Un tiers des bouteilles testées en Amérique du Nord contenait de l’eau contaminée par des traces d’arsenic et d’E-Coli
• L’acheminement et la fabrication des bouteilles nécessitent de l'énergie
Alors que:
• C’est la même eau à laquelle on a accès dans le robinet, parfois avec l’ajout de minéraux.
• La qualité de l’eau embouteillée est parfois inférieure à celle du robinet
• Coûts
Sources: Statistiques mondiales, 2008). Container recycling institute, 2003-2006; Clarke, 2007, p.70; Magdelaine, 2006; Knopper, 2008; Département fédéral de l’intérieur (DFI), 2005
La problématique de la consommation d’électricité
• La plupart de l’électricité consommée dans le monde provient des combustibles fossiles (charbon, pétrole…).
• Au Canada, le climat rigoureux, la nature des principales industries et la distance entre différentes régions = une utilisation d’énergie par capita très élevée.
Cependant
• Montant insuffisant de combustibles fossiles qui restent inexploité
• Volonté de préserver des combustibles fossiles pour les générations futures
• Coûts élevés
La problématique de la consommation d’électricité
• Relâchement de gaz à effets de serre (contribution aux changements climatiques)
• Pollution de l’air et de l’eau• Désastres liés aux déversements• Pluies acides• Problèmes liés à la santé
Sources: http://www.essortment.com/fossil-fuel-its-impact-environment-57291.html; http://www.ucsusa.org/clean_energy/technology_and_impacts/impacts/the-hidden-cost-of-fossil.html; liming, Haque et Barg, 2008.
Résolution de problèmes
Repérer un problèmePoser (représenter) le problèmeFormuler des solutions
innovatricesChoisir une solutionPlanifier l’actionAgirÉvaluer l’action et le processus
vécu
Source: Treffinger, 1995.
Étapes de la résolution de problèmes
Stratégies générales en résolution de problèmes
Présenter aux élèves des techniques pour mieux étudier et résoudre le problème:– Écrire des choses à propos du problème– Aller voir le problème sur le terrain– Prendre des photos du problème– Parler du problème à quelqu’un– Faire un jeu de rôle à propos du problème
Poser un problème
• Le représenter visuellement
• Considérer tous ses aspects: causes, impacts, lieux, acteurs, situation désirée, dimension…
• Le formuler en une phrase à plusieurs reprises
• Créer des liens entre les éléments du problème
Stratégies pour mieux poser un problème
• Le diagramme de l’arête de poisson: Cette stratégie permet aux participants d’identifier les causes du problème (Higgins, 1994 dans Comeau et al., 2009).
• Les lunettes virtuelles de mon secteurLes élèves jouent les rôles de différents scientifiques
(géographe, urbaniste, biologiste…) et doivent ressortir les aspects (causes, impacts, lieux…) du problème liés à leur domaine (Therrien et al., 2008).
Stratégies pour mieux poser un problème
Idées de questions :– Comment le problème peut-il être énoncé pour
être plus facile à comprendre?– Ai-je assez d’information?– Est-ce que l’énoncé dit qui, où, quand,
pourquoi?– Est-ce que l’énoncé du problème dit la tâche à
accomplir (la situation désirée)?
Faire partager les énoncés du problème, critiquer ceux des autres et redéfinir le problème en fonction des rétroactions des pairs. Ainsi une équipe peut écrire l’énoncé du problème sur une feuille et passer la feuille à un autre groupe. Chaque équipe ajoute ou modifie l’énoncé reçu. À la fin, l’équipe écrit au tableau son énoncé amélioré.
Stratégies pour proposer des solutions créatives et efficaces
• Employer la pensée divergente: faire des analogies, liste d’attributs, modifier l’énoncé du problème… pour trouver plusieurs solutions originales.
• Utiliser la pensée convergente pour critiquer les solutions et les rendre réalisables.
Stratégies pour trouver des solutions créatives
• Le problème à l’envers– Lors de cette activité, les participants proposent des actions pour
empirer la situation problème. Ensuite, ils trouvent des solutions à partir de l’opposé de ces actions.
• La liste d’attributs– Lors de cette activité, les participants listent le plus grand nombre
possible d’attributs du problème et choisissent un attribut de chaque colonne pour former une phrase où le problème est énoncé. Ensuite, ils proposent des solutions au problème énoncé.
Stratégie pour trouver des solutions créatives
Pourquoi, pourquoi, pourquoi?
Les VTT traversent la rivière et y déposent des sédiments
Pourquoi?
Plusieurs clubs de VTT à Cocagne
Pourquoi?
Pour s’amuser
Pourquoi?
C’est excitant!
Pourquoi?
C’est un défi.
Pourquoi?
La terre colle à leurs roues.
Pourquoi?
Etc…
Pensée prospective (penser à l’avenir)
La pensée prospective est utilisée lorsqu’on envisage des hypothèses et des images représentant ce qui pourrait arriver dans l’avenir et qu’on construit un futur désirable en suggérant des moyens d’y parvenir.
Source: Crumb, 1988.
Exemple: Demander aux élèves ce qui arriverait si une espèce clé disparaissait d’un
écosystème donné. On démontre ainsi les liens de dépendance et d’interdépendance
entre les êtres vivants et on identifie les facteurs qui assurent la continuité des chaînes
alimentaires .
Pensée prospective
La compétence de la pensée prospective est utile pour plusieurs raisons:
•Elle facilite la prise de décisions éclairées •Elle permet d’instaurer un sentiment d’espoir et une raison d’être chez les élèves (Inayatullah, 2007; Slaughter et Bussey, 2006)•Elle donne le goût de passer à l’action
Pensée prospective (penser à l’avenir)
La pensée prospective est utilisée lorsqu’on envisage des hypothèses et des images représentant ce qui pourrait arriver dans l’avenir et qu’on construit un futur désirable en suggérant des moyens d’y parvenir.
Source: Crumb, 1988.
Exemple: Demander aux élèves ce qui arriverait si une espèce clé disparaissait d’un
écosystème donné. On démontre ainsi les liens de dépendance et d’interdépendance
entre les êtres vivants et on identifie les facteurs qui assurent la continuité des chaînes
alimentaires .
Stratégies pour développer la pensée prospective
• La création de scénarios– Les élèves font deux scénarios qui peuvent prendre
plusieurs formes: dessins, écrits, jeux de rôle, maquettes, etc. L’un des scénario représente un futur probable (ce qu’ils pensent qui va arriver dans un environnement donné) et l’autre, un futur préférable (ce qu’ils souhaitent voir se réaliser). Les divers scénarios sont analysés et comparés pour en évaluer la pertinence. Les élèves passent à l’action afin de réaliser leur scénario préféré.
• Lettre à mes petits-enfants– Les élèves écrivent une lettre à leurs petits-enfants, y
indiquant ce qu’ils souhaitent voir se réaliser dans l’environnement futur où les petits-enfants vivront.
Prise de décision
Prise de décision environnementale: façon dont les individus, les groupes et les organisations prennent des décisions qui ont un impact sur l’environnement (NRC, 2005). Exemple: Reconnaître que les produits jetés dans l’environnement
contribuent au problème d’entreposage des déchets et choisir des moyens d’éviter de jeter ses déchets à terre.
Prise de décisionCertains indicateurs d’une bonne prise de décision:
•Identifier ses buts
•Nommer plusieurs alternatives possibles
•Évaluer chacune des alternatives
•Faire des choix qui permettent d’atteindre les buts souhaités
•Tenir compte des coûts en termes de temps, d’argent et d’efforts
•Avoir un bon processus de délibération
Stratégies d’aide à la prise de décision
– L’arbre de décision: Les élèves y écrivent les buts de leur décision ainsi que les alternatives possibles et leurs avantages et inconvénients (Littoral et vie, 2008).
– Il est important d’inviter les élèves à bien identifier leurs buts, à nommer et à évaluer plusieurs alternatives.
– Stratégie Mini-Max ou Maxi-Max
Stratégie d’aide à la prise de décision
Méthode des étoiles– Écrire les solutions trouvées au tableau.– S’entendre sur les critères pour choisir
une solution.– Remettre à chaque élève 3 étoiles et les
inviter à les placer à côté des 3 solutions qu’ils préfèrent.
Prédiction des risquesPrédiction de risques écologiques: évaluation d’un ou de plusieurs facteurs de stress par rapport à des composantes écologiques telles que les espèces, les écosystèmes, la population ou la communauté. La prédiction des risques comporte un élément important de probabilité (Agence de protection environnementale des États-Unis, 1992).Exemple: Prédire les risques associés au fait que des changements dans
l’habitat d’un organisme peuvent parfois lui être nuisibles et en sachant que des populations de certaines espèces peuvent changer en raison de modifications dans l’environnement.
Prédiction des risques
Étapes de la prédiction de risques:•Identification des dangers•Analyse de la probabilité •Analyse de la vulnérabilité aux risques•Analyse des impacts•Gestion des risques
Stratégie pour développer la prédiction de risques
La Roue du futur
Prédiction des impacts des changements climatiques sur les abeilles, par des apicultrices marocaines.
Stratégie pour développer la prédiction de risques
La cartographie participativeUne carte artisanale est préparée par les élèves, par rapport à un problème donné. Elle leur permet de visualiser les zones à risques.
Espoir et auto-efficacité
Espoir: croyance d’un individu qu'un dénouement favorable se produira dans une situation donnée
Auto-efficacité: croyances en ses capacités d’accomplir les actions nécessaires pour produire les résultats attendus
Stratégies pour développer l’espoir et l’auto-efficacité
¤ Offrir l’occasion aux élèves de vivre des succès (ex: stages, actions)
¤ Démontrer aux jeunes que d’autres personnes réussissent à aider l’environnement (ex: histoires à succès, stages, experts, invités, visionnement de films)
Stratégies pour développer l’espoir et l’auto-efficacité
¤ Permettre aux jeunes d’accéder aux connaissances nécessaires
¤ Avoir recours à la persuasion sociale et fournir des rétroactions positives
¤ Donner un but aux élèves¤ Renforcement des autres
compétences environnementales
Sources: Bandura, 1977, 1997, 2000; Schunk, 1983; Schunk et Meece, 2006; Zimmerman, 1985.
Guides pédagogiques pour travailler en éducation
relative à l’environnement
Objectifs de l’éducation relative à l’environnement
• Prise de conscience: de l’environnement, de ses problèmes…
• Connaissances: de l’environnement, du mode de fonctionnement de la vie…
• État d’esprit: valeurs pro-environnementales
• Compétences: habiletés pour résoudre des problèmes
• Participation: participer à des actions individuelles ou collectives
Activités pédagogiques• images très utiles, • des jeux amusants, • des sorties en milieu naturel, • des activités pour sensibiliser les jeunes à
l’environnement, • des activités pour les aider à résoudre des problèmes
et à se mettre en action pour aider l’environnement
Stratégies pédagogiques favorisées
L’approche affective consiste en plusieurs stratégies pédagogiques visant à faire apprécier les éléments du milieu naturel ou à développer une sensibilité à l’environnement.L’approche réflexive ou morale consiste à inviter les apprenants et apprenantes à réfléchir aux valeurs, attitudes et modes de vie personnels et sociétaux.L’éducation au futur ou prédiction des impacts locaux du changement climatique permet aux apprenants et apprenantes de réaliser que le changement climatique aura réellement des effets dans leur milieu et dans leur vie personnelle.L’approche socioconstructiviste consiste à inviter les élèves à énoncer leurs conceptions initiales au sujet d’un phénomène naturel, à comparer leurs conceptions en groupe, à se rendre sur le terrain pour observer, à comparer leurs conceptions (avec la réalité observée et avec celles des scientifiques) et enfin à remettre en question leurs conceptions initiales pour effectuer une conclusion.
Stratégies pédagogiques favorisées
• La communauté de changement: pour accompagner les élèves durant leurs essais de changement de comportements. Il s’agit de regrouper, dans une mini-communauté de changement, des élèves essayant d’améliorer leurs comportements.• La pédagogie de projet: inviter les élèves à choisir, à construire et à réaliser un projet individuel ou collectif. • L’approche expérientielle: Diverses activités durant lesquelles on fait vivre une expérience réelle aux participants, c’est-à-dire un contact direct avec le milieu (naturel ou construit) ou avec les objets du milieu. La démarche se termine toujours par une réflexion sur le vécu. • La résolution de problèmes permet d’identifier des problèmes environnementaux dans leur milieu, d’en choisir un, de l’analyser, de lui trouver des solutions et de choisir et d’accomplir une action.
Guide: Vers des communautés climatosages
• Maternelle et 1ère année: les plantes et le changement climatique
• 2e année: l’air, l’eau et le changement climatique• 3e année: les animaux et le changement climatique• 4e année: le sol, l’agriculture et le changement
climatique• 5e année: les marais et le changement climatique• 6e année: l’eau, l’érosion et le changement climatique • 7e année: la forêt et le changement climatique• 8e année: les ressources de la mer et le changement
climatique
1. Les premières activités font connaître et apprécier un élément naturel ciblé (dans des approches affective et socioconstructiviste).
Vers des communautés climatosages
2. Les activités suivantes invitent les élèves à analyser l’état de santé de l’élément naturel ciblé et à prédire ce qui pourrait arriver à cet élément naturel avec le changement climatique (éducation au futur).
3. D’autres activités permettent aux élèves d’analyser et de réfléchir à leurs propres comportements et aux actions de leur entourage émettant des gaz à effet de serre (approches d’enquête et réflexive ou morale).
4. Les dernières activités mettent les élèves en situation d’accomplir des actions personnelles d’atténuation ou des actions communautaires d’adaptation au changement climatique (pédagogie de projet et communauté de changement pour soutenir les actions).
Calendrier fait par
des élèves de 5e année
La consommation d’électricité dans ma famille (maternelle)
Les espèces avec lesquelles on partage l’eau (2e année)
Chaînes alimentaires et changement climatique (3e année)
Les merveilles de la zone intertidale (6e année)
Guide: Les Écosensibles• Les élèves deviennent des médecins qui
apprennent d'abord à utiliser des indicateurs de santé pour ausculter des éléments naturels de leur environnement : plantes, animaux sauvages, cours d'eau, météo, érosion des côtes et espèces du littoral.
• Ensuite, ils se rendent sur le terrain pour y faire un diagnostic et ils prédisent les risques sur la santé des écosystèmes et des humains.
• Ils entendent ensuite parler des changements climatiques qui pourraient aggraver les problèmes actuels.
• Ils trouvent des solutions (remèdes) puis passent à l'action pour améliorer la situation
Les Écosensibles
Voici ce que les élèves des différents niveaux scolaires feront dans le cadre du projet :
• 2e année | Les Écosensibles examinent les plantes.• 3e année | Les Écosensibles examinent les animaux
sauvages.• 4e année | Les Écosensibles examinent les cours
d'eau.• 5e année | Les Écosensibles examinent la météo. • 6e année | Les Écosensibles examinent la zone
côtière.• 8e année | Les Écosensibles examinent les espèces du
littoral.
http://www8.umoncton.ca/littoral-vie/eco_sensibles/index.php
• Un programme centré sur la résolution de problèmes et destiné aux élèves de 3e et 4e année pour les éduquer au problème de la sédimentation dans les cours d’eau.
• Réparti durant toute une année scolaire à raison d’une activité de 60 minutes par semaine.
Carte postale d’un grouilleur
Guide: Alimentation durable• Destiné aux élèves de 4e année.
• Approfondir les connaissances des élèves sur l'alimentation durable. Pendant toute une année scolaire, les étapes du processus de résolution de problèmes sont vécues afin de tenter d'améliorer les modes d'alimentation dans sa ville.
• Au cours des premières activités, les élèves réalisent des observations pour découvrir la provenance des aliments qu'ils mangent. Ils font ensuite le lien entre l'alimentation et les changements climatiques et apprennent au sujet des différentes méthodes de production alimentaire et de l'utilisation des pesticides. Les élèves, par la suite, découvrent les bienfaits de l'agriculture biologique.
• À la fin du projet, ils réalisent une action environnementale.
Guide: Santé et environnement
• Destiné aux élèves de 6e année.
• Approfondir les connaissances des élèves sur les liens entre la santé et l’environnement
• Pendant toute une année scolaire, les étapes du processus de résolution de problèmes sont vécues afin de tenter d'améliorer la santé et l’environnement dans sa ville.
Guides: Vivre écologiquement en ville (phases 1 et 2) – 6e
année• Le but principal : le processus de prise de décision relatif à
l'environnement dans un projet de développement résidentiel durable.
• Les élèves ont à prendre, tout au long de l'année, des décisions par rapport au recouvrement, à l'aménagement et à l'entretien des terrains, à la gestion de l'énergie, des animaux, de l'eau de pluie et des moustiques.
• Lors de chaque situation, les élèves sont invités à prendre une pré-décision avant d'avoir reçu de l'information scientifique et une vraie décision après avoir reçu cette information.
• L'approche proposée est celle de la simulation globale, dans laquelle on propose à une classe un projet de création collective d'un scénario.
Merci pour votre participation!
Merci à nos organismes subventionnaires!
