Les programmes de cycle 3 et de cycle 4 abordent la thématique de la diversité du vivant. Décrire le vivant peut revêtir un intérêt pédagogique tout particulier s’il s’agit d’amener les élèves à réfléchir de manière interdisciplinaire aux méthodes de l’observation scientifique. Nos méthodes d’observation naturelles sont rapides et efficaces avec les objets du quotidien. Nous sommes curieux depuis notre plus tendre enfance ! Mais ces méthodes atteignent leurs limites quand il s’agit d’observer des objets plus complexes.
Nous avons alors tendance à mener des identifications hâtives, sur la base de critères imprécis et implicites. Nous interprétons rapidement, sans avoir considéré l’influence de notre stratégie d’observation sur les conclusions qu’on en retire. Comprendre les méthodes de la science permet donc de se questionner sur ses propres pratiques. Au final, l’élève apprend à reconnaître une information basée sur des observations fiables, et outille donc son esprit critique.
Le projet a été développé en partenariat avec une équipe de chercheurs de l’unité Ecologie, systématique et évolution (ESE) de l’université Paris-Sud et avec l’aide de Vigie-Nature Ecole.
François Chiron aide les élèves à la mise en place du projet. 
Elsa Bonnaud écoute les élèves présenter leurs résultats.
Le résumé du projet
Une problématique est introduite par l’enseignant (éventuellement à l’aide d’un support, comme la vidéo d’un scientifique). Ici, c’est Sébastien Turpin, ingénieur de recherche au muséum national d’Histoire naturelle, qui nous lance un défi !
On cherche, par exemple, à évaluer l’impact du bois adjacent au collège sur la biodiversité en oiseaux. Une problématique similaire peut être proposée dans le contexte de l’établissement.
Après une réflexion initiale sur leurs représentations, les élèves sont amenés à comprendre qu’ils doivent :
- premièrement, développer des outils, des méthodes et des connaissances pour améliorer leur capacité à identifier certaines espèces d’oiseaux communs ;
- deuxièmement, développer une stratégie efficace pour répondre à la problématique à l’aide du matériel à disposition.
Les élèves travaillent à la mise en place du protocole en SVT (clé de détermination, tri et classification…) et en technologie (construction de mangeoires, logiciel informatique comme Google Earth, stockage des données…). Le protocole de prise de photos est appliqué pendant une à deux semaines au cours de l’hiver. Les deux jeux de photographies sont ensuite récupérés et analysés par les élèves de manière collaborative. Les données sont traitées puis représentées à l’aide d’outils graphiques en cours de mathématiques et de SVT. Une conclusion permet de répondre à la problématique. Il est possible ensuite de présenter le travail réalisé (notamment la démarche mise en œuvre) à un public (scientifique invité, parents, …)
Vous pourrez avoir un aperçu concret des parcours que nous vous proposons (avec les activités correspondantes) dans l’onglet Activités clés en main.
Le protocole
Pour répondre à la problématique citée en exemple, on pourra procéder ainsi : deux mangeoires vont être achetées ou construites (en cours de technologie) et équipées de pièges photographiques (voir la rubrique suivante). Les mangeoires et les pièges photographiques seront placés dans des conditions rigoureusement identiques à l’exception d’un facteur (par exemple l’une est près du bois, l’autre loin, pour reprendre notre exemple). Ce facteur qui varie est celui dont on cherche à déterminer les effets potentiels. Une fois ce dispositif mis en place, l’expérimentation est lancée (les caméras prennent des photos pendant une semaine). A la fin de la semaine, place à la découverte des clichés ! Les groupes d’élèves se partagent l’identification des oiseaux grâce à des guides (et des activités préparatoires, voir les activités clés en main suggérées). A l’issue de cette phase, les données obtenues dans chaque mangeoire sont converties sous forme de diagrammes pour l’élaboration d’un poster scientifique.
- Un exemple de production d’élève (PDF)
Le piège photographique
Le projet repose sur l’utilisation d’un dispositif qui prend des photographies d’oiseaux de manière automatique. Cela apporte de nombreux avantages, en lien avec l’observation scientifique : on dispose d’un mécanisme qui réalise un grand nombre d’observations dans des conditions constantes, sans influencer l’observation. Le dispositif (piège photographique placé en face d’une mangeoire) est très facile à installer et à configurer mais sa mise en place nourrira une réflexion riche sur les protocoles d’observation en science (notamment l’établissement d’un témoin rigoureux). Les photographies obtenues sont de très bonne qualité (supportant des impressions grand format) et souvent très agréables à regarder !
Le dispositif
Entre 2016 et 2019, le dispositif a été mis en œuvre avec brio par l’équipe d’enseignants du collège Louis Paulhan de Sartrouville. Durant trois années, ils ont montré que la richesse spécifique était plus élevée dans la zone près du bois que dans la zone éloignée. Un résultat certes attendu.. mais les élèves ont compris toutes les exigences de l’observation scientifique et ont pu démontrer leur hypothèse sur la base de faits scientifiques. Le détail des liens entre le bois et la présence des oiseaux ne peut pas être connu mais le projet aboutit à une production de qualité. En 2020, le dispositif s’élargit à de nouveaux collèges… jusqu’en Guyane française !
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