Utilisation dans l'enseignement moyen et secondaire du matériel de microscience en Afrique tropicale:
cas du Cap-Vert, de la Gambie, de la Guinée Bissau et du Sénégal

UTILISATION DANS L'ENSEIGNEMENT MOYEN ET SECONDAIRE DU MATERIEL DE MICROSCIENCE EN AFRIQUE TROPICALE : CAS DU CAP VERT, DE LA GAMBIE, DE LA GUINEE BISSAU ET DU SENEGAL

Réalisée sous la direction scientifique de Achille OLLOY
Unité des sciences exactes et naturelles
Bureau Régional pour l'Education en Afrique (BREDA)

Coordination de Ansoumana SANE
Coordonnateur National des Blocs scientifiques et technologiques du Sénégal

Décembre 2002

INTRODUCTION

L'impact des sciences et de la technologie sur la société n'est plus à démontrer ; il suffit de s'en référer à ce qui se passe autour de soi pour s'en convaincre. Et comme l'a souligné Baez : "Quiconque habite une ville moderne ou près d'une ville moderne, n'importe où dans le monde, a l'occasion de voir, d'entendre et de toucher au cours de la journée une multitude d'objets qui montrent combien la vie des hommes et des femmes est conditionnée par la science et la technique…. La science et la technique exercent une influence capitale et ont été les plus puissants facteurs de changement social dans toute l'histoire de l'homme, même si ce que nous appelons aujourd'hui la science ne date même pas de trois cents ans".

C'est au regard de ces faits que différentes conférences régionales et internationales réunies ces dernières années, ont souligné que les exigences actuelles du développement des pays africains impliquent une appropriation dynamique des produits aujourd'hui offerts par les sciences et la technologie. Une telle appropriation, comme l'ont souligné de nombreuses études, passe nécessairement par une éducation scientifique et technologique s'appuyant sur des finalités, un contenu et des méthodes d'enseignement suffisamment explicites et en rapport avec les besoins réels de développement économique et social.

Forte de cette conviction, l'UNESCO tente depuis des années d'impulser des réflexions à tous les niveaux sur les voies les plus appropriées de contribuer à la résolution des problèmes auxquels se trouve aujourd'hui confronté l'enseignement des sciences et de la technologie dans les pays africains aux fins du développement économique et social. La présente étude s'inscrit en droite ligne de cette préoccupation et vise à élaborer des stratégies de renforcement des capacités en microscience dans l'enseignement secondaire au Cap Vert, en Gambie, en Guinée Bissau et au Sénégal.

Après une analyse des problèmes généraux posés par l'enseignement des sciences et de la technologie en Afrique en général, parmi lesquels on note la rigidité des programmes, le mythe du diplôme et une pédagogie favorisant un apprentissage machinal, le présent travail aborde l'épineux problème de la pratique expérimentale et les questions liées aux infrastructures et à l'équipement didactique.

I - OBJECTIF GENERAL DE L'ETUDE

Partant de la situation actuelle des équipements didactiques de microscience supports de l'enseignement des sciences expérimentales dans l'enseignement moyen et secondaire général des pays de la Représentation (Cap Vert, Gambie, Guinée-Bissau et Sénégal), et en vue de contribuer à la mise en œuvre d'une politique globale d'appui à l'amélioration de l'enseignement des sciences et de la technologie, proposer des stratégies de renforcement des capacités d'utilisation du matériel de microscience destiné à accroître la qualité de cet enseignement dans les pays susmentionnés.

II - METHODOLOGIE

Démarche

La mise en œuvre de l'étude s'est opérée suivant deux démarches complémentaires de collecte des informations : (i) une enquête statistique doublée d'une recherche documentaire, et ; (ii) - une phase d'enrichissement des opinions des enquêtés, par des interviews auprès des autorités éducatives ministérielles et des chefs d'établissement.

Dans chacun des pays visités, le travail s'est fait selon le planning suivant :

Contacts avec les responsables nationaux et locaux, sensibilisation et information sur l'objet de l'étude, de la méthodologie, du planning de travail et du séjour.

Collecte des données démographiques des établissements et du personnel enseignant en sciences et technologie (Education Technologique, Sciences Physiques et Sciences de la Vie et de la Terre) effectivement en exercice dans l'enseignement moyen et secondaire (collèges, lycées, etc.).

Détermination de l'échantillon statistique : identité statistique de la population à solliciter (enseignants des disciplines scientifiques et chefs d'établissement).

Détermination du champ d'investigation (établissements à visiter et où le questionnaire sera administré : nombre de lycées, collèges ou autres et leur localisation géographique exacte tenant compte de la représentativité nationale)

Envoi du questionnaire auprès des autorités administratives pour information.

Visite des établissements du champ d'investigation, rencontre avec les autorités locales, administration du questionnaire (enseignants et chefs d'établissement), collecte des données (réponses).

Traitement statistique des données recueillies : codification manuelle, saisie informatique (SPSS), traitement et interprétation statistique des résultats, conclusion.

Rédaction du rapport.

Chronogramme des activités dans les différents pays

Mission au Sénégal :
Début : le 1er octobre 2002
Fin : le 05 octobre 2002

Mission en Gambie :
Début : le 06 octobre 2002
Fin : le 12 octobre 2002

Mission en Guinée Bissau :
Début : le 21 octobre 2002
Fin : le 26 octobre 2002

Mission au Cap Vert :
Début : le 27 octobre 2002
Fin : le 31 octobre 2002

La liste des établissements visités et des personnes rencontrées est présentée en annexe 1. L'étude et les propositions qui en découlent s'appuient sur ces éléments.

Présentation du rapport

Le rapport de l'étude comporte quatre parties essentielles. La première partie présente une approche conceptuelle des notions d'expérimentation et de démarche expérimentale dans l'enseignement des sciences permettant de camper le champ de l'étude de clarifier ces concepts par rapport aux recherches didactiques actuelles. Vient ensuite ce que l'on pourrait appeler la gestion de la pratique expérimentale par une analyse de la situation et de l'évaluation des performances des élèves dans le domaine. Ce point est suivi par l'analyse de la microscience ou, pour rester dans le champ de l'étude, le micromatériel conçu pour faciliter l'enseignement des sciences par la pratique expérimentale.

La seconde partie présente les résultats de l'étude : les caractéristiques sociodémographiques et socioprofessionnelles des enquêtés, la situation de l'utilisation du matériel de microscience pour l'enseignement des sciences dans les différents pays concernés par l'étude ainsi que les vœux et souhaits des intéressés (enseignants et chefs d'établissement). La troisième partie concerne une série de propositions de stratégies de renforcement des capacités en microscience dans les pays cités.

La quatrième et dernière partie a trait aux annexes. Il s'agit de documents qui n'ont pu être insérés dans le corps du rapport au risque de le surcharger, mais dont la présence paraît tout de même utile pour la connaissance de tous les acteurs impliqués concrètement dans le travail.

APPROCHE CONCEPTUELLE DE L'EXPERIMENTATION ET DE LA DEMARCHE EXPERIMENTALE DANS L'ENSEIGNEMENT DES SCIENCES

Les objectifs de l'enseignement des sciences en général, en plus de l'acquisition des connaissances scientifiques, comprennent l'acquisition des démarches scientifiques théorique et expérimentale, la stimulation de la curiosité scientifique et de l'esprit de recherche de l'apprenant, le développement de l'esprit d'initiative de celui-ci et de son esprit critique.

Pour atteindre ces objectifs, les élèves doivent être amenés à réfléchir, à comprendre le fait scientifique par toute une série d'hypothèses, de vérifications expérimentales qui exigeront d'eux initiative, savoir-faire, rigueur…. Il s'ensuit que l'activité expérimentale doit comporter non seulement la manipulation proprement dite, mais aussi des temps de réflexion, de construction intellectuelle, de retour sur soi, d'échanges avec le professeur. "L'activité de l'élève porte donc sur les opérations que le sujet a effectuées, sur leurs résultats et sur la mise en relation des deux (opérations et résultats), elle ne se réduit donc pas du tout aux activités concrètes de manipulations effectuées par l'élève. En terme d'apprentissages scolaires, toute la différence entre apprentissage et bricolage se trouve dans cette distinction" (Jonnaert, 1999, p.53).

Une revue de la littérature sur les attentes didactiques de l'expérimentation laisse dégager les prérogatives suivantes :

· Préparer L'apprenant A Poser Et Formuler Un Problème Scientifique ;
· Initier L'apprenant A La Conduite D'une Démarche Expérimentale ;
· Faciliter La Re-Construction Des Concepts Scientifiques ;
· Acquérir Les Moyens De Communication Scientifique : Expressions Claires Et Précises, Représentations Graphiques (Croquis Et Tableaux), Utilisation Du Langage Symbolique, Etc.
· Développer L'aspect Psychomoteur Et Les Compétences Manuelles De L'apprenant ;
· Développer La Capacité De Réaliser Une Observation ;
· Développer L'esprit Critique ; · Transmettre Des Modèles Scientifiques Pré Construits ;
· Acquérir Dans La Pratique Des Consignes De Sécurité, Etc.

Les discours à propos de la démarche expérimentale et de l'expérience sont très variables et reflètent un vrai problème de concepts à clarifier. A la lumière des théories récentes, nous avons pu retenir ce qui suit.

Les spécialistes distinguent de manière générale deux types de démarches expérimentales : la démarche expérimentale du chercheur (ou démarche savante) et la démarche expérimentale scolaire. D'après Guillon (1996) , la démarche savante sous-tend l'élaboration des concepts physiques en six étapes :

- Formulation d'un problème de recherche ;
- Formulation des hypothèses ;
- Elaboration d'un protocole expérimental ;
- Réalisation pratique et capitalisation des résultats des mesures ; - Analyse et interprétation des résultats ;
- Conclusions.

Notons que cette démarche n'est pas séquentielle et linéaire. Cependant, du côté de l'enseignement, plusieurs travaux de recherche (Johsua, 1989 ; Giordan, 1978 ) ont montré que la démarche expérimentale scolaire généralement suivie dans la pratique didactique consiste en une méthode stéréotypée en quatre étapes : observation, expérience prototype, interprétation, formulation. C'est ainsi que dans la quasi-totalité des manuels de Sciences Physiques des années quatre-vingt-dix, et peut-être même suivantes, l'agencement des concepts et des lois s'y fait selon une démarche qui commence par des observations, en passant par la réalisation d'une expérience prototype qui sert le plus souvent de support à l'induction d'une loi physique.

En comparant les démarches expérimentales savantes et scolaires, nous constatons que l'élève est rarement impliqué dans les activités intellectuelles du scientifique (problématisation, élaboration des hypothèses…). Il est principalement amené à effectuer des tâches techniques (relevé des mesures, essais de montage ou encore de démontage…..). Ainsi, la connexion entre l'expérience et la théorie n'est pas souvent perçue par les élèves (Guillon, 1996).

A propos de l'expérimentation, l'idée partagée par une majorité d'enseignants praticiens du secondaire interrogés sur la définition qu'ils donnent et le rôle qu'ils attribuent à la démarche expérimentale peut être résumée dans la citation de cet enseignant :

" Oui, la démarche expérimentale occupe une partie importante du cours. Lors de chaque leçon de sciences on est obligé de recourir à l'expérimentation pour faciliter à nos élèves la compréhension de notions abstraites ".

Ces propos sont révélateurs des difficultés qu'éprouvent les enseignants à différencier manipulation et démarche expérimentale. Plusieurs enseignants interrogés pensent fortement que les expériences qu'ils réalisent en classe permettent aux élèves de suivre les étapes de la démarche scientifique dite aussi démarche expérimentale.

D'après Develay (1989) , l'expérimentation est un processus qui commence par l'émission d'une hypothèse et qui finit par la réalisation d'une expérience et l'analyse de ses résultats ; elle ne représente qu'une partie de la démarche expérimentale. Pour Zimmerman (1994), l'expérience diffère d'une observation en ce que la connaissance qu'une observation nous procure semble se présenter d'elle-même, alors que celle qu'une expérience fournit est le fruit de quelques tentatives faites dans le dessein de savoir si une chose est ou n'est point…

On peut retenir de ces énoncés que le concept d'expérience ne peut être défini que par rapport à un cadre de référence. Dans la science qui s'enseigne, le rôle de l'expérience se résume souvent à l'illustration des concepts introduits dans la plupart des cas de façon dogmatique. Or, pour que l'élève puisse acquérir l'esprit scientifique, les spécialistes recommandent vivement que les stratégies d'enseignement s'appuyent sur les stratégies d'investigation (Fourez, 1992 ; Develay, 1989). Il est donc temps, comme le souligne Robardet & Guillaud (1993) , de passer de la pédagogie de la réponse toute prête à la pédagogie du problème. Dans ce sens, la mise en œuvre de la démarche expérimentale exige non seulement que l'enseignant connaisse la discipline enseignée, mais les compétences didactiques de celui-ci lui permettent de pouvoir transposer ses savoirs scientifiques dans un contexte précis de façon pragmatique. Pour l'enseignant des sciences expérimentales, l'ampleur de sa tâche s'accroît davantage que les moyens à mobiliser ne sont souvent pas disponibles, surtout dans des pays en développement comme ceux de l'Afrique au sud du Sahara.

C'est pour cela que l'UNESCO, pour aider les pays à mieux identifier ces moyens en rapport avec le contexte africain, voudrait expérimenter l'apport pédagogique du matériel dit de "microchimie" ou, plus généralement, de "microscience".

GESTION DE LA PRATIQUE EXPERIMENTALE

Les travaux pratiques sont, à vrai dire, lourds à gérer. Ils réclament une action coordonnée des enseignants, des élèves et du personnel technique de laboratoire en ce qui concerne les affaires pédagogiques, d'une part, de l'administration et de l'intendance, d'autre part. Côté administration, tout établissement d'enseignement doit maîtriser un certain nombre de paramètres : la disponibilité des locaux, la répartition des emplois du temps, l'encadrement des élèves, l'acquisition de matériel et de produits, l'équipement des locaux, le fonctionnement des services techniques (eau, électricité, gaz, etc.), la maintenance du matériel, la garantie de la sécurité dans les laboratoires, la motivation des enseignants, des élèves et des personnels techniques.

Le taux d'encadrement pédagogique est un facteur essentiel puisqu'un nombre réduit des élèves permet une transmission facile du message d'apprentissage. Le choix des manipulations tient compte du volume horaire, des coûts de revient, des apports pédagogiques souhaités, de la sécurité, etc. Les fascicules de travaux pratiques exigent des efforts continus et considérables de la part des enseignants. L'évaluation des acquis des élèves constitue en travaux pratiques un moment important dans le processus de l'apprentissage.

Analyse de la situation

a - Organisation

L'organisation de travaux pratiques souffre le plus souvent de nombreuses contraintes parmi lesquelles :
- les crédits (financiers et horaires) alloués à l'organisation de la pratique expérimentale, souvent très en dessous des besoins - le taux d'encadrement pédagogique, avec des effectifs souvent au-delà du souhaitable ;
- les coûts souvent élevés des produits chimiques, du petit outillage et des équipements de laboratoires ;
- le vieillissement et le non-renouvellement du matériel scientifique d'une façon générale ;
- la quasi-inexistence du service de maintenance et de production locale de matériel didactique ;
- l'inadéquation des procédures d'acquisition de matériel et de produits quand les possibilités de commande se présentent, ce qui se répercute essentiellement sur les prix anormalement élevés et les délais longs de livraison..

b - Pratique expérimentale réellement effectuée

Face à cette situation indépendante de la volonté des enseignants, ces derniers sont amenés généralement à réduire le nombre de manipulations à une simple illustration, le plus souvent faite par l'enseignant, quand cela est possible. Cette absence de pratique expérimentale n'est pas une situation propre à un établissement donné ; mais se trouve dans la majorité des établissements visités. Dans certains établissements, les travaux pratiques sont, à vrai dire, inexistants, pour ne pas dire inconnus. Ainsi, la non maîtrise de l'ensemble des variantes intervenant dans la gestion de l'enseignement expérimental a engendré au niveau des établissements (collèges et lycées) un enseignement des sciences et de la technologie en deçà du minimum exigible.

Les conséquences d'une telle situation sont connues. Comme l'a souligné Roger Binaux (préfaçant Youssouph Ly, 1978) , c'est un fait constaté qu'en sciences expérimentales, les élèves, très souvent jusqu'en classe terminale, et parfois même dans le supérieur, ne savent pas observer, ne savent pas dessiner, ne savent pas tirer profit d'un travail effectué sur du matériel concret. La gravité de la situation apparaît davantage quand on songe qu'une partie de ces élèves est destinée à embrasser une carrière scientifique qui sera déterminante pour l'avenir du pays.

L'activité d'apprentissage des élèves en sciences expérimentale se réduit en exercice de mémorisation, facile à exécuter, mais combien pauvre sur le plan de l'acquisition et du développement de l'esprit scientifique. Les enseignants ne sont pourtant pas de mauvais ; simplement, ils n'avaient pas reçu la formation nécessaire pour dispenser un enseignement efficace dans ces disciplines spécialisées . Ils sont eux-mêmes victimes de la "qualité" de l'enseignement qu'ils avaient reçu. Ainsi, c'est installé progressivement dans les établissements un cercle vicieux dans tout ce qu'il a de déplorable : des élèves mal formés peuvent-ils donner des enseignants capables d'enseigner correctement ?

Cette situation critique existe encore, hélas. Ceci a été évoqué par de nombreux chefs d'établissement et inspecteurs rencontrés sur le terrain dans les différents pays visités. La formation professionnelle reçue par la plupart des enseignants a été jugée insuffisante ; ces derniers éprouvent des difficultés à s'adapter aux conditions locales, parfois différentes de celles qu'ils ont rencontrées pendant leur séjour à l'école normale, s'ils ont eu la chance de passer par-là.

Nous avons souvent été amenés à nous poser cette douloureuse question : le sens véritable des sciences expérimentales est-elle assez bien compris des différents acteurs de l'école ? Certes, cette question est valable pour d'autres enseignements ; mais il reste que les sciences expérimentales constituent une vraie pierre d'achoppement même pour les élèves. Cette situation positionne les sciences expérimentales, aux dires de nombreux élèves rencontrés au cours de l'étude, parmi les enseignements les plus difficiles, à telle enseigne qu'elles sont devenues la bête noire de beaucoup d'élèves.

La tendance généralement observée chez les enseignants est une présentation plus descriptive qu'explicative des leçons, du reste avec un contenu trop souvent atomisé, sans relation des éléments et faits observés, rendant presque nulle toute réutilisation des acquis de la formation dans la vie quotidienne. Il faut reconnaître que pour beaucoup d'enseignants, ce "transfert de compétences acquises" dans la vie de tous les jours est quasi-inexistant.

Sans vouloir dresser, in extenso, la liste des causes de ce qu'on serait tenté d'appeler une anomalie, contentons-nous à citer quelques-unes d'entre elles qui pourraient expliquer cet état de fait. Outre l'inexistence ou l'insuffisance de la formation professionnelle, soulignée par de nombreuses recherches (notamment Youssouph Ly, 1978 précédemment cité) qui fait que les enseignants ne maîtrisent pas suffisamment les principes de base des sciences expérimentales, il y a aussi, bien sûr, les difficultés inhérentes à cet enseignement et le dénuement réel qui caractérise beaucoup d'établissements secondaires en matériel pédagogique : est-il nécessaire de rappeler que les sciences expérimentales font appel à des méthodes dont l'efficacité est en partie subordonnée à la qualité et à la richesse du matériel pédagogique mobilisé ?

Une autre cause non négligeable : c'est le gap qui existe encore entre la plupart des manuels en usage dans les classes. Les uns restent quelque peu abstraits et ne montrent pas clairement, à travers des exemples précis de la vie courante de l'élève, les applications pratiques qu'on pourrait tirer des analyses théoriques qu'ils contiennent. Les autres ont souvent le défaut de proposer des plans de leçons sans faire ressortir le soubassement théorique qui les justifient. Cette situation n'est pas faite pour faciliter le travail des enseignants. Nous pensons que les uns et les autres devraient clairement mettre en relief les points d'intersection de la théorie et de la pratique.

Notre propos est moins de verser dans la critique facile que de diagnostiquer un mal, qui n'a que trop duré, pour en chercher l'antidote approprié. La pédagogie n'a jamais été une chasse gardée ou un monopole réservé à une minorité de chercheurs. Elle est et demeure un domaine de réflexion continue pour tout éducateur. C'est une remise en cause continuelle des connaissances qui est génératrice des progrès. Enfin, il faut peut-être regretter que les textes officiels existants ne donnent pas, généralement, des instructions précises et détaillées définissant les buts et les méthodes propres aux sciences expérimentales. L'élaboration de telles instructions aurait permis, non seulement de souligner l'importance d'un tel enseignement, mais de présenter aux enseignants des lignes directrices susceptibles de les guider dans leur travail.

Ces éléments sont autant de faits qui rendent les préjugés inhibiteurs très vivaces qu'ont la plupart des élèves à l'égard des sciences en général. En effet, la plupart des élèves croient mordicus que les sciences expérimentales sont inaccessibles à une catégorie de personnes. L'une des preuves de la perpétuation de telles idées réside dans le fait que beaucoup d'élèves de l'enseignement secondaire préfèrent les facilités illusoires des disciplines faisant appel plus à la mémoire qu'à la pratique réfléchie. Il devient donc urgent de démystifier ces enseignements scientifiques pour permettre à la jeunesse de s'intéresser davantage aux sciences véritablement expérimentales.

Certes, la réussite dans les sciences expérimentale est en partie subordonnée à certaines aptitudes : sens de la logique, faculté d'abstraction entre autres. Mais ce qu'il faut noter, c'est la possibilité pour un élève moyen de réussir dans les disciplines dites scientifiques s'il y a été convenablement préparé. Cette tâche est d'autant plus urgente que la formation scientifique et technologique est devenue pour tous les pays une priorité, car la maîtrise des sciences et de la technologie sont aujourd'hui une condition incontestable de notre temps pour la survie d'une nation. Pour s'en convaincre, il suffit de jeter un coup d'œil sur les grandes découvertes du 20ème siècle. Face aux immenses progrès scientifiques et aux meilleures applications qui en découlent, on ne peut s'empêcher d'admirer ces savants qui, tous les jours, accumulent des conquêtes.

Les pays sous développés et singulièrement les pays africains doivent se dire que la solution de certains de leurs problèmes de développement se trouve dans une formation scientifique et technologique accélérée. L'exemple du Japon est là pour nous montrer que c'est la seule voie susceptible de promouvoir un développement socio-économique rapide.

Jean Fourastie (Youssouph Ly, 1978, cité plus haut) considère les conquêtes des sciences et de la technologie comme l'un des grands espoirs de l'humanité. Nous relevons sous sa plume cette affirmation : "un pays sous-développé est un pays sous-instruit (nous ajouterons volontiers dans le domaine scientifique et technologique) et réciproquement un pays sous-instruit est nécessairement un pays sous-développé". Les Africains ont fait leur preuve dans le domaine des Lettres et des Arts. Mais comme le dit Souleymane NIANG, "il faut qu'aux facultés de créativité des négro-africains dans les domaines littéraires et artistiques s'ajoutent des facultés de créativités dans les domaines scientifiques et techniques". Cet objectif ne sera atteint que par le biais d'une éducation scientifique rationnelle. Les pays de la CEDEAO n'ont pas perdu de vue la nécessité de rationaliser cette politique de formation scientifique. A cet effet, il faut se féliciter des décisions prises par la rencontre de Dakar (2002) visant à conjuguer les efforts de ces pays dans le domaine de l'enseignement des sciences et de la technologie par des actions complémentaires. Cela ouvre des perspectives encourageantes pour la sous-région. Seule une prise de conscience mobilisatrice des problèmes que nous venions d'esquisser aidera à donner aux sciences expérimentales ses véritables dimensions. Il est heureux de constater aussi que les autorités des pays concernés par la présente étude (Cap Vert, Gambie, Guinée Bissau, Sénégal), membres de la CEDEAO, l'ont compris et œuvrent à cette fin, en synergie avec le Bureau Régional de l'UNESCO à Dakar, synergie qui se justifie la présente étude.

Evaluation en pratique expérimentale

Il est exceptionnel que soit organisé un examen pratique en sciences expérimentales dans les systèmes d'examens des pays concernés, au niveau de l'enseignement secondaire. Ainsi, ce volet d'enseignement préoccupe très peu aussi bien les élèves que les enseignants.

Au cours de son exposé, lors du premier Séminaire Interafricain sur l'Enseignement des Sciences Physiques et de la Technologie dans 18 pays francophones d'Afrique et de l'Océan Indien tenu à Yaoundé en mars 1996, Mukan déclarait que " La plupart des enseignants n'ont de l'évaluation d'un enseignement expérimental que l'idée qu'ils en ont faite lors de leur formation au premier cycle universitaire, où l'accent n'est mis que sur l'apprentissage d'habiletés manipulatoires, la manipulation d'appareillages, bref sur l'exécution des tâches telles que prescrites par le mode opératoire ". A la suite des problèmes posés par l'évaluation expérimentale, il a proposé un modèle d'évaluation des performances des élèves centré sur les habiletés d'investigation scientifique et qui tiennent compte, en plus de la non-formation le plus souvent constatée des enseignants dans ce genre d'évaluation, le manque surtout de matériel didactique adapté et contextualisé.

Pour faire face à ce problème de pénurie de matériel didactique adapté, on a observé depuis quelques années une tendance à réduire les dimensions et le coût du matériel utilisé dans les travaux pratiques de sciences expérimentales : ce micromatériel caractérise ce qu'il est maintenant convenu d'appeler la microscience. Lors du deuxième Séminaire Interafricain sur l'Enseignement des Sciences et de la Technologie tenu à Dakar en avril 1997, Bradley et Mungarulire firent une communication orale sur les kits de microscience fabriqués par le Centre Radmaste de microchimie. Ils eurent l'occasion de s'étendre sur le fait que les kits étaient non seulement faciles à utiliser, mais permettaient de résoudre la plupart des problèmes posés par l'enseignement pratique utilisant les laboratoires conventionnels.

Plusieurs autres rencontres ont été organisées çà et là (journées d'information et de démonstration des techniques de microchimie, etc. : Unesco, Dakar, 1999 ; Coopération française, Ouagadougou, 1999, etc. Ces " nouvelles " techniques (microscience) ont suscité un vif intérêt de la part des participants, et plusieurs ont manifesté la volonté de les introduire dans l'enseignement expérimental.

MICROSCIENE OU MICROMATERIEL POUR L'ENSEIGNEMENT DES SCIENCES PAR LA PRATIQUE EXPERIMENTALE

On regroupe sous la dénomination "microscience" un ensemble de techniques expérimentales dont le concept révolutionne l'approche pratique des sciences expérimentales, grâce aux multiples avantages dont elle bénéficie par rapport aux techniques traditionnelles et grâce à une étonnante facilité de mise en œuvre (Martin, Waldman, 1994 ; Cheymol, Eastes, Hoff, 1998 ; Zipp, 1989 ).

La microscience consiste à réduire l'échelle des manipulations usuelles par un facteur variant de 10 à 100 (Cheymol, Eastes et Hoff, 1998) . Cela a pour effet de minimiser à la fois les dangers liés à l'utilisation des produits chimiques, la production de polluants et leur rejet dans l'environnement, ainsi que l'ensemble des coûts relatifs à la mise en œuvre des séances de travaux pratiques dans les laboratoires d'enseignement des établissements scolaires (achats et stockage de réactifs chimiques, de solvants et de verrerie, etc.).

Afin de permettre aux établissements de respecter les exigences des nouveaux programmes de plus en plus orientés vers l'enseignement pratique, il est indispensable de mettre en œuvre toutes les méthodes susceptibles d'entraîner la réduction des coûts d'achat de matériel et de produits chimiques. Ces quelques réflexions conduisent tout naturellement à tenter de travailler à la plus petite échelle possible. C'est ainsi que la microchimie semble s'imposer d'elle-même grâce à la miniaturisation ingénieuse de l'ensemble des instruments fondamentaux utilisés en chimie expérimentale.

Plusieurs interrogations ayant toutes trait à la pertinence et à la qualité de ce matériel surgirent. Il était alors indispensable de s'assurer qu'une expérience de microscience, outre les avantages qu'elle présente permet-elle à un élève d'apprendre autant que lors de la même expérience effectuée de manière classique ? On est en droit de se demander si quelque chose n'est pas perdu lors d'une telle miniaturisation de l'expérimentation. Quelle richesse pédagogique renferme ce matériel ? Sécurité identique ou renforcée : autrement dit la miniaturisation des expériences entraîne-t-elle une forte diminution des risques d'incendies ou d'explosions ? Diminution des coûts relatifs à l'acquisition des produits et équipements ? Intérêt pédagogique : crainte de voir la microscience dénaturer l'expérimentation courante ? Ou introduit-elle, au contraire, d'importantes simplifications dans l'emploi des techniques courantes (manipulation, compréhension, observation des phénomènes mis en jeu, interprétation des résultats,) ? Incertitudes des mesures, économie des produits, gain de temps ? Nécessité de laboratoires conventionnels ? Possibilités de manipulations individuelles ?…

La microscience saurait-elle remplacer totalement l'apprentissage des techniques usuelles ? Qu'en serait-il du développement de l'habileté et de la dextérité dans l'usage du matériel traditionnel pour les futurs scientifiques ? Faut-il aller vers une solution mixte ? ...

C'est pour tenter d'apporter des éléments de réponse à certaines de ces interrogations que l'UNESCO, dans sa mission d'appui, aux pays concernés, pour un enseignement des sciences et de la technologie effectif qui passe par l'acquisition d'un ensemble de matériel didactique favorisant l'apprentissage de manipulations dans l'enseignement moyen et secondaire, a initié la présente étude dont les résultats sont présentés ci-après.

RESULTATS DE L'ENQUETE

Les visites effectuées sur le terrain ont montré que la situation de l'équipement et du matériel didactique de microscience peut varier considérablement d'un établissement à l'autre, voire d'une discipline à l'autre. Cela va du fonctionnement plus ou moins acceptable dans certains établissements (c'est le cas par exemple au lycée Gambia Senior Secondary School de Banjul en Gambie ou dans les Blocs scientifiques et technologiques au Sénégal) au dénuement total constaté dans certains autres (lycée K. N'Krumah ou Ecole Normale Supérieure Tchico Té à Bissau).

La situation est globalement peu satisfaisante ; elle est alarmante, voire désastreuse dans certains établissements (équipement, maintenance, sécurité). Dans un seul établissement visité (Archdeacon Mathias Georges Memorial School de Serekunda en Gambie), deux kits de microscience sont présents dans le Bureau du Directeur.

En ce qui concerne l'équipement des classes spécialisées existantes, là où des tables de laboratoire existent, les paillasses sont souvent dans un état ne requérant que peu de réparation, mais la distribution d'eau et d'électricité n'est pas toujours opérationnelle, de même que l'alimentation en gaz, du reste quasi-inexistante. Le mobilier de rangement fait généralement défaut et, quand il existe, il est peu adapté aux besoins de rangement rationnel et de sécurité. Ces observations générales sont étayées par les résultats de l'enquête quantitative et qualitative menée auprès des enseignants et des responsables administratifs et pédagogiques, que nous présentons ci-après.

Nous présentons successivement les caractéristiques démographiques et socioprofessionnelles des enseignants et chefs d'établissement touchés par l'enquête, les jugements des enseignants sur les programmes actuellement enseignés et qui, en principe, devraient déterminer le type de matériel dont ceux-ci (les enseignants) ont besoin pour mener à bien leur travail, comment les enseignants apprécient les possibilités ou non qu'offrent les programmes actuels pour la pratique expérimentale, la situation des salles spécialisées ou laboratoires dans les établissements, la situation du matériel didactique dans les établissements, le matériel de microscience et les besoins en formation des enseignants, les propositions d'amélioration de la pratique expérimentale formulées par les enquêtés.

Nous aborderons, dans un premier temps, les caractéristiques sociodémographiques et professionnelles (Sexe, Nationalité, Age, Discipline enseignée, Académie ou Région et Etablissement d'exercice) des enquêtés. Nous ferons ressortir les principales tendances des distributions sous forme de tableaux complétés par des représentations graphiques. Dans un second temps, sont présentés les résultats d'analyses croisées entre ces différentes variables pour mieux caractériser l'échantillon ainsi que les conclusions qu'ils inspirent.

Nous partirons toujours des données du contexte intégré (agrégation des données du Cap Vert, de la Gambie, de la Guinée Bissau et du Sénégal) et, chaque fois que cela s'avèrera nécessaire, une comparaison des résultats des différents pays complétera les analyses.

Nous présenterons également les opinions des chefs d'établissements à propos du dispositif de production didactique en place dans les établissements, les conditions actuelles d'enseignement des sciences et de la technologie ainsi que leurs suggestions pour l'amélioration de la pratique expérimentale en classe.

Caractéristiques sociodémographiques et professionnelles des enseignants enquêtés

360 enseignants ont répondu à l'enquête, dont 4% du Cap Vert, 16% de la Gambie, 37% de la Guinée Bissau et 43% du Sénégal (tableau n°1). Rappelons que nous avions, au départ, envisagé de toucher au moins 50 enseignants par pays comme échantillon. Compte tenu de la forte demande acceptée de participer à l'enquête manifestée par de nombreux enseignants sur le terrain et du vœu exprimé par les autorités locales de toucher le maximum de zones géographiques (pour tenir compte des diversités contextuelles), on peut légitimement s'autoriser à considérer l'échantillon suffisamment représentatif pour apporter les informations recherchées sur la situation de l'utilisation du micromatériel en sciences et technologie.

Pour ce qui est de la nationalité, on peut noter que l'enquête a touché les enseignants dans chacun des quatre pays concernés (Cap Vert, Gambie, Guinée Bissau, Sénégal).

Nous constatons un faible taux (à peine 6%) des femmes ayant participé à l'enquête (tableau n°2) ; en d'autres termes, notre échantillon est fortement dominé par les hommes. Ces résultats montrent une forte sous-représentation des femmes, illustrée par le graphique suivant (figure n°1).

Si l'échantillon est représentatif de la population de base, ce faible pourcentage des femmes confirmerait le peu d'engouement souvent évoqué des femmes africaines pour les carrières scientifiques. Cette situation mérite une attention particulière. En effet, des enquêtes effectuées dans une vingtaine de pays de la région Afrique par l'UNESCO sur la place actuellement occupée par la femme dans les carrières scientifiques et techniques (UNESCO, 1999) révèlent une similitude concernant le faible accès des filles aux carrières scientifiques et techniques, les stéréotypes et préjugés qui expliquent cette faiblesse.

Tout semble indiquer que malgré l'adoption par les pays couverts par la présente enquête du Plan d'Action de Naïrobi pour l'Enseignement Technique et Professionnel en Afrique (novembre 1998) préconisant la destruction de ces stéréotypes et les dispositions législatives prises par la plupart d'entre eux pour assurer aux deux sexes l'égalité des droits à l'Education, à la formation professionnelle et à l'emploi, la situation n'évolue que timidement.

357 enseignants ont répondu à la question relative à l'âge (tableau n°3). Environ 39% des enquêtés sont entre 31 et 40 ans. Les plus de 40 ans représentent 36% et les plus jeunes (moins de 30 ans) 24%.

En Gambie, la tranche d'âge 31-40 ans des enseignants ayant répondu à l'enquête représente 52,6%, tandis qu'en Guinée Bissau et au Sénégal, elle est respectivement de 52,8% et 45,86% ; au Cap Vert, elle est de 25%. La tranche des plus de 40 ans est, dans chacun des quatre pays, respectivement de 22,8%, 12%, 65,5% et 6,25%. Pour les enseignants les plus jeunes (ceux de moins de 31 ans), on a 68,75% (Cap Vert), 24,6% (Gambie), 42% (Guinée Bissau) et 4% (Sénégal).

Ces résultats révèlent une disproportion notoire entre les enseignants les plus jeunes et les plus âgés. Lors de l'échantillonnage, l'âge n'avait pas été explicitement retenu comme critère de sélection des enseignants à enquêter. Mais si la tendance observée se confirmait au niveau de la population de référence, il est certain que nous sommes là devant une situation dangereuse pour l'avenir des systèmes éducatifs : c'est probablement l'effet de la politique de baisse du taux de recrutement des enseignants actuellement appliquée un peu partout dans les pays au sud du Sahara avec les plans d'ajustement structurels recommandés par les bailleurs de fonds.

Nous relevons du tableau n°4 que les régions qui abritent les capitales nationales (Praia, Banjul, Bissau, Dakar) totalisent, à elles seules, plus de 58% des enseignants enquêtés, soit plus de la moitié de l'échantillon total. Malgré cette forte concentration de l'échantillon dans les régions abritant capitales, on observe que dans chaque pays, la plupart des régions ont été touchées par l'enquête, créditant celle-ci d'une couverture nationale.

L'enquête visait principalement les disciplines scientifiques dites expérimentales, particulièrement celles qui suivent : Education Technologique, Sciences Physiques et Sciences de la Vie et de la Terre. L'exploitation des données relatives à la variable "discipline enseignée par l'enquêté" a révélé que de nombreuses disciplines ont été touchées par l'enquête dans les différents pays. Dans un souci d'harmonisation, nous avons regroupé :

- sous le vocable Sciences Physiques, les matières Physique et Chimie ;
- sous le vocable Sciences de la Vie et de la Terre, les matières Biologie, géologie, sciences naturelles, sciences générales, etc.
- sous le vocable Education Technologique, les spécialités Technologie, Initiation Technologique, etc.

Les autres disciplines, apparues fortuitement, sont classées dans la catégorie "Autres".

Remarque : Si l'Education Technologique a été retenue comme matière faisant partie de l'enquête c'est moins pour le matériel ciblé qui, pour l'essentiel, appartient aux Sciences Physiques et aux Sciences de la Vie et de la Terre, mais plus pour le rôle que les professeurs de cette discipline (Education Technologique) pourraient jouer dans la formation et la fabrication de matériel didactique à partir des matériaux localement disponibles. C'est une idée qui est de plus en plus partagée par tous ceux qui se préoccupent aujourd'hui de la politique d'équipements scolaires adaptés au contexte local. Nous y reviendrons.

Au regard des données collectées, on peut noter ici également que la presque totalité des différentes disciplines ciblées ont répondu (tableau n°5). Ce qui est aussi une preuve de représentativité de l'échantillon. Une analyse du tableau n°5 confirme par ailleurs la prégnance des Sciences Physiques et des Sciences de la Vie et de la Terre sur les autres matières touchées par l'enquête. Ces deux disciplines représentent à elles seules près de 89% des enquêtés. Ce qui prouve bien que les disciplines ciblées ont bien été touchées. Il est à noter aussi que l'Education Technologique n'est enseignée qu'au Cap Vert et au Sénégal.

Le tableau n°6 révèle que quatre types d'établissements ont été touchés par l'enquête : le collège public, le lycée public, le collège privé et le lycée privé. La Guinée Bissau n'a pas de collège, mais des lycées. La volonté exprimée par les autorités locales, dont nous faisons allusion plus haut, d'élargir l'enquête s'est matérialisée en Gambie par la participation d'établissements privés.

( Pour plus d'informations, prendre contact avec l'Unité des Sciences Exactes et Naturelles du Bureau de l'UNESCO à Dakar.

Prendre contact avec le Docteur Achille OLLOY pour les observations et les échanges d'informations )