pantins .... et maquettes d'articulations

savoir // didactique // pédagogie 1 (pantins au cycle 2) // pédagogie 2 (maquettes et articulations au cycle 3)

Savoir

Je m'appuie sur le cours de SVT , un pantin faisant référence au schéma corporel (j'ai un corps) et aux mouvements (je peux bouger)

Didactique

Un pantin est un modèle.

Un pantin est aussi une maquette, mais cette acception est comprise dans le concept de modèle.

La réflexion sur les modèles peut démarrer à partir de quelques notions issues "De la découverte du monde à la biologie aux cycles II et III", Maryline Cantor, Jean-Marc Lange et lsabelle Martinet, Nathan pédagogie, 1996 (pp 49-63), dont voici une mise en forme personnelle.

On peut distinguer 3 modèles:

* le modèle-théorie: par exemple la tectonique des plaques ou la membrane plasmique. Ces modèles sont parfois considérés à tort comme des réalités ou tout au moins des modèles définitifs. Il suffit de poser la question de leur signification en dehors de l'utilisation qu'en fait leur discipline (ce que l'on appelle le paradigme en référence à la définition de Kuhn de l'aspect social et construit du savoir scientifique). On ne voit pas la membrane plasmique d'une cellule, on colore (colorant opaque aux électrons) sur une coupe ultrafine (d'un tissu mort et fixé) en vue d'une observation microscopique (avec un microscope électronique à transmission), une structure à double feuillet d'environ 8 nanomètres d'épaisseur....

* le modèle-représentation: par exemple la drosophile (modèle animal fort utilisé par les généticiens et les biologistes du développement; on oublie parfois aussi que de nombreux résultats scientifiques obtenus chez un être vivant -modèle sont extrapolés à d'autres animaux, notamment l'homme...) ou un aquarium (modèle d'écosystème naturel)

* le modèle-explication : par exemple la maquette de l'articulation bras - avant-bras, c'est souvent une réduction mécanique du réel.

L'intérêt du modèle-explication peut être dégagé à chaque étape de sa réalisation:
* un travail de sensibilisation est souvent réalisé à partir du réel, complexe.
* le travail de conception permet, après avoir identifié tous les éléments du système à modéliser, de simplifier en retenant les éléments essentiels;
c'est là que se réalise la conceptualisation avec un aller-retour incessant entre le réel et le modèle (des comparaisons peuvent conduire à modifier le modèle);
* la phase de réalisation met en jeu des compétences manuelles
* l'exploitation du modèle se fait toujours avec un retour au réel car c'est pour l'enfant une situation problème (il peut encore y avoir un travail qui conduise à une nouvelle modification du modèle) .

A bien des égards le travail réalisé met en jeu des compétences mobilisées lors de l'apprentissage de la démarche expérimentale...

Je pense que le seul modèle scientifique est le modèle-théorie, issu de la méthode expérimentale: c'est un modèle CONCEPTUEL. Je trouve aussi très pertinente la distinction que de nombreux scientifiques font entre modèle interne et modèle externe. Je vous renvoie notamment à une page assez détaillée sur cette question (c'est en me basant sur cette distinction que j'ai présenté de nombreuses parties de mon cours de SUT: immunité, physiologie en générale, évolution...).

Les limites du modèle sont patentes (limites du modèle vivant mais aussi du modèle géologique car dans l'écosystème les êtres vivants sont omniprésents):
* simplifie le vivant, toujours complexe
* isole principalement les paramètres mécaniques d'un système vivant: c'est toujours une vision réductionniste, la plupart du temps physique (l'être vivant mécanique, chimique...)
* peut mettre en place ou renforcer des conceptions strictement matérialistes du vivant si l'enfant comprend le modèle comme causal (structurant) et non comme explicatif (analogique, projectif, imagé). On est tenté ici de faire référence aux innombrables travaux de l'épistémologie moderne sur le statut du fait scientifique (par exemple le petit texte de Canguilhem cité dans le cours des PE1 ).

Pédagogie 1:
un apprentissage du schéma corporel en cycle 2

Exemple d'une séance proposée par une stagiaire et commentaires du formateur

objectif spécifique: connaître les articulations
objectifs opérationnels et étapes	travail de l'élève	travail du maître	durée	matériel	commentaires
nommer et positionner les "articulations" du corps
1 - à partir d'un enfant et d'une silhouette	2 élèves au tableau: * l'un montre la position de départ d'une roulade * l'autre indique sur la silhouette l'endroit où le "corps se plie"	guide oral collectif Quelqu'un sait-il comment appelle-t-on les endroits où le corps se plie ?	5 minutes	grande silhouette humaine adulte asexuée (50 cm) bristol blanc
2 - sur un pantin au tableau	1 élève au tableau par articulation: * placer correctement les étiquettes de couleurs désignant chaque articulation à côté du pantin de grande taille affiché au tableau * faire bouger les articulations du pantin	guide oral collectif, place les étiquettes	5 à 10 min	silhouette de pantin adulte asexuée (50 cm) - 14 attaches parisiennes (2 pour le cou, 1 pour les 12 articulations) étiquettes de couleur; une par articulation (chaque étiquette à une couleur différente) aimants	les étiquettes vont par paire: y compris pour le cou
3 - sur un pantin individuel	colorier au crayon de couleur les articulations en respectant les codes des étiquettes au tableau (voir figure ci-dessous)	vérification de la trace écrite	10 min	photocopie d'un pantin avec articulations à colorier, code de couleur et noms des articulations identiques à ceux du tableau (voir figure ci-dessous)
réinvestissement: découpage et assemblage d'un pantin	réalisation d'un pantin: découpage, assemblage coloriage si terminé	aide	30 min (étude dirigée)	pantin photocopié sur feuilles de bristol 14 attaches parisiennes
©Isabelle Le Bloa, PE2, 2001

Commentaires du formateur:
nous sommes bien dans l'apprentissage du schéma corporel, le pantin ne vient que dans la phase de réinvestissement (découpage et assemblage sont bien ici considérés comme transversaux) et la notion d'articulation a été abordée avec l'aide d'un enfant qui réalisait les mouvements et en relation avec une séance d'EPS précédant la séance de sciences.... c'est PARFAIT.
La seule proposition d'amélioration que je vois serait du côté du lien entre les mouvements de "pliure" du corps de l'enfant et la notion d'articulation; le lien établi est un peu artificiel. Les articulations sont extrêmement nombreuses au niveau du corps et ce n'est pas tant la notion d'articulation que l'on cherche à faire acquérir que les éléments du schéma corporel. Chaque partie du corps isolée dans ce schéma n'est pas totalement rigide. La consigne devrait donc plutôt être de découper le corps en grands morceaux rigides ou souples. On représenterait ensuite avec des ronds les points d'articulations entre les parties rigides et avec un figuré par exemple des pointillés, les parties souples. Enfin, sur la trace écrite il serait souhaitable qu'apparaissent aussi les noms des différentes parties du corps.

Un pantin... articulé.

Voici un pantin qui me paraît adapté à l'apprentissage du schéma corporel au cycle 2.
* c'est un enfant et les proportions sont bien respectées (habituellement la tête représente environ 1/5 de la hauteur totale du corps alors qu'elle représente environ 1/7 chez l'adulte).
* il est impubère, même si on peut éventuellement y reconnaître une petite fille (si l'on désire étudier la croissance ou parler à ce sujet des modifications morphologiques chez l'homme et chez la femme, voici aussi quelques silhouettes qui peuvent vous aider).
* il est nu, les enfants se feront un plaisir de l'humaniser en l'habillant
* il ne me paraît pas souhaitable de représenter dans les différentes parties le squelette (voir schéma ci-dessous) car dans ce cas on change d'objectif et le montage avec des attaches parisiennes est totalement inefficace: si le pantin est de face l'axe de rotation de la rotule, ou de la hanche ou de la cheville fait un angle de 90° par rapport à l'axe réel. Ce problème n'existe pas pour le pantin de profil. Cependant on est très vite limité dans l'apprentissage de l'articulation grâce au pantin. C'est pourquoi je pense qu'il faut limiter la construction de pantin à l'apprentissage du schéma corporel. La séance proposée ci-dessus représente un bon compromis et une bonne base pour aborder ultérieurement le squelette.

On peut bien évidemment concevoir son utilisation en ajoutant des gommettes de couleur au niveau des articulations non représentées par des attaches parisiennes (coudes, poignets, genoux, chevilles) et des parties souples de l'organisme (gommettes collées tout le long du dos et du cou, gommettes ou autre figuré sur les mains et les pieds).

Des silhouettes assez réalistes pour construire des pantins....

Pédagogie 2 :
un apprentissage sur les articulations en cycle 3

Voici la maquette que l'on trouve notamment dans le livre de la classe de 5ème de l'éditeur Nathan (1997, p 15).

Je renvoie à la discussion sur l'intérêt et les limites du modèle mécanique du vivant (partie didactique ci-dessus). L'élève, après avoir construit la maquette, peut la faire fonctionner et prendre ainsi conscience:
* que la pièce-guide supplémentaire est indispensable pour que le mouvement d'extension de la maquette soit possible (elle correspond à une petite excroissance osseuse ménageant une gouttière au niveau de l'humérus)
* que deux muscles disposés parallèlement (représentés ici par des ficelles) peuvent avoir selon leurs points d'attache et leur trajet une action opposée sur une pièce osseuse: on parle de muscles antagonistes.
Remarque: certains pourraient avoir la tentation de remplacer les ficelles par des élastiques qui pourraient leur sembler plus proche de la consistance réelle d'un muscle (un muscle a effectivement une composante élastique due à des fibres protéiques "élastiques" comme l'élastine...). A mon avis c'est ajouter une difficulté supplémentaire étant donné que la force développée par l'élastique est maximale lorsque celui-ci se tend alors que pour un muscle, il développe une force d'autant plus grande qu'il se raccourcit (force de même direction mais de sens opposé).

Pour moi ce type d'activité pratique EN CYCLE 3 (la construction de la maquette et son observation-fonctionnement-questionnement) ne se conçoit qu'en aval d'un travail sur le réel (comme cela est proposé par exemple dans le livre de 5ème de Nathan). Il n'a pas de fonction de déclencheur (voir par exemple le travail à partir de la flessure de porc et les réflexions énoncées alors) et il me paraît difficile d'en trouver le sens si des problèmes biologiques n'ont pas été posés avant sa réalisation. On utilisera donc une patte de lapin, une patte de poulet ou encore de poignet de porc ou de veau pour jouer le rôle de déclencheur et poser les bonnes questions (je renvoie au cours sur les articulations dans "je peux bouger", notamment en utilisant des radiographies qui sont maintenant d'une netteté frappante, par exemple la radiographie de l'épaule présentée dans "j'ai un corps"). L'utilisation d'un squelette humain est aussi un excellent point de départ.

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