Plantes : nutrition, physiologie, reproduction (maternel)

Introduction et balises

Les plantes font généralement partie du quotidien des élèves depuis leur jeune âge. Ces observations quotidiennes rencontrent les apprentissages menés à l’école. Cela pourrait faire penser qu’ils les connaissent bien. En réalité, les conceptions sont souvent fortement éloignées des conceptions visées dans la scolarité (Barman et al., 2006[1]).

Dès la maternelle, les élèves découvrent le monde vivant. Par le biais de d’activités plus ou moins structurées liées à des élevages, des plantations, des semis, ils développent leur référentiel empirique et commencent à percevoir différentes manifestations de la vie y compris chez les plantes. Ils s’interrogent sur les besoins des êtres vivants. En primaire, les fonctions de nutrition et reproduction sont conceptualisées et les élèves poursuivent leurs expérimentations sur les différents besoins de la plante (eau, lumière, température, etc) pour sa croissance ou de la graine pour la germination. En secondaire, la nutrition sera abordée sous le concept de la photosynthèse. Ainsi, la nutrition et la reproduction des plantes sont des objets d’apprentissage qui traversent les cours de sciences de l’école maternelle à la fin du secondaire (Rouquet, 2022[2]).

Par sa facilité à être manipulé, le matériel végétal est une excellente ressource pour développer les habiletés expérimentales des jeunes élèves et leurs capacités à raisonner. En outre, l’acquisition de connaissances éclairées sur les plantes, en particulier le groupe des plantes à fleurs, fait partie d’une culture scientifique scolaire nécessaire pour éduquer les élèves au développement durable, pour développer chez eux une pensée écologique et in fine relever les enjeux sociétaux. Ainsi, comprendre la reproduction sexuée des plantes à fleurs permet au-delà de l’école maternelle de prendre conscience de l’impact du déclin des abeilles, celui lié à l’utilisation des produits phytosanitaires ou encore à l’utilisation des organismes génétiquement modifiés. Pourtant, les élèves semblent montrer un manque d’intérêt pour ce groupe d’êtres vivants. À cela s’ajoutent des obstacles à l’apprentissage ; différents facteurs liés aux pratiques de classe sont pointés par des auteurs (Quinte, 2020[3]) pour les expliquer. Il s’agit notamment de la catégorisation des plantes (les arbres ne sont pas toujours perçus comme appartenant au groupe des plantes à fleurs) ou encore une vision anthropocentrée. L’étude des plantes est souvent séparée de celle des animaux ce qui accentue aussi la difficulté des élèves à les rassembler dans une catégorie commune, le vivant, avec des caractéristiques partagées.

En lien avec les plantes, nous vous proposons de consulter la page consacrée à l’école du dehors (à venir).

Entrées faciles

L’ouvrage de Thouin (2006)[4] contient de nombreux exemples de problèmes que l’on peut proposer aux élèves de résoudre en classe. Il s’agit ici d’une approche s’inspirant des recherches récentes en didactique des sciences permettant aux élèves de faire évoluer leurs conceptions par des solutions et/ou approches possiblement différentes, leur permettant ainsi de s’initier à la véritable nature du travail scientifique. Pour l’enseignant, chaque exemple est richement accompagné de suggestions de mises en situation, de repères culturels et historiques, de suggestions d’activités de structuration et d’enrichissement, etc. Le module 17 de l’ouvrage est consacré aux plantes.

Un magazine Sciences en Cadence de l’asbl Hypothèse (numéro 2) propose une séquence avec recul didactique sur les graines et fruits.

“La découverte du monde vivant de la maternelle au CM2” de Tavernier (2002)[5] est un guide pratique à destination des enseignants du maternel et du primaire dans lequel sont repris des suggestions d’activités, des pistes pratiques et des conseils méthodologiques pour la découverte du monde vivant, avec une place importante accordée aux élevages et aux observations du réel.

Articles scientifiques

L’article de Barman et al. (2014) (en anglais) est le fruit d’une étude nationale à grande échelle qui explore les conceptions des élèves de 4 ans et de 6-8 ans (grades K-4 et 6-8, USA) à propos des plantes, de façon générale, mais aussi au sujet de leur nutrition.

Idées TFE

S’intéresser à l’enseignement des concepts liés aux plantes, c’est par exemple :

  • Questionner les conceptions des élèves et le rôle du langage dans le dépassement de celles-ci ;
  • Interroger les concepts à construire en maternelle dans une approche spiralaire des apprentissages ;
  • Amener une réflexion sur les démarches pertinentes pour construire les premiers concepts en lien avec les plantes ;
  • etc.

[1] Barman, C. R., Stein, M., McNair, S., & Barman, N. S. (2006). Students’ ideas about plants & plant growth. The American biology teacher, 73-79.

[2] Rouquet, F. (2022). Des caricatures pour faciliter l’argumentation d’un débat de classe. La nutrition des plantes en terminale scientifique. RDST. Recherches en didactique des sciences et des technologies, (25), 129-154.

[3] Quinte, J. (2020). Conceptions d’élèves au sujet du cycle de vie des plantes à fleurs: approche comparative franco-allemande. RDST. Recherches en didactique des sciences et des technologies, (21), 135-162.

[4] Thouin, M. (2006). Résoudre des problèmes scientifiques et technologiques au préscolaire et au primaire. Editions Multimondes.

[5] Tavernier, R. (2002). La découverte du monde vivant de la maternelle au CM2”, Editions Bordas.