Former les élèves à l’esprit critique en technologie

Séquences pédagogiques

Les élèves sont amenés à mobiliser et à développer leur esprit critique à partir de situations-problèmes ancrées dans des enjeux sociétaux et environnementaux concrets. Ils s’appuient sur des données objectives et vérifiées pour analyser le besoin exprimé et identifier les leviers d’action pertinents.

Modifier le robot pour le rendre plus performant

Dans cette séquence de l'académie de Rennes, les élèves doivent rechercher une solution, la modéliser à l’aide d’un modeleur 3D puis la fabriquer à l’aide d’une imprimante 3D.

Au cours de la première séance, les élèves utilisent un robot éducatif pour résoudre une problématique en pratiquant la démarche d’investigation à travers l’expérimentation : après une phase d’observation et de formulation d’hypothèses sur les paramètres pouvant influencer sa vitesse (programmation, alimentation, frottements, etc.), ils conçoivent un protocole expérimental permettant de tester leurs hypothèses. Le robot éducatif sert alors d’outil d’expérimentation permettant de vérifier les hypothèses par la mesure.

Lors de la phase d’institutionnalisation, le professeur accompagne les élèves pour extraire et formaliser les éléments de connaissance issus de leurs expérimentations : distinction entre hypothèse, test et validation, importance de ne faire varier qu’un seul paramètre, choix de l’instrument, etc.

Ainsi, en confrontant leurs résultats à leurs hypothèses initiales et en justifiant leurs choix fondés sur des preuves objectives, les élèves développent leur esprit critique ainsi que des capacités de raisonnement transférables à d’autres situations.

La voiture autonome est-elle l'avenir en terme de mobilité ?

Cette séquence pédagogique sur la voiture autonome de l’académie de Toulouse en classe de 3^e permet aux élèves de développer leur esprit critique vis-à-vis des objets connectés intégrant de l’intelligence artificielle en mobilisant plusieurs axes du programme de technologie.

Elle les amène d’abord à comprendre la voiture autonome comme un système technique complexe, composé de capteurs, de composants qui permettent de faire circuler les énergies et les informations, en particulier ceux qui permettent à la voiture d’être connectées à des serveurs externes. Les élèves analysent les usages et les impacts de ces objets, notamment en comparant les données d’accidents avec et sans pilotage automatique, et en évaluant l’empreinte écologique des équipements numériques embarqués.

En adoptant diverses représentations (tableaux, schémas, cartographies), ils structurent leur pensée et développent des compétences d’analyse. La séquence aborde également les enjeux du numérique, en particulier la gestion des données et la dépendance aux infrastructures informatiques, ce qui permet d’initier une réflexion sur la cybersécurité et la vie privée.

Par la démarche de résolution de problème, les élèves programment un robot pour simuler le fonctionnement autonome de la voiture. Les élèves développent ainsi leur créativité et leur capacité à concevoir des solutions techniques, tout en prenant en compte les besoins de l’utilisateur et les contraintes environnementales.

Enfin, l’étude de la chaîne d’information et la programmation des capteurs permettent de comprendre le rôle de l’IA dans le traitement des données et la prise de décision. Cela renforce ainsi leur capacité à interroger les limites, les biais et les responsabilités liées à ces technologies.

Pour aller plus loin

Dans une démarche centrée sur l'utilisateur et ses besoins, les élèves sont amenés à débattre, argumenter et évaluer les différentes solutions techniques envisagées, en portant un regard raisonné sur leur faisabilité, leur efficacité et leurs impacts sur l’environnement et la société.

Le débat entre pairs, l’évaluation mutuelle des solutions proposées et la réflexion sur les erreurs favorisent la prise de recul et la remise en question constructive ce qui permet de développer l’esprit critique.

L'article de Magali Fuchs-Gallezot et Manuel Bächtold, « L’esprit critique dans l’enseignement des sciences : quelles approches ? Quelles prises en charge par la recherche ? Quelles prises en charge scolaires ? », RDST, 28 | -0001, 9-30, propose une synthèse des travaux de recherche portant sur la formation à l’esprit critique dans l’enseignement des sciences et technologies. Il met en évidence les principaux cadres théoriques, les obstacles didactiques identifiés et les conditions pédagogiques favorisant son développement.