Gérer les laboratoires avec les élèves

Dans un autre article, je t'ai déjà parlé de comment organiser en coulisses tes laboratoires dans ton école. Dans cet épisode-ci, j'aimerais bien aborder de façon plus concrète comment mener les séances de laboratoire avec tes élèves.

Pour moi, il y a trois points importants à aborder :

- la sécurité au laboratoire

- l'organisation spatiale du laboratoire et les habitudes à faire prendre à tes élèves

- la gestion des laboratoires avec les élèves

La sécurité au laboratoire

Le premier conseil que je pourrais te donner c'est d'aborder le règlement du laboratoire de façon ludique parce que c'est un truc qui n'est pas très fun à faire avec les élèves, mais on est obligé d'en parler, donc autant essayer de rendre ce moment là le moins ennuyant possible !

Tu peux essayer par exemple de le faire avec un petit quiz numérique. Ce n'est pas très compliqué, ça ne prend pas beaucoup de temps à créer, et ça crée facilement des petites interactions avec la classe, comme ça ils ne sont pas en train de s'endormir pendant que tu leur lis tout le règlement du laboratoire. Le fait de le rendre ludique et du coup de rendre tes élèves actifs, c'est ça qui va faire que le règlement va rester bien ancré dans la tête des élèves, et finalement c'est ça qu'on veut !

Mon deuxième conseil c'est de commencer par un laboratoire qui est très simple et sûr, quand tu ne connais pas le groupe d'élèves que tu as devant toi. La première fois que je vais faire un laboratoire avec une classe que je connais pas, j'essaye toujours de prévoir un laboratoire très simple, où il n'y a aucun produit dangereux, où les élèves ne manipulent pas grand chose, ce qui me permet de voir comment le groupe va se comporter. Je vais donc leur dire à l'avance que c'est une sorte de labo “test” pour voir si je peux leur faire confiance. Et ensuite, les semaines suivantes ou les mois suivants, je pourrai faire avec eux des manipulations qui seront un peu plus complexes ou un peu plus dangereuses et leur laisser plus d'autonomie. C'est une façon pour moi de voir comment ils se comportent, et c'est une façon pour eux aussi de me montrer qu’ils sont tout à fait capable de faire des laboratoires. Le genre de laboratoire pour faire ça, ce sont typiquement des laboratoires où ils ne doivent pas manipuler beaucoup de verrerie, ou bien les produits à manipuler sont uniquement de l'eau ou de la glace, ou uniquement des solutions qui sont très très diluées, pour minimiser les risques.

Mon troisième conseil de sécurité, ce serait de mettre en place des règles spécifiques qui soient plus strictes en laboratoire, par rapport à quand tu donnes simplement cours. ça va te simplifier la vie d’un point de vue de la gestion de classe. D'un point de vue de sécurité, c'est vraiment important que quand on fait des laboratoires, les élèves soient vraiment à l'écoute de tout ce que tu racontes et que ça reste calme tout le temps.

Pour te donner des exemples, voilà ce que je mets en place comme règles spécifiques lors des séances de laboratoire :

- si un élève est en retard le jour d'un laboratoire, il n'aura pas accès au laboratoire aujourd'hui, car il n'a pas eu les consignes de sécurité. ça peut arriver qu'un élève soit en retard et que ce ne soit vraiment pas de sa faute, mais l’idée n’est pas de mettre de sanctions. C'est vraiment juste d’un point de vue de la sécurité : tu ne viens pas faire la manipulation si tu n'as pas entendu les consignes de sécurité.

- Je vais réserver une place dans le laboratoire pour tous les sacs et toutes les vestes des élèves, pour pas que ce soit dans le chemin. Plutôt que d'avoir les sacs sur leurs chaises, je prends un endroit du laboratoire où je leur dis chaque fois «Aujourd'hui on fait un laboratoire, donc quand j'ai fini mes explications, mes consignes de sécurité, tout le monde se lève et va déposer sa veste et son sac en dessous des porte-manteaux là où il y a toutes les blouses de laboratoire». Ils prennent une blouse et uniquement une feuille de papier, de quoi prendre note et une calculatrice s'ils en ont besoin, et ils laissent tout leur matériel là-bas. Je fais ça pour deux raisons : La première raison, c'est pour essayer d'éviter que si jamais il y a des choses qui se renversent, que ça aille sur les affaires des élèves. Et la deuxième raison, c'est que s'il y a des sacs qui traînent dans le chemin, on peut plus facilement trébucher et donc ça crée un environnement plus dangereux au laboratoire.

- J'interdis toute boisson et toute nourriture. Ils ne peuvent déjà pas manger en classe d’habitude, mais chez nous ils peuvent toujours avoir une gourde avec de l'eau, qu’ils peuvent boire en cours si jamais ils ont soif. Quand on est au laboratoire, si tu as soif, tu prends ta gourde et tu vas boire hors du local.

- J'insiste aussi très fortement sur le fait qu'ils ne peuvent pas avoir de chewing-gum ou de chiques au laboratoire. C'est déjà le cas aussi d'habitude, mais au laboratoire, si jamais un élève chique constamment, je vais leur expliquer que si jamais ils ont une chique pendant une heure, deux heures de laboratoire, la chique va absorber petit à petit les vapeurs de produits volatiles qui seraient présents dans le laboratoire, ça va concentrer petit à petit ces produits, et c'est pas excellent pour leur santé… En général quand on leur dit ça, il n'y a pas de problème, ils se débarrassent de leur chique à chaque fois qu'on fait un laboratoire.

- Je fais aussi attention aux vêtements qu'ils ont le jour des laboratoires. Plus on monte dans les années, plus ce qu'on manipule peut être potentiellement dangereux. Donc plus je vais faire attention. Je leur explique, surtout pour les filles qui arriveraient en bas nylon sous une jupe, que si jamais il y a une goutte d'acide qui tombe par hasard sur leur jambe et donc sur un bas en nylon, la goutte d'acide peut faire fondre le nylon dans leur chair. Il y a certains types de vêtements qu'il faut vraiment éviter lors des jours de laboratoire.

Tous les longs cheveux doivent être attachés. Et s'ils ne respectent pas, j'ai toujours des ciseaux avec moi au cas où. Du coup ils trouvent toujours bien un moyen d'attacher leurs cheveux, même si ils ont oublié un élastique ce jour-là.

Des habitudes pour faciliter les laboratoires

Créer une habitude, ça demande beaucoup de temps, ça va demander beaucoup de laboratoires, parfois ça se fait sur plusieurs années. Et donc la première chose que je voudrais t'encourager à faire, c'est d'homogénéiser tes pratiques entre toi et tes collègues. Si tous ceux qui font des laboratoires ont les mêmes pratiques, ça va être beaucoup plus simple pour les élèves.

Pour commencer, ce qu'on a fait dans notre école, c'est d'homogénéiser la façon dont les rapports de laboratoire sont écrits. On a créé un document de consigne en commun et tout le monde utilise ce même document. Dans les plus petites années, le document est un petit peu simplifié ; il n'y a pas tous les détails. Plus on monte dans les années, plus les élèves vont avoir de détails pour écrire correctement le rapport de laboratoire.

Une deuxième chose intéressante, c'est d'autonomiser petit à petit les élèves dans leur gestion du matériel. Dans beaucoup d'écoles, je constate que le matériel est déjà préparé pour les élèves quand ils arrivent, mais ça demande du temps de préparation. Si tu as un préparateur, c'est super, et tu n'as pas à le faire, c'est le préparateur qui gère. Mais dans beaucoup d'écoles, il n'y a pas de préparateur, et chez moi, il n'y a pas de préparateur, c'est donc moi qui dois tout gérer. Du coup ce que je fais, c'est que les élèves vont aller chercher eux-mêmes le matériel dont ils ont besoin dans l'armoire. C'est aussi eux qui rangent tout à la fin.

Et si jamais il y a de la casse, c'est eux qui vont gérer ça aussi. Il y a une poubelle à verre que je vais aller chercher si jamais j'entends de la casse, mais c'est eux qui ramassent les débris de verre qu'ils ont mis un peu partout. Je suis toujours là pour regarder que tout se passe bien. J'ai mis sur l'armoire qui contient toute la verrerie de laboratoire, une feuille pour gérer cette casse. Lorsqu’un élève casse quelque chose, il va aller y écrire, ce qu'il a cassé et quel jour. Juste en dessous, il y a une feuille avec tous les prix de toute la verrerie. L’élève va donc indiquer le prix de ce qu'il a cassé. Ça me permet de faire un inventaire plus facile à la fin de l'année, de voir ce qui a été cassé et ce qu'il faudra remplacer. Et ça me permet aussi de les conscientiser sur le prix de ce qu'ils cassent.

Je vais insister aussi sur l'importance de l'organisation spatiale du local. Le fait de créer des habitudes pour que les laboratoires soient plus fluides, ça dépend aussi de ton organisation dans le local. C'est important de toujours faire les mêmes choses au même endroit. Par exemple, tu vas toujours ranger les sacs et les vestes au même endroit. Tu vas toujours placer le matériel en commun au même endroit. Moi j'ai une table qui est au milieu du laboratoire qui est spécifiquement réservée à tout le matériel commun. C'est là que je dépose toujours les balances ou les solutions communes, les choses qui doivent se partager pour un laboratoire. Et ils savent aussi que le matériel commun doit rester là. Ils peuvent venir prélever quelque chose là, mais ils laissent le matériel commun à cet endroit là.

Je vais aussi toujours donner le timing, quand à la fin d'un laboratoire il ne reste plus que 10 minutes ou 5 minutes, je vais toujours le signaler, comme ça ils peuvent apprendre à gérer leur temps eux-mêmes.

Au début, ça ne va pas te sembler avoir beaucoup d'impact de faire ça, mais sur le long terme tu verras que tes élèves auront de plus en plus facile à faire les choses comme tu le souhaites, si chaque fois que tu veux faire quelque chose, tu le fais exactement de la même façon. En rhéto, les élèves qui m'ont déjà eu depuis quelques années, ils sont drillés, ils savent comment ça fonctionne et je n'ai presque plus de consignes à devoir donner sur la manière générale de faire les laboratoires.

La dernière habitude que j'essaie d'inculquer aux élèves dès le départ, c'est d'inclure la vaisselle dans le temps prévu pour le laboratoire. Ce sont les élèves qui sont responsables du nettoyage du matériel. Pour que ce soit faisable, je ne prévois pas des manipulations qui soient trop longues. Si c'est trop long, alors c'est le rush à la fin, tout le monde ne sait pas faire sa vaisselle et tu perds de ta récré, si jamais il y a cours juste après, tu ne peux pas les retenir plus longtemps et si tout le monde se dépêche, c'est le meilleur moyen pour casser des choses. Ce sont donc les élèves qui vont nettoyer le matériel qu'ils ont utilisé, que ce soit le matériel individuel ou le matériel en commun. Et pour moi, personne ne part tant que c'est pas terminé. Donc s'il y a un groupe qui n’a pas fini, tant pis, personne ne part, et les autres élèves vont aller aider ce groupe-là à ranger pour que tout le monde puisse partir à temps. Mais donc je vais bien préciser, 5 ou 10 minutes avant la fin de la période, qu'il est temps que tout le monde s'arrête de manipuler. Même s'ils n'ont pas fini, tant pis, ils s'arrêtent. Si ce n'est pas rangé, tout le monde s'arrête, tout le monde se met à ranger, et après on continue à faire les calculs ou à écrire le rapport de laboratoire.

Pour qu'ils soient autonome là-dedans, soit tu as plusieurs éviers (c'est ce que j'ai chez moi) et alors c’est facile, tu peux les laisser faire la vaisselle sans rien préparer. Je prévois tout de même des brosses si jamais il faut nettoyer de la verrerie et des essuies si jamais ils ont mis de l'eau un peu partout. Je ne leur demande pas de sécher le matériel qu'ils ont utilisé, juste de le nettoyer. Ils remettent le matériel là où ils l'ont pris. Ça doit être propre mais pas forcément sec. Ça va sécher tout de façon d'ici le prochain laboratoire.

Et si jamais tu n'as pas assez d'éviers pour tout le monde, ce que je te conseille, c'est de prévoir des pissettes d'eau (normalement tu peux avoir dans tous les laboratoires) et des grands bacs. Tu vas remplir plusieurs bacs avec un petit peu d'eau et ils vont pouvoir faire leur vaisselle là-dedans.

Donc ça c'était pour la création d'habitude. Les habitudes il faut vraiment le répéter encore et encore et encore. C'est normal qu'ils oublient d'un laboratoire à l'autre, surtout s'ils n'ont pas beaucoup de laboratoires. Mais sur le long terme c'est vraiment important de faire ça ; ça va te faciliter la vie.

Gérer les élèves lors d’un laboratoire

En Belgique, en sciences générales, donc en option sciences, on a la chance que le nombre d'élèves soit limité à 16. On a donc normalement toujours des relativement petits groupes. Faire un laboratoire avec 16 élèves, c'est tout à fait autre chose que faire un laboratoire avec 25 élèves.

Mais en sciences de base, on se retrouve avec des classes de 25, voire parfois 30 élèves. Comment faire dans ces cas-là pour arriver à faire quand même de temps en temps des laboratoires? Ce que j'aime bien faire, quand j'ai des grands groupes et quand c'est possible, c'est de faire des activités simultanées dans des locaux différents.

Chez nous, les trois laboratoires sont côte à côte (un laboratoire de physique, de chimie et de biologie). Et juste en face, on a la salle informatique. C'est assez rare que les trois laboratoires et la salle informatique soient utilisés en même temps. Du coup, ce que j'aime bien faire, c'est de proposer une activité de manipulation en laboratoire pour une demi classe, et utiliser en même temps un des autres locaux.

Si c'est possible, j'aime bien utiliser la salle informatique, comme ça je peux donner aux élèves une activité numérique à faire en autonomie. Si tu n'as pas accès à deux locaux, tu peux essayer de faire la même chose mais dans le même local, en divisant la classe en deux. Tu fais une manipulation avec la moitié de la classe, pendant que l'autre moitié de la classe s'occupe avec une autre activité, qui ne soit pas de la manipulation.

Tu peux demander à un collègue de venir surveiller l'autre demi-groupe, si jamais tu sais qu'ils ne savent pas rester tout seuls et tu pourras après rendre la pareille à ton collègue pour que lui aussi puisse le faire à un autre moment par exemple.

J'aime bien utiliser comme deuxième activité quelque chose de numérique, je trouve que c'est plus facile pour avoir du calme. Tu peux leur demander de travailler en autonomie, par exemple sur des fiches d'exercices, où ils pourraient travailler avec de la musique, comme ça c'est plus calme, mais tu peux aussi faire n'importe quel type d'activité que tu trouves pertinente dans ce genre de moment.

Une autre possibilité, c'est de faire des ateliers avec différentes manipulations. Chaque groupe va faire une manipulation différente des autres groupes, et puis à la fin on va faire un partage d'expériences entre élèves. Tout le monde ne va donc pas faire la même manipulation, et ça te permet de faire certaines manipulations sans devoir avoir plein de fois le même matériel, ce qui n'est pas toujours le cas dans toutes les écoles.

Si ce sont des longues manipulations, chaque groupe va rester sur une manipulation pendant toute la séance. Si jamais ce sont des plus petites manipulations, alors tu peux faire tourner les différents groupes sur les différentes manipulations. Tu mets un timer et les 15 premières minutes chacun est à un atelier à une manipulation. Puis, quand le timer sonne, tous les groupes tournent et vont aller à une autre manipulation. De nouveau, tu peux combiner ça avec des activités théoriques si tu n’as pas assez de manipulations différentes. Une partie de la classe va commencer par faire des choses théoriques pendant que l'autre partie tourne sur les manipulations. Puis à la moitié du cours, ou bien le cours suivant si jamais t'as pas le temps en un cours, tu échanges et c'est l'autre partie de la classe qui va faire les manipulations.

Si tu as beaucoup d'élèves dans une classe, tu vas peut-être aussi devoir créer des groupes d'élèves plus grands. Quand j'ai des petites classes, j'essaie toujours de les faire travailler en binôme au maximum. Mais quand j'ai des grands groupes, parfois ils doivent manipuler à 4 voire à 5. Ce qui est intéressant à ce moment-là, c'est de faire une répartition des tâches au sein du groupe. Tu vas attribuer une tâche spécifique à chaque élève, et d'un laboratoire à l'autre, les tâches vont tourner.

Voilà quelques exemples de tâches :

- un élève sera secrétaire, il va s'occuper de prendre note des observations et des résultats durant la manipulation, et il va veiller à ce que tous les membres du groupe aient accès à ces résultats.

- un élève sera responsable du matériel, c’est le seul membre à pouvoir se déplacer dans le labo et qui pourrait aller chercher le matériel. Ce n'est pas lui qui est responsable du nettoyage par contre, ça se fait toujours en groupe. Ça permet de minimiser aussi le nombre d'élèves qui se baladent dans le labo.

- un élève sera gestionnaire du temps, qui va veiller à ce que la manipulation soit faite dans le temps imparti.

un élève sera manipulateur, c'est lui qui va être responsable du mode opératoire, de la feuille de consigne, et c'est lui qui va dire ce qu'on fait au fur et à mesure.

Si tu as une grande classe, c'est intéressant aussi de ne pas demander de faire un rapport de laboratoire pour toutes les manipulations, ça va te simplifier la vie parce que corriger 30 rapports de laboratoire, c'est pas très fun. Ce que je t'invite à faire, c'est plutôt de faire l'analyse des expériences en groupe classe.

En plus, si te as des élèves qui sont pas en option sciences, c'est plus compliqué pour eux de faire des observations et des interprétations pertinentes suite à un laboratoire. En général, ils font des laboratoires, ils aiment bien, ils font joujou, ils manipulent, mais réfléchir et interpréter ce que veulent dire les résultats, c'est autre chose.

Mon dernier conseil, c'est de ne pas oublier qu'on peut aussi simplement faire des démonstrations. Tu n’es pas obligé de toujours faire manipuler les élèves. Tu peux parfois juste montrer une expérience. Et si tu veux faire participer quelques élèves, tu peux demander de l’aide à un ou deux élèves pour faire certaines choses. Que ce soit en grand ou en petit groupe, j’ai remarqué que faire une expérience en démonstration et l'analyser ensuite ensemble, c'est parfois beaucoup plus efficace pour la compréhension des concepts, parce que quand les élèves sont en autonomie et qu'ils doivent interpréter ce qu’il se passe, je remarque qu’ils ne comprennent pas très bien ce qui se passe. Ils aiment bien faire une manipulation parce qu'ils font des trucs qui ont l'air plus concrets, mais ce n'est pas pour ça qu'ils comprennent les phénomènes qu'il y a derrière.

Voilà, j'espère qu'avec tout ça, je t'ai donné un peu plus d'idées pour pouvoir faire des laboratoires de manière sereine avec tes élèves, que tu aies un petit groupe ou un grand groupe. Si jamais tu as des questions plus précises, je serais ravie de continuer à échanger avec toi. Tu peux m'envoyer un petit mail ou me retrouver sur Instagram.

Et si jamais te as d'autres astuces pour pouvoir faire des manipulations avec des grandes classes, je serais très curieuse de les entendre parce que c'est un sujet qui revient souvent chez les profs de sciences !