3.3.3.3 Manipuler, expérimenter, modéliser

Les pratiques expérimentales visent à développer, au travers de l'action, des compétences intellectuelles et techniques : déduction, raisonnement logique, formulation de problèmes et d'hypothèses, rapports au monde et aux instruments.

En jouant tout à la fois sur la rigueur et sur l'adaptation, les démarches expérimentales se doivent d'être suffisamment ouvertes pour être fécondes pour les élèves. Jean Pierre Astolfi distingue deux catégories d'expériences, les unes "pour voir" et les autres "pour prouver" et tout le défi pédagogique est de permettre aux élèves de passer des premières aux secondes afin de pouvoir se prononcer sur les effets d'un facteur. Il faut aider les élèves à dépasser le stade de la cause unique, du tout qualitatif, du tout quantitatif et de l'essai unique qui suffit. Les démarches scientifiques se nourrissent de l'observation à des fins de description et de catégorisation et recourent à l'usage de modèles.

Dans le modèle, le réel est remplacé par une construction mentale, matérialisée, orientée par le point de vue emprunté ou par la question que l'on se pose sur ce réel. Modéliser consiste à élaborer en référence à un réel complexe, une construction mentale nouvelle, "manipulable" en vue d'assurer une fonction d'explicitation. Le modèle a un rôle prédictif. Les modèles utilisés à l'école primaire, comme les maquettes, se distinguent des modèles scientifiques savants.