Les ateliers de fabrication « Makerspace » en éducation

Parlons sciences

Un atelier de fabrication est un espace collaboratif où n’importe qui peut créer, bricoler, inventer et apprendre en fabriquant.

Qu’est-ce qu’un atelier de fabrication « Makerspace »?

Du primaire jusqu’à l’université, le mouvement « maker » s’est enraciné dans le monde de l’éducation. Il s’agit d’un complément centré sur l’élève et fondé sur la théorie du constructivisme de Seymour Papert, qui s’insère dans les pratiques d’enseignement traditionnelles. Les élèves « apprennent en construisant activement des connaissances, en fabriquant quelque chose qui peut être montré aux autres » [traduction] (Martinez et Stager, 2019, p. 20).

L’apprentissage centré sur la fabrication donne l’occasion aux élèves d’explorer une variété d’outils et de matériaux pour bricoler, inventer, concevoir et construire. L’agentivité (soit l’autonomie et la capacité d’agir) est le principal résultat de l’apprentissage centré sur la fabrication. Ce type d’apprentissage ouvert habilite les élèves puisqu’il les invite à s’investir dans la création de leurs propres expériences pédagogiques. Grâce à ces situations d’apprentissage semblables à la vraie vie, les jeunes développent leur curiosité et leur volonté de devenir des apprenants en continu et capables de s’adapter. Les ateliers de fabrication sont également des environnements tout désignés pour acquérir toutes les compétences globales, plus particulièrement celles de la résolution de problèmes, de l’innovation et de la collaboration.

Des élèves en pleine étape de conception et de mise à l’essai
Des élèves en pleine étape de conception et de mise à l’essai (Source: SDI Productions via iStockphoto).

L’idée de fabriquer s’est imprégnée dans les écoles de diverses façons. « Espaces de piratage » (hackerspaces), laboratoires de création ou Fab Labs – les écoles ont adopté des noms variés pour désigner ces espaces de collaboration dans lesquels les élèves et le personnel enseignant peuvent se livrer à la fabrication. L’appellation « Fab Labs » (abréviation de fabrication labs) est toutefois une marque de commerce qui impose certaines exigences et règles (charte) à respecter. Les Fab Labs font partie d’un réseau piloté par la Fab Foundation

Le savais-tu?

En anglais, le terme making (fabriquer) a remplacé graduellement hacking (pirater), qui possédait une une connotation négative et avec la venue de la revue Make, en 2005.

Toutefois, un espace ou atelier de fabrication n’a pas à suivre de règles strictes ni les exigences d’un organisme donné. Un atelier de fabrication est simplement un espace de collaboration dans lequel n’importe qui peut créer, bricoler, inventer et apprendre en fabriquant. Sa particularité est qu’il offre aux élèves des occasions d’apprentissage pratique en les invitant à explorer du matériel et des ressources pour fabriquer des objets qui leur sont personnellement significatifs. De tels ateliers se présentent sous plusieurs formes, comme une bibliothèque ou un laboratoire informatique transformé, un espace dédié dans une classe, ou même un chariot mobile. Un atelier de fabrication est en fait un milieu d’apprentissage souple qui peut être adapté et reconfiguré pour combler les besoins d’élèves en particulier, d’équipes de collaboration ou de classes entières.

Des élèves travaillant dans un atelier de fabrication
Des élèves travaillant dans un atelier de fabrication (Source: LanaStock via iStockphoto).

Caractéristiques clés d’un atelier de fabrication efficace

« On ne trouvera jamais deux ateliers de fabrication parfaitement identiques, parce qu’il n’existe pas de communautés scolaires parfaitement identiques. » [traduction] (Fleming, 2018)

Chaque atelier de fabrication est différent. Un atelier de fabrication qui fonctionne bien doit être aménagé en fonction de la vision et des besoins de la communauté scolaire. Les caractéristiques clés d’un atelier efficace sont décrites dans le tableau ci-dessous.

Les caractéristiques clés d’un atelier de fabrication efficace
Les caractéristiques clés d’un atelier de fabrication efficace. (©2020 Parlons sciences). On peut également le consulter en format PDF.
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Enraciné dans le constructivisme

Les élèves s’engagent activement dans l’apprentissage en fabriquant des objets tangibles à partir des ressources à leur disposition. 

Centré sur l’élève

Les élèves prennent en main et s’approprient leur apprentissage. On leur donne une voix et le choix d’explorer leurs intérêts en tant qu’inventeurs, inventrices et innovatrices, innovateurs.

Inclusif

Les élèves peuvent s’identifier à l’espace de fabrication, lequel met en valeur et célèbre des des créateurs, créatrices des inventeurs, inventrices et des artistes diversifiés. Les élèves ont l’occasion de prendre part à des projets pertinents et adaptés culturellement.

Stimulant

L’atelier de fabrication incite les élèves à explorer des problèmes à solutions multiples en misant sur la fabrication. Des amorces et questions de réflexion mettent les élèves au défi et les inspirent à s’engager envers l’apprentissage profond. 

Accessible

L’atelier de fabrication est enraciné dans les principes de la conception universelle en apprentissage, assurant que chaque élève a accès aux fournitures, aux ressources et au soutien dont il ou elle a besoin.

Significatif

L’espace est significatif et pertinent parce qu’il a été créé en fonction des besoins, des valeurs et des intérêts de la communauté scolaire. 

Souple

L’environnement physique, le matériel, les contenus thématiques et les processus d’apprentissage peuvent être harmonisés aux besoins des divers apprenants et apprenantes.

Orienté sur la collectivité

Les élèves ont l’occasion de documenter leur parcours d’apprentissage et de le présenter à de réels auditoires. Les amis, les proches et la communauté peuvent être invités à découvrir leur démarche de fabrication en organisant une journée ou autre événement spécial.

 

Que peut-on trouver dans un atelier de fabrication?

Il n’existe pas de liste stricte des fournitures nécessaires à l’aménagement d’un atelier de fabrication efficace. Certains responsables choisissent un concept ou un thème particulier pour les aider à décider du matériel à utiliser, tandis que d’autres se débrouillent avec ce qu’ils ont déjà en classe, ou essaient d’obtenir des articles particuliers sous forme de dons. Le matériel, les outils et la technologie qu’on trouve régulièrement dans un atelier de fabrication sont énumérés ci-dessous, quoique la liste ne soit nullement complète. 

Les outils et le matériel qu’on peut trouver dans un atelier de fabrication
Les outils et le matériel qu’on peut trouver dans un atelier de fabrication  (©2020 Parlons sciences). On peut également consulter cette liste en format PDF.
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Fournitures

Exemples

Matériel de bricolage et d’artisanat

Ficelle, feutre, bandes élastiques, tissu, matériel de couture, pâte à modeler, cure-pipes, nouilles de piscine, colle

Matières récupérées

Carton, plastique, vieux jouets, vieux appareils électroniques, technologie obsolète, etc.

Blocs ou systèmes de construction

Blocs LEGOMD, systèmes K’NEXMD, blocs KEVAMD (pour les prototypes), etc.

Composants et outils électroniques

Ampoules DEL, avertisseurs sonores, moteurs, piles, pinces crocodiles, ruban de cuivre, fils conducteurs ou électriques, matériel de soudure, mèches à dessouder et autres, selon les besoins

Matériel d’assemblage

Différents typs de rubans adhésifs, pistolet à colle chaude, ruban à double face, aimants, clous, vis, attaches, etc.

Outils manuels et électriques

Perceuse sans fil, machine à coudre, bloc de ponçage, pinces, tournevis, fer à souder, etc.

Outils de coupe

Découpeuse au laser, toupie numérique, ciseaux, outil de coupe à glissière, couteaux polyvalents, scie, tapis de découpe, etc.

Ordinateurs et plateformes de programmation

Ordinateurs, tablettes, ChromebooksMC, Scratch, MakeCode de Microsoft, Algoblocs, PythonMC, etc.

Microcontrôleurs 

micro:bit, Arduino

Micro-ordinateurs, ordinateurs monocarte

Raspberry PiMD 

Conception et impression 3D

Imprimante 3D, numériseur 3D et logiciel de conception 3D

Production multimédia

Écran vert, appareils photo et caméras numériques, caméras vidéo, trépieds, microphones, logiciel de production, etc.

Trousses de circuits

Makey MakeyMD, trousse d’invention littleBitsMC, Squishy CircuitsMC, Snap CircuitsMD, etc.

Trousses de robots et de robotique

MindstormsMD de LEGOMD, BeeBotMD, Dash and Dot, Sphero, OzobotMC, etc.

Ressources imprimées

Manuels pratiques, livres d’idées de projets, revues, livres d’artisanat, etc.

Matières brutes

Bois, plexiglass, styromousse, plastique ondulé, tissu, etc.

Articles de sécurité

Lunettes de sécurité, gants de protection, tabliers, etc.

Considérations essentielles avant de démarrer

  • La sécurité d’abord : les enseignants et enseignantes sont responsables d’aménager un espace de fabrication dans lequel les élèves pourront créer en toute sécurité. Plusieurs enseignants et enseignantes font signer des contrats avec leurs élèves afin de s’assurer que ceux-ci comprennent qu’ils et elles seront responsables de leur propre sécurité. 
Young woman using a power drill
Une jeune femme utilisant une perceuse dans un atelier de fabrication (Source: SDI Productions via iStockphoto).
  • Un budget est nécessaire pour assurer que tous les élèves disposent de ce dont ils ont besoin pour créer, et qu’il sera possible de se réapprovisionner tout au long de l’année scolaire. Il ne faut pas oublier qu’un atelier de fabrication n’est pas seulement une question de technologie coûteuse. Il n’est pas nécessaire de disposer de tous les outils voulus dès la première année. Il est préférable de « commencer petit » et d’augmenter au fil du temps, plutôt que de sous-utiliser le matériel qu’on a sous la main. Beaucoup de projets ne requièrent que de simples articles. L’apprentissage d’habiletés manuelles, comme utiliser une aiguille et du fil, ou même une perceuse, est très bénéfique pour les élèves.
Electronic toys made with everyday materials
Des jouets électroniques fabriqués au moyen de matériel facile à obtenir (Source: die-phalanx via iStockphoto).
  • L’attribution de rôles est essentielle au maintien d’un atelier de fabrication fonctionnel. Les élèves doivent considérer tous les aspects de l’espace, et en assumer la responsabilité. Les rôles à attribuer peuvent comprendre l’entretien méticuleux des outils technologiques, l’inventaire du matériel, le rangement du matériel de projets ou l’établissement d’horaires. 
Des outils rangés sur un panneau d’accrochage
Des outils rangés sur un panneau d’accrochage (Source: nd3000 via iStockphoto).
  • Fabriquer, c’est aussi diffuser. Le mouvement de la fabrication préconise la diffusion des résultats en tant qu’élément important de la démarche de création. Les enseignants et enseignantes doivent prévoir des occasions qui permettront aux élèves de présenter leurs créations. Cela aide les jeunes à inspirer les autres et à être inspiré(e).  
Jeune fille démontrant ce que le robot Dash sait faire
Jeune fille démontrant ce que le robot Dash sait faire (Source: SDI Productions via iStockphoto).

En savoir plus

Le processus Concevoir et construire (2019)
Ce complément d’information de Parlons sciences explique les diverses étapes pour réaliser des activités « Concevoir et construire ».

La création significative - Comment mettre en place un espace de fabrication
collectif dans votre école ou salle de classe
(2017)
Ce document téléchargeable indique les étapes clés du démarrage d'un atelier de fabrication.

Qu’est-ce qu’un laboratoire de création?
Cet article de la Bibliothèque et Archives nationales du Québec présente les types et tendances d'ateliers de fabrication.

Les “makers” font leur entrée dans l’enseignement 
Cet article explique comment le mouvement "maker" s'intègre dans une visée pédagogique.

 

Références

Makerspaces.com (n.d.). What is a Makerspace?

Martinez, S. and Stager, G.S. (2019). Invent to Learn: Making, Tinkering, and Engineering in the Classroom. Torrance, CA: Constructing Modern Knowledge Press.