D’une manière générale, les pédagogies actives font référence aux approches centrées sur l’élève.

L’élève est acteur de son apprentissage, voire auteur. Contrairement à l’enseignement dit traditionnel, la fonction de l’enseignant n’est plus uniquement de transmettre le savoir mais d’accompagner et de guider l’élève dans ses apprentissages en construisant et proposant des activités concrètes et engageantes. Héritières des travaux de John Dewey, les pédagogies actives s’appuient sur des pratiques comme l’apprentissage par projet, la résolution de problèmes ou encore la collaboration entre pairs. En favorisant des compétences telles que la pensée critique, la créativité et la capacité à résoudre des problèmes, elles favorisent la motivation intrinsèque des élèves par des apprentissages plus proches de leurs intérêts et de situations réelles.

Les FabLabs scolaires, en tant qu’environnement de fabrication numérique, sont perçus comme des espaces propices au développement des compétences dites du xxie siècle (da Silva et del Carmen Sforza Gil, 2019 ; Furlong et Léger, 2022).

Parmi celles-ci sont évoquées la résolution de problème (Blikstein et al., 2017 ; da Silva et del Carmen Sforza Gil, 2019 ; Flores, 2018 ; Furlong et Léger, 2022) associée à la pensée critique (Blikstein et al., 2017 ; Tavernise et al., 2019), la créativité et l’innovation (Beyers, 2010 ; Blikstein et al., 2017 ; González-Patiño et al., 2017), la collaboration, la coopération et la communication (Blikstein et al., 2017 ; Chan et Blikstein, 2018 ; Katterfeldt et al., 2015 ; Nikou, 2023). Ces compétences seraient encouragées par les interactions entre les élèves au sein de ces environnements (Chan et Blikstein, 2018) marqués par un fort aspect communautaire (Nikou, 2023)

La dimension technologique et numérique des FabLabs conduit également les élèves à développer des compétences dans le domaine des STEAM, acronyme anglais provenant des mots Science, Technologie, Ingénierie, Art et Mathématiques (Beyers, 2010 ; Blikstein et al., 2017 ; Knochel, 2017 ; Nikou, 2023 ; Soto et al., 2024 ; Tavernise et al., 2019) dans une logique transdisciplinaire. En abordant toutes ces disciplines, les élèves développent également des compétences transversales, telles les compétences du xxie siècle évoquées ci-dessus mais également le travail d’équipe, la gestion de projet, l’autonomie (Furlong et Léger, 2022). Ces compétences seraient transférables à de nombreux domaines de la vie personnelle et professionnelle (Furlong et Léger, 2022).

Le développement des compétences n’est pas le seul bénéfice rapporté par ces études.

Les FabLabs scolaires permettent également de donner du sens aux apprentissages et de motiver les élèves. Ainsi, les activités liées au FabLab amènent les élèves à s’engager davantage dans les apprentissages. Les leviers sont multiples. Tout d’abord, les élèves mènent des projets en fonction de leurs intérêts personnels et de leurs aspirations professionnelles (Beyers, 2010). Les FabLabs contribuent ainsi à une personnalisation des activités. Ensuite, les activités soutiendraient une motivation intrinsèque suscitant le plaisir de mener son propre projet, de relever des défis, plutôt que par des récompenses externes comme une note ou une appréciation (Nikou, 2023).

Outre la personnalisation et la motivation, les activités proposées et la démarche suivie seraient un moyen de favoriser l’inclusion. L’accent mis sur la résolution de problèmes ouverts en appui sur la manipulation et l’essai-erreur favoriserait un environnement inclusif où les différents intérêts et styles d’apprentissages pourraient s’exprimer. Ainsi, les élèves en difficulté dans le cadre scolaire traditionnel auraient la possibilité d’endosser un rôle différent, tel que celui de leader en surmontant leurs difficultés (Flores, 2018). Dès lors, les FabLabs contribueraient à réduire certaines inégalités : sociales, grâce à un accès aux nouvelles technologies que certains élèves ne trouvent pas dans leur milieu familial, financières (Gomes da Silva & Sforza Gil, 2019) par le faible coût de certaines technologies comme les cartes Arduino, lutte contre les stéréotypes de genre (Soto et al., 2024) par un accès pour tous aux projets STEAM et aux nouvelles technologies.

La création et l’utilisation des FabLabs dans les écoles favorisent une approche transformative de l’éducation.

En s’éloignant des approches traditionnelles d’apprentissage, les enseignants engagent les élèves dans de nouvelles formes d’apprentissages plus pertinentes et motivantes (Tavernise et al., 2019). Les méthodes d’enseignement traditionnelles fusionneraient ainsi avec les pratiques technologiques innovantes, favorisant une expérience éducative plus engageante et efficace (Katterfeldt et al., 2015). Mais les enseignants, du fait d’un écosystème particulièrement conservateur (Soto et al., 2024), éprouveraient des difficultés à transformer leurs pratiques (Andersen et Pitkänen, 2019). Cette difficulté est renforcée par la nécessité de développer de nouvelles compétences tant techniques que pédagogiques. Cela inclut la capacité à expérimenter, à résoudre des problèmes et à innover dans le cadre scolaire (Andersen et Pitkänen, 2019).

L’objectif est d’aboutir à un apprentissage expérientiel basé sur l’expérimentation et la pratique (Blikstein et al., 2017) en appui sur des projets où l’élève peut laisser sa créativité s’exprimer. Cette démarche aiderait les élèves à mettre en application leurs connaissances technologiques face à des problèmes concrets et complexes, favorisant une compréhension plus fine et durable (Andersen et Pitkänen, 2019), devenant créateurs et innovateurs et accroissant leur intérêt pour le domaine des STEAM. Ce modèle d’apprentissage expérientiel contribuerait au développement des compétences en fabrication numérique, en résolution créative de problèmes et en prototypage rapide (Knochel, 2017).

Dès lors, le rôle de l’enseignant doit évoluer, passant de la transmission à la facilitation et au guidage. Cette adaptabilité pédagogique permettrait de mieux répondre aux besoins individuels des élèves afin de maximiser l’engagement et l’efficacité des apprentissages (Chan et Blikstein, 2018). Les enseignants sont également invités à participer et à devenir eux-mêmes apprenants et moteurs dans leur équipe (Dreessen et Schepers, 2019). Katterfeldt et al. (2015) convoquent le concept allemand de bildung pour faire part de la dimension holistique de l’éducation véhiculée dans les FabLabs, ce qui implique une transformation personnelle, sociale et culturelle, engageant l’esprit, le corps et les émotions. Pour ces chercheurs, les FabLabs aideraient les élèves à développer une compréhension plus complète d’eux-mêmes et des interactions avec le monde matériel et social dans lequel ils vivent. Cette approche se distingue donc de la simple acquisition de compétences, visant plutôt un développement holistique de l’élève (Katterfeldt et al., 2015).

Si les FabLabs scolaires présentent de nombreux bénéfices en faveur de tous les élèves et impliquent une rupture avec l’enseignement traditionnel, se pose la question de la formation des enseignants et de l’accompagnement à la mise en œuvre d’un FabLab en milieu scolaire.

La formation des enseignants relève de deux aspects dépendants l’un de l’autre : d’une part, le développement des compétences techniques liées à l’utilisation des outils, machines et logiciels et, d’autre part, l’efficacité de l’intégration pédagogique de ces technologies par la démarche maker et le design thinking (Andersen et Pitkänen, 2019 ; Beyers, 2010 ; Blikstein et al., 2017 ; Tavernise et al., 2019).

Du fait de l’évolution constante de la technologie, une formation initiale seule ne suffit pas. De plus, au-delà du développement professionnel continu, il serait indispensable d’obtenir un soutien institutionnel pour garantir le succès des FabLabs en milieu scolaire (Blikstein et al., 2017). Blikstein et al. (2020) relèvent des difficultés pour former les enseignants : prise en main de nouvelles technologies et nouveaux outils, changement de pratique pédagogique (apprentissage par le faire, expérimentation, résolution de problèmes, place de l’évaluation) et manque de ressources éducatives. Tavernise et al. (2019) effectuent le même constat mais notent l’accueil enthousiaste et la capacité d’adaptation des enseignants et des élèves à ces nouveaux lieux et nouvelles pratiques.

Malgré tous les bénéfices évoqués, la mise en œuvre d’un FabLab en milieu scolaire implique de relever plusieurs défis.

En premier lieu, des difficultés financières liées à l’investissement nécessaire pour l’acquisition des machines et l’aménagement de l’espace sont rapportées (Beyers, 2010 ; Blikstein et al., 2017, 2020).

Ensuite, les FabLabs ne doivent pas être conçus comme des lieux autonomes avec des activités spécifiques mais intégrés à la communauté qui va s’y engager (Soto et al., 2024).

À cela va s’ajouter le coût de la maintenance (Furlong et Léger, 2022) pour conserver les équipements en état et s’assurer du bon fonctionnement sur le plan logistique. En second lieu, González-Patiño et al. (2017) mettent en avant que la mise en œuvre des FabLabs dans les écoles présente des défis en termes de ressources, de formation des enseignants et de maintien de l’engagement des parties prenantes.

Ces défis nécessitent une planification attentive et précise et des ressources suffisantes pour garantir la durabilité et l’efficacité de ces espaces innovants. Enfin, il semblerait que l’implication d’une communauté plus élargie que la communauté scolaire, incluant notamment les collectivités et les parents, soit un facteur de réussite et d’engagement durable (Dreessen et Schepers, 2019). Cette approche centrée sur la communauté aiderait à rendre l’éducation STEAM plus pertinente et accessible à tous les publics par un partage des compétences dans l’objectif de faire commun.

Cette revue de littérature scientifique sur les FabLabs scolaires effectuée à l’échelle internationale met en évidence les apports significatifs de l’utilisation de tels espaces en milieu scolaire : inclusion, sens des apprentissages, motivation, développement de compétences transversales et spécifiques.

D’un point de vue pédagogique, cela implique une rupture avec l’enseignement traditionnel au profit d’une pédagogie active centrée notamment sur le projet, et l’essai-erreur, remettant en cause les invariants de la forme scolaire (Cerisier, 2017 ; Maulini et Perrenoud, 2005 ; Vincent, 1994). Afin d’en retirer tous les bénéfices escomptés, il apparaît, dès lors, indispensable de former les enseignants tant d’un point de vue numérique et technologique que d’un point de vue pédagogique et d’accompagner la mise en œuvre sur le long terme.