SCIENCES et LABORATOIRE Enseignement dexploration en classe de seconde Académie de Nancy - Metz -...

SCIENCESSCIENCESetet LABORATOIRE LABORATOIRE

Enseignement d’explorationen classe de seconde

Académie de Nancy - Metz - mai 2010

SCIENCES SCIENCES etet LABORATOIRE LABORATOIRE

OBJECTIFS :

Construire et développer des compétences :

se poser des questions, imaginer des réponses,

prendre des initiatives et réaliser

Susciter le goût de la recherche

Former l’esprit scientifique via la démarche

d’investigation

Contribuer au processus d’orientation

MODALITÉS D’ENSEIGNEMENT :

Proposer un ensemble de séances

basée sur un projet

Pratiquer une démarche scientifique

en réinvestissant les connaissances

apportées

MODALITÉS D’ENSEIGNEMENT : Des études de casSéquence construite par le professeur. Articulation autour : de questions posées aux élèves ; d’activités permettant de répondre à ces

questions (mobilisation de connaissances, de capacités et d’attitudes) ;

de synthèses ponctuelles et d’une synthèse finale (institutionnalisation des connaissances et des capacités mises en œuvre) ;

d’une évaluation formative permettant aux élèves de connaître les objectifs de formation et de suivre leurs progrès.

MODALITÉS D’ENSEIGNEMENT : Le projet

Les groupes d’élèves choisissent par eux-mêmes l’ensemble des activités à mener pour répondre à une problématique qu’ils auront formulée ou que le professeur leur aura proposée.

Ils réinvestissent les compétences développées à travers les études de cas.

LES THÈMES : Géosphère

Atmosphère terrestre

Utilisations des ressources de la nature

Modes de vies

Prévention des pollutions et des risques

Enjeux énergétiques contemporains

Informations et communications

LES THÈMES :

Le professeur choisit trois thèmes parmi les sept

proposés de façon à explorer des domaines variés.

Toutefois, pour des raisons locales (partenariats,

spécificités de l’établissement,…), il est

envisageable de choisir un thème libre.

L’ÉVALUATION :

« L’élève doit prendre conscience des ses aptitudes à résoudre des problèmes en évoluant dans un contexte expérimental grâce à une évaluation, essentiellement formative, qui l’aide à préciser son projet d’orientation. Le professeur lui fournit les éléments nécessaires et l’accompagne dans son autoévaluation »

Extrait B.O. n°4 29 avril 2010

LES COMPETENCES :

Cet enseignement fait appel et renforce différentes compétences au sens du "socle commun de connaissances et de compétences", notamment :

La maîtrise de la langue française,

Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technique,

La maîtrise des techniques usuelles de l’information et de la communication

l'autonomie et l'initiative.

LES COMPETENCES :

Dans le cadre d’une démarche de projet, cet enseignement permet de découvrir les capacités plus particulièrement mises en œuvre à travers des pratiques expérimentales en laboratoire :

Formuler ou s'approprier une problématique,

Proposer une stratégie pour répondre à la problématique,

Mettre en œuvre des activités expérimentales,

Analyser les résultats et valider une solution,

Présenter et partager ses travaux.

LES COMPETENCES :Six domaines de compétences pour prendre en

compte l’ensemble des activités expérimentales :

• S’APPROPRIER

• RÉALISER

• ANALYSER

• VALIDER

• COMMUNIQUER

• AUTONOMIE, INITIATIVE

L’élève s’approprie la problématique du travail à effectuer et l’environnement matériel.

• S’APPROPRIER

• RÉALISER

• ANALYSER

• VALIDER

• COMMUNIQUER

• S’APPROPRIER

• RÉALISER

• ANALYSER

• VALIDER

• COMMUNIQUER

L’élève met en œuvre un protocole expérimental en respectant les règles de sécurité.

• S’APPROPRIER

• RÉALISER

• ANALYSER

• VALIDER

• COMMUNIQUER

L’élève justifie ou propose un protocole expérimental, justifie ou propose un modèle, choisit et justifie les modalités d’acquisition et de traitements des mesures.

• S’APPROPRIER

• RÉALISER

• ANALYSER

• VALIDER

• COMMUNIQUER

L’élève identifie les sources d’erreurs, estime l’incertitude sur les mesures effectuées et analyse de manière critique la cohérences des résultats obtenus.

• S’APPROPRIER

• RÉALISER

• ANALYSER

• VALIDER

• COMMUNIQUER

L’élève explique, représente, commente sous forme écrite et/ou orale, formule des conclusions.Il doit faire preuve d’écoute vis-à-vis des professeur et de ses pairs. Il échange et confronte son point de vue.

• S’APPROPRIER

• RÉALISER

• ANALYSER

• VALIDER

• COMMUNIQUER

L’élève fait preuve d’autonomie, de curiosité et s’implique dans les activités expérimentales.

LES COMPETENCES :

Une grille de compétences : des exemples de compétences à mobiliser dans

chaque domaine Outil pour le professeur (élaboration des

séquences)Outil pour l’élève (appropriation des objectifs de

formation)

…UN EXEMPLE

Thème support du projet :

UTILISATION DES RESSOURCESDE LA NATURE

Durée du projet : 8 à 10 semaines

Configurations : 3 h/semaine

ou 1h puis 2 h sur 2 semaines

SCIENCES SCIENCES etet LABORATOIRE LABORATOIRE 20102010

…UN EXEMPLE

Un fil conducteur (rouge) :L’ANALYSE DE LA COMPOSITION

D’UNE BOISSON

Question d’entrée :« Que contient la boissonque vous consommez ? »

…UN EXEMPLESéquence 1: Analyse d’étiquettes – Classement

des constituants.

• Objectif de séquence

• Questionnement

• Matériel

• Modalité

• Objectifs pour chaque élève

• Evaluation

des constituants.

• Questionnement

• Matériel

• Modalité

•Objectifs pour chaque élève

•Evaluation

Poser les bases et objectifs des séquences suivantes.

des constituants.

• Questionnement

• Matériel

• Modalité

•Evaluation

D’après l’étiquetage, quels sont les constituants d’une boisson commerciale ?

Quelles familles de constituants trouve-t-on dans une boisson ?

des constituants.

• Questionnement

• Matériel

• Modalité

•Evaluation

Les élèves apportent des étiquettes de boissons qu’ils ont l’habitude de consommer.

des constituants.

• Questionnement

• Matériel

• Modalité

•Evaluation

Par petits groupes (3 ou 4 élèves), les informations de chaque étiquette doivent être triées.

Une synthèse globale, au tableau, permet de dégager les principales familles de constituants.

des constituants.

• Questionnement

• Matériel

• Modalité

•Evaluation

Mettre en œuvre sa capacité d’analyse.

ANALYSER

Contribuer à un travail de groupe.

COMMUNIQUER / CONFRONTER

Synthétiser des informations.

Restituer son analyse : communiquer avec ses pairs et l’enseignant.

des constituants.

• Questionnement

• Matériel

• Modalité

•Evaluation

Estimer les contributions de chacun au travail collectif.

Pas facile…Des commentaires s’imposent …

…UN EXEMPLESéance 1: Analyse d’étiquettes – Classement

des constituants.

Interventions de

l’enseignant(e) → Aide par groupe à la lecture des

étiquettes

→ Animation de la synthèse finale afin d’obtenir des regroupements de constituants construits.

→ Aborder la critique des informations portées sur les différentes étiquettes : sont-elles toutes accessibles facilement, par exemple.

…UN EXEMPLESéance 1: Analyse d’étiquettes – Classement

des constituants.

Interventions de

l’enseignant(e) → Souligner la plus ou moins grande

« richesse » des boissons : il est difficile d’utiliser certaines boissons pour tenter de les « analyser ».

→ Proposer une boisson « simple » : la menthe à l’eau « ordinaire » (industrielle).

La menthe à l’eau est une boisson sucrée, colorée,

aromatisée : c’est le fil rouge du projet.

…UN EXEMPLESéquence 2 : Identification des colorants inclus

dans un sirop de menthe ordinaire.

• Questionnement

• Matériel

• Modalité

•Evaluation

Vérifier la nature des colorants contenus dans le sirop de menthe industriel (tartrazine et bleu patenté).

…UN EXEMPLESéquence 2 : Identification des colorants inclus

dans un sirop de menthe ordinaire.

• Questionnement

• Matériel

• Modalité

•Evaluation

Le sirop de menthe industriel est vert. Quel(s) colorant(s) assure(nt) cette couleur verte ?

…UN EXEMPLESéquence 2 : Identification des colorants inclus dans un sirop de

menthe ordinaire..

• Questionnement

• Matériel

• Modalité

•Evaluation

• Matériel nécessaire à la réalisation de chromatographies sur papier (ad hoc pour séparation d’encres par exemple)

• Sirop de menthe servant de « fil rouge »

• Solutions de tartrazine et de Bleu patenté de l’ordre de 20 mg/L

menthe ordinaire..

• Questionnement

• Matériel

• Modalité

•Evaluation

Chaque groupe d’élève a pour mission de proposer un moyen de séparer puis d’identifier des colorants.

menthe ordinaire..

• Questionnement

• Matériel

• Modalité

•Evaluation

Mobiliser des connaissances et apprentissages du collège pour répondre à la question posée.

ANALYSER Proposer des protocoles

expérimentaux.

Mettre en œuvre un travail expérimental.

RÉALISER Observer et analyser.

ANALYSER Restituer son analyse :

menthe ordinaire..

• Questionnement

• Matériel

• Modalité

•Evaluation Faut qu’on parle...

CET ENSEIGNEMENT N’EST PAS…

UN PROLONGEMENT DIRECT ET IMMÉDIAT DU TRONC COMMUN DE LA CLASSE DE SECONDE

UNE PRÉPARATION À LA FILIÈRE « S »

UNE LIGNE DIRECTE VERS UNE FILIÈRE SCIENTIFIQUE GÉNÉRALE OU TECHNOLOGIQUE.

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