Réunion formation-information des Binômes Professeurs d'écoles / Scientifiques

Vendredi 13 décembre 2013 – Lycée Val de Durance - PertuisVendredi 20 décembre 2013 – Université d'Avignon et des pays de Vaucluse - Avignon

Le site : http://www.astep84.ac-aix-marseille.frContact : frederique.poupon@ac-aix-marseille.fr

Privilégier la construction du savoir par les élèvesPrivilégier la construction du savoir par les élèves

Adapté du diaporama de Claire Pasquet, Académie de Limogeshttp://www.ac-limoges.fr/physique-chimie/spip.php?article183

LA DEMARCHE D’INVESTIGATION LA DEMARCHE D’INVESTIGATION

I- Divers aspects d’une démarche d’investigation

II- Canevas d’une séance d’investigation

III- Mise en œuvre dans les classes

IV- Élaborer une situation d’entrée

V- Aspect pratique de la mise en œuvre

I- Divers aspects d’une démarche d’investigation

● Elle s’appuie sur Elle s’appuie sur le questionnement des élèves sur le questionnement des élèves sur

le monde réel.le monde réel.

● Elle débouche sur l’Elle débouche sur l’acquisition de connaissancesacquisition de connaissances, ,

de compétences méthodologiquesde compétences méthodologiques et sur la mise et sur la mise

au point de au point de savoir-faire techniquessavoir-faire techniques..

● Elle privilégie l’Elle privilégie l’observationobservation, l’, l’expérimentationexpérimentation ou ou

l’action directe par les élèvesl’action directe par les élèves

● Elle donne lieu à des Elle donne lieu à des activités de synthèseactivités de synthèse et et de de

structurationstructuration organisées par l’enseignant. organisées par l’enseignant.

II- Canevas d’une séance d’investigation

➢ 1- Choix d’une situation - problème par le professeur.1- Choix d’une situation - problème par le professeur.

➢ 2- Appropriation du problème par les élèves.

➢ 3- Formulation de conjectures, d’hypothèses explicatives, de protocoles

possibles.

➢ 4- Investigation ou résolution du problème conduite par les élèves

(Expérimentation/ Recherche documentaire/ Observation / Enquête /

Visite)

➢ 5- Échange argumenté autour des propositions élaborées.

➢ 6- Acquisition et structuration des connaissances.

➢ 7- Opérationnalisation des connaissances.

1- La situation-problème

● C’est une C’est une situation d’apprentissagesituation d’apprentissage organisée autour d’un obstacle à franchir. organisée autour d’un obstacle à franchir.

● Elle présente un Elle présente un défidéfi à la portée de l’élève qui ne dispose pas, au départ, des à la portée de l’élève qui ne dispose pas, au départ, des

moyens de trouver la solution recherchée.moyens de trouver la solution recherchée.

● Elle a du sens parce qu’elle fait appel à quelque chose que connaît l’élève. Elle a du sens parce qu’elle fait appel à quelque chose que connaît l’élève.

Elle est Elle est en lien avec sa réalité.en lien avec sa réalité.

● Elle est Elle est concrèteconcrète parce qu’elle a un but, elle sollicite une action réelle et parce qu’elle a un but, elle sollicite une action réelle et

requiert l’utilisation de connaissances, de techniques, de stratégies…requiert l’utilisation de connaissances, de techniques, de stratégies…● Elle doit amener l’élève à y Elle doit amener l’élève à y investir ses connaissances investir ses connaissances

antérieures,antérieures, le conduire à une le conduire à une remise en cause des remise en cause des représentationsreprésentations et à et à l’élaboration de nouvelles idées.l’élaboration de nouvelles idées.

Extrait video :

II- Canevas d’une séance d’investigation

● L’enseignant L’enseignant aide à reformuleraide à reformuler les questions et les recentre sur le les questions et les recentre sur le

problème à résoudre.problème à résoudre.

● Émergence d’ éléments de solution permettant de travailler sur les Émergence d’ éléments de solution permettant de travailler sur les

conceptions initialesconceptions initiales notamment par notamment par confrontation de leurs confrontation de leurs

éventuelles divergences.éventuelles divergences.

2- Appropriation du problème par les élèves

II- Canevas d’une séance d’investigation

● Formulation orale ou écriteFormulation orale ou écrite de conjectures ou de conjectures ou

d’hypothèses par les élèves (groupes).d’hypothèses par les élèves (groupes).

● Elaboration éventuelle d’expériencesElaboration éventuelle d’expériences, destinées à , destinées à

tester ces hypothèses ou conjectures.tester ces hypothèses ou conjectures.

● Communication à la classeCommunication à la classe des conjectures ou des des conjectures ou des

hypothèses et des éventuels protocoles expérimentaux hypothèses et des éventuels protocoles expérimentaux

proposés.proposés.

Extrait video :

3- Formulation de conjectures, d’hypothèses explicatives, de protocoles possibles

II- Canevas d’une séance d’investigation

● Moments de Moments de débat interne au groupe d’élèvesdébat interne au groupe d’élèves..

● Contrôle de l’Contrôle de l’isolement des paramètresisolement des paramètres et et de leur de leur

variationvariation, , réalisation de l’expérience.réalisation de l’expérience.

● Description et exploitation des méthodes et des Description et exploitation des méthodes et des

résultats,résultats, confrontation avec les hypothèses confrontation avec les hypothèses

formuléesformulées précédemment. précédemment.

Extrait video :

4- Investigation : résolution du problème conduite par les élèves.

II- Canevas d’une séance d’investigation

● Communication au sein de la classeCommunication au sein de la classe des solutions élaborées, des

réponses apportées, des résultats obtenus, des interrogations qui

demeurent.

● Confrontation des propositions, débat autour de leur validité,validité,

recherche d’arguments.recherche d’arguments.

Extrait video :

5- Échange argumenté autour des propositions élaborées.

II- Canevas d’une séance d’investigation

● Mise en évidence, avec l’aide de l’enseignant, de nMise en évidence, avec l’aide de l’enseignant, de nouveaux éléments de ouveaux éléments de

savoirsavoir utilisés au cours de la résolution. utilisés au cours de la résolution.

● Confrontation avec le savoir établiConfrontation avec le savoir établi (documents, manuels) en s’inspirant (documents, manuels) en s’inspirant

des productions des groupes.des productions des groupes.

● Recherche des causes d’un éventuel désaccord, analyse critique des Recherche des causes d’un éventuel désaccord, analyse critique des

expériences et proposition d’expériences complémentaires.expériences et proposition d’expériences complémentaires.

● Reformulation écriteReformulation écrite par les élèves, avec l’aide du professeur, des par les élèves, avec l’aide du professeur, des

connaissances nouvelles.connaissances nouvelles.

6- Acquisition et structuration des connaissances.

II- Canevas d’une séance d’investigation

● Exercices permettant d’automatiserExercices permettant d’automatiser certaines procédures, de certaines procédures, de

maîtriser les formes d’expressions (langage, symboles, maîtriser les formes d’expressions (langage, symboles,

représentations graphiques…)représentations graphiques…)

● Nouveaux problèmesNouveaux problèmes permettant la mise en œuvre des connaissances permettant la mise en œuvre des connaissances

acquises dans de acquises dans de nouveaux contextes.nouveaux contextes.

● ÉvaluationÉvaluation des connaissances et des compétences méthodologiques. des connaissances et des compétences méthodologiques.

7- Opérationnalisation des connaissances.

II- Canevas d’une séance d’investigation

Selon le Selon le profil de la classeprofil de la classe,,

le tempsle temps dont on dispose dont on dispose

et/ou et/ou l’objectif de la séancel’objectif de la séance, ,

plusieurs possibilités s’offrent à nous.plusieurs possibilités s’offrent à nous.

III- Mise en œuvre dans les classes

1- Première option1- Première option 2- Seconde option2- Seconde option

● Elaboration d’une situation problème

● Appropriation du problème individuellement. (trace écrite)

● Mise en commun dans un groupe et formulation d’hypothèses explicatives, de protocoles possibles.

● Investigation ou résolution du Investigation ou résolution du problème conduite par les élèves problème conduite par les élèves au sein du groupe.au sein du groupe.

● Présentation à la classe puis Présentation à la classe puis échange argumenté autour des échange argumenté autour des propositions élaborées.propositions élaborées.

● Choix d’un protocole commun Choix d’un protocole commun et réalisation des expériences.et réalisation des expériences.

● Présentation à la classe puis Présentation à la classe puis échange argumenté autour des échange argumenté autour des propositions élaborées.propositions élaborées.

● Acquisition et structuration des connaissances.

● Opérationnalisation des connaissances.

III- Mise en œuvre dans les classes

● Définir l' (les) objectif(s) à atteindre.

● Les qualités de la situation de départ :

● Perçue comme réelle

● Suffisamment intéressante

● Peut mettre en jeu les conceptions des élèves

● La solution n'est pas immédiate

● Ni trop simple, ni trop complexe

● Adaptée aux capacités des élèves

● Doit tenir compte des contraintes de la classe.

Remarque : l'habillage de la tâche ne doit pas faire oublier la question scientifique sous-jacente.

IV- Elaborer une situation d’entrée

Les différents types d'entrée :

● Observation intrigante

● Accroche ludique

● Court document (histoire des sciences, document technique …)

● Visite

● Objet technique

● Question d'élève

● Événement d'actualité

● ...

IV- Elaborer une situation d’entrée

● Prévoir les tâches successives que les élèves devront réaliser.

● Prévoir le type de production demandée pour chaque tâche.

● Prévoir comment contrôler la validité des productions lors de la

confrontations.

● Synthèses des résultats et des nouvelles connaissances.

● Enchaînement sur une nouvelle tâche et/ou institutionnalisation des

connaissances.

● Prévoir une éventuelle évaluation

IV- Elaborer une situation d’entrée : la suite de la séance

● Prévoir ses propres sources d'information (rencontres, documents …)

● Recensement du concours de sources extérieures (famille,

visites …)

● Constitution des groupes

● Recensement du matériel susceptible d'être utilisé

● Aménagement de la classe

● Planification dans le temps

● ...

V- Aspect pratique de la mise en oeuvre

➢ 1- Choix d’une situation - problème par le professeur.1- Choix d’une situation - problème par le professeur.

➢ 2- Appropriation du problème par les élèves.

➢ 3- Formulation de conjectures, d’hypothèses explicatives, de protocoles

possibles.

➢ 4- Investigation ou résolution du problème conduite par les élèves

(Expérimentation/ Recherche documentaire/ Observation / Enquête / Visite)

➢ 5- Echange argumenté autour des propositions élaborées.

➢ 6- Acquisition et structuration des connaissances.

➢ 7- Opérationnalisation des connaissances.

Résumé- Canevas d’une séance d’investigation

Diaporama réalisé dans le cadre d'une formation ASTEPDiaporama réalisé dans le cadre d'une formation ASTEPAcadémie d'Aix-MarseilleAcadémie d'Aix-Marseille

Décembre 2013Décembre 2013

Sources :- Diaporama adapté de celui de Claire PASQUET, Académie de Limoges

http://www.ac-limoges.fr/physique-chimie/spip.php?article183

- Extraits de films DVD « Apprendre la sciences et la technologie à l'école » Scérén - CNDPcole » - Scérén - CNDP