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Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012 – ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline,

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1 Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012 – ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline, la démarche d’investigation Pascal CANCEILL La démarche d’investigation Applications à la technologie Différentes situations I.Etude de cas : travail d’un stagiaire lors d’une séance sur « la découverte des fonctions techniques d’un moyen de transport » II.Activité application en 6 ème : Cas d’étude - ‘’Objets Techniques’’ : « Découverte des objets qui nous entourent » III.Activité application en 6 ème : cas d’étude - ‘’Processus de réalisation’’ «Découverte du mode de branchement d’un moteur d’un moteur électrique » en vue de la réalisation d’un robot téléguidé réinvestissements : « Energie » étude de la chaine d’énergie du robot filoguidé et des ‘’Modes de représentation’’ croquis et schémas. IV.Activité application en 5 ème : Etude de stabilité de la structure d’un arc, Pourquoi cette structure ne s’effondre-telle pas ? Préliminaire à la construction de voûtes. V.Activité application en 5 ème : Découverte des sollicitations et des déformations que peut subir une poutre, préliminaire à la construction de ponts en treillis Présentation du 26 juin 2012 : Pascal CANCEILLÀ l’IUFM de Rangueil

2 Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012 – ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline, la démarche d’investigation Pascal CANCEILL Introduction « Cette séance est construite dans l’objectif de donner une culture scientifique et technologie à l’élève pour développer son esprit critique, sa capacité d’analyse et acquérir des concepts, en lui donnant des méthodes et des outils de réflexion, pour mieux comprendre le monde qui l’entoure et devenir un acteur responsable du monde futur » Thème en 6 ème le transport -> Mieux comprendre le monde qui l’entoure Caisse à outils – Réinvestissement dans le monde réel

3 Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012– ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline, la démarche d’investigation Pascal CANCEILL Liens avec le programme de technologie, p12 « 1. L’analyse du fonctionnement d’un objet technique » Cas d’étude séance : fonctions techniques Pré-requis Objectif

4 Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012– ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline, la démarche d’investigation Pascal CANCEILL Durée 50 minutes Extrait du rapport de visite d’un stagiaire Le contexte : le professeur stagiaire est affecté en collège de la 6 ème à la 3 ème. Je lui rends visite ce jour, en compagnie de son conseiller pédagogique, au cours d’une séance avec une classe de 17 élèves de 6 ème. Présentation du contexte et de la séance La séance observée : - le stagiaire accueille ses élèves de façon plutôt ferme. - Fait l’appel puis commence la séance du jour en faisant rappeler aux élèves ce qu’ils ont « vu » depuis le début de l’année. Il fait ainsi rappeler les définitions des objets naturels et techniques, de la fonction d’usage, et les différentes formes d’énergie. - Il annonce qu’à partir de ce socle de connaissances, ils allaient maintenant s’intéresser à répondre à la question : « Un objet technique, comment ça marche ? ».

5 Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012– ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline, la démarche d’investigation Pascal CANCEILL - Il fait alors distribuer une feuille présentant l’activité du jour, - puis chercher les matériels nécessaires : des patinettes et des mini-vélos. Présentation des documents et matériels - Les élèves doivent, par groupe, placer à terre 3 étiquettes (A, B et C) matérialisant un parcours formé de deux segments de droite qu’ils vont faire parcourir aux engins, puis repérer et décrire leurs états successifs. - Le professeur stagiaire exige un travail de groupe dont il rappelle les règles : - négociations au sein du groupe, - puis une seule réponse. Consignes

6 Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012– ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline, la démarche d’investigation Pascal CANCEILL - Après une dizaine de minutes, il appelle au tableau les représentants de chaque groupe pour rendre compte. - Il rappelle les consignes : écouter, et intervenir après si nécessaire en sollicitant la parole Chaque représentant expose alors ses observations aux différentes phases et le professeur fait échanger les élèves sur ce qui a été dit. -A l’issue de l’échange, chacun reprend sa place et le professeur stagiaire annonce qu’il va donner la correction. -Il fait ressortir, en animant un échange nourri, que les actions réalisées par l’objet technique consistent à permettre de : -- se propulser, -- se diriger et - freiner. Elèves en activité – Le professeur fait le tour des Groupes L’expérience est renouvelée à chaque point

7 Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012– ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline, la démarche d’investigation Pascal CANCEILL En conclusion : Il explique pour conclure que ces trois actions sont indispensables à la réalisation de la fonction d’usage, et qu’ils vont voir la semaine prochaine comment elles sont réalisées. La séance, qui s’est déroulée sous le pilotage extrêmement ferme du professeur, a toutefois permis une participation satisfaisante des élèves. Son rythme m’est toutefois apparu assez lent… Fin de la séance Verso de la feuille distribuée Questions : 1 – Quelles sont vos remarques ? 2 – Quel est le pour et quel est le contre ?

8 Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012– ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline, la démarche d’investigation Pascal CANCEILL Sur le plan de la pédagogie générale, -le professeur stagiaire a fait globalement une bonne prestation. -Si sa conclusion est un peu courte, l’introduction de la séance était parfaite. - Les consignes de travail qu’il donne sont très claires, dans tous les domaines (écoute, crayon, stylo…). - Tout est parfaitement préparé, mais exécuté comme à la parade, et la rigueur quasi militaire avec laquelle il conduit sa classe interroge… - Certes, madame la Principale m’a confié que cette classe était LA classe « catastrophe » du collège, et elle a assisté au début de la leçon pour voir comment cela se passait. Bilan après la séance Autres Remarques : Mais tout de même, quelle distance mise entre le professeur et les élèves ! Et tout en appréciant positivement le fait qu’il « s’en sortait » avec cette classe qui posait des problèmes à tous, nous avons invité le stagiaire à réévaluer en permanence son positionnement afin de trouver la forme et le ton d’un pilotage qui bien sûr encadre, mais surtout suscite et favorise les échanges nécessaires à la conduite efficace de l’action pédagogique.

9 Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012– ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline, la démarche d’investigation Pascal CANCEILL Sur le plan scientifique, -Nous avons relevé une erreur, dont le stagiaire a tout de suite convenu, dans le bilan des différentes sources d’énergie puisqu’il met au même plan l’énergie électrique (qui n’est pas une source) avec les énergies fossiles, l’énergie solaire, et l’énergie éolienne… - Nous avons apprécié l’attention qu’il porte à la maitrise du langage, notamment lorsqu’il s’agit de définir une action par un verbe à l’infinitif…. Dans ce sens, les titres de ses documents pourraient être améliorés… Bilan après la séance Sur le plan didactique : -Je me suis interrogé lors de la séance sur la pertinence de l’activité au regard des objectifs… était-elle attrayante et porteuse de sens ? - A l’issue de la séance, je reste interrogatif sur le côté attrayant, et réponds sans ambiguïté OUI au sens. -Et, comme nous avons pu le discuter, la séance était une illustration très intéressante de mise en œuvre d’une démarche inductive. L’objectif était de déboucher sur la définition de ce qu’est une « fonction technique ». Le stagiaire a mis en place la situation problème, bien organisé les phases de négociations au sein du groupe, puis au sein de la classe… et a maladroitement stoppé le processus d’élaboration d’une formulation collective du savoir pour introduire SA correction.

10 Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012– ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline, la démarche d’investigation Pascal CANCEILL Suite Sur le plan didactique, - Quel dommage, c’était presque parfait ! -Et c’est pris par le temps (temps qui aurait pu être gagné en accélérant un petit peu le rythme de la séance) qu’il conclue rapidement sans même prononcer les mots « fonction technique » qui constituaient pourtant l’objectif de la leçon… - Nous avons reconstruit ensemble cette séance et j’ai la conviction que la stratégie est maintenant parfaitement comprise par le professeur stagiaire. -Le classeur d’élève témoigne d’un travail sérieux et plutôt bien organisé. C’est bien Bilan après la séance

11 Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012 – ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline, la démarche d’investigation Pascal CANCEILL  La connaissance : notions de fonctions techniques  Les capacités : dresser la liste des fonctions techniques qui participent à la fonction d’usage.  Séances suivantes -> Rappel des fonctions techniques  Pour chacun des trois dessins, colorier à l’aide de crayon de couleurs les éléments utilisés à chaque étapes différentes du trajet.  Etudes des mêmes fonctions techniques sur des objets différents,... La séance dans la progression  Séquence I « l’analyse du fonctionnement »  Séances préliminaires : « Objet technique, Besoin, Fonction d’usage,...»  Séquence II « les énergies » : les différentes sources et formes d’énergies  Suite Séquence I « l’analyse du fonctionnement »

12 Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012– ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline, la démarche d’investigation Pascal CANCEILL Processus de conceptualisation (Inductif) - De l’activité à la SYNTHESE : un processus à part entière - - Situation problème « Un vélo comment ça marche ? » Synthèse (Conceptualisation, structuration, organisation) activité Document préparant la synthèse activité Lancement Document préparant la synthèse Document préparant la synthèse - Perception - Restitution « Réflexion individuelle, puis au sein du groupe, formulation d’une réponse commune par groupe » passage de l’Oral et à l’écrit - Observation - Exploration « A l’aide des objets étudiés » La démarche d’investigation11 La situation problème 22 Appropriation du problème 33 La formulation d’hypothèses 44 La résolution de problèmes Investigation - expérience La résolution de problèmes Investigation - expérience 55 Échanges argumentés 66 La structuration des connaissances La structuration des connaissances 77 Opérationnalisation des savoirs Opérationnalisation des savoirs Généralisation - Comparaison « Groupe classe » - Abstraction – Validation « Gr Classe » - Abstraction – Validation « Gr Classe » - Généralisation « Loi classe » Cf M. MUSIAL Evaluation « formative »

13 Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012– ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline, la démarche d’investigation Pascal CANCEILL Rappel des règles du processus de conceptualisation 11 La situation problème 22 Appropriation du problème 33 La formulation d’hypothèses 44 La résolution de problèmes Investigation - expérience La résolution de problèmes Investigation - expérience 55 Échanges argumentés 66 La structuration des connaissances La structuration des connaissances 77 Opérationnalisation des savoirs Opérationnalisation des savoirs La démarche d’investigation - Une situation déclenchante qui interpelle l’élève, elle s’appuie sur un fait, un phénomène observable qui va permettre d’enrôler l’élève dans un processus d’apprentissage. -Observation – Exploration : l’élève est plongé dans un contexte de résolution de problème : il émet des hypothèses, essaie, se trompe, trouve des réponses. À l’aide de plusieurs situations particulières - Perception – Restitution : pour une situation particulière donnée, cette phase de verbalisation doit permettre à un élève de communiquer sa pensée aux autres : dire ce qu’il a fait, trouvé et pense. (il a le droit à l’erreur – surtout ne pas émettre de jugement de valeurs) - La Comparaison doit permettre aux élèves de distinguer des ressemblances ou des différences à travers les solutions particulières d’études proposées, et ceci en fonction de critères qui sont de même nature et du même niveau d’abstraction. élaboration d’une formulation collective du savoir

14 Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012– ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline, la démarche d’investigation Pascal CANCEILL Rappel des règles du processus de conceptualisation 77 Opérationnalisation des savoirs Opérationnalisation des savoirs - La généralisation est une opération mentale qui nécessite un effort, on étend à la classe entière ce qui a été observé par abstraction sur un nombre limité de cas singuliers appartenant à cette classe. -> Loi, règle, principe. Comme le dit PIAGET, « généraliser c’est accepter de perdre de la précision pour gagner en puissance. » Attention à la « bonne mémoire » des élèves peut être particulièrement trompeuse pour le professeur car elle peut lui laisser croire que l’élève a « généralisé » alors que face à une situation différente, l’élève ne sera pas capable d’opérer un transfert ou un réinvestir la connaissance. - L’abstraction consiste à identifier des similarités malgré les différences, et à retenir celles dont la relation est constante dans tous les cas particuliers. Sous la conduite du professeur, une proposition collective formalise le nouveau savoir. - La validation (vérification), on apporte la preuve dans tous les cas particuliers - L’évaluation on demandera à un élève une reformulation et de donner ses propres exemples ou contre-exemples en les justifiant, cette phase d’évaluation formative collective doit porter que sur les différents niveaux d’acquisition du savoir appréhendé. Cf. Manuel MUSIAL

15 Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012 – ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline, la démarche d’investigation Pascal CANCEILL Autres application à la démarche d’investigation I.Etude de cas : travail d’un stagiaire lors d’une séance sur « la découverte des fonctions techniques d’un moyen de transport » II.Application en 6 ème : Cas d’étude - ‘’Fonctionnement des Objets Techniques’’ : « Découverte des objets qui nous entourent » III.Exercice d’application en 6 ème : cas d’étude - ‘’Processus de réalisation’’ «Découverte du mode de branchement d’un moteur électrique » en vue de la réalisation d’un robot filoguidé, Réinvestissement « Energie » sur l’étude de la chaine d’énergie du robot filoguidé et des ‘’Modes de représentation’’ croquis et schémas IV.Exercice d’application en 5 ème : Découverte des efforts et des déformations que peut subir une poutre, préliminaire aux ‘’Processus de réalisation’’ pour la construction d’une voûte. V.Activité application en 5 ème : Découverte des sollicitations et des déformations que peut subir une poutre, préliminaire à la construction de ponts en treillis A vous de jouer !

16 Journées de formation de professeurs de STI à la Technologie en collège, juin 2012– ACADEMIE DE TOULOUSE Les démarches pédagogiques relatives à la discipline, la démarche d’investigation Pascal CANCEILL Fin : démarche d’investigation Travaux complémentaires : Ingénierie didactique : Marc RUBAUD Présentation de Brigitte Mabille sur le transfert de la chaleur Conclusions Présentation du 26 juin 2012 : Pascal CANCEILLÀ l’IUFM de Rangueil


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