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2/12/2006Animation Le Havre Ouest1 De la leçon de choses à la démarche d investigation Fin XIXème: Jules Ferry: enseignement des sciences fondé sur lobservation:

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1 2/12/2006Animation Le Havre Ouest1 De la leçon de choses à la démarche d investigation Fin XIXème: Jules Ferry: enseignement des sciences fondé sur lobservation: la leçon de choses 1923: la leçon de choses prend un caractère expérimental abandonné 20 ans après 1957: déclin de lenseignement des sciences réduit à un simple exercice dobservation 1968: les activités déveil 1985: observer, analyser, expérimenter, représenter 1996: « la main à la pâte » 2000: le PRESTE 2002: les programmes sont centrés sur lapproche expérimentale 150 ans denseignement des sciences à lécole

2 2/12/2006Animation Le Havre Ouest2 De la leçon de choses à la démarche d investigation Pourquoi enseigner les sciences et la technologie à lécole ? Construire un premier niveau de représentation de la matière et du vivant Solliciter le raisonnement, stimuler l imagination, développer un esprit rationnel Donner les repères pour aborder les disciplines expérimentales au collège Comment enseigner les sciences et la technologie à lécole ? Permettre aux élèves de construire leur propre savoir par: Un questionnement guidé par le maître Des investigations menées par les élèves Lacquisition de savoir faire et de connaissances Quelques extraits des documents daccompagnement aux programmes

3 2/12/2006Animation Le Havre Ouest3 De la leçon de choses à la démarche d investigation Situation de départ bis Recueil des représentations des élèves ( relever les obstacles) Confrontation Formulation du problème ( questions productives) Investigation conduite par les élèves Expérimentation directe Modélisation Observation directe Recherche Sur documents Enquêtes Visites Structuration des connaissances Élaboration des hypothèses

4 2/12/2006Animation Le Havre Ouest De la leçon de choses à la démarche d investigation Le choix de la situation de départ En fonction: des objectifs du programme de sa maîtrise des connaissances sur le sujet des ressources locales du caractère productif du questionnement de lintérêt des élèves (ancré sur le concret, lactualité) Le support: Un article de journal une affiche, un document audiovisuel

5 2/12/2006Animation Le Havre Ouest De la leçon de choses à la démarche d investigation bis Recueil des représentations des élèves « Faire avec pour aller contre » Quel support pour les représentations? Questionnaire, dessin, texte à rédiger, situation mixte… Anticiper les difficultés éventuelles des élèves Analyser les productions des élèves identifier les conceptions sous-jacentes repérer les obstacles à la connaissance

6 2/12/2006Animation Le Havre Ouest De la leçon de choses à la démarche d investigation Formulation du problème Les questions productives Permettre de passer dune formulation peu scientifique, souvent factuelle, finaliste, à une formulation plus scientifique

7 2/12/2006Animation Le Havre Ouest De la leçon de choses à la démarche d investigation De lélaboration des hypothèses à la conception de linvestigation Hypothèse = affirmation testée = conséquences vérifiables Gestion des modes de groupement Élaboration de protocoles expérimentaux Formulations : oral/écrit Synthèse

8 2/12/2006Animation Le Havre Ouest De la leçon de choses à la démarche d investigation Investigation conduite par les élèves Expérimentation directe Modalités de sa mise en œuvre Contrôle de la variation des paramètres Description Reproductibilité Gestion des traces écrites personnelles et collectives Le développement des végétaux

9 2/12/2006Animation Le Havre Ouest De la leçon de choses à la démarche d investigation Investigation conduite par les élèves Recherche documentaire Documents adaptés (analyse à priori) Aides à lappropriation des informations Dans le cas dun support, mettre en place des situations-images Traces pertinentes Les séismes

10 2/12/2006Animation Le Havre Ouest De la leçon de choses à la démarche d investigation Investigation conduite par les élèves Observation directe Concevoir des aides à lobservation Recueil des traces Le mouvement

11 2/12/2006Animation Le Havre Ouest De la leçon de choses à la démarche d investigation Investigation conduite par les élèves Modélisation Modèle descriptif: représentation des invariants Modèle fonctionnel: explications nouvelles Limites du modèle: ce nest pas le réel Le mouvement, la respiration

12 2/12/2006Animation Le Havre Ouest De la leçon de choses à la démarche d investigation Structuration des connaissances Comparaison et mise en relation des résultats Confrontation avec le savoir établi, avec ses représentations initiales Communication des résultats en réponse aux questions initiales Trace écrite: formulation des connaissances nouvelles Évaluation

13 2/12/2006Animation Le Havre Ouest Le cahier dexpérience : Écrire, pourquoi? Écrire pour soi agir mémoriser comprendre préciser un dispositif anticiper sur des résultats planifier garder des traces revenir sur des activités antérieures rendre disponibles des résultats réorganiser, trier mettre en relation des écrits reformuler des écrits De la leçon de choses à la démarche d investigation

14 2/12/2006Animation Le Havre Ouest Écrire pour les autres transmettre expliquer synthétiser ce que l on a compris une conclusion ce que l on a fait ce que l on a compris hiérarchiser mettre en relation questionner une autre classe, un scientifique De la leçon de choses à la démarche d investigation Le cahier dexpérience : Écrire, pourquoi?

15 2/12/2006Animation Le Havre Ouest Être capable de : - poser des questions précises et cohérentes à propos d'une situation d'observation ou d'expérience, - imaginer et réaliser un dispositif expérimental susceptible de répondre aux questions que l'on se pose, en s'appuyant sur des observations, des mesures appropriées ou un schéma ; - utiliser des instruments d'observation et de mesure : double décimètre, loupe, boussole, balance, chronomètre ou horloge, thermomètre ; - recommencer une expérience en ne modifiant qu'un seul facteur par rapport à l'expérience précédente ; - mettre en relation des données, en faire une représentation schématique et l'interpréter, mettre en relation des observations réalisées en classe et des savoirs que l'on trouve dans une documentation ; - participer à la préparation d'une enquête ou d'une visite en élaborant un protocole d'observation ou un questionnaire ; - rédiger un compte rendu intégrant schéma d'expérience ou dessin d'observation, Avoir compris et retenu : - des fonctions du vivant qui en marquent l'unité et la diversité : développement et reproduction ; - les principes élémentaires des fonctions de nutrition et de mouvement à partir de leurs manifestations chez l'homme ; - une première approche des notions d'espèce et d'évolution ; - le rôle et la place des vivants dans leur environnement ; Ces compétences et ces notions sont détaillées dans le document d'application. De la leçon de choses à la démarche d investigation Compétences devant être acquises en fin de cycle

16 2/12/2006Animation Le Havre Ouest16 De la leçon de choses à la démarche d investigation Activités pratiques: 4 groupes sur 4 thèmes différents 1.Les séismes 2.La respiration 3.Le mouvement 4.Le développement des végétaux Objectifs: Concevoir, mutualiser, expérimenter au retour dans la classe Analyser

17 2/12/2006Animation Le Havre Ouest Sujet à traiterConsignesSupports SéismesAnalyser les représentations initiales, identifier les obstacles et définir les contenus Trace écrite attendue les programmes (école et collège) Photocopies de qq représentations Développement des végétauxTrouver une situation de départ Comment recueillir les représentations De la formulation des hypothèses à la mise en place dun protocole expérimental Trace écrite attendue les programmes Respiration: les mouvements respiratoires Trouver une situation de départ, puis à partir des représentations initiales, introduire la nécessité dutiliser un modèle Trace écrite attendue les programmes Photocopies de qq représentations Photocopie dune maquette MouvementTrouver une situation de départ, formuler le problème dont la réponse nécessitera la construction dun modèle puis la comparaison avec le vivant par lobservation Trace écrite attendue les programmes Photocopies de qq représentations Contour dune patte de grenouille Photocopie dune maquette Travail de groupe

18 2/12/2006Animation Le Havre Ouest Réponses délèves de CM2 décoles situées en Anatolie à la question: Définition: « Quest-ce quun tremblement de terre? » Les représentations initiales en géologie

19 2/12/2006Animation Le Havre Ouest Les représentations initiales en géologie Demande dexplication

20 2/12/2006Animation Le Havre Ouest Schématisation des élèves après la définition Les représentations initiales en géologie

21 2/12/2006Animation Le Havre Ouest Les représentations initiales en géologie 8 6 7

22 2/12/2006Animation Le Havre Ouest Les causes terrestres Les causes naturelles internes Energie interne Mouvements de gaz ou de liquides Les vibrations Les causes tectoniques Le volcanisme Les causes liées à lhomme Les causes extra terrestres Les causes atmosphériques Les représentations initiales en géologie Synthèse des causes invoquées

23 2/12/2006Animation Le Havre Ouest Prégnance du négatif : phénomènes destructeurs, largement diffusés dans les médias, vision mythique Vision statique de la surface de la terre (un petit nombre) Origine centrale des séismes Anthropomorphisme Raisonnement analogique (chaleur) Fait accidentel Lanimisme Les représentations initiales en géologie Les obstacles

24 2/12/2006Animation Le Havre Ouest « Dessine le trajet de lair dans ton corps quand tu respires et indique ou explique ce quil devient »

25 2/12/2006Animation Le Havre Ouest « Dessine le trajet de lair dans ton corps quand tu respires et indique ou explique ce quil devient »

26 2/12/2006Animation Le Havre Ouest 1 3 2

27 2/12/2006Animation Le Havre Ouest CritèreAnalyseNuméroConceptionObstacle TrajetLair va partout dans le corps et ne ressort pas à lextérieur 5 Respiration= apport dair aux organes par des tuyaux confusion avec la circulation sanguine les poumons sont étanches Aller et retour de lair Lair va aux deux poumons en même temps Lair va à un poumon puis à lautre Les poumons aspirent et refoulent un air identique Un bon et un mauvais poumon 4 Tri préalable selon la nature de lair Lair va aux poumons puis au cœur avant de ressortir 3 Lien cœur poumonconfusion avec la circulation sanguine DevenirLair reste inchangé Lair se transforme La respiration ne modifie pas la composition de lair Pas de différence entre lair inspiré et lair expiré Analyse de quelques représentations sur la respiration

28 2/12/2006Animation Le Havre Ouest Sujet à traiterCompétences spécifiquesCommentaires Respiration Être capable de repérer les mouvements respiratoires (inspiration et expiration) et deffectuer une première approche de la distinction entre lair inspiré et lair expiré. En sappuyant sur des documents radiographies, livres, multimédia) et lobservation de quelques organes danimaux, on construit une représentation schématique de quelques-uns des principaux organes impliqués dans la respiration et la circulation sanguine, en esquissant certaines de leurs relations fonctionnelles (par exemple cœur, poumons, vaisseaux sanguins, foie). On abordera ces relations par des observations ou des mesures en liaison avec une approche dynamique (modification du rythme en fonction de leffet, etc.). On en reste aux principes élémentaires avec des formulations simples. On pourra envisager la continuation de modèles matériels (par exemple, coeur, poumons, cage thoracique). Les documents dapplication

29 2/12/2006Animation Le Havre Ouest Sujet à traiterCompétences spécifiquesCommentaires *Séismes Connaître les phases dune éruption volcanique, les caractéristiques des séismes. Cette question peut être traitée en liaison avec lactualité. Cette étude, fondée sur lexploitation de documents (photos, revues, audiovisuels et multimédias), seffectue en liaison avec les activités dinitiation géographique. Éviter de sattacher au seul catastrophisme des photographies. Les documents dapplication *Le programme comprend des parties précédées d'un astérisque qui désignent des champs du savoir pouvant, de façon optionnelle, servir de support à des activités d'investigation supplémentaires. Il ne leur correspond pas de connaissances et de compétences exigibles.

30 2/12/2006Animation Le Havre Ouest Sujet à traiterCompétences spécifiquesCommentaires Développement des végétaux Être capable de conduire une culture en mettant en évidence par des manipulations simples linfluence de quelques facteurs de germination et de développement, en particulier ceux dégageant les besoins des végétaux chlorophylliens. Cette étude est loccasion de mettre en pratique une démarche expérimentale en biologie. Les documents dapplication

31 2/12/2006Animation Le Havre Ouest Sujet à traiterCompétences spécifiquesCommentaires Mouvement Être capable de distinguer la combinaison des mouvements élémentaires (flexions et extensions) qui permet la marche, la course, le saut… Être capable détablir des relations par comparaison avec lobservation de pattes danimaux. On se limite à une modélisation très simple. Être capable de concevoir et construire un modèle matériel simple rendant compte de façon approchée du rôle des muscles antagonistes dans le mouvement dune articulation. Létude du mouvement précise les acquis du cycle 2, qui a mis en évidence le lien avec les perceptions sensorielles et sensori- motrices. Cette étude sappuie sur lobservation du corps en activité lors des activités physiques et sportives ; elle passe par la mise en place dactivités qui permettent aux élèves de remettre en cause leurs conceptions en se construisant une vision fonctionnelle du mouvement. Elle sappuie également sur lexploitation de documents radiographiques ou multimédia. On se limite à une modélisation très simple (voir fiche no 10). Les documents dapplication


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