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Conception de protocoles expérimentaux et démarche dinvestigation dans lenseignement des sciences expérimentales Martine Biau (INRP-EducTice-IUFM Lyon)

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Présentation au sujet: "Conception de protocoles expérimentaux et démarche dinvestigation dans lenseignement des sciences expérimentales Martine Biau (INRP-EducTice-IUFM Lyon)"— Transcription de la présentation:

1 Conception de protocoles expérimentaux et démarche dinvestigation dans lenseignement des sciences expérimentales Martine Biau (INRP-EducTice-IUFM Lyon) Cédric dHam ( LIG) Réjane Monod-Ansaldi (INRP-ACCES) Eric Sanchez (INRP-EducTice) Claire Wajeman (LIG)

2 LInstitut National de Recherche Pédagogique Des recherches contextualisées La production de ressources La formation de formateurs

3 Pourquoi cette formation ? -Limportance de la phase de conception de protocole dans le cadre de la conduite dun travail dinvestigation -Les difficultés de construire de telles situations dans la classe -CoPEX, un projet de recherche sur la question de la conception de protocoles dans lenseignement des SPC et SVT

4 Des objectifs Préciser la notion de protocole expérimental en sciences expérimentales Identifier lapport des situations de construction de protocole pour lapprentissage Identifier les outils permettant de construire des situations dapprentissage dans lesquelles les élèves peuvent sengager dans un travail de conception de protocole de manière autonome. Proposer des pistes pour aborder ces éléments dans des formations pluridisciplinaires

5 Le projet de recherche COPEX (LIG-INRP) Questions de recherche: - Caractérisation et modélisation d'un protocole expérimental dans 4 disciplines expérimentales ; - Identification des guidages et aides dans une tâche de conception de protocole - Conception d'un environnement informatique Résultats –Représentation du protocole sous forme dun arbre des tâches –Choix des tâches à confier aux élèves –Critères dévaluation des protocoles –Importance de la présence, dans la situation élaborée, déléments permettant aux élèves dévaluer leurs protocoles –Importance de lexplicitation du/des modèles scientifiques en jeu –Importance de la collaboration entre élèves

6 Une formation INRP-IUFM Dans le cadre des projets au choix (30 heures) 20 stagiaires PLC2 SVT et SPC Trois sessions : 2008, 2009 et 2010

7 Déroulement de la formation IUFM Séance 1 (3h) Élaboration dun protocole de paléontologie en groupe bi- disciplinaire Analyse de la séance proposée Séance 2 (3h) Apports théoriques Analyse des traces des élèves Mise en commun Séance 3 (5h) Expérimentation des séances construites (jeu de rôle) Analyse des séances réalisées Mise en commun travail sur larbre des tâches et le protocole expert dans sa discipline élaboration dune séance de conception de protocole dans sa discipline (SPC+SVT) Position « élève » Position réflexive (SPC+SVT) pour apports théoriques (SPC) ou (SVT) Position réflexive sur les traces (SPC+SVT) Position « élève » Position « enseignant » Position réflexive (SPC) ou (SVT) Travail collaboratif par discipline (SPC) ou (SVT)

8 Durant cette formation de formateurs… présentation de résultats du projet COPEX et doutils Expérimentation de certaines étapes de la formation en position –de concepteurs de protocole (= élève), –de concepteurs de séance de conception de protocole (enseignant) –de concepteurs de formation sur la conception de protocole dans une approche pluridisciplinaire

9 Un programme(1)… Première demi-journée (9h-12h15) * Introduction : présentation de la formation *Atelier: conception dun protocole de mesure de langle facial en groupe bidisciplinaire * Analyse de la situation proposée * Mise en commun: éléments à prendre en compte pour lélaboration dune situation de conception de protocole Seconde demi-journée (13h30-17h30) * Apport théorique: Le protocole expérimental dans la démarche d'investigation: relier le registre théorique et le registre empirique. * Atelier : Analyse de traces délèves en situation de conception de protocole expérimental : Immunologie, Chimie, Electricité * Présentation rapide du travail du lendemain

10 Un programme(2)… Troisième demi-journée * Atelier : élaboration dune situation de conception de protocole * Jeux de rôle : conception dun protocole expérimental en SPC et SVT * Analyse du jeu de rôle Quatrième demi-journée * Synthèse de latelier : apport du jeu de rôle pour la formation pluridisciplinaire * Évaluation du stage

11 Un site pour récupérer les informations utiles de-formateurs/formation-de-formateurs

12 Atelier: conception dun protocole de mesure de langle facial durée : 1h20 en groupes bidisciplinaires de 4 personnes Réalisez le travail demandé en suivant les consignes indiquées aux élèves.

13 Atelier: conception dun protocole de mesure de langle facial Analyse de la séance : 30 min 1. Dans la partie de larbre des tâches correspondant au protocole attendu : - précisez quelles tâches sont laissées à la charge des élèves et quelles tâches sont prises en charge par lenseignant ; - indiquez les critères qui peuvent être à lorigine de ces choix. 2. Analysez la séance de TP proposée, pour déterminer quels moyens sont mis en place par les enseignants pour rendre les élèves autonomes. La situation sera examinée du point de vue : - de la possibilité quont les élèves dévaluer leur travail - de lorganisation du travail de groupe. 3. En tant que formateurs, quels éléments vous paraissent intéressants dans ce dispositif de formation ? Comment laméliorer ? Mise en commun ensuite: 40 min à laide de quelques diapo par groupe

14 PRODUCTION DES STAGIAIRES

15 Possibilités dauto-évaluation du TP Choix des points : comparaison avec les crânes des autres groupes Fiabilité de la mesure : à lintérieur du groupe, vérifier si des élèves différents obtiennent le même résultat Rédaction du protocole : - phase brouillon relue par tous avant la rédaction définitive - test du protocole Evaluation du protocole : test du protocole par un autre groupe et comparaison du résultat Recherche de la définition de langle facial et comparaison Comparer les résultats avec des résultats de scientifiques

16 La localisation des quatre points permet la mise en réflexion de lélève Il a ainsi été dégagé de tous les aspects « matériels » Guidage important mais choix pertinent de la « zone de recherche » Permet de fixer la réflexion sur une partie du protocole Apports dune documentation prise en charge par lenseignant Reproductibilité et communicabilité vécue Problématique et hypothèses prises en charge par lenseignant… Choix du matériel et dune partie du protocole

17 TP « crâne » : réaction des stagiaires IUFM Sensation forte de guidage Prise en main de larbre des tâches Complémentarité des disciplines Pistes pour gérer le temps et lespace

18 Points choisis par les élèves en

19 Points choisis par les élèves en

20 Protocole de mesure de langle facial O est le point le plus bas de lorbite oculaire P est le point le plus haut du trou auditif M est le point le plus proéminent de los maxillaire supérieur entre les alvéoles des deux incisives supérieures centrales N est le point de rencontre de la suture des os nasaux et du frontal

21 Protocole de mesure du rapport Hauteur /Longueur La hauteur du crâne est le segment BP ; B est le point de rencontre des sutures fronto-pariétales et sagittale. P est le point le plus haut du trou auditif La longueur du crâne est le segment NQ ; N est le point de rencontre de la suture des os nasaux et du frontal Q est le point postérieur le plus proéminent de locciput.

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23 Valeurs obtenues par les paléontologues Crâne X Crâne X: angle facial = 78° rapport H/L = 0,57


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