Classe de cinquième: accompagnement principes généraux Septembre - octobre 2006 Inspection Pédagogique Régionale

1 - Démarches et formation au raisonnement scientifique : La démarche d’investigation, Approfondir et compléter les méthodes, Un accent sur la formation aux méthodes du géologue.

La démarche d’investigation

7 étapes La démarche d’investigation La motivation, L’appropriation d’un questionnement ou d’un problème, La définition d’un projet, L’investigation sensu stricto, 7 étapes La confrontation des réponse trouvées, La structuration du savoir, L’appropriation du savoir construit.

La motivation La démarche d’investigation D’où part-on? Situation déclenchante : situation proche de la préoccupation des élèves, fait d’actualité, perturbation : confrontation des représentations des élèves, document de l’histoire des sciences, confrontation acquis – fait nouveau, observation du réel qui étonne.

L’appropriation d’un questionnement ou d’un problème 7 étapes : La démarche d’investigation La motivation L’appropriation d’un questionnement ou d’un problème Que cherche-t-on ? Questionnement Problème scientifique (formulation) Situation déclenchante Élèves en permanence associés à la démarche : participation au choix du cheminement.

La définition d’un projet La démarche d’investigation La motivation L’appropriation d’un questionnement ou d’un problème La définition d’un projet Comment-va-t-on faire pour chercher ? L’élève propose des réponses possibles, des premières explications. choisit la méthodologie appropriée.

La définition d’un projet La démarche d’investigation La motivation L’appropriation d’un questionnement ou d’un problème La définition d’un projet Comment-va-t-on faire pour chercher ? L’enseignant guide la recherche laisse chercher les élèves, limite les consignes (raisonnement non imposé) prévoit les aides nécessaires (élèves qui en ont besoin) mais autonomie

L’investigation sensu stricto La démarche d’investigation La motivation L’appropriation d’un questionnement ou d’un problème La définition d’un projet L’investigation sensu stricto L’élève fait sait pourquoi il fait

J’obtiens une réponse la modélisation, la simulation. La démarche     La démarche d’investigation sensu stricto Je sais ce que je cherche Je sais comment faire pour chercher Je fais appel à une démarche expérimentale Je recherche, j’utilise : des DOCUMENTS mes CONNAISSANCES des DONNEES (ouvrages, banques de données, etc.) J’utilise l’observation, la modélisation, la simulation. J’en recherche les IMPLICATIONS Je formule une HYPOTHESE Je construis le PROTOCOLE Je fais l’EXPERIENCE Je tire les conclusions : VALIDATION de l’hypothèse non oui J’obtiens une réponse

La confrontation des réponse trouvées La démarche d’investigation La motivation L’appropriation d’un questionnement ou d’un problème La définition d’un projet L’investigation sensu stricto La confrontation des réponse trouvées (mise en commun et non correction) A-t-on trouvé ce qu’on cherchait ? Est-ce conforme à ce qu’on attendait ? L’échange argumenté : communication au sein de la classe, confrontation des propositions (validité, argumentation),

La structuration du savoir, La démarche d’investigation La motivation, L’appropriation d’un questionnement ou d’un problème, La définition d’un projet, L’investigation sensu stricto, La confrontation des réponse trouvées, La structuration du savoir, ce qu’on a expliqué, compris, découvert : savoir construit Les élèves élaborent avec l’aide de l’enseignant un référent écrit commun à toute la classe et conforme au savoir établi. rappelle le questionnement, retrace la démarche

L’appropriation du savoir construit. La démarche d’investigation La motivation, L’appropriation d’un questionnement ou d’un problème, La définition d’un projet, L’investigation sensu stricto, La confrontation des réponse trouvées, La structuration du savoir, L’appropriation du savoir construit. exercices (automatisation des processus, maîtrise de l’expression), mise en œuvre des connaissances acquises dans de nouveaux contextes, évaluation des connaissances et compétences méthodologiques. est-on capable d’utiliser ce qu’on a appris ?

La démarche d’investigation L’implication des élèves dans chacune des étapes de la démarche peut être plus ou moins importante, selon le sujet abordé, dans le respect d’une programmation annuelle équilibrée.

La démarche d’investigation Les productions demandées : - poser des questions à partir de la situation déclenchante, - prévoir ce qu’il faut mettre en œuvre pour répondre à une question,  - argumenter pour justifier ce qui est envisagé, - réaliser ce qui a été prévu, - exploiter les résultats obtenus, - rendre compte de ce que l’on a voulu faire, de ce qui a été fait, des résultats obtenus et de leur exploitation.

1 - Mener une démarche d’investigation en reliant des faits : Ex1 : relier l’organe et le comportement respiratoire d’un animal à son milieu de respiration et au milieu de vie D’où part-on ? Un poisson reste toujours dans l’eau, il présente des mouvements alternés et rythmiques de la bouche et des opercules. Une grenouille peut vivre dans l’eau mais revient régulièrement à la surface. Elle présente des mouvements rythmiques du plancher buccal. Le criquet est un animal aérien, il présente des mouvements rythmiques de l’abdomen. Le dauphin est un animal aquatique mais qui revient régulièrement à la surface. Il ne présente pas d’opercules, mais un évent dorsal s’ouvrant au contact de l’air et se fermant lors des plongées. …/…

1 - Mener une démarche d’investigation en reliant des faits : D’où part-on ? …/… Le dytique est un animal aquatique, remontant régulièrement son abdomen à la surface où il s’anime de mouvements compressifs rythmiques, La souris est un animal aérien, il présente des mouvements rythmiques du thorax, L’escargot présente sur le bord droit de sa coquille un orifice qui s’ouvre et se ferme à un rythme lent. Des êtres vivants dans des milieux différents ont des comportements différents, des êtres vivants dans des milieux identiques ont des comportements différents.

acquis 1 - Mener une démarche d’investigation en reliant des faits : Un être vivant respire : il prélève du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone dans le milieu Des êtres vivants dans des milieux différents ont des comportements différents. Questionnement : Où les échanges respiratoires sont-ils réalisés ? Que cherche-t-on ? le trajet de l’eau, des organes sur le trajet de l’eau (poisson), le trajet de l’air (souris, criquet)

Ces comportements sont-ils en rapport avec la respiration ? 1 - mener une démarche d’investigation en reliant des faits : Comment va-t-on faire pour chercher ? une dissection 1er bilan : On établit un lien entre organe respiratoire et milieu de vie Des êtres vivants dans des milieux identiques ont des comportements différents. Questionnement : Ces comportements sont-ils en rapport avec la respiration ? Que cherche-t-on ? leurs organes respiratoires

1 - Mener une démarche d’investigation en reliant des faits : Comment va-t-on faire pour chercher ? documents 2ème bilan : Des animaux ont un milieu de vie différent de leur milieu de respiration. La confrontation des réponse données : Mise en relation dans un tableau d’animaux avec leur milieu de vie , leur milieu de respiration et leurs organes respiratoires. La structuration du savoir : La diversité des appareils et des comportements respiratoires permet aux animaux d’occuper différents milieux

2 - Mener une démarche d’investigation pour expliquer Ex 2 : expliquer le rôle de la circulation sanguine dans le fonctionnement de l’organisme D’où part-on ? Une entrée dans le sang : de dioxygène au niveau pulmonaire, de nutriments au niveau intestinal. Le sang circule dans un réseau de vaisseaux, Le cœur permet sa mise en mouvement. Questionnement : Comment l’appareil circulatoire est-il organisé pour relier poumons, intestin, reins, muscles : un cœur à cavité unique et une seule boucle de circulation ? un cœur à cavité unique et plusieurs boucles de circulation ? un cœur plusieurs cavités et plusieurs boucles de circulation ?

2 - Mener une démarche d’investigation pour expliquer Que cherche-t-on ? le nombre de cavités du coeur Comment va-t-on faire pour chercher ? une dissection

3 - Mener une démarche d’investigation pour expliquer en expérimentant Ex 3 : : expliquer la modification de l’occupation d’un milieu par la variation d’un facteur (température, pollution, agitation, peuplement végétal) influant sur la respiration D’où part-on ? Des faits connus des élèves, ou issus de leurs acquis antérieurs, ou présentés par des documents : exigences des poissons surtout liées à la quantité de dioxygène dans l’eau, répartition des poissons dans un lac suivant les saisons, observation de la nécessité des végétaux chlorophylliens dans un aquarium, tableau de valeurs numériques montrant la quantité de dioxygène dans l’eau d’un lac suivant l'absence ou la présence de végétaux en lien avec les saisons. …/…

3 - Mener une démarche d’investigation pour expliquer en expérimentant Questionnement : Quelle est l’influence de la température, de l’agitation, de la pollution, des végétaux sur la quantité de dioxygène disponible dans le milieu ? Comment va-t-on faire pour chercher ? Émettre des hypothèses et les tester L’investigation : Relation température - quantité de dioxygène : voir physique Relation agitation - quantité de dioxygène : ExAO Relation rôle des végétaux - quantité de dioxygène : ExAO

2 – La diversification pédagogique

La diversification pédagogique Objectifs : motiver les élèves, les faire progresser dans l’acquisition de différentes méthodes 1 - Diversification de supports documentaires et pédagogiques pour mettre en œuvre des activités diversifiées par la nature des capacités requises, par leur difficulté d’exécution, par l’organisation du travail demandé. Attention aux questionnements trop guidés incluant la démarche, liés à une succession de tâches ponctuelles privées de signification !

La diversification pédagogique 2 - Diversification des techniques de classe : phases de travail individuel ou de travail en équipe (nature des tâches, répartition des tâches, nombre d’élèves …) ; cours magistral ou activités pratiques ; travail collaboratif (travail par ateliers, tournants ou non) ; débat argumenté ; travaux écrits ou oraux (exposés de groupes, interrogations individuelles …).

La diversification pédagogique 3 - Recherches personnelles ou travaux de groupes pour éviter la multiplication des exemples traités par la classe entière, permettre la généralisation lors de la mise en commun Le professeur veillera cependant à structurer les connaissances acquises lors des recherches. Exemples : Respiration et occupation des milieux de vie  Fonctionnement de l’organisme et besoin en énergie  (« calcul de l’apport énergétique des repas d’une journée et les besoins en énergie d’un individu » ) recherche d’informations sur les maladies cardio-vasculaires et les facteurs de risque , Évolution des paysages , …/…

La sécurité au laboratoire Les bonnes pratiques : Utilisation de produits sanguins humains, strictement interdite, Dissections : se procurer des animaux morts, utilisation de gants, considérés comme déchets ménagers, Utilisation de tissus nerveux de Vertébrés : pas de bovin ni d’ovin, utilisation de poisson, Utilisation de micro-organismes: souches non pathogènes (classe 1), respect des consignes de bonnes pratiques, Réalisation d’un digestion in vitro: utilisation de la salive, quelques élèves manipulent avec leur propre sécrétion + produits de substitution, élimination des déchets après inactivation.

Le travail sur le terrain Les bonnes pratiques : Doit être organisé en tenant compte des impératifs de sécurité et des objectifs d’éducation à la responsabilité : la sécurité des personnes, le respect de l’environnement. Les règles à respecter : Faire les démarches administratives, Anticiper le risque, S’imposer une vigilance constante, Adapter un comportement adéquat en cas d'imprévu.

Les TICE Les technologies de l’information et de la communication ne doivent pas se substituer au réel Elles doivent être porteuses de sens et s’intégrer dans la démarche d’investigation L’enseignant, lors de ces activités doit avoir le souci de participer à l’acquisition et à la validation des compétences du B2i La mise en réseau des établissements peut conduire à prolonger un travail de recherche documentaire au CDI.(voir paragraphe travail personnel de l’élève)

B2I et TICE 12 activités proposées sont propices à la validation de compétences B2i Recherches documentaires Présentation écrite de travaux de groupe Utilisation de logiciels Capture et travail de l’image Utilisation des TICE EXAO permettant des mises en évidence Tableur – grapheur facilitant l’exploitation de données numériques Animations facilitant la compréhension de l’élève

Classe de cinquième: accompagnement principes généraux Septembre - octobre 2006 Inspection Pédagogique Régionale