Sciences à l’école Les démarches Bernadette Aubry mardi 22 novembre 2011

Démarche scientifique Démarche d’investigation

Démarche d’investigation (= scientifique) Situation de départ Émergence des représentations,  confrontation des idées, des explications, questionnement, discussion, négociation Choix et formulation du problème scientifique  défi ,  Questions à la recherche de solutions, de réponses  hypothèse.... à tester ou à vérifier pour le maître : prévoir les scénarios conceptuels ou les cheminements problématiques possibles

Difficultés de formulation des questions Finalisme Anthropomorphisme Pré requis Réponse induite Polysémie (scientifique/commun) Forme active et forme passive Pièges du langage

Difficultés du questionnement Éviter le questionnement à l’épuisement Canaliser les questions pour des questions productives Analyser les représentations sous-jacentes aux questions Gérer le recours à un artifice : pour que les élèves trouvent par eux-mêmes la réponse ou pour rendre intelligible la réflexion, la construction de connaissance sans les déformer.

Démarche d’investigation Choix de la démarche d’investigation ; Organisation ; protocole Observation scientifique du réel Tâtonnement expérimental (mettre à l’essai plusieurs solutions et comparer les résultats) Démarche hypothético-déductive ou expérimentation (tester une hypothèse, protocole expérimental ) Modélisation (raisonner par analogie en construisant ou en faisant fonctionner un modèle) Recherche documentaire Enquête

Observer et / ou décrire ? Comparer : rechercher les points communs, repérer les différences, proposer des explications, se poser des questions, émettre des hypothèses Observer pour répondre à une question (le ver de terre a-t-il des yeux ?) Observer pour trouver une solution à un problème ? (Comment expliquer...?)

Difficultés de cohérence Relation fonction → organe (toucher → peau) Entre le problème posé ou l’hypothèse à valider ou invalider et le protocole des expériences engagées Nécessité de prévoir l’expérience témoin ; une seule variable… Entre la conduite d’une enquête, d’une visite, avec l’investigation menée

Limites des modèles « On doit armer les élèves de modèles » (J Limites des modèles « On doit armer les élèves de modèles » (J. Guichard) Poumons et ballon de baudruche Muscle et élastique Digestion/respiration et combustion lente Veiller à ne pas induire ni à conforter de fausses représentations

entre gestion et autonomie Expérimenter : entre gestion et autonomie Gérer le contrôle de la variation des paramètres et du cheminement de la réflexion (anticipation) : « à quels résultats tu t’attends ? A ton avis, que va-t-il se passer ? » Respecter l’autonomie des élèves dans le processus afin de mettre en évidence la nécessaire prise en compte des paramètres, des variables

Démarche d’investigation Recherche, investigation, réalisation Observations, manipulations, expériences, mesures, enquêtes, recherche documentaire (Internet, BCD, etc.) Constatation des résultats, comparaison avec les hypothèses testées, validation ou non des ces hypothèses, vérification...

Démarche d’investigation Expression et structuration des acquis en réponse au problème posé Organisation, représentation et expression des résultats à mettre en commun (tableaux, graphiques, schémas, dessins d'observation, comptes-rendus, résumés...) Analyse, interprétation, synthèse des hypothèses validées et invalidées, conclusions, confrontation au savoir établi, formulation de concepts (généralisation), de lois... écrit validé collectif ( communication)

Quelle formulation des savoirs ? Dans quel champ de validité ? Les niveaux d’organisation des êtres vivants (cellule, tissu, organe, organisme) Les niveaux d’observation ? (macro/micro) Régime ou chaîne alimentaires ? (mange/est mangé) Précision liée à la vérité partielle et temporaire (cf. Yves Quéré)

Limites des démarches scientifiques : linéaires ou interactives ? du modèle OHERIC (A. Giordan) Observation, Hypothèses, Expérimentation, Résultats, Interprétation, Conclusions au modèle DiPHTeRIC (J-Y Cariou) Données initiales (idées, faits) Problème scientifique Hypothèse(s) Test d’une conséquence déduite Résultats du test à analyser Interprétation, Conclusion concernant l'hypothèse (réfutée ou corroborée)

Sciences à l’école Les démarches Bernadette Aubry mardi 22 novembre 2011