C. Des outils pour aider l'élève à acquérir une démarche scientifique Une facette de notre enseignement que nous ne devons pas oublier, même si elle est très difficile à mettre en œuvre…Lorsqu’on fait travailler sur l’acquisition de la démarche scientifique, l’apprentissage des savoirs et savoir-faire doit être terminé.

Pour ne pas décourager les élèves, ces activités doivent être Brèves Mais proposées régulièrement Il faut garder à l’esprit l’hétérogénéité des élèves. La difficulté est donc d’interpeller les élèves qui ont le plus de facilités, mais sans pour autant décourager les autres.

Trois types d’activités sont proposées Il doit certainement exister d’autres types d’activités ! Ce sont celles que nous avons choisi de présenter sur le site

C.1. l'élaboration d'exercices C.2. la rédaction d'un exercice à partir d'une solution C.3. la démarche scientifique en séance de TP Ces activités ont un dénominateur commun : elles ne suivent pas le cheminement intellectuel que les élèves ont l’habitude de faire.

L'élaboration d'exercices C’est l’élève qui va concevoir l’énoncé d’un exercice.

L’élève dispose de sa fiche de synthèse Il fabrique un exercice mettant en œuvre savoirs et savoir faire Il appelle l’enseignant qui valide ou non l’énoncé Les exercices validés sont proposés à l’ensemble de la classe La fiche de synthèse, présentée dans la partie B, aide à l’acquisition des savoirs et savoir-faire, a été élaborée lors de la phase d’apprentissage. Aidé de cette fiche, l’élève fabrique un exercice mettant en œuvre ces savoirs ou savoir faire. Il appelle l’enseignant. Si l’énoncé n’est pas correct, l’enseignant aide l’élève à reformuler l’énoncé. Ceci peut demander plusieurs allers retours. Lorsque l’exercice est validé, l’élève peut aller écrire son énoncé au tableau pour le proposer à l’ensemble de la classe. L’enseignant peut aussi ramasser les énoncés afin d’en faire une feuille d’exercices qui sera distribuée à toute la classe. Ceci est extrêmement valorisant pour les élèves, il ne faut donc pas hésiter à garder un exercice écrit par un élève en difficulté, même s’il peut sembler très facile.

Un exemple au lycée

1er appel l’élève n’a pas précisé les numéros atomiques des éléments carbone et oxygène. Demander aux enseignants ce qu’ils pensent de la question a avant d’afficher le commentaire

2ème appel Le professeur a demandé à l’élève d’ajouter une question aidant à la résolution de celle concernant CO2. L’élève a rectifié la question a, mais la question b reste ardue !

3ème appel l’exercice est validé L’élève a rectifié la question b. Cependant, c’est une question qui reste encore difficile, car implicitement, il faut utiliser la même démarche que celle proposée pour le carbone avec l’oxygène l’exercice est validé

La rédaction d'un exercice à partir d'une solution Ici encore, un exercice que les élèves ont peu l’habitude de faire

C’est le monde à l’envers !!! Lors de cette activité, les élèves ont à disposition la solution d'un exercice. Ils doivent, à partir de cette solution, retrouver l'énoncé de l'exercice. Pas de commentaires

Les élèves ont droit à leur cahier et à leur livre Le contexte Les élèves ont droit à leur cahier et à leur livre Notes personnelles, exercices, fiches de synthèse…

Un exemple au collège

L’énoncé, qui est en fait la solution !!! 1. J’ai représenté la force demandée sur le schéma. 2. La force est appliquée au point A, dirigée suivant la laisse, orientée vers le personnage, d’intensité égale à 300 N. Une première difficulté est de faire comprendre aux élèves qu’ils doivent « remonter » jusqu’à l’énoncé

Analyse des productions d’élèves Cette activité a été réalisée dans une classe de 3éme

1. J’ai représenté la force demandée sur le schéma. On attendait : «Modéliser la force exercée par le fil sur le chien  » Les élèves ont proposé : « Modéliser la force exercée par le chien sur son maître » Outre la formation à la démarche scientifique, l’enseignant peut corriger, reprendre les notions mal assimilées

2. La force est appliquée au point A, dirigée suivant la laisse, orientée vers le personnage, d’intensité égale à 300 N. On attendait : « Donner les caractéristiques de cette force » Les élèves ont proposé : « Donner le point d’application, la direction, le sens et l’intensité de cette force Le terme « caractéristiques d’une force » n’a manifestement pas été assimilé

La démarche scientifique en séance de TP C’est peut-être en TP que l’on peut proposer aux élèves des activités assez ludiques.

Il faut néanmoins rester modeste… L'élaboration par l'élève de petits protocoles lui permet de pratiquer une démarche scientifique. Il faut néanmoins rester modeste… De toute façon, si l’enseignant constate que certains groupes d’élèves ont du mal à démarrer, à s’organiser, il ira bien évidemment les aider.

Un exemple au collège

Comment reconnaître une solution ? Pré requis : l’action des acides sur les métaux a été entièrement vue, sur les plans théorique et expérimental. Attention : Les tests de reconnaissance des ions ne font pas partie des compétences exigibles. On peut imaginer qu’une banque de données sur les tests de reconnaissance des ions soit mise à disposition des élèves.

Le challenge  Deux solutions ont été obtenues par réaction chimique entre l’acide chlorhydrique et deux métaux différents. L’une a été obtenue par action de l’acide sur le fer, l’autre par action de l’acide sur le zinc. Une des solutions a été placée dans un bécher noté A, l’autre dans un bécher noté B. Proposer des expériences qui permettent de reconnaître la provenance de chacune des solutions. Pas de commentaires

Matériel mis à disposition AgNO3 A B Les béchers A et B Nitrate d’argent NaOH Tout le matériel mis à disposition n’est pas forcément utile. La solution de soude peut suffire à l’identification. Papier pH Quelques tubes soude

Un exemple au lycée Pas de commentaires

Utilisation du matériel mis en œuvre dans l’expérience. Combien y a-t-il de molécules d’oléine dans une goutte d'huile d'olive ? Pré requis :utilisation de la classification périodique, masses molaires atomique et moléculaire. Utilisation du matériel mis en œuvre dans l’expérience. Beaucoup de notions interviennent dans cette activité : masse volumique, utilisation de la C.P.; masse molaire…

Le challenge On admet que l'huile d'olive est uniquement constituée de molécules d’oléine de formule C57H104O6. Elaborer un protocole permettant de déterminer la masse d'une goutte d'huile. Après accord du professeur, procéder à la mesure. En utilisant les données nécessaires dans la classification périodique, déterminer ensuite le nombre de molécules d’oléine dans une goutte d'huile. L’enseignant veille à ce que tout le monde arrive à démarrer, en donnant éventuellement des coups de pouce. Ceci revient finalement à faire une activité expérimentale à plusieurs vitesses

Matériel mis à disposition 000,00g balance Fiole identique, contenant 50 mL d’huile Fiole vide Le protocole à concevoir : l’élève détermine avec le compte-goutte, le nmobre d egouttes d’huile qu’il y a dans 1 mL d’huile, par exemple Il détermine la masse de 50 mL d’huile, donc d’un mL d’huile, donc d’une goutte Il utilise la C.P. pour déterminer la masse molaire de la molécule d’huile Il en déduit le nombre de molécules dans une goutte Compte-gouttes gradué en mL La classification périodique