SCIENCES et LABORATOIRE Enseignement exploratoire scientifique expérimental en classe de seconde 2010 Delphine BOUCHON – Académie de Nancy — Metz - mai 2010

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …des objectifs Construire et développer des compétences : se poser des questions, imaginer des réponses, prendre des initiatives et réaliser Susciter le goût de la recherche Former l’esprit scientifique via la démarche d’investigation Contribuer au processus d’orientation

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …des modalités d’enseignement différentes Proposer un ensemble de séances basée sur un projet Apporter des connaissances théoriques (un peu…) et pratiques (beaucoup… !) Pratiquer une démarche scientifique d’investigation en réinvestissant les connaissances apportées

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …DES MODALITÉS D’ENSEIGNEMENT DIFFÉRENTES Le projet Les groupes d’élèves choisissent par eux-mêmes l’ensemble des activités à mener pour répondre à une problématique qu’ils auront formulée ou que le professeur leur aura proposée. Ils réinvestissent les compétences développées à travers les études de cas.

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …des modalités d’enseignement différentes Des études de cas Séquence construite par le professeur. Articulation autour : de questions posées aux élèves ; d’activités permettant de répondre à ces questions (mobilisation de connaissances, des capacités  et des attitudes) ; de synthèses ponctuelles et d’une synthèse finale (institutionnalisation des connaissances et des capacités mises en œuvre) ; d’une évaluation formative permettant aux élèves de connaître les objectifs de formation et de suivre leurs progrès.

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …DES THÈMES Géosphère Atmosphère terrestre Utilisations des ressources de la nature Modes de vies Prévention des pollutions et des risques Enjeux énergétiques contemporains Informations et communications

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …DES THÈMES Le professeur choisit trois thèmes parmi les sept proposés de façon à explorer des domaines variés. Toutefois, pour des raisons locales (partenariats, spécificités de l’établissement,…), il est envisageable de choisir un thème libre.

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …DES ÉVALUATIONS « L’élève doit prendre conscience des ses aptitudes à résoudre des problèmes en évoluant dans un contexte expérimental grâce à une évaluation, essentiellement formative, qui l’aide à préciser son projet d’orientation. Le professeur lui fournit les éléments nécessaires et l’accompagne dans son autoévaluation » Extrait B.O. n°4 29 avril 2010

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …UNE OU DES ÉVALUATIONS ? Cet enseignement fait appel et renforce différentes compétences au sens du "socle commun de connaissances et de compétences", notamment : La maîtrise de la langue française, Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technique, La maîtrise des techniques usuelles de l’information et de la communication l'autonomie et l'initiative. Extrait B.O. n°4 29 avril 2010

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …UNE, DES ÉVALUATIONS Dans le cadre d’une démarche de projet, il permet de découvrir les capacités plus particulièrement mises en œuvre à travers des pratiques expérimentales en laboratoire : Formuler ou s'approprier une problématique, Proposer une stratégie pour répondre à la problématique, Mettre en œuvre des activités expérimentales, Analyser les résultats et valider une solution, Présenter et partager ses travaux. Extrait B.O. n°4 29 avril 2010

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …DES ÉVALUATIONS Six domaines de compétences pour prendre en compte l’ensemble des activités expérimentales : s’Approprier Réaliser Analyser Valider Communiquer Autonomie, initiative

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …DES ÉVALUATIONS Six domaines de compétences pour prendre en compte l’ensemble des activités expérimentales : s’Approprier Réaliser Analyser Valider Communiquer Autonomie, initiative L’élève s’approprie la problématique du travail à effectuer et l’environnement matériel.

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …DES ÉVALUATIONS Six domaines de compétences pour prendre en compte l’ensemble des activités expérimentales : s’Approprier Réaliser Analyser Valider Communiquer Autonomie, initiative L’élève met en œuvre un protocole expérimental en respectant les règles de sécurité.

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …DES ÉVALUATIONS Six domaines de compétences pour prendre en compte l’ensemble des activités expérimentales : s’Approprier Réaliser Analyser Valider Communiquer Autonomie, initiative L’élève justifie ou propose un protocole expérimental, justifie ou propose un modèle, choisit et justifie les modalités d’acquisition et de traitements des mesures.

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …DES ÉVALUATIONS Six domaines de compétences pour prendre en compte l’ensemble des activités expérimentales : s’Approprier Réaliser Analyser Valider Communiquer Autonomie, initiative L’élève identifie les sources d’erreurs, estime l’incertitude sur les mesures effectuées et analyse de manière critique la cohérences des résultats obtenus.

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …DES ÉVALUATIONS Six domaines de compétences pour prendre en compte l’ensemble des activités expérimentales : s’Approprier Réaliser Analyser Valider Communiquer Autonomie, initiative L’élève explique, représente, commente sous forme écrite et/ou orale, formule des conclusions. Il doit faire preuve d’écoute vis-à-vis des professeur et de ses pairs. Il échange et confronte son point de vue.

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …DES ÉVALUATIONS Six domaines de compétences pour prendre en compte l’ensemble des activités expérimentales : s’Approprier Réaliser Analyser Valider Communiquer Autonomie, initiative L’élève fait preuve d’autonomie, de curiosité et s’implique dans les activités expérimentales.

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …DES ÉVALUATIONS Une grille de compétences : Des exemples de compétences à mobiliser dans chaque domaine Outil pour le professeur (élaboration des séquences) Outil pour l’élève (appropriation des objectifs de formation)

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …un exemple Thème support du projet : Utilisation des ressources de la nature Durée du projet : 8 à 10 semaines Configurations : 3 h/semaine ou 1h puis 2 h sur 2 semaines

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …un exemple Un fil conducteur (rouge) : l’analyse de la composition d’une boisson Question d’entrée : « Que contient la boisson que vous consommez ? »

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …UN EXEMPLE Séquence 1: Analyse d’étiquettes – Classement des constituants. Objectif de séquence Questionnement Matériel Modalité Objectifs pour chaque élève Evaluation

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …UN EXEMPLE Séquence 1: Analyse d’étiquettes – Classement des constituants. Objectif de séquence Questionnement Matériel Modalité Objectifs pour chaque élève Evaluation Poser les bases et objectifs des séquences suivantes.

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …UN EXEMPLE Séquence 1: Analyse d’étiquettes – Classement des constituants. Objectif de séquence Questionnement Matériel Modalité Objectifs pour chaque élève Evaluation D’après l’étiquetage, quels sont les constituants d’une boisson commerciale ? Quelles familles de constituants trouve-t-on dans une boisson ?

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …UN EXEMPLE Séquence 1: Analyse d’étiquettes – Classement des constituants. Objectif de séquence Questionnement Matériel Modalité Objectifs pour chaque élève Evaluation Les élèves apportent des étiquettes de boissons qu’ils ont l’habitude de consommer.

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …UN EXEMPLE Séquence 1: Analyse d’étiquettes – Classement des constituants. Objectif de séquence Questionnement Matériel Modalité Objectifs pour chaque élève Evaluation Par petits groupes (3 ou 4 élèves), les informations de chaque étiquette doivent être triées. Une synthèse globale, au tableau, permet de dégager les principales familles de constituants.

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …UN EXEMPLE Séquence 1: Analyse d’étiquettes – Classement des constituants. Mettre en œuvre sa capacité d’analyse.  ANALYSER Contribuer à un travail de groupe.  communiquer / confronter Synthétiser des informations. Restituer son analyse : communiquer avec ses pairs et l’enseignant. Objectif de séquence Questionnement Matériel Modalité Objectifs pour chaque élève Evaluation

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …UN EXEMPLE Séquence 1: Analyse d’étiquettes – Classement des constituants. Objectif de séquence Questionnement Matériel Modalité Objectifs pour chaque élève Evaluation Estimer les contributions de chacun au travail collectif. Pas facile… Des commentaires s’imposent …

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …UN EXEMPLE Séance 1: Analyse d’étiquettes – Classement des constituants. Interventions de l’enseignant(e)   Aide par groupe à la lecture des étiquettes  Animation de la synthèse finale afin d’obtenir des regroupements de constituants construits. Aborder la critique des informations portées sur les différentes étiquettes : sont-elles toutes accessibles facilement, par exemple.

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …UN EXEMPLE Séance 1: Analyse d’étiquettes – Classement des constituants. Interventions de l’enseignant(e)   Souligner la plus ou moins grande « richesse » des boissons : il est difficile d’utiliser certaines boissons pour tenter de les « analyser ». Proposer une boisson « simple » : la menthe à l’eau « ordinaire » (industrielle). La menthe à l’eau est une boisson sucrée, colorée, aromatisée : c’est le fil rouge du projet.  

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …un exemple Séquence 2 : Identification des colorants inclus dans un sirop de menthe ordinaire. Objectif de séquence Questionnement Matériel Modalité Objectifs pour chaque élève Evaluation Vérifier la nature des colorants contenus dans le sirop de menthe industriel (tartrazine et bleu patenté).

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …un exemple Séquence 2 : Identification des colorants inclus dans un sirop de menthe ordinaire. Objectif de séquence Questionnement Matériel Modalité Objectifs pour chaque élève Evaluation Le sirop de menthe industriel est vert. Quel(s) colorant(s) assure(nt) cette couleur verte ?

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …un exemple Séquence 2 : Identification des colorants inclus dans un sirop de menthe ordinaire. . Objectif de séquence Questionnement Matériel Modalité Objectifs pour chaque élève Evaluation Matériel nécessaire à la réalisation de chromatographies sur papier (ad hoc pour séparation d’encres par exemple) Sirop de menthe servant de « fil rouge » Solutions de tartrazine et de Bleu patenté de l’ordre de 20 mg/L

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …un exemple Séquence 2 : Identification des colorants inclus dans un sirop de menthe ordinaire. . Objectif de séquence Questionnement Matériel Modalité Objectifs pour chaque élève Evaluation Chaque groupe d’élève a pour mission de proposer un moyen de séparer puis d’identifier des colorants.

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …un exemple Séquence 2 : Identification des colorants inclus dans un sirop de menthe ordinaire. . Mobiliser des connaissances et apprentissages du collège pour répondre à la question posée.  ANALYSER Proposer des protocoles expérimentaux.  communiquer / confronter Mettre en œuvre un travail expérimental.  réaliser Observer et analyser. Restituer son analyse : . Objectif de séquence Questionnement Matériel Modalité Objectifs pour chaque élève Evaluation

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 …un exemple Séquence 2 : Identification des colorants inclus dans un sirop de menthe ordinaire. . Objectif de séquence Questionnement Matériel Modalité Objectifs pour chaque élève Evaluation Faut qu’on parle...

SCIENCES et LABORATOIRE 2010 Cet enseignement n’est pas… Un prolongement direct et immédiat du tronc commun de la classe de Seconde Une préparation à la filière « S » Une ligne directe vers une filière scientifique générale ou technologique.