3. Construire des compétences en interdisciplinarité en sciences expérimentales Les activités expérimentales ; du socle à l’ECE (2.) Les tâches complexes (vademecum et exemples de situation en SVT, SPC et interdisciplinaires...) Les occasions de mettre les élèves en tâches complexes dont la DI : la démarche, l'écrit, l'oral, Les cahiers d'élèves (investigation et activités d'élèves versus structuration des connaissances Les fiches méthodes (rédaction compte rendu des DI, connecteurs logiques, tracé graphe, schémas et dessins....), les fiches techniques (pesée, mesure volume, EXAO, tableur,...) ….

Les tâches complexes

La tâche complexe Elle fait partie intégrante de la notion de compétence, comme le rappelle le préambule du socle. On compte sur la tâche complexe, pas toujours mais souvent, pour motiver les élèves et les former à gérer des situations concrètes de la vie réelle en mobilisant les connaissances, les capacités et les attitudes acquises.   Dans la vie courante, les situations sont toujours complexes, à un degré plus ou moins important. Les résoudre ne se réduit pas à les découper en une somme de tâches simples effectuées les unes après les autres sans lien apparent. Les tâches simples incitent davantage à des reproductions de procédures laissant peu d'initiative à l'élève alors que les tâches complexes permettent une stratégie de résolution propre à chaque élève. 3

La tâche complexe La tâche complexe est une tâche mobilisant des ressources internes (culture, capacités, connaissances, vécu…) et externes (aides méthodologiques, protocoles, fiches techniques, ressources documentaires…). Dans ce contexte, complexe ne veut pas dire compliqué. 4

« Tâche complexe » Sur le site ÉduSCOL : Notion de... VADEMECUM page2 … Dans la vie courante, les situations sont toujours complexes, à un degré plus ou moins important. Les résoudre ne se réduit pas à les découper en une somme de tâches simples effectuées les unes après les autres sans lien apparent mais pour celui qui ne parvient pas à maîtriser une situation complexe, c’est une première étape...

De la mise en activités à la mise en œuvre de tâches complexes Des exemples de tâches complexes en collège, en lycée

La tâche complexe : un exemple en physique-chimie 5ème : les phares de voiture Toutes les voitures possèdent un système d’éclairage. Nous nous intéressons au circuit d’éclairage avant d’une voiture. Dans ce circuit, un bouton de commande permet d’allumer ou d’éteindre les deux phares en même temps. Il arrive souvent que l’on voie sur la route des voitures qui n’ont qu’un seul phare qui fonctionne. Consigne : Tu vas devoir imaginer et réaliser un circuit électrique qui a le même comportement que celui de la voiture. Tu feras un schéma de ce montage et tu expliqueras pourquoi ton montage correspond au circuit d’éclairage avant d’une voiture. Dans cet exemple, il s’agit : • d’identifier le problème • de participer à l’élaboration d’un protocole • de réaliser un montage à partir d’un schéma • de confronter le résultat au résultat attendu • de présenter les étapes d’une démarche de résolution 7

La tâche complexe : un exemple en sciences de la vie et de la Terre 3ème : les cellule de défense Monsieur X ressent une grosse fatigue, a de la fièvre et des ganglions très gonflés à la gorge. Son médecin conclut à une infection virale ou bactérienne suite à une analyse de sang dont monsieur X ne comprend aucun des noms barbares y figurant. Consigne : A l’aide des documents et du matériel mis à ta disposition, explique à monsieur X comment sa prise de sang a permis de diagnostiquer son infection. Tu construiras ta réponse sous la forme d’un texte illustré d’un dessin scientifique qui permettra l’identification et la reconnaissance des différentes cellules sanguines. Dans cet exemple, il s’agit : • d’extraire d’un document les informations relatives à un thème de travail; d’organiser les informations pour les utiliser; D’utiliser un appareil (un microscope); De faire un dessin scientifique en respectant les consignes; De confronter le résultat au résultat attendu, valider ou invalider l’hypothèse; De présenter et d’expliquer l’enchaînement des idées. 8

La tâche complexe : un exemple en technologie ? 5e : Arc de Triomphe La représentation ci-contre a été réalisée à partir de photos prises de la place de l’étoile de l’Arc de Triomphe. Nous souhaiterions établir une représentation assez précise des formes architecturales de sa partie supérieure (on nous indique qu’il y aurait une plateforme servant de support pour un char à l’effigie d’un empereur), mais il est impossible d’observer ce que l’on voit au dessus de l’œuvre d’art à moins de s’y déplacer. On vous demande de vérifier cette partie supérieure de l’édifice à partir d'images satellitales ou d’images aériennes et de représenter en 3 dimensions cette plateforme non visible. Pour montrer que les trois disciplines travaillent dans la même direction au sein du groupe. Consignes : Repérer dans un texte les éléments permettant d’identifier l’organisation structurelle d’un arc de Triomphe. Rechercher une image représentant une vue de dessus à une échelle donnée. Réaliser un croquis de cette forme, puis réaliser une modification d’une maquette 3D de l’arc de triomphe en y apportant la plateforme. 9 9

Des tâches complexes pluridisciplinaires : SVT / Physique / Techno Le pluridisciplinaire chacun chez soi. Station d’épuration : Une plus grande interpénétration des disciplines. Energie et développement durable : Réel croisement interdisciplinaire. Ensemble vers un objectif commun. n

H1N1 Vous êtes chargés, au sein d’une équipe, de préparer une présentation orale avec comme support un document numérique, pour convaincre les responsables chargés de la sécurité au collège, d’installer des distributeurs de savon. Cahier des charges : - la nécessité d’utiliser du savon ou du gel hydro alcoolique pour lutter contre la propagation des microbes. - les méthodes et contraintes liées à la fabrication du savon et des appareils permettant la distribution de celui-ci. Des tâches complexes disciplinaires, permettent d’arriver à l’objectif fixé., c’est un peu l’esprit « thème de convergence » . Chacun dans sa matière œuvre autour d’un thème commun

Station d’épuration La station d’épuration de votre ville dysfonctionne.   En temps qu’ingénieur dans un bureau d’études travaillant pour une organisation écologique indépendante, vous devrez – avec les membres de votre équipe - persuader les autorités locales de la nécessité de réparer cette station afin de préserver l’environnement (entre- autre la biodiversité) en repérant dans la chaine d’épuration des eaux, le bloc fonctionnel défaillant. Vous rédigerez un texte présentant vos démarches et conclusions Après avoir posé la situation problème à tous les élèves, ces derniers se répartissent en fonction de leur hypothèse sur l’un des trois ateliers proposés. Chaque groupe d’élèves ne passe pas forcément par tous les ateliers. La mise en commun qui suivra permettra de tout mutualiser. Les ateliers correspondant aux activités propres à chaque discipline.

Energie et DD Vous êtes recrutés par l’Union Européenne pour proposer un document écrit argumentant votre choix de l’énergie pour la voiture du futur et expliquer schématiquement le principe de fonctionnement d’un véhicule. Vous présenterez oralement cette argumentation. Une activité qui peut se mener dans l’une des 3 disciplines mais qui prend en compte les 3.

Un outil partagé : La matrice Pour préparer les séquences comportant des tâches complexes

Un exemple d’évolution d’une séance d’activités vers une tâche complexe au lycée D’une activité… À une tâche complexe

Le troisième degré de complexité du contexte Travailler en tâche complexe permet à l’élève, de temps en temps, de choisir plusieurs procédures de base dans le répertoire de ses ressources et de les combiner pour traiter une situation nouvelle et complexe. L’élève, à d’autres moments : Exécute une opération simple en réponse à un signal; met en œuvre des automatismes (mise en œuvre de premier degré); Choisit dans une situation nouvelle la procédure de base qui convient (mise en œuvre de second degré). Pour montrer comment nous nous appuyons sur les grilles de références auxquelles nous ajoutons des critères. 16 16

Des exemples de mise en œuvre de différents degrés 1er  degré 2ème degré 3ème  Physique - chimie Utiliser un multimètre en suivant un protocole donné par le professeur Utiliser un multimètre dans une expérience sans aide. Choisir d’utiliser un multimètre pour vérifier une propriété ou concevoir un protocole Sciences de la vie et de la Terre Utiliser un microscope en respectant les consignes d'utilisation afin de comprendre la structure de la cellule d'épiderme d'oignon. Utiliser un microscope pour généraliser la notion de cellule en observant divers exemples (en mosaïque) Choisir d'utiliser un microscope pour déterminer les éléments et caractéristiques d’un frottis sanguin Technologie Associer le matériau de l’objet technique à la (ou aux) matière(s) première(s). Mettre en relation les contraintes à respecter et les matériaux utilisés dans les solutions techniques retenues. Mettre en relation, dans une structure, une ou des propriétés avec les formes, les matériaux et les efforts mis en jeu.   Pour montrer comment nous nous appuyons sur les grilles de références auxquelles nous ajoutons des critères. 17 17

De la mise en activités à la mise en œuvre de tâches complexes Une situation déclenchante, fil conducteur et non prétexte Des travaux de groupe Des stratégies de résolution différentes Une contribution à l’acquisition de l’autonomie, de l’initiative Une nécessaire progressivité au cours de la scolarité En commençant très tôt, sans attendre la mise en place des automatismes : plutôt susciter le besoin de ces procédures élémentaires Pas de situation de classe particulière, à tout moment, sans fréquence imposée Démarche de projet Situations interdisciplinaires Une réflexion à mener quant à l’évolution du degré de complexité de la tâche au cours du cursus scolaire

La mise en œuvre dans la classe Le professeur : propose une situation déclenchante et motivante si possible ancrée dans l'environnement des élèves ; présente les objectifs poursuivis ; formule la consigne globale de travail ; présente les documents nécessaires et l'organisation du travail au sein de la classe ; communique éventuellement les capacités aux élèves, dans leur intégralité ou non, au moment qui paraît le plus opportun ; observe les élèves durant un certain temps dont il appréciera la durée avant de mettre à leur disposition des aides écrites ou orales ; peut évaluer certains élèves sur une ou deux capacités dès lors qu'ils en ont été informés ou à leur demande ; peut proposer une autoévaluation de ces capacités. Pour montrer comment nous nous appuyons sur les grilles de références auxquelles nous ajoutons des critères. 19 19

D’une approche uniforme à une différenciation Répondre à des difficultés différentes Ne pas prendre en compte toujours les mêmes élèves Modifier la posture du professeur devenu ressource mobilisable Mettre en œuvre des aides diverses écrites, orales, anticipées Proposer d’éventuels approfondissements Proposer des aides plus respectueuses des chemins possibles Conserver les traces des essais successifs infructueux

De la production imposée à des productions diversifiées Une consigne précise : ce qu’il doit faire et ce qu’il doit produire mais sans lui dire comment s’y prendre Des productions très hétérogènes Une attention à porter aux traces écrites Une réflexion à nouveau quant à l’intégration des recherches à la démarche et aux synthèses solides

En conclusion Le professeur doit s'approprier les situations proposées, en prenant soin de les adapter pour les mettre en œuvre au sein de sa classe et en concevoir d'autres. La première mise en œuvre d'une tâche complexe est déroutante pour les élèves et pour le professeur. Les proposer régulièrement permet aux élèves de se familiariser avec cette pratique et de développer leur autonomie et leur esprit d'initiative. La mise en œuvre d'une tâche complexe atteint ses objectifs si l'enseignant se positionne comme un tuteur, une personne ressource. L'approche par tâche complexe est une stratégie pédagogique parmi d'autres. C'est la diversité de ces stratégies qui permettra de prendre en compte la diversité des élèves et l'hétérogénéité du groupe. Tribune libre … On peut aussi parler des connaissances … qu'on a laissé de côté … 22 22

Une progressivité et une convergence entre les disciplines Une répartition des apprentissages entre les disciplines, d’un degré à l’autre, d’un niveau à l’autre Une progressivité des exigences : les degrés de maîtrise à définir ou à utiliser Des exigences identiques : les fiches méthodes ou techniques à mutualiser

Les fiches méthodes à partager pour construire des compétences en interdisciplinarité Quelques exemples non modélisants Démarche investigation Autour de l’écrit - rédaction compte-rendu - Connecteurs logiques et argumentation Préparation d’un exposé Autour de l’oral Tenue du classeur Lecture tableau -Tracé de graphes - …..

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Fiche 2 : travail préparatoire à la présentation orale Compétences : rendre compte d’un travail individuel en écrivant un texte argumentatif prendre la parole en public / expliquer son point de vue Savoir-faire : faire des recherches, organiser ses idées, organiser sa présentation orale. .Attitude : être autonome, communiquer avec le groupe, s’exprimer de façon audible, organisée et adaptée au public. Fiche 2 : travail préparatoire à la présentation orale Objectifs: organiser et construire son texte argumentatif, préparer son oral) 1) Réunir un maximum de documentation : - Se rendre à la bibliothèque, au CDI, à la médiathèque. - Interroger ses parents, sa famille, ses amis. - Regarder dans ses manuels scolaires, en fonction du domaine concerné. - Regarder des documentaires, des débats, des reportages à la télévision. - Rechercher sur Internet (penser aux sites des chaînes de télévision) Demander à vos professeurs. 2) Parcourir la documentation « en diagonale » : - Pour avoir une idée générale - pour repérer des choses intéressantes. - pour repérer l’essentiel et le plus important. Prendre des notes sur le carnet et préciser les références : pages, sources, auteurs…) 3) Faire un plan général de votre texte. (Ne pas oublier qu’il s’agit de donner une ou plusieurs réponses possibles à la question posée : la problématique) - Introduire et présenter le sujet et ce qui fait débat : - Idée principale n°1 : - Idée principale n°2 : - Idée principale N° 3 : - Conclusion, réponse apportée au problème posé dans l’introduction. 4) Recherches ciblées dans la documentation : - Compléter les différentes idées du plan. - Prendre des notes. - Réunir des citations, des exemples, des arguments. Utiliser l’explication d’une image comme argument ou comme exemple. 5) Commencer à rédiger le brouillon : 6) Retravailler le brouillon en relisant - Réorganiser les idées. - Retravailler le style et la stratégie argumentative (penser que l’on doit convaincre un auditoire présent physiquement : s’adresser à lui, l’interpeller…) - Corriger l’expression (phrases pas trop longues, claires, correctes) 7) Mise au propre : - Recopier au propre (manuscrit ou ordinateur) - Aérer sa présentation (prévoir des alinéas, des codes couleurs…) - Relire et corriger l’orthographe à ce moment. Ne pas se décourager et demander de l’aide au groupe ou au son professeur si besoin !

Ma production écrite et ma présentation orale : comment m'y prendre pour réussir? Ma production est sous une forme définie dans la fiche "Mon thème au choix". Ma présentation orale est vivante, dynamique. "Je ne fais pas que lire ma production écrite". Ma production écrite est personnelle. "C'est moi qui l'ai écrite !" Ma présentation orale résume mon travail, ma démarche (pourquoi ai-je choisi ce sujet, où ai-je trouvé des informations…?). Ma production écrite n'est pas trop ambitieuse, elle reste humble et utilise les connaissances du cours de SVT. Ma présentation orale répond partiellement ou totalement au sujet choisi. Ma production écrite utilise ma recherche documentaire pour répondre au sujet que j'ai choisi. Ma présentation orale utilise du vocabulaire que je maîtrise. Je peux répondre à des questions sur le sujet que j'ai présenté. Ma production écrite est illustrée (dessin, schémas, graphiques…) Ma présentation orale est illustrée par un support concret (transparent, matériel frais, vidéoprojecteur, matériel de laboratoire…) Ma production écrite est soignée et la mise en page fait ressortir l'essentiel. Ma présentation orale ne dure pas plus de 5 minutes mais fait plus que 10 secondes ! Je sais gérer mon temps et la parole est partagée équitablement entre les 2 membres du groupe. …

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