Travailler en interdisciplinarité pour construire des compétences en sciences expérimentales Brigitte HAZARD IGEN Groupe des sciences de la vie et de la Terre Marie-Blanche MAUHOURAT IGEN Groupe des sciences physiques et chimiques fondamentales et appliquées Nancy 7 avril 2010

Plan 1. Réformes et évolution du système éducatif français 2. De l’interdisciplinarité…. 3. Construire des compétences en sciences expérimentales 4. Evaluer des compétences en sciences expérimentales

1. Réformes et évolution du système éducatif français Objectifs Réussite de tous les élèves, Développement du goût pour les sciences Donner une vision plus globale du monde Proposer des activités motivantes et des mises en situation contextualisées Attirer davantage de jeunes vers les filières scientifiques Une évolution Le socle, enjeu majeur pour la scolarité obligatoire L’approche par compétences à tous les niveaux du cursus

De l’école à l’Université, de bac-15 à bac + 8 Un vent nouveau souffle sur le système éducatif … L’approche par compétences

De l’école à l’Université, L’approche par compétences Un vent nouveau souffle sur le système éducatif … D’où vient ce vent ? Quelles conséquences pour notre système éducatif ? Pourquoi cette nouvelle approche? Les compétences : - qu’est-ce que c’est ? - comment les faire acquérir? - comment les évaluer ? Un exemple, les compétences travaillées et évaluées dans le cadre des activités expérimentales

D’où vient ce vent ? L’Union européenne est un élément moteur pour l’intégration des compétences dans les formations initiales et continues Formation tout au long de la vie et compétences clés : Epanouissement personnel (capital culturel) Citoyenneté active et intégration (capital social) Capacité d’insertion professionnelle (capital humain) La Nation : loi d’orientation 2005, puis socle commun Evaluations internationales : PISA, TIMMS, PEARLS Systèmes éducatifs étrangers (Canada, Belgique, Suisse) Monde professionnel

Des compétences, à tous les niveaux du cursus, Scolarité obligatoire (école, collège) : nouveaux programmes et socle commun de connaissances et de compétences Lycées généraux, technologiques et professionnels : les compétences au cœur des nouveaux programmes et dans les certifications de la voie professionnelle (CCF BEP et Bac Pro) Techniciens STS : dans les BTS industriels nouvellement rénovés, association d’un niveau taxonomique à chaque compétence CPGE Compétences expérimentales dans les TP de concours Ingénieurs : Commission du titre d’Ingénieur Professeurs : Les dix compétences professionnelles des maîtres

L’approche par compétences Pourquoi ? Construction de meilleurs acquis à l’Ecole des apprentissages effectifs et des savoirs mobilisables des savoirs intégrés et aisément transférables des acquis importants bien identifiés et travaillés Secondaire : écrit, argumentation, autonomie, initiative, … Supérieur : leadership, travail en équipe, … Demande professionnelle Mettre les acquis au service du développement : des compétences pour la compétitivité Enquête auprès des ingénieurs diplômés qui font état de manques : capacité à résoudre des problèmes, à travailler sous pression, à prendre des responsabilités et des décisions, à gérer son temps, à planifier, à coordonner et organiser le travail

A propos des compétences Quelles définitions ? Une compétence permet de faire face à une situation complexe et nouvelle, en l’identifiant et en construisant une réponse adaptée. Cette réponse n’est pas puisée dans un répertoire de réponses préprogrammées Approche européenne : combinaison de connaissances, de capacités et d’attitudes appropriées à une situation donnée Dans l’enseignement français (socle) : combinaison de connaissances fondamentales pour notre temps, de capacités à les mettre en œuvre dans des situations variées et d’attitudes indispensables tout au long de la vie. Approche sociale et professionnelle

L’approche sociale et professionnelle Origines Définition de la compétence professionnelle « La compétence est la prise d’initiative et de responsabilité de l’individu sur des situations professionnelles auxquelles il est confronté. C’est la faculté de mobiliser des réseaux d’acteurs autour des mêmes situations, à partager les enjeux, à assumer des domaines de coresponsabilité » (P. Zarifian) CEREQ « Ensemble de savoirs, savoir-faire et savoir-être qui sont mobilisés dans l’exercice d’un emploi/métier, dans une situation donnée » AFNOR « Mise en œuvre, en situation professionnelle, de capacités qui permettent d’exercer convenablement une fonction ou une activité » MEDEF « Combinaison de connaissances, savoir-faire, expériences et comportements, s’exerçant dans un contexte précis. Elle se constate lors de sa mise en œuvre en situation professionnelle à partir de laquelle elle est validable. C’est donc à l’entreprise qu’il appartient de la repérer, de l’évaluer, de la valider et de la faire évoluer » Le monde social s’est emparé aussi du concept de compétence. L’emploi est défini par des compétences, avec des conséquences directes sur les qualifications et les rémunérations. Certains organismes patronaux dénient la capacité du monde de la formation à évaluer et certifier des compétences professionnelles. La création et le développement de la certification par le biais de la Validation des Acquis de l’Expérience montre bien que les compétences peuvent être validées de plusieurs manières… 10

A propos des compétences Quelles définitions ? Connaissance (savoir) : elle peut être nommée ou écrite (notion, règle, outil, fonctionnement,…). C’est le résultat d’un processus. Capacité (savoir-faire): elle est formulée en termes d’opération pour agir, elle permet la mise en œuvre des connaissances Attitude (savoir-être) : c’est une prédisposition à l’action. Elles sont développées dans les situations d’apprentissages

A propos des compétences Quel consensus ? La compétence repose sur la mobilisation, l’intégration, la mise en réseau d’une diversité de ressources internes (connaissances, capacité, attitudes) mais aussi externes La compétence est située, elle s’effectue dans une situation donnée, dans le but d’agir. Quelles conséquences pour l’enseignement par compétences? Recentrage sur les processus d’apprentissage plutôt que les contenus d’enseignement Méthode : Processus de contextualisation-décontextualisation-recontextualisation pour un transfert des savoirs et une mobilisation des ressources dans de nouvelles situations (savoir vivant)

Déclinaison des compétences dans les textes officiels, à différents niveaux du cursus, Scolarité obligatoire (école, collège) : nouveaux programmes et socle commun de connaissances et de compétences Lycées généraux, technologiques et professionnels : les compétences au cœur des nouveaux programmes et dans les certifications de la voie professionnelle (CCF BEP et Bac Pro) Techniciens STS : dans les BTS industriels nouvellement rénovés, association d’un niveau taxonomique à chaque compétence CPGE Compétences expérimentales dans les TP de concours Ingénieurs : Commission du titre d’Ingénieur Professeurs : Les dix compétences professionnelles des maîtres

Compétences dans les programmes de collège SPC

Compétences dans les programmes de collège SPC

Des compétences dans les nouveaux programmes de collège SPC

Le socle commun de compétences 7 compétences déclinées en connaissances, capacités, attitudes La maîtrise de la langue française La maîtrise d’une langue vivante étrangères Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et techniques La maîtrise des TICE La culture humaniste Les compétences sociales et civiques L’autonomie et l’initiative

Attestation du SOCLE au palier 3 Quelques repères sémantiques … Compétences Items Items Domaines Items Items Item = connaissance, capacité ou attitude

Attestation du SOCLE au palier 3 Quelques autres repères sémantiques … Compétences Items Domaines Items Items

STS bois FINALITES En classes de techniciens supérieurs, l’enseignement des sciences physiques doit contribuer à l’acquisition par les futurs professionnels de la filière, des connaissances et des compétences scientifiques sur lesquelles ils pourront s’appuyer au cours de leurs études puis de leur vie active. SPECIFICATION des NIVEAUX D’ACQUISITION et de MAITRISE DES SAVOIRS Le degré d’approfondissement est présenté sous la forme d’une taxonomie à quatre niveaux :

CPGE

Des ingénieurs compétents Connaissances, aptitudes et capacités professionnelles (CTI) Connaissance et compréhension d’un large champ de sciences fondamentales Aptitudes à mobiliser des connaissances dans sa spécialité Maîtrise des méthodes et des outils de l’Ingénieur Capacité à s’intégrer dans une organisation, à l’animer et à la faire évoluer Prises en compte des enjeux industriels, économiques et professionnels Aptitude à travailler dans un contexte international Sensibilisation aux valeurs sociétales comme DD et relations sociales Capacité à innover et à entreprendre des recherches Capacités à opérer ses choix professionnels et à s’insérer dans la vie professionnelles

Des maîtres compétents Le cahier des charges de la formation des maîtres Il précise les compétences à construire pour développer les savoirs nécessaires, les mettre en œuvre, développer sa force de conviction, porter sur les élèves un regard positif, leur donner le désir d'apprendre et la possibilité d'assimiler les valeurs communes. Les 10 compétences professionnelles des maîtres ; chacune met en jeu des connaissances, des capacités à les mettre en œuvre et des attitudes professionnelles fondamentales agir en fonctionnaire de l'État et de façon éthique et responsable ; maîtriser la langue française pour enseigner et communiquer ; maîtriser les disciplines et avoir une bonne culture générale ; concevoir et mettre en œuvre son enseignement ; organiser le travail de la classe ; prendre en compte la diversité des élèves ; évaluer les élèves ; maîtriser les technologies de l'information et de la communication ; travailler en équipe et coopérer avec les parents et les partenaires de l'école ; se former et innover.

Des maîtres compétents Concevoir et mettre en œuvre son enseignement Connaissances : Le professeur connaît : les objectifs à atteindre pour un niveau donné, dans le cadre de son enseignement ou de son domaine d'activité ; les programmes d'enseignement et les principales ressources, notamment numériques qui le concernent à tous les niveaux d'enseignement des premier et second degrés ; les fondements de la psychologie de l'enfant, de l'adolescent et du jeune adulte, les processus d'apprentissage des élèves et les obstacles possibles à ces processus ; …. Capacités : Le professeur est capable : de définir des objectifs d'apprentissage à partir des références des textes officiels ; de raisonner en termes de compétences ; de mettre en œuvre une progression différenciée selon les niveaux des élèves ; de prendre en compte les résultats des évaluations dans la construction d'une progression pédagogique ; Attitudes : Le professeur est conduit : à développer des approches pluridisciplinaires et transversales fondées sur les convergences et les complémentarités entre les disciplines : il construit des activités permettant d'acquérir la même compétence par le biais de plusieurs disciplines ;

L’enseignement par compétences Comment ? En situation En proposant des tâches à réaliser qui impliquent différents degrés de maîtrise : tâches impliquant des procédures simples identifiées, voire automatisées tâches avec choix de la procédure à mettre en œuvre tâches complexes (disciplinaire, interdiscipinaire, n’identifiant aucune discipline) avec choix et combinaison de plusieurs procédures connues pour répondre à une situation complexe

L’évaluation des compétences Comment ? Au cours des apprentissages Avec le triptyque de l’évaluation : diagnostique formative sommative La remédiation est proposée au cœur des apprentissages L’élève est informé des compétences visées et évalue son degré d’atteinte des compétences, avec ou sans l’aide du professeur ; développement de sa capacité à s’auto évaluer L’élève n’apprend plus pour être évalué, mais est évalué pour mieux apprendre 

L’approche par compétences « Ce qu’on sait, savoir qu’on le sait Ce qu’on ne sait pas, savoir ce qu’on ne le sait pas C’est savoir Véritablement » CONFUCIUS 

Un exemple: les compétences travaillées et évaluées dans le cadre des activités expérimentales Du collège à bac+2… 28

Formation et évaluation par compétences dans le cadre des activités expérimentales Au cœur de l’enseignement en collège, en lycée professionnel, en lycée général et technologique, en STS, en CPGE. Évaluées au baccalauréat (général et professionnel), dans certains BTS, dans certains concours aux grandes écoles. Cadres officiels : Programmes de collège et socle commun de connaissance et de compétences (attestation palier3) Cahier des charges des TP Centrale Compétences expérimentales dans les nouveaux programmes de seconde : tronc commun SPC et SVT et enseignements d’exploration MPS et SL Compétences du CCF des BEP et Bac Pro 29

Le socle et les compétences expérimentales S’informer Réaliser Raisonner Communiquer Etre autonome, prendre des initiatives

CDC TP Centrale et les compétences expérimentales du socle Comprendre Analyser Valider Communiquer S’informer Réaliser Raisonner ? Communiquer Etre autonome, prendre des initiative

Les programmes de seconde et les compétences expérimentales Tronc commun SVT S’informer Réaliser Raisonner Communiquer Etre autonome, prendre des initiatives

Les programmes de seconde et les compétences expérimentales Tronc commun SPC S’informer Réaliser Raisonner Communiquer Etre autonome, prendre des initiatives

Le programme de seconde et les compétences S’informer Réaliser Raisonner Communiquer Etre autonome, prendre des initiatives MPS

Le programmes de seconde et les compétences S’informer Réaliser Raisonner Communiquer Etre autonome, prendre des initiatives Sciences et Laboratoire

Le CCF bac pro et les compétences S’approprier Réaliser Raisonner Valider Communiquer Etre autonome, prendre des initiatives

Activités expérimentales et compétences L’approche par compétences constitue une démarche particulièrement bien adaptée aux activités expérimentales. Une réflexion nationale menée au GRIESP (groupe de recherche et d’innovation dans l’enseignement des sciences physiques) : Construire un référentiel de compétences « unique » pour le collège, les lycées et le post-bac en lycée pour SPC et pourquoi pas SVT. Associer à ses compétences des observables et des indicateurs de réussite dépendant des niveaux considérés. Amener tous les enseignants à construire leur séquence en utilisant ce référentiel. à intégrer l’évaluation à la programmation. 37

Une référentiel de compétences Qui sert au professeur à élaborer une programmation. Qui permet aux élèves: de s’approprier les objectifs d’une formation expérimentale de mesurer ses progrès dans le cadre d’une évaluation formative Grille en cours d’élaboration (document de travail) 38

Des observables et des critères de réussite… Des observables associées à chaque capacités, à décliner selon les niveaux. Autour de la mesure Pour la communication orale Pour l’écrit Des indicateurs associés, à décliner selon le niveau du cursus…. 39

Conclusion pour les activités expérimentales Recherche d’un cadre commun pour tous les élèves tout au long de leur parcours scientifique, avec progressivité dans les exigences. Une démarche de formation et d’évaluation par compétences au cours des activités expérimentales….et des autres activités Une évaluation intégrée au processus de formation. 40

A propos de l’approche par compétences : Des questions ? Des compléments ? Des témoignages ?

2. De l’interdisciplinarité… et de l’inter degrés Son intérêt pour l’élève Regard cohérent pour le monde Cohérence dans les apprentissages et construction plus efficace de compétences communes … Des thématiques et des dispositifs Thèmes de convergence EIST MPS voire SL Enseignement scientifique 1ère L et ES TPE Des activités de classe Les liaisons inter degrés école-collège collège-lycée lycée-enseignement supérieur