LA SITUATION PROBLEME (ou démarche d’investigation) pour intéresser l’élève en le rendant acteur

L’objectif pédagogique visé par une situation problème L’élève doit franchir un obstacle repéré, défini, considéré comme dépassable et dont il doit prendre conscience à travers l'émergence de ses conceptions (représentations mentales). La situation problème doit avoir du sens et doit interpeller l’élève afin qu’il ne soit plus un simple exécutant.  « Je pense savoir résoudre ce problème… zut ! Ça ne marche pas. »

Quel est le travail préliminaire pour l'enseignant ? Identifier au sein de la classe les représentations majoritaires pour une notion, un concept, une représentation, une loi, une règle… (phase de diagnostic) Créer une ou des ruptures amenant les élèves à déconstruire leur(s) modèle(s) s'ils sont inadaptés ou erronés. Ces ruptures ou conflits cognitifs sont moteurs de la motivation. La situation problème correspondra à une situation complexe, si possible liée au réel et pouvant ouvrir sur différentes réponses acceptables et différentes stratégies ou méthodes utilisables.

De quoi doit s’assurer l'enseignant ? Pour cela il faut qu’un contrat implicite soit passé entre les élèves et l’enseignant afin que les échanges dans la classe se passent sans difficulté majeure. Il faut que les élèves osent formuler leurs représentations initiales. Cela suppose donc un climat de classe où l’erreur n’est pas déshonorante mais utile pour faire progresser la connaissance Apprendre c’est transformer ses représentations

De quoi doit s’assurer l'enseignant ? L’obstacle ne doit pas être insurmontable. L'obstacle doit être suffisamment résistant pour que l'élève mobilise ses connaissances et ses représentations afin d’en remettre certaines en cause mais aussi d'en construire de nouvelles . L’élève ne doit pas posséder au départ les éléments de résolution, sinon c’est une situation de réinvestissement. C'est le besoin de résoudre qui doit conduire l'élève à élaborer ou à s'approprier les instruments de la résolution.

Comment formuler la situation problème ? En proposant… Un piège dans lequel les élèves tombent Une formule qui gêne 2 éléments contradictoires (en apparence) Une idée ou un texte qui implique, qui interpelle Un modèle explicatif contradictoire avec celui des élèves Un résultat qui ne semble pas logique Un problème qui parait impossible à résoudre

Comment construire la situation problème. D’après Ph Comment construire la situation problème ? D’après Ph. MEIRIEU, l’enseignant doit se poser 4 questions 1 - Quel est mon objectif ?  Qu'est ce que je veux faire acquérir à l'élève qui représente pour lui un palier de progression important ? 2 - Quelle tâche puis-je proposer qui requière, pour être menée à bien, l'accès à cet objectif ? (communication à partir d'une situation déclenchante, énigme à résoudre...)

Comment construire la situation problème. D’après Ph Comment construire la situation problème ? D’après Ph. MEIRIEU, l’enseignant doit se poser 4 questions 3 - Quel dispositif dois-je mettre en place (proposé à l'élève ou pouvant être découvert par lui) pour que l'activité mentale permette, en réalisant la tâche, l'accès à l'objectif ? 4 - Quelles activités puis-je proposer qui permettent de négocier le dispositif selon diverses stratégies ? Comment varier les outils, démarches, degré de guidage ?

Comment conduire la situation problème ? Faire agir l’élève de manière productive plutôt que réceptive Intervenir comme accompagnateur ou comme conseiller En fin de séance, restructurer les idées, puis effectuer une synthèse de l’activité

1- Le professeur choisit une situation de départ. Les élèves 1 Initiateur choisit une situation de départ (concrète, dictée par les acquis initiaux et les compétences à acquérir)

2- Les élèves s'approprient le problème qui est à résoudre. Le professeur Les élèves 2 Guide recentre sur la notion à découvrir, aide les élèves à faire évoluer leur réflexion Appropriation individuelle se représentent la situation demandent des informations supplémentaires Animateur recueille les différentes représentations du problème oriente le choix des questions communes devant déboucher sur les apprentissages visés - vérifie que le problème est compris de tous Appropriation collective du problème scientifique à résoudre confrontent leurs questions donnent leurs représentations initiales écrivent le problème à résoudre

3- Les élèves formulent des hypothèses, des protocoles possibles… Le professeur Les élèves 3 Observateur aide en « renvoyant » les questions (ne donne pas la réponse) Réflexion - Expression écrite formulent individuellement et par écrit des conjectures, des hypothèses explicatives et des stratégies de résolution (protocole d'expérience…)

4- Les élèves valident ou invalident leurs hypothèses. Le professeur Les élèves 4 Animateur structure la réflexion, le projet aide à la décision (mise en relief et rejets) Confrontation -  Argumentation Expression orale confrontent leurs idées (au sein du groupe ou avec toute la classe) décident du (des) mode(s) opératoire(s) Personne ressource  Superviseur - Régulateur fournit les ressources à la demande (matériel, documents, informations utiles...) conseille contrôle gère le temps… Réalisation – Réflexion Expression écrite confrontent leurs résultats avec les hypothèses formulées et le problème à résoudre (validation ou invalidation) rédigent une trace écrite

5- Les élèves s'approprient le nouveau savoir élaboré Le professeur Les élèves 5 Coordinateur structure (qu’a-t-on fait ? pourquoi? quelles conclusions ? quelles autres voies ? est ce rigoureux ? transférable ?...) formalise aide à l'élaboration de la trace écrite vérifie les acquis (qu'a-t-on appris de nouveau ?) Appropriation des connaissances font des liens entre ce qu'ils ont fait, ce qu'ils ont obtenu, ce qui était demandé (a-t-on répondu à la question posée ?) s'approprient le nouveau savoir élaboré reformulent par écrit les connaissances nouvelles acquises.

6- Les élèves appliquent le nouveau savoir Le professeur Les élèves 6 REINVESTISSEMENT : ON APPLIQUE LE NOUVEAU SAVOIR (CONTEXTE VOISIN puis CONTEXTE DIFFERENT)

Les différentes phases ? Présentation de la situation problème Phase d’action Réflexion  Confrontation Phase de formulation Mise en commun  Confrontation Phase de validation ou d’invalidations des hypothèses Phase de synthétisation Synthèse et compléments d’informations

Comment évaluer la situation problème ? L’élève doit pouvoir se livrer à l’exercice de la situation problème sans qu’une sanction sous forme de notes ou de remarques négatives puisse annihiler ses initiatives. Il faut donc privilégier l’évaluation formative et évaluer leurs efforts pour communiquer, progresser, formuler des hypothèses, tenter de résoudre le problème posé. Cette évaluation doit contribuer à l’identification des procédures qui doivent être reproductibles.

Restons vigilant… Comme le souligne Philippe Meirieu, il n'est pas question de n'enseigner que par situations-problèmes. On peut en revanche, mettre en place ce type de dispositif en pariant sur son effet de contagion : l'élève s'appropriera, en effet, d'autant mieux les savoirs qu'il sera capable de les comprendre comme "réponses à des problèmes".

Principaux conseils pour réussir la construction d’une situation problème 1) Commencer par formaliser l’objectif à atteindre, ou encore la compétence que vous souhaitez que l’élève acquiert.

Principaux conseils pour réussir la construction d’une situation problème 2) Ecrire la situation problème sous forme d’une question ou d’une phrase qui soit courte et claire.

Principaux conseils pour réussir la construction d’une situation problème 3) Concernant le matériel mis à disposition : soit les élèves demandent le matériel à l’enseignant, soit les élèves ont une liste de matériel,

Principaux conseils pour réussir la construction d’une situation problème 4) Les données fournies par le professeur pourront être sous forme d’image, de texte, ou d’expérience…

Principaux conseils pour réussir la construction d’une situation problème 5) Faire émerger les représentations des élèves, privilégier le travail individuel. Par la suite viendra la mise en commun. Prévoir un minutage approximatif de chacune des étapes dans le but de faire avancer l’ensemble des groupes à peu près à la même vitesse.

Principaux conseils pour réussir la construction d’une situation problème Exiger une conclusion qui permet de faire vérifier aux élèves qu’ils n’ont pas oublié la question posée au début. (Cela arrive très souvent !!)

La situation problème ou la démarche d’investigation étant « mangeuse de temps » il est nécessaire soit : De prévoir un résumé des connaissances à retenir qui tiendra lieu de cours. De faire une fiche de correction qui tiendra lieu de cours.