Enseignement scientifique de première L et ES 13 janvier 2012 Dominique Courtillot IA-IPR SPC Florence Godard IA-IPR de SVT 1

Planning Plénière interactive Intervention des IA-IPR SPC/SVT Grandes lignes du nouveau programme / ancien Exemple(s) de nouvelle démarche d’enseignement Exemple de progression commune SPC et SVT Travail en ateliers (8 personnes au maximum par groupe) Correction de copies Construire un sujet 0 Construire une séquence d’enseignement (SVT + SPC)

L’enseignement Les textes disponibles Réglementaires: Bulletin officiel spécial n° 9 du 30 septembre 2010 (arrêté du 21-7-2010 - J.O. du 28-8-2010 - NOR : MENE1019645A) : programme d'enseignement spécifique de sciences en classe de première des séries économique et sociale et littéraire Ressources pour faire la classe DGESCO sur eduscol

Introduction des programmes officiels « Cet enseignement de sciences est construit non pas comme une simple juxtaposition de deux disciplines mais comme une étude de thèmes par l’approche croisée de la chimie, de la physique, des sciences de la Terre et des sciences de la vie afin d’offrir un enseignement global. En même temps, chaque discipline a des apports indépendants, originaux et spécifiques. » (idem anciens programmes) « Afin de faciliter la réorientation entre les séries ES, L et S au cours ou à la fin de l’année de première, les programmes de sciences des séries ES et L, d’une part, et de la série S, d’autre part, permettent de faire acquérir des connaissances et des compétences dont certaines sont voisines. » (notion de « passerelle » de la réforme des lycées). »

En continuité avec le collège et la 2nde poursuivre: la construction de la culture scientifique et citoyenne - la contribution à la construction de compétences

Culture scientifique Des connaissances sans encyclopédisme pour comprendre des situations de la vie courante les liens entre sciences, technologie et société Une pratique de la démarche scientifique pour comprendre comment se fait la science (distinguer dogme et connaissance scientifique) pour développer la capacité à raisonner rigoureusement Ex de situation de la vie courante: y a –t-il un risque à consommer des aliments issus d’OGM? Ex de lien entre sciences, technologie et société? Liens entre production et consommation à l’échelle globale. Les techniques de cultures intensives, la production, la consommation et l’empreinte écologique L’empreinte écologique est une mesure de l’impact des activités humaines sur le milieu naturel. Le concept d'empreinte écologique est apparu lors du Sommet de la Terre de Rio, en 1992, dans un article du Professeur d'économie William Rees de l'Université de la Colombie-Britannique, intitulé "Empreinte écologique et capacités raisonnées de la planète : ce que la science économique urbanologique laisse de côté". Exprimée en hectares (ha) par personne et par an, l'empreinte écologique est un outil qui évalue la surface nécessaire pour produire tout ce que consomme un individu ou une population pour son alimentation, son habitation, ses déplacements… ainsi que pour absorber les déchets rejetés.

La construction de compétences Une compétence s’entend comme un ensemble de ressources (connaissances, capacités, attitudes) que l’élève mobilise pour réaliser une tâche complexe, si possible proche d'une situation réaliste, et dont on ne lui fournit pas la démarche de résolution: un focus sur: l’attitude critique vis-à-vis de l'information et des savoirs pour être un citoyen exerçant son libre arbitre. les capacités à communiquer à l’écrit et à l’oral à travers des synthèses, des commentaires et des argumentations

Approche globale d’un thème Centré sur des questions en lien avec la vie courante et les questions de société Réponses qui convoquent la chimie, la physique, la biologie la géologie. Chaque discipline contribue à l’édification du savoir nouveau dans un tout cohérent: approche systémique. Chaque discipline participe à la consolidation de savoir-faire et d’attitude en lien avec la problématique. Consolidation de compétences à l’aide des deux enseignements Une convergence des disciplines : Une approche systémique : prendre conscience de la multiplicité des approches, s’interroger de façon à multiplier les éclairages, rechercher des explications dans différents domaines avant d’en confronter les implications. On rejoint ainsi les sciences économiques et sociales, les mathématiques, l’histoire-géographie, l’éducation civique, juridique et sociale par exemple

Une difficulté à surmonter Le programme liste les notions Ces notions ne constituent pas une succession de titre du plan de cours…car telles qu’elles, n’introduisent pas nécessairement une problématique ancrée dans la vie courante ou un problème de société.

Une difficulté à surmonter: Trouver l’approche culturelle, systémique: on ne peut plus faire: TP 1 : organisation de l’œil TP2 : l’organisation de la rétine TP3 : de la rétine au cerveau Mais tous ces points seront traités

Une proposition du document ressources: représentation visuelle Comment l'œil produit une image du monde qui nous entoure? Comment la rétine permet d’obtenir une image précise? Comment les couleurs sont obtenues dans la vision humaine? Comment la vision des couleurs s’est construite chez les primates? Comment les couleurs sont obtenues? Comment le cerveau permet la perception de l'image? Comment la perception visuelle est transmise et perturbée par les drogues?

Une proposition du document ressources: nourrir les hommes Pratiques alimentaires collectives et perspectives globales Une agriculture pour nourrir l’humanité / sols, semences, eau Une agriculture pour nourrir l’humanité / engrais et pesticides Elevage et pisciculture pour nourrir l’humanité Une agriculture durable : solutions alternatives Une nourriture de qualité grâce à la science et à la technologie lien vers le document problématiques nourrir les Hommes

Utilisation des livres élèves Utiliser des documents et construire une activité évaluée en classe à titre formatif Exemple oxydation aliment activité 1 Avoir un esprit critique sur les livres : les changements de finalité de cet enseignement ne sont pas toujours pris en compte par les auteurs

L’évaluation « L'épreuve anticipée du baccalauréat ne doit pas être un objectif en soi mais une boussole guidant les apprentissages et les évaluations qui les jalonnent » En cours d’apprentissage "formative ou sommative, l’évaluation doit permettre de tester les compétences de l'élève et donc son aptitude à appréhender une problématique en lien avec les sciences et ce, de manière raisonnée." Pour préparer les épreuves anticipées

Epreuve de baccalauréat 2012 Épreuve écrite anticipée  Durée 1 h 30 L'épreuve permet d'évaluer les connaissances des candidats, leur capacité à les utiliser en situation, ainsi que leur capacité à exploiter des documents et à argumenter. La mobilisation des connaissances et la mise en œuvre d'un raisonnement critique reposent sur des questions scientifiques en relation avec la vie courante ou avec une question sociétale. L'épreuve comprend trois parties. Deux parties ne peuvent pas concerner le même thème. .

Epreuve de baccalauréat (suite) Partie 1 portant sur l'un des deux thèmes communs aux sciences de la vie et de la Terre et aux sciences physiques et chimiques : « Représentation visuelle » ou « Nourrir l'humanité »  L'évaluation porte sur les acquis de ces deux disciplines. Cette partie est notée sur 8 points. L'élève doit présenter une argumentation scientifique portant sur des questions de société, sur les avantages et limites des avancées scientifiques et technologiques ou sur des problématiques de santé ou de développement durable. Il fait preuve d'esprit critique. Dans ce cadre, il est amené à mobiliser ses connaissances. Cette réflexion prend la forme d'un commentaire rédigé et s'appuie sur un à trois documents, supports du questionnement et de la construction des éléments de réponse. Ces documents présentent des données scientifiques et/ou relatives à des faits d'actualité

Le commentaire argumenté Pas de paraphrase ; Pas un simple résumé ; Pas une simple synthèse ; Une interprétation personnelle… Pas une opinion à donner mais une argumentation à construire qui nécessite une: Identification du statut des documents; critique du (des) document(s) (validité scientifique des documents à interroger) Exploitation rigoureuse du (des) document(s) Ajout de connaissances Définition claire de la problématique Rédaction rigoureuse

Le commentaire argumenté Exemples dans les sujets zéro 1)Un agriculteur du village utilise 175 kg/ha d’azote pour ses cultures de pommes de terre. Développez une argumentation pour le convaincre de diminuer cet apport d’azote aux cultures. 2) La conservation des aliments pose des problèmes en termes de santé individuelle et publique. Vous rédigerez un article de presse visant à sensibiliser les consommateurs à cette question et notamment à les convaincre d’adopter des attitudes responsables entre l’achat d’un steak haché surgelé et la consommation de celui ci, cru ou cuit, pour préserver leur santé. 3) A l’aide des documents et de vos connaissances, développez l’argumentaire du guide pour convaincre Monsieur X de l’utilité de cette mesure de préservation de l’œuvre, et du fait que sa perception incomplète pourrait résulter d’un problème au niveau de sa rétine. Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances personnelles (qui intègrent entre autres les connaissances acquises dans différents champs disciplinaires).

Le commentaire argumenté Aide à la correction: Un outil fourni dans les ressources pour enseigner EXTRAIT de l’INTRODUCTION des RESSOURCES pour ENSEIGNER

Le débat argumenté Entraîner le plus souvent possible l’élève à l’argumentation: Ex: les nouvelles techniques chirurgicales de traitement des dysfonctionnements visuels (traitement de la presbytie, implantation de rétine artificielle…) Ex: enjeux de la production d’aliments issus de la culture d’OGM

Epreuve de baccalauréat (suite) Partie 2 portant sur l'un des deux thèmes suivants : Le thème spécifique aux sciences physiques et chimiques, « Le défi énergétique ». Le thème commun aux sciences de la vie et de la Terre et aux sciences physiques et chimiques qui n'a pas fait l'objet de la question de la première partie. L'évaluation porte sur les acquis de sciences physiques et chimiques. Cette partie est notée sur 6 points. Partie 3 portant sur l'un des deux thèmes suivants : Le thème spécifique des sciences de la vie et de la Terre, « Féminin/masculin ». Le thème commun aux sciences de la vie et de la Terre et aux sciences physiques et chimiques qui n'a pas fait l'objet de la question des deux précédentes parties. L'évaluation porte sur les acquis des sciences de la vie et de la Terre. Cette partie est notée sur 6 points.

Epreuve de baccalauréat (suite Pour chacune des parties 2 et 3, le sujet peut s'appuyer sur des documents ou non. Le questionnement peut être ouvert et demander une réponse rédigée ou prendre la forme d'un questionnaire à choix multiple (dans ce cas chaque question est proposée avec au moins une réponse juste). Quelle que soit la forme adoptée, l'évaluation peut porter sur les connaissances et/ou leur utilisation ainsi que sur la mise en œuvre d'un raisonnement.

Les QCM Pourquoi ce type d’évaluation? Le lien avec l’enseignement supérieur Evaluer des capacités de raisonnement en levant l’obstacle de la rédaction Exigence de l’équité de correction Balayage plus large des domaines évalués (mais ciblage des connaissances et capacités) En SVT, la communauté des professeurs et inspecteurs manifeste souvent une relative méfiance vis à vis de l’interrogation de type QCM. Ce mode d’évaluation est a priori jugé sommaire, et il est soupçonné de ne conduire qu’à une évaluation pointilliste des connaissances, plus proche du jeu télévisé que de la réelle évaluation. L’objectif de ces quelques lignes est d’indiquer pourquoi l’introduction d’une dose, d’ailleurs modeste, d’évaluation sous forme de QCM est envisagée et comment la mise en oeuvre en est prévue de façon à se prémunir contre les éventuels inconvénients de cette modalité. Le QCM dispense l’élève de la recherche d’un vocabulaire ou d’un style adéquat, il peut concentrer toute son attention sur la pertinence de la réponse. Le QCM prend ainsi en compte des modes de raisonnement diversifiés (disjonction, élimination de cas) et valorise la prise d’initiative et l’esprit critique. Le QCM contribue à l’équité par l’uniformité, la simplicité et l’objectivité de sa correction ce qui élimine certains obstacles mis en évidence par la docimologie : le correcteur peut modifier son comportement en cours de correction et évaluer différemment des réponses identiques.

Les QCM Comment les concevoir en cohérence avec les attendus du BAC? Objectifs: Evaluer des connaissances Evaluer du raisonnement: compréhension (interprétation de données) et explication (résolution de problème) Principes de base: Pas un simple exercice basique de mémoire La réponse nécessite un raisonnement de l’élève Les QCM ne sont donc pas destinés à vérifier des connaissances à un niveau très bas, ils ne font pas uniquement appel à la mémoire. Les QCM peuvent faire appel à une activité intellectuelle éventuellement de niveau élevé. Dans un QCM, l’élève doit comprendre, suivre, voire conduire un raisonnement pour répondre correctement, mais il n’a pas à l’expliciter. Ainsi on peut dissocier la capacité à raisonner de celle d’en écrire la formalisation

Concevoir un bon QCM une amorce (énoncé et/ou question) qui définit le problème ou une situation donnée et pose une question relative à ce problème. Un ensemble de réponses : elles comprennent la solution correcte (la bonne réponse) et des solutions incorrectes appelées distracteurs (les réponses fausses).

Règles de rédaction d’un QCM Unicité et importance de l’objectif de chaque question. Rigueur et concision de l’énoncé. La bonne réponse est incontestablement exacte et la seule possible parmi le choix de propositions (si possible 4). Place aléatoire de la bonne réponse tout au long du questionnaire. Les propositions sont homogènes, les plus courtes possibles: placer le plus d’informations dans le texte introductif (amorce). Tous les distracteurs (réponses fausses) sont plausibles, crédibles et pertinents mais faux; ils s’appuient sur les erreurs classiques des élèves. Chaque question est indépendante, au sens où elle n'aide pas à répondre à une autre question du questionnaire. 1- chaque question porte sur un seul objectif important d'apprentissage; elle pose un problème unique 2- on recherche le langage le plus simple et le plus clair possible ; on évite les longueurs excessives et on rédige à la forme affirmative 5-Les propositions sont homogènes dans leur contenu, leur forme et leur structure grammaticale ; on les rend les plus courtes possible en plaçant le plus d’informations possible dans l’amorce, notamment en sciences avec l’emploi du langage spécifique ; le niveau de langue est déterminant dans la réussite de l’élève.

QCM: conclusion Intégrer le QCM dans la formation des élèves: Évaluations diagnostique, formative Préparation de contrôle Introduction à un thème: émergence de représentations, lancer un débat… Exemple de réalisation avec un logiciel (hotpotatoes ou Moodle) : Vrai / faux. Outil de formation, quelques conseils : Rédiger des questions d’activités sous forme de QCM Faire construire une question par chaque binôme (avec feedback) Mais bien revenir sur les bonnes réponses Ne pas négliger l’impact de l’exposition à des mauvaises réponses et à leur possible mémorisation Conclusion : L’appui sur des QCM dans les pratiques d’évaluation est à développer en lien avec une formation des élèves à ce mode d’évaluation lors des épreuves du baccalauréat. On peut envisager leur utilisation en évaluation bilan ou diagnostique mais aussi en préparation de contrôle, en autocorrection ou comme point de départ de discussion avec les élèves. En effet, il ne faut pas négliger l’impact en formatif de l'exposition des élèves à des affirmations fausses qu'ils risquent de mémoriser. Pour Skinner « toute solution fausse, dans un test à choix multiple, augmente la probabilité qu’un étudiant extraie un jour de sa mémoire défaillante la réponse incorrecte au lieu de la réponse correcte » (Leclercq, 1986). Mais il ne faut pas à l’inverse négliger le fait que les QCM permettent aux élèves les plus en difficulté dans la maîtrise de la langue de répondre "parce qu'ils passent plus de temps à réfléchir qu'à écrire". Il s’agit donc d’une modalité parmi d’autres qu’il convient de proposer parmi les diverses formes d’évaluation déjà largement proposées. La difficulté d'écrire des questions et propositions exemptes d'ambiguïté ("subtilité" du QCM) est réelle. Leur conception gagne à relever d’un travail en équipe au sein des établissements.

Mutualisation académique 1) S’inscrire sur le Moodle académique http://moodle.ac-montpellier.fr Login et mot de passe de la messagerie académique 2) s’inscrire Clé d’inscription : 1ESL

Vrai / faux avec feedback Argumentation de la réponse juste

Vrai / faux avec feedback Indications pour corriger son erreur RETOUR

retour Problématiques du thème • nourrir 9 milliards d’humains, • développer les cultures pour nourrir l’humanité, en maîtrisant les impacts sur l’environnement et la santé, • développer l’élevage et la pisciculture pour nourrir l’humanité, en maîtrisant les impacts sur l’environnement et la santé, • envisager des solutions alternatives, • transformer et conserver les aliments. Vers une agriculture durable au niveau de la planète « Pratiques alimentaires collectives et perspectives globales » 1 séance • Approche historique commune des pratiques alimentaires en fonction des besoins physiologiques (de la survie au plaisir) • Etude des impacts environnementaux : cultures intensives et élevage (données et études FAO) • Expliciter l’histoire de la chimie « du bouillon » (d’après Chimie et Alimentation, EDP sciences, 2010) • Etude d’un dossier : spiruline « Une agriculture pour nourrir l’humanité / sols, semences, eau » 1 séance • Mesure de la rétention des ions dans un sol • Mesure de la qualité d’une eau • Choix d’une semence « Une agriculture pour nourrir l’humanité / engrais et pesticides » 2 séances • Dosage d’un pesticide ou d’un engrais • Marée verte • Dossier tomate, algue… au choix « Elevage et pisciculture pour nourrir l’humanité » 1 séance • Dossier : lait • Dossier : tilapia, porc… au choix « Une agriculture durable : solutions alternatives » 2 séances • Agriculture raisonnée (approche commune)/ impact environnemental – études FAO • Eléments de chimie verte (pesticide vert ?) • Débat OGM • Quelle alimentation demain (étude de cas : apport protéique des insectes…) ? « Une nourriture de qualité grâce à la science et à la technologie » 2 séances • Etude de l’action de l’oxygène, antioxydants alimentaires • Transformation alimentaire : émulsion • Etude de données sur le goût et la couleur • Dosage des nutriments dans un aliment (lait, fromage…) • Dossier : techniques de conservation retour

EXTRAIT de l’INTRODUCTION des RESSOURCES pour ENSEIGNER L'épreuve anticipée du baccalauréat ne doit pas être un objectif en soi mais une boussole guidant les apprentissages et les évaluations qui les jalonnent. Il s’agira dans cette épreuve, dans le cadre de questions scientifiques autant que possible en relation avec la vie courante ou avec une question sociétale, de problématiques de santé ou de développement durable, de tester les capacités de l'élève à : mobiliser des connaissances, exploiter des documents présentant des données scientifiques et/ou relatives à des faits d’actualité, dégager les avantages et les limites des avancées scientifiques et technologiques, faire preuve d’esprit critique, argumenter, rédiger un commentaire. L’évaluation du commentaire reposera donc sur les critères suivants : La présence, la qualité et la formulation d’une argumentation ; La présence et le respect d’une problématique ; La justesse, la complétude et la pertinence des éléments scientifiques : Prélevés dans les documents, Apportés par l’élève à partir des connaissances acquises dans l’enseignement scientifique ; La présence d’autres apports scientifiques et/ou issus d’autres champs (économiques, géographiques, littéraires, artistiques etc.) ; La qualité de la rédaction et le respect du type de texte attendu. La grille suivante propose des éléments d’appréciation de la production d’un commentaire argumenté dans le cadre de l’épreuve d’enseignement scientifique au baccalauréat :

RETOUR Argumentaire satisfaisant Argumentaire non satisfaisant Aucun argumentaire Les éléments scientifiques sont présents associés à des éléments culturels ; ils permettent de répondre à la problématique. La réponse est organisée sous forme d’un argumentaire correctement rédigé Intégrant des éléments scientifiques solides mais sans éléments culturels Ou Intégrant des éléments scientifiques incomplets mais avec des éléments culturels solides Des éléments culturels et des éléments scientifiques solides et bien choisis Des éléments culturels et des éléments scientifiques incomplets ou mal choisis Mais des éléments culturels ou des éléments scientifiques corrects Pas d’éléments culturels, pas d’éléments scientifiques 5 points 4 points 3 points 2 points 1 point 0 point RETOUR