Conception de protocoles par les élèves dans le cadre de travaux pratiques en sciences expérimentales : une étape de la démarche d'investigation

Pourquoi cette formation ? L’importance de la phase de conception de protocole dans le cadre de la conduite d’un travail d’investigation Les difficultés de construire de telles situations dans la classe CoPEX, un projet de recherche sur la question de la conception de protocoles dans l’enseignement des SPC et SVT

Vos expériences…

Des thèmes variés SVT : SPC : 6° : les besoins des végétaux 5° : respiration, 2° : réponse de l’organisme à l’effort ; besoins en gaz des cellules ; contrôle de l’activité cardiaque par le système nerveux ; besoins nutritifs des cellules ; maintien des caractères cellulaires au cours des divisions ; SPC : 4° : les couleurs, variation de la masse lors d’une dissolution 2° : en optique sur la réfraction, calcul du volume d’une goutte d’eau 2° : en chimie, sur les tests de présence d'espèces.

Des points positifs Pédagogiques motivation, investissement de l’élève, implication des élèves (« tous les élèves ont produit quelque chose ») efficacité des élèves lors de la manipulation réinvestissement des connaissances de la semaine précédente Didactiques compréhension du problème, compréhension de l’objectif du protocole (la question du sens) permet de mettre en évidence des problèmes de logique chez les élèves (apprentissage par l’erreur) validation ou invalidation du protocole par l’expérimentation Epistémologique réalisation complète le la démarche scientifique, mise en évidence de ce qu’est une conséquence vérifiable, (point de vue épistémologique) à associer à la démarche d’investigation sur le long terme

Des difficultés pour les élèves : cerner ce qu’est une hypothèse difficulté à imaginer le protocole, découragement cerner l’objectif pour pouvoir prévoir les résultats penser au témoin, notion de témoin ne faire varier qu’un seul facteur à la fois oublier des étapes difficultés de l’EXAO ; une mauvaise connaissance du matériel à utiliser

Des difficultés pour l’enseignant guider les élèves difficulté de faire émerger le principe du protocole comment orienter les élèves sans leur donner le protocole (guidage des élèves, certains s’égarent) la présence du matériel oriente les protocoles des élèves déviation possible vers des protocoles désirés par les élèves mais non pertinents gérer l’imprévu que faire des protocoles non réalisables ? production de protocoles non pertinents (ne permettant pas de conclure) production de protocoles non prévus par le professeur organiser et gérer la classe : gestion du temps (souvent TP chronophage) gestion de la motivation (trop ou pas assez) et de l’excitation des élèves gestion d’un groupe avec plusieurs activités gestion de l’hétérogénéité de la compréhension des élèves gestion de la mise en commun (fastidieuse) matériel dangereux, assurer la sécurité

Des objectifs… Préciser la notion de protocole expérimental en sciences expérimentales – une formation pluridisciplinaire Identifier/élaborer des outils permettant de construire des situations d’apprentissage dans lesquelles les élèves peuvent s’engager dans un travail de conception de protocole de manière autonome.

Des modalités… Durée : 30 heures Présence : 3 demi-journées de 13 h30 à 17 h30  le 20 janvier, à l’IUFM  le 10 mars, à l’INRP  le 31 mars, à l’IUFM Travail personnel Essentiellement entre la séance 2 et 3 : réalisation d’une séance de conception de protocole  possibilité de valider des compétences du C2I   Expérimentation dans vos classes : intervention possible d’un formateur du groupe et rapport de celui-ci. Vous aurez tous une appréciation à l’issue de ce projet.

Un programme… le 20 janvier, à l’IUFM Mise en situation « élève » : conception d’un protocole de mesure d’angle facial Analyse de la situation de classe Travail à réaliser sur une séance dans sa discipline le 10 mars, à l’INRP Présentation du projet de recherche et du logiciel développé Analyse de traces d’élèves Élaboration d’une séance pour sa discipline le 31 mars, à l’IUFM Réalisations croisées des séances produites Synthèse

Un site pour récupérer les informations utiles http://eductice.inrp.fr http://eductice.inrp.fr/EducTice/projets/corise/copex/formation

Aujourd’hui… 1h30 - Conception d’un protocole expérimental : mesure de l’angle facial d’un crâne d’Homininé 45mn - Analyse de la séance réalisée : identification des caractéristiques de la séance qui permettent de rendre les élèves autonomes. 1h00 - Synthèse : mise en commun (une diapo par groupe) des travaux réalisés et construction d’une grille 20mn - Présentation du travail à réaliser pour la séance suivante