Travaux de recherche 

Brochure « Option Sciences, Option Démarches et Culture Scientifiques, Futurs Enseignements d’Exploration Méthodes et Pratiques Scientifiques : Travaux de l'équipe Enseignement Scientifique de l'IREM de Montpellier ». Publication de l'IREM de Montpellier.

Résumé : Cette brochure recueille les différents travaux réalisés de 2004 à 2010 au sein de l’IREM de Montpellier en relation avec les différents dispositifs pluridisciplinaires (notamment l'option sciences et l'option démarches et culture scientifiques) mis en place successivement en classe de seconde afin de « former à la démarche scientifique » et de « donner aux élèves le goût des sciences ».

Parmi les apports principaux de ce document sont à noter une analyse épistémologique assez détaillée des démarches scientifiques ainsi qu’une réflexion sur la transposition didactique dans les pratiques de classe des concepts épistémologiques dégagés. Ce matériel contribue ainsi à la formation des enseignants sur la démarche d’investigation.

Enfin, la brochure inclut trois ressources très documentées destinées à travailler les démarches scientifiques en classe, dans chaque discipline scientifique (mathématiques, sciences physiques et chimiques, sciences de la vie et de la Terre), tout en introduisant une perspective historique et épistémologique à même d’éclaircir ces démarches.

 

 

Article « Explicitation croisée des démarches d'investigation en sciences : un levier pour donner du sens et favoriser le dialogue entre disciplines scolaires ».

Cet article a été rédigé après expérimentation de la ressource interdisciplinaire « Vocabulaire scientifique et explicitation des démarches » élaborée en 2012 par l’équipe « Enseignement Scientifique » et disponible sur le site de l'IREM à l'adresse http://www. irem.univ-montp2.fr/Ressource-interdisciplinaire. Il situe le contexte de l'expérimentation et présente les résultats obtenus.

Résumé : A partir d'une modélisation du déroulement d'une démarche d'investigation et de l'identification des principales catégories épistémologiques mobilisées dans chaque discipline scientifique (mathématiques, physique et SVT), l'équipe IREM « Enseignement Scientifique » de Montpellier a conçu une activité destinée à amener les élèves à expliciter par eux-mêmes la nature des démarches qu'ils mettent en œuvre en cours de sciences. Cette expérimentation nous permet d'une part de renseigner les conceptions relatives aux démarches d'investigation. D'autre part, nous montrons que l'activité de métacognition, encore peu fréquente en contexte scolaire, rencontre une bonne adhésion de la part des élèves. Enfin, ce travail permet aux enseignants de développer un regard réflexif sur leur propre discipline en confrontation avec les champs scientifiques voisins, favorisant ainsi le dialogue entre disciplines scolaires.

Cet article est accepté pour publication dans la revue Repère IREM. Il paraîtra au sein du numéro 94 (ou 95).

 

 

Travaux sur les questions scientifiques socialement vives.

Les questions scientifiques socialement vives (QSSV) se rapportent en général à des savoirs de référence non stabilisés : il existe des débats (des controverses) entre spécialistes des champs disciplinaires impliqués, débats qui s'élargissent généralement à la sphère politique et conduisent à des débats de société. Dans le contexte scolaire, ces questions interpellent en général les pratiques sociales des acteurs scolaires (dans et hors de l’institution) et renvoient à leurs représentations sociales et à leurs systèmes de valeurs.

Les QSSV font l'objet de nombreuses recherches en sciences de l'éducation. Ces travaux mettent en avant différents enjeux éducatifs parmi lesquels :

  • former à l’exercice d’une citoyenneté scientifique : « former des personnes qui, informées sur les méthodes de recherche, sur leurs applications et éventuelles répercussions, soient capables de prendre des décisions argumentées lorsque les faits sont incertains et de participer aux débats »

  • motiver les apprentissages scientifiques grâce à la contextualisation produite par les QSSV : connections à l'actualité, participation de l'élève aux débats, la mise en avant des relations entre sciences et société donnant du sens aux savoirs scientifiques par une problématisation en rapport avec la vie de tous les jours

Les enjeux n'ont pas échappé aux décideurs : ainsi, en Sciences Physiques et Chimiques (SPC) et en Sciences de la vie et de la Terre (SVT), des exercices d'argumentation scientifique sur des problèmes généralement connectés à des QSSV sont proposés au baccalauréat en série ES et L. La mise en place s'étend également à la série S.

L'équipe IREM « Enseignement Scientifique » a ainsi élaboré un scénario pédagogique interdisciplinaire, en choisissant pour thème les OGM et plus précisément la récente controverse Séralini (septembre 2012), fortement médiatisée. Nous nous sommes tout d'abord mis d'accord sur les objectifs pédagogiques : il s'agit que les élèves soit à même

  • d'identifier une diversité de points de vue portés par des motivations différentes ;

  • de préciser leur « espace de calcul » de la controverse, c’est-à-dire les connaissances scientifiques qu'ils mobilisent ainsi que les incertitudes en jeu (dimension épistémique) ;

  • d'identifier les valeurs mobilisées et qui fondent leur(s) opinion(s) personnelle(s) sur la controverse (dimension axiologique).

L'étape suivante a été la réalisation d'un corpus de textes, que nous avons organisé selon 6 axes (l'expérience Séralini ; la controverse Séralini ; les OGM : principe et objectifs ; risques et problèmes liés à la culture d'OGM ; aspects législatifs ; enjeux et valeurs), chaque axe comprenant 3 à 4 documents, dont un support audiovisuel ou graphique (schéma). Chaque sous-corpus (relatif à un axe) est destiné à être travaillé par un groupe d'élèves.

Enfin, le scénario pédagogique a été affiné : élaboration de grilles d'analyse du corpus, mise au point d'un protocole de débat (ce qui inclut la discussion de la posture de l'enseignant, souvent délicate), conception des phases d'introduction et de conclusion de l'activité en relation avec les objectifs pédagogiques visés. Le recueil des données a également été discuté afin de permettre une analyse a posteriori.

L'activité, d'une durée de 4 heures (deux séquences de deux heures), a été expérimentée en juin, sur l'horaire du cours de philosophie et de l'Accompagnement Personnalisé. Les trois enseignants de sciences ont encadré chacun un groupe de débat composé de 10 élèves environ. L'expertise du professeur de philosophie a été sollicitée lors de la phase préalable d'étude de corpus. Le premier bilan s'avère très positif : nous avons pu constater une forte implication des élèves, qui nous pousse à réexpérimenter l'activité l'an prochain, plus tôt dans l'année scolaire afin de bénéficier du dynamisme créé.

 

Perspectives

Les travaux 2013-2014 de l'équipe IREM « Enseignement Scientifique » vont s'organiser autour de deux axes :

D'une part, la ressource interdisciplinaire « Vocabulaire scientifique et explicitation des démarches » (voir b) ci-dessus) sera réexpérimentée. Il s'agit également de mettre en œuvre certains prolongements du scénario pédagogique envisagés dans la dernière partie de l'article « Explicitation croisée des démarches d'investigation en sciences : un levier pour donner du sens et favoriser le dialogue entre disciplines scolaires », ce qui nécessite un travail complémentaire d'ingénierie.

D'autre part, les données (travaux d'élèves, enregistrements des débats) recueillies lors de l'expérimentation de la QSSV Séralini (voir c) ci-dessus) seront analysés. L'ensemble du matériel pédagogique sera ensuite formaté sous forme de ressource, en utilisant le système de documentation du SfoDEM (http://www.irem.univ-montp2.fr/ SFoDEM). Enfin, l'activité sera réexpérimentée, en isolant en amont une question de recherche en éducation à propos des QSSV. Cette question dirigera le protocole d'expérimentation.