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Les membres du groupe ont animé en 2012-2013 un stage inscrit au PAF

Développer et valoriser des compétences complexes par la résolution de problèmes au collège et au lycée

 

Objectifs pédagogiques

  • Favoriser la prise d’initiative et l’autonomie des élèves
  • Mettre en œuvre des séquences d’investigation et une démarche expérimentale
  • Inciter les élèves à résoudre des problèmes en leur proposant des dispositifs qui les responsabilisent et qui favorisent la communication mathématique à l’oral et l’écrit
  • Réflexion sur les compétences en jeu et sur l’évaluation par compétences

 

Présentation des contenus de la formation

Pour cette formation, le problème suivant a été cherché dans 63 classes en janvier et février 2013 :
La dalle d’Anubis
L’archéologue Howard Carter a découvert le 4 novembre 1922 dans le tombeau de Toutankhamon les règles d’un jeu utilisé pour découvrir lequel de ses conseillers était le plus habile. Deux joueurs sont dans une pièce avec des dalles au sol. Sur la dalle dans l’angle Nord-Est se trouve la statue d’Anubism: celui qui s’arrête sur cette dalle va dans le monde des morts et perd.
Le premier joueur semet sur la dalle qu’il veut. Puis le second joueur se met également sur une dalle de son choix. Les joueurs jouent à tour de rôle. Celui qui joue quitte sa dalle, qui alors s’effondre, entrainant avec elle toutes les dalles situées au sud, à l’ouest et au sud-ouest. Il se place sur une dalle restante. Saurez-vous être le plus habile ?

  • Outils théoriques pour asseoir la pratique de la mise en œuvre de situations de recherche
  • Les participants à cette formation sont sollicités pour mettre en œuvre différents dispositifs de résolution de problèmes
  • Accompagnement à la mise en œuvre des dispositifs en classe
  • Partage d’expérience sur la mise en œuvre de résolution de problèmes en groupes
  • Faire évoluer les pratiques pédagogiques des stagiaires vers un enseignement rendant l’élève plus actif (travail collaboratif, travail en groupes, débat scientifique, narration de recherche)
  • Faire collaborer des classes entre elles dans la durée pour chercher un problème qui demande une modélisation mathématique ; utilisation d’une plateforme via internet pour les échanges.
  • Présentation des ressources disponibles sur la partie du site de l’IREM dédié à la résolution collaborative de problèmes

 


Description de la modalité :

  • Travail en présentiels (2 journées) en ateliers
  • Travail d’accompagnement des enseignants dans leurs classes pendant 5 semaines.
  • Réflexion sur la gestion de la classe lors de travaux de groupes
  • Compte-rendu des expérimentations effectuées entre les deux présentiels et regard réflexif sur les pratiques
  • Résolution d'un problème ouvert par les stagiaires, afin de prévoir les conditions propices à une recherche efficace dans les classes

 

Un nouveau stage a été proposé et accepté au Plan Académique de Formation 2013-2014 sous un format
hybride H2 (deux jours en présentiel et une journée à distance) :

Résolution collaborative de problème au collège et au lycée : travail en groupe, échanges entre classes.

Texte dans le volet.

 

 

La finalité des travaux du groupe 1er degré est de produire des documents à destination des enseignants.
Il s’agit principalement de réfléchir, d’élaborer des séances d’enseignement sur un thème donné, puis de mettre en œuvre ces séances dans les classes, et enfin de formaliser les fiches de travail qui seront mises en ligne sur le site de l’IREM et relayées par le site du GDM.
L’objectif est que ces ressources soient utilisées, soit directement par les enseignants, soit dans le cadre de
la formation initiale ou continue.

L’équipe IREM Science a poursuivi son travail d’ingénierie épistémo-pédagogico-didactique afin de produire des ressources sur les démarches d’investigation en relation avec chaque discipline. L’accent est mis sur l’histoire des sciences de la discipline avec un questionnement épistémologique (sans pour autant donner un cours théorique d’épistémologie), ce qui conduit à une appréciation générale des points communs entre les démarches scientifiques disciplinaires. Les ressources produites ont été documentées sur le format du SfoDEM afin d’en favoriser la mutualisation. Le contenu épistémologique a été détaillé dans la fiche professeur de la ressource en présentant un scénario adapté afin que l’activité soit menée dans l’esprit d’une épistémologie moderne de type socio-constructiviste (Fourez 2001) et que le professeur puisse, autant que faire se peut, tenir un discours sur la pratique de la science sans introduire de notions théoriques difficiles d’accès ou sur lequelles il n’est pas formé (faire de l’épistémologie comme M. Jourdain fait des vers...). Le but est justement de sortir des travers identifiés par Mathy (1997) dans les manuels scolaires actuels. Cela répond à la définition de la culture scientifique telle qu’elle est donnée dans le rapport PISA 2006 et contribue à une véritable « alphabétisation scientifique » au sens de Fourez. Références : Fourez. G. La construction des sciences. De Boeck, 2001. Mathy, Ph. Donner du sens au cours de sciences. Des outils pour la formation éthique et épistémologique des enseignants. De Boeck, 1997.
  • BONNET-PHILIP Brigitte
  • BOUDON    Marie-Claude
  • BOUDON-AUTEROCHE    Chantal
  • CORTELLA Anne
  • DUMOULIN    Joanna
  • GASTAL    Sophie
  • GISPERT Roland
  • GRANIER    Laetitia
  • LARGUIER Mirène
  • MERLOT    Sylvie
  • MONIRA    Stéphane
  • REY    Karine
  • SABLAYROLLES    Marie
  • SABY Nicolas
  • SALZE    Cathy
  • VALOUR    Florence
  • VOGEL    Sophie

 

 

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.

  • Ces travaux s'insèrent pleinement dans les objectifs du plan académique de développement des sciences et technologies, présenté le mercredi 5 juin à l'UM2 :
  • Ce plan définit la « culture scientifique » comme « celle que tout citoyen doit posséder pour être en mesure de comprendre le monde qui nous entoure et vivre pleinement sa vie de citoyen avec un regard critique et éclairé ».
  • Le plan souligne l'importance de la démarche d'investigation : « il s'agit de développer et de favoriser les démarches scientifiques authentiques qui rendent l'élève acteur de sa propre formation ».
  • Des « projets pluridisciplinaires voire interdisciplinaires » sont particulièrement encouragés.
  • Parmi les actions envisagées pour que l'élève soit « conscient des enjeux et valeurs de la science », le plan envisage « une approche plus épistémologique des savoirs abordés »
  • Enfin, les travaux de l'équipe IREM « Enseignement Scientifique » viendront dans les années à venir appuyer la formation initiale des enseignants dispensée dans le Master MEEF second degré porté par l'ESPE. En effet, afin de répondre aux programmes d’enseignement des sciences du secondaire qui prônent des approches pluridisciplinaires (socle commun de connaissances et de compétences, introduction commune aux disciplines scientifiques au collège, enseignement d'exploration « méthodes et pratiques scientifiques », travaux personnels encadrés, ...), une unité d’enseignement « projet scientifique pluridisciplinaire » est mise en place dans la nouvelle habilitation. Cette UE propose de former les futurs enseignants à l’analyse critique, l’élaboration et la mise en œuvre, d’un projet scientifique pluridisciplinaire. L'expertise de l'équipe IREM « Enseignement Scientifique »et son ancrage dans le terrain qui permet d'articuler la réflexion didactique avec les pratiques effectives sera un atout pour la formation. Plusieurs animateurs de l'équipe IREM « Enseignement Scientifique » seront formateurs dans la nouvelle UE « projet scientifique pluridisciplinaire ».