Dmarches dinvestigation : Quels enjeux pour lenseignement des sciences physiques

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Démarche(s) dinvestigation Quels enjeux pour
lenseignement des sciences physiques ?

• Participe dun mouvement densemble visant à
  faire des sciences un élément de culture générale
  rendre lenseignement des sciences plus
  attractif, plus accessible
• Objectifs
• démarches, attitudes, image de la science /
  connaissances, savoir faire

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Démarche(s) dinvestigation

• Premières interrogations
• Se mettre daccord sur ce que lon entend par
  démarche(s) scientifique(s)
• Proposer des étapes pour le développement de
  compétences scientifiques chez les élèves

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Quels modèles de démarche(s) ? Point de départ
une situation-problème
APPRENTISSAGE Apprentissages cognitifs
Evolution des structures mentales
représentations du monde, formes de
raisonnement
CONTEXTE Problèmes réels , ayant une
signification sociale .
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Quels modèles de démarche(s) ?

• Point de départ une situation-problème
• Le choix dune situation-problème par le
  professeur
• analyser les savoirs visés et déterminer les
  objectifs à atteindre
• repérer les acquis initiaux des élèves
• identifier les conceptions ou les représentations
  des élèves, ainsi que les difficultés
  persistantes (analyse dobstacles cognitifs et
  derreurs)
• élaborer un scénario denseignement en fonction
  de lanalyse de ces différents éléments

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Quels modèles de démarche(s) ?

• Lappropriation du problème par les élèves
• recentrer sur le problème à résoudre
• travailler sur leurs conceptions initiales
• confrontation de leurs éventuelles divergences.
• Le guidage par le professeur ne doit pas amener à
  occulter ces conceptions initiales

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Quelles situations problèmes ?

• Erreurs, difficultés persistantes, obstacles
  cognitifs, conceptions, représentations.
• CONCEPTIONS, RAISONNEMENTS DU SENS COMMUN

• Electrocinétique
• modèle unifilaire
• courants antagonistes
• raisonnement séquentiel

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Quelles situations problèmes ?

• Erreurs, difficultés persistantes, obstacles
  cognitifs, conceptions, représentations.
• CONCEPTIONS, RAISONNEMENTS DU SENS COMMUN

• Chimie
• chaleur substance ?
• action du feu, dun acide sur
• changements détat, dissolutions

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Quels modèles de démarche(s) ?

• La formulation dhypothèses explicatives, de
  protocoles possibles
• Formulation dhypothèses par les élèves
• Elaboration dexpériences destinées à tester ces
  hypothèses
• Communication à la classe des hypothèses et des
  protocoles expérimentaux

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Quelques exemples en électricité
Première partie

Deuxième partie Identifier les bornes
dun générateur
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Objectifs Identifier les bornes dune pile

Travail à effectuer par les élèves - Se poser des
questions sur les causes de dysfonctionnement
dun balladeur - Proposer un protocole
expérimental permettant didentifier les bornes
dune pile (le matériel étant fourni) - Réaliser
lexpérience
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Objectif Fonctionnement dun circuit comportant
des dérivations

Travail à effectuer par les élèves - Proposer le
schéma dun circuit correspondant au lampadaire
de Gaston - Réaliser lexpérience
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Quelques exemples propriétés de la matière

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Objectif Savoir réaliser une pesée

• Travail à effectuer par les élèves
• Peser trois morceaux de sucre
• Peser la même masse de sucre en poudre

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Objectif Mesure du volume dun solide

• Travail à effectuer par les élèves
• Proposer un protocole expérimental
• Effectuer la mesure

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Objectif Test didentification de leau

Travail à effectuer par les élèves - Mettre
chacune des poudres en contact avec de leau - En
déduire que lune dentre elles permet, par le
changement de couleur, didentifier la présence
deau
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Objectif Combustible / air / flamme

• Travail à effectuer par les élèves
• Se poser des questions
• - Formuler et tester des hypothèses

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Quels modèles de démarche(s) ?

• Situation déclenchante /
• vie quotidienne, caractère ludique
• Questionnement formulation dun problème
• Elaboration dun protocole expérimental et
  réalisation dexpériences

• RECOMMANDATIONS
• Situation problème /conceptions
• Formulation et test dhypothèses

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Quels modèles de démarche(s) ?

• RECOMMANDATIONS
• Situation problème /conceptions
• Formulation et test dhypothèses

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Démarche(s) dinvestigation Quels enjeux pour
lenseignement des sciences physiques et
chimiques au collège ?

• Premières interrogations
• Se mettre daccord sur ce que lon entend par
  démarche(s) scientifique(s)
• Proposer des étapes

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Démarche(s) dinvestigation Quels enjeux pour
lenseignement des sciences physiques et
chimiques au collège ?

• Se mettre daccord sur ce que lon entend par
  démarche(s) scientifique(s)
• Produire, expliquer, prévoir un fait ou un
  phénomène
• Formuler, tester une hypothèse
• Utiliser, développer un modèle
• Mesurer une grandeur
• ..

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Démarche(s) dinvestigation Quels enjeux pour
lenseignement des sciences physiques et
chimiques au collège ?

• Se mettre daccord sur les compétences à
  développer
• Mobiliser ses conceptions, ses connaissances,
  pour
• expliquer ou prévoir un fait, formuler une
  hypothèse
• Concevoir, réaliser une expérience pour
• mesurer une grandeur, produire un fait, vérifier
  une prévision, tester une hypothèse.
• - Réaliser des observations

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Démarche(s) dinvestigation Quels enjeux pour
lenseignement des sciences physiques et
chimiques au collège ?

• Se mettre daccord sur les compétences à
  développer
• Expression française, argumentation, débat
• Mathématiques
• Schématisation
• Recherche dinformations

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Démarche(s) dinvestigation Quels enjeux pour
lenseignement des sciences physiques et
chimiques au collège ?

• Hors contrat
• Pratiques très diverses visant à motiver les
  élèves, les rendre actifs
• Démarche dinvestigation OEMI (Objet
  denseignement mal identifié)
• Affinement du contrat
• - Quels types de situations problèmes (vie
  quotidienne, conceptions) ?
• Quels éléments de démarches scientifiques ?
• Proposer des étapes dans le développement de
  démarches scientifiques
• Démarche dinvestigation OEBI (Objet
  denseignement bien identifié)
• Evolution des pratiques denseignement des
  sciences permettant de motiver les élèves, les
  rendre actifs et les former aux démarches de la
  science (sans oublier les connaissances !)