Motiver les élèves dans les apprentissages scientifiques

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Programme National d'Innovation 99-01. (PNI 3)
Monographie produite en juin 2001

Motiver les élèves dans les apprentissages scientifiques

Les objectifs de ce projet (faisant partie du volet scientifique du projet d'établissement) sont de développer la motivation, la curiosité, le travail personnel et des acquisitions suffisantes chez les élèves dans le domaine scientifique (dans le but de faciliter la réussite des élèves  au lycée ) en centrant les approches sur les démarches en sciences expérimentales et en technologie, à travers des activités pluridisciplinaires sur un thème commun.

Mots clés :

démarche, scientifique, technologique, interdisciplinarité, sciences de la vie et de la terre, physique, technologie, cycle central, autonomie, protocole

 

Académie de Lyon

Collège Lucie Aubrac, (REP de Givors)

Rue de Döbeln

69700 Givors

tél. : 04 78 73 72 86 – fax : 04 78 73 72 09 – mél : laurent.bessueille@ac-lyon.fr

Réf. : Françoise Kouzoubachian, professeur de Technologie

Pôle 1 : L'apprentissage des savoirs par la mise en projet Pôle 1 A : Mise en projet – 03_03_aubrac – juin 2001

 

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Remonter à l'en-tête Sommaire :

I - Présentation de l’action
II - Descriptif et déroulement du projet
III - Descriptifs de temps forts
IV - Quelques exemples d’activités en cours
V- Constats pour les élèves et les enseignants
VI - Suite a donner
VII - Annexes
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I - PRÉSENTATION DE L’ACTION

 

Cette action est le volet scientifique du projet d’établissement

 

Remonter au sommaire 1) le diagnostic de départ

 

Dans le cycle central

- non-maîtrise d’outils élémentaires mathématiques  ( proportionnalité, unités…)

- non réinvestissement de notions acquises de manière théorique dans les matières scientifiques

- manque de motivation et de curiosité

- difficultés à assumer un travail personnel régulier

 

A la sortie du collège

en classe de seconde dans les disciplines scientifiques :

- élèves en difficulté

- manque de motivation

- manque d’autonomie

 

Remonter au sommaire 2) Les objectifs pour les élèves

 

Donner du sens aux activités proposées

- en s'impliquant dans une activité scientifique

- en s'appropriant les démarches scientifique et technologique.

Acquérir des compétences transversales.

Produire un travail personnel à la maison.

 

Remonter au sommaire 3) Les objectifs pour les professeurs

 

- Rendre les élèves plus motivés et plus curieux

- Les rendre capables d’acquérir les démarches scientifique et technologique (analyser, choisir, décider, réaliser, restituer)       (annexe)

- Les rendre capables de mettre en œuvre ces démarches

- Les rendre capables de formaliser la suite des opérations réalisées

- Améliorer les résultats scolaires.

 

Le but général est d'améliorer les résultats scolaires et de renforcer le niveau scientifique à l’issue du collège.

 

Remonter au sommaire 4) Modalités

 

Nous avons choisi :

- de mener ce projet avec les six classes du niveau 5e avec des réinvestissements envisagés en 4e et 3e

- l'interdisciplinarité entre Sciences et Vie de la Terre, Physique, Technologie (les 9 professeurs)

- de constituer des groupes d'élèves identiques pour les 3 matières (2 classes ð 3 groupes d'environ 16 élèves)

- de retenir un thème commun de travail, l’eau.

 

 

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II - Descriptif et déroulement du projet

 

Sur 2 années : 1999 – 2001

 

Remonter au sommaire 1) - DESCRIPTIF de la 1ère ANNÉE

 

1 : Une 1ère sortie fin octobre à "La Maison du Rhône" sur le thème « le fleuve et les sens » pendant la semaine de la science.

 

2 : Une intervention de la FRAPNA en mars en séance d’1h30 sur "le cycle de l’eau, les eaux usées et leur traitement" avec diverses animations (vidéo, expériences sur matériel pédagogique, …)

 

3 : Une sortie effectuée sur le thème «  Eau potable, eau usée »  en avril à la zone de captage des eaux de Grigny et à la station d’épuration de Chasse.

 

Cette dernière sortie a été préalablement préparée par un travail en classe dans les 3 matières :

- en technologie : à partir d’une cassette vidéo sur les systèmes automatisés

- en biologie : expérience sur la filtration et la retenue de l’eau pour comprendre ce qu’est une nappe phréatique et sa création

- en physique : recherche par l'Internet sur le traitement de l’eau usée puis lecture et construction d’organigramme

 

Après la sortie, les élèves ont effectué un travail de bilan, questionnaire, et compte rendu dans chaque matière.

 

4 : L'exposition sur l’eau (de la Cité de la Villette)  dans le hall d’entrée du collège avec réponses à un questionnaire.

 

5 : Dans le cadre des cours tout au long de l’année la démarche technologique a été mise en évidence pendant le déroulement des scénarios prévus au programme.

 

 

Remonter au sommaire 2) ÉVOLUTION DU PROJET EN 2ème ANNÉE

 

Le bilan à la fin de la 1ère année a été :

- trop d’activités extérieures interdisciplinaires nous ont fait perdre des heures de cours au  détriment du programme et des compétences à acquérir

- difficultés à trouver des temps de concertation pour les 9 enseignants

- difficultés d’évaluation des acquis des élèves dans ces différentes activités.

 

Nous avons donc modifié le contenu des actions :

- suppression de certaines activités (sorties, expositions…)

- thème de l’eau conservé avec maintien de la sortie des stations de pompage et d’épuration (point fort de la 1ère année)

- implication plus grande de l’élève dans son environnement géographique à travers le thème « La rivière m’a dit » en liaison avec la FRAPNA, comportant 2 sorties au bord du cours d’eau "le Mornantet" sur le temps de cours, avec

en physique, des relevés de paramètres physiques de l’eau

en SVT, des observation de la faune et de la flore

l'exploitation des données relevées à ces occasions sous forme de tableaux et graphiques en cours de technologie.

- une mise  en évidence plus fréquente des démarches scientifique et technologique même en dehors du thème de l’eau

+ dans le scénario "montage et emballage" en technologie

+ dans l’utilisation des heures Vie de Classe sur les résultats scolaires

+ dans la recherche et réparation de pannes en électronique

+ dans l'unité tableur/grapheur en technologie.

 

 

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III - DESCRIPTIFS DE TEMPS FORTS

 

Remonter au sommaire 1) « Le Mornantet m’a dit »

 

a) Objectifs :

- Les objectifs du projet « sciences ».

- Cette action permettra, à nos élèves de cinquième, de s’approprier et de mieux connaître, donc de mieux respecter, leur environnement immédiat (le Mornantet est un petit ruisseau des monts du lyonnais passant juste derrière le quartier des Vernes et le collège).

 

b) Descriptif :

Durant les séances de 2 heures de sciences physiques et de S.V.T., les élèves se rendront en groupe (16 élèves ) à pied, en mars 2001 sur les bords du Mornantet pour y effectuer des mesures physiques ( largeur, profondeur, vitesse du courant, température de l’eau) et des mesures chimiques ( pH , taux de nitrates, dureté, turbidité de l’eau) à l’aide de la valise « La rivière m’a dit…. » de la F.R.A.P.N.A.

 

Un deuxième volet est prévu en S.V.T. directement sur l’environnement proche du collège ou de l’élève : le Mornantais, sa faune et sa flore ( les physiciens du collège ayant  déjà travaillé au cours de sorties et de TP sur les qualités de l’eau de cette rivière voisine traversant le quartier). Les biologistes vont observer les différentes plantes se développant sur les berges ainsi que les animaux vertébrés et invertébrés dans ce milieu de l’eau douce. Les élèves pourront recueillir des spécimens, observés ensuite en classe et conservés ensuite en aquarium ou vivarium. L’étude de l’action humaine interviendra à nouveau avec l’observation de l’empierrement pour le maintien des berges évitant les risques d’inondation et d’effondrement. Les conditions climatiques des semaines passées n’ont pas permis encore de réaliser cette phase du travail qui reste à faire d'ici la fin de l'année.

 

Ce travail sera complété par un certain nombre de renseignements concernant l’ensemble des lieux traversés par ce ruisseau (source, villages traversés, agriculture pratiquée, dénivellation, affluents, confluent, etc …) pouvant donner lieu à la réalisation de cartes, schémas, photos, graphiques.

Cela pourra déboucher sur une monographie concernant le Mornantet et mise à la disposition des élèves au C.D.I et sur des publications sur le site web du collège.

Des prolongements de cette action pourront être envisagés, par exemple :         recherche sur l’Internet concernant la pollution des eaux de surface de la région (site de l’agence de l’eau R.M.C.) et comparaison avec les relevés effectués dans le Mornantet.

 

Remarque : ce type de travail peut amener l’élève à s’intéresser de  plus près aux aménagements effectués aussi bien autour du Gier qu’autour du Rhône, des projets futurs pouvant s’orienter dans ces directions.

  

Remonter au sommaire 2) Sortie S.D.E.I. : Distribution et épuration de l’eau

 

Dans le cadre du projet scientifique des 5ème, une sortie sur le thème « L’eau à Givors, du pompage à l’épuration » a été organisée au cours de 3 ½ journées ( avec 2 classes différentes à chaque fois, c'est à dire en tout 9 groupes  de 15 à 18 élèves).

Ces visites sur le site de la S.D.E.I. et à la station d’épuration de Chasse ont eu lieu en présence d’intervenants professionnels.

Un travail en amont et / ou en aval a permis de préparer et d’exploiter cette sortie en technologie, en sciences physiques et en sciences de la vie et de la terre (pour ces deux dernières disciplines s’ajoutaient  les étapes de l’assainissement et le cycle des eaux usées).

 

En S.V.T., une séance préalable de travaux pratiques réalisés en classe a permis d’expliquer pourquoi il est possible de pomper l’eau potable à Givors compte tenu du sous-sol et de l’environnement industriel.

A l’issue de la sortie, un bilan sur les nappes phréatiques, la distribution de l’eau potable et l’assainissement des eaux usées a été fait. La place de l’Homme dans le cycle de l’eau  a été mise en évidence permettant aussi de montrer l’importance du comportement citoyen.

 

En technologie, cette sortie a permis d’illustrer la partie du programme sur les automatismes (les stations de pompage et d’épuration étant automatisées). Les élèves ont eu des observations guidées par un questionnaire à faire pendant les visites, ont vu une cassette vidéo en complément, puis une structuration en a été faite en cours.

Ils ont ainsi pu repérer les différents constituants d’un système automatisé (parties commande et opérative, actionneurs et capteurs, etc…)

 

En physique, aucune préparation n’a été faite avant la sortie. Le jour de la visite, les élèves avaient un questionnaire à remplir.

Objectifs  de la sortie :

- Connaissance des cycles « distribution de l’eau potable » et « retraitement  des eaux usées »

- Développer les capacités des élèves à traduire sous forme d’organigrammes, le cycle de l’eau et le fonctionnement d’une usine de retraitement.

- Investir des connaissances de physique, par exemple : Le passage d’un mélange hétérogène à un mélange homogène. Décantation et filtration dans l'obtention de l’eau potable

- Restitution en aval des acquis de la sortie.

Observations :

L’attitude des élèves a été dans l’ensemble très positive aussi bien sur le plan pédagogique que comportemental : petits groupes bien encadrés avec un travail précis à faire et des intervenants qui savaient s’adapter au public.

L’interdisciplinarité a été particulièrement mise en avant durant toute la sortie.

Après cette visite, au cours d’une interrogation écrite classique, on a pu constater que les élèves, à 90%, faisaient la différence entre le cycle de l’eau potable et celui des eaux usées.

 

 

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IV - QUELQUES EXEMPLES D’ACTIVITÉS EN CLASSE

 

Remonter au sommaire 1) Une séance de tableur en Technologie

 

Nous sommes partis du livre de physique de 5e. Les élèves ont construit avec l’aide d’étiquettes prises sur des bouteilles d’eaux minérales (naturelles ou gazeuses) un tableau simple regroupant les éléments constitutifs de plusieurs eaux.

Ils ont ensuite fait plusieurs graphiques différents selon qu’ils comparaient plusieurs eaux ou qu’ils mettaient en évidence les proportions des différents constituants dans une seule eau.

Puis en traitement de texte, ils ont recopié quelques lignes du livre de physique relatif à ce sujet et ont inséré dans le texte tableau et graphiques, puis imprimé.

 

Il est à noter que les classes qui avaient fait le cours correspondant en physique avant cette séance en technologie ont très facilement réalisé ce travail. Dans la seule classe qui n’avait pas pu bénéficier avant du cours de physique, cette séance a été beaucoup plus difficile pour les élèves.

  

Remonter au sommaire 2) Scénario « Montage et emballage » en Technologie

 

Objectifs :       

Atteindre les compétences du programme de technologie de 5ème

Mettre en œuvre et acquérir la démarche technologique

Conditions :             17 élèves, 1 professeur,  6 séances d’1h30 en salle spécialisée.

Description : La classe étudie une entreprise de référence pour découvrir son activité et son organisation.

A l’image de l’entreprise chaque classe est chargée du montage et de l’emballage d’une série de produits.

La classe se transforme en 4 services qui travaillent en parallèle : 2 bureaux d’étude (réalisation de la notice d’utilisation du produit, conception de l’emballage), 1 bureau des méthodes (réalisation de la gamme de montage) et 1 service gestion des stocks. Le professeur présente la démarche technologique, puis à chaque groupe son cahier des charges.

Dans un travail préalable chaque groupe s’approprie le but du service.

Les élèves réalisent leur travail puis le présentent. La classe est alors prête à monter et emballer avec leur notice la série de produits.

A chaque étape la classe doit essayer d’être le plus près possible de la pratique de l’entreprise de référence. Le décalage est systématiquement pointé par le professeur pour permettre aux élèves de se construire une image réelle du monde industriel.

 

Si certains élèves mettent en place assez naturellement la démarche technologique faisant preuve d’imagination, de rigueur, d’investissement personnel sachant travailler en groupe et réalisant une vrai recherche de solutions, beaucoup se précipitent pour résoudre le problème posé et produisent un travail inexploitable pour la suite du scénario. Ils ne perçoivent qu’une partie du cahier des charges qui leur est fixé et se contentent d’un travail "bâclé".

On rencontre 3 attitudes chez les élèves :

 - positive, autonome, efficace

 - inefficace sans l’intervention fréquente du professeur qui doit pointer chaque contrainte du cahier des charges fixé

 - négative, improductive et parfois gênante pour le fonctionnement de la classe.

Le travail de groupe n’est pas inné, le professeur doit les aider à apprendre à s’organiser et  partager le travail.

Peu d’élèves arrivent à expliquer clairement leur démarche. Pour permettre une meilleure acquisition, la mise en situation de démarche technologique doit être répétée le plus souvent possible soit en situation de travail individuel soit en diminuant au maximum l’effectif des groupes.

   

Remonter au sommaire 3) « Le Mornantet » en Physique

 

Nous avons essayé d’analyser quelques séances, travaux pratiques ou sorties pédagogiques et d’en tirer des enseignements sur le mode de raisonnement des élèves. A-t-il évolué au cours de l’année ? Commencent-ils à acquérir une certaine démarche scientifique ? Et surtout, qu’en restera t-il pour les années à venir ?

Lors d’une première séance, les élèves ont été placés face à un mode opératoire, concernant différentes pesées à effectuer. Il est à préciser que dans ce cas, ce ne sont pas les élèves qui ont établi le protocole expérimental pour répondre à un problème. La démarche était inverse, puisqu’il s’agissait d’exécuter un travail déjà défini et d’exploiter ensuite correctement les résultats pour en tirer des conclusions.

Le mode opératoire consistait à peser un récipient vide, puis à le repeser après y avoir ajouté successivement 50 cm3 d’eau, d’alcool et de cyclohexane.

Par la différence des masses du récipient vide et plein, les élèves devaient trouver la masse de 50 cm3 de chacun des produits, observer que cette masse variait d’un produit à l’autre, puis calculer la masse de 1litre de chacun des produits.

On s’est très vite aperçu que les élèves avaient beaucoup de difficultés à suivre le mode opératoire. Cela peut paraître assez normal dans la mesure où ils le faisaient pour la première fois, du moins en sciences physiques. Mais il est tout de même important de remarquer leur manque d’autonomie.

Chaque groupe avait sur sa paillasse tout le matériel nécessaire, chaque pesée était numérotée (masse m1=…, masse m2=…) et malgré ces conditions, le professeur devait intervenir individuellement pour redonner les consignes, rassurer sans doute.

           

Le deuxième problème rencontré est la difficulté à exploiter les résultats. Autrement dit : « on a mesuré m1, on a mesuré m2, et maintenant, qu’en fait-on ? ».

Les élèves ont, semble-t-il, du mal à trouver le fil conducteur (le sens), lorsqu’on leur donne une série de manipulations ou de mesures à effectuer. En fait, l’intérêt, le but de la séance, leur échappent souvent. Ils aiment les travaux pratiques mais n’en retiennent que l’aspect « bricolage », voire même « jeu ». Sans doute sont-ils encore un peu jeunes pour réaliser qu’une séance de TP est un support pour le cours, visant soit à vérifier une hypothèse, soit à effectuer des mesures pour en tirer une conclusion.

L’aspect positif est de leur faire constater par eux-mêmes certains phénomènes et d’éveiller leur curiosité. Petit à petit, l’idée vient tout de même à quelques uns que, pour montrer par exemple que la masse est conservée lors d’une dissolution, « on pourrait le faire pour voir ». Reste alors à définir un protocole expérimental. Comment va t’on s’y prendre ? C’est la deuxième étape de l’apprentissage et là encore il faut être patient car leur démarche est assez confuse.

 

Un autre aspect de l’approche scientifique des élèves peut être étudié lors de sorties pédagogiques. Nous avons, en particulier, emmené plusieurs groupes au bord d’une rivière voisine, le Mornantet, afin d’y effectuer plusieurs mesures et prélèvements.

Avant cette sortie, un travail préliminaire leur avait été demandé, pour situer la rivière dans son contexte géographique. D’une manière générale, cette étape n’a pas été très bien traitée, les élèves n’ayant pas fait beaucoup d’efforts pour obtenir les renseignements et compléter les cartes.

En ce qui concerne la préparation plus concrète de la sortie, ils ont eu aussi un peu de mal à élaborer une technique pour mesurer la largeur, la profondeur, la vitesse du courant, leurs propositions étant souvent trop compliquées à mettre en œuvre, ou trop fantaisistes, en tout cas pas très réalistes, mais des idées intéressantes ont tout de même émergé. Pour mesurer la profondeur, ils ont eu l’idée de plonger un bâton dans l’eau et de mesurer ce qui était mouillé, par exemple. Sur le terrain, nous avons pu constater des comportements beaucoup plus positifs. En effet, ces enfants connaissaient la rivière, proche de chez eux ; certains y étaient venus pêcher. En tous cas, elle leur était familière et ils avaient l’impression d’être en terrain connu, beaucoup plus que lors d’un cours théorique. Un certain nombre d’élèves, peu intéressés par les activités purement scolaires, ont été très efficaces pour effectuer des mesures, faisant preuve d’ingéniosité. Ils ont même pu parfois tirer tout de suite des conclusions sur la profondeur, la vitesse du courant, la propreté des lieux.

 

Une fois rentrés en classe, nous leur avons fait faire des analyses sur l’eau prélevée (pH, taux de nitrates, dureté, turbidité) et pour cela, ils disposaient de fiches leur décrivant le mode opératoire. Et de nouveau, nous nous sommes trouvés confrontés aux mêmes problèmes que lors des séances de travaux pratiques : difficultés à exploiter un document, manque d’autonomie.

En ce qui concerne l’interprétation des résultats, ce fut également décevant. Pour ne citer qu’un exemple, lorsque le pH mesuré était de 7, quelques-uns uns ont noté qu’il était neutre et seulement 2 ou 3 groupes ( sur 5) ont conclu que cela était favorable à la vie aquatique, alors qu’ils disposaient d’un document leur expliquant les conséquences  du pH sur  la faune et la flore.

Nous avons donc pu, cette fois encore, remarquer la difficulté des élèves à passer de l’observation pratique à l’analyse du résultat et à la conclusion qui en découle. L’exploitation d’un document leur pose également problème.

 

Ce genre d’expérience a toutefois le mérite de valoriser le savoir-faire et l’ingéniosité de certains élèves qui sont mal à l’aise en classe mais qui s’épanouissent dans des activités plus concrètes et se montrent très intéressés et très motivés.

  

Remonter au sommaire 4) Séance de préparation de la sortie S.D.E.I. en S.V.T.

 

En classe, au cours d’une séance de travaux pratiques, les groupes ont appliqué une démarche scientifique en problématisant : comment l’eau est-elle pratiquement potable ? Profitant d’un environnement propice (une carrière de gravier et une nappe phréatique alimentant 72 communes de la région), les élèves ont cherché les hypothèses pouvant répondre à cette question. Après discussion et réflexion, deux ont été retenues. L’expérience a permis de prouver quelle était la bonne et d’arriver à la conclusion satisfaisante. De plus, les préacquis de 6e sur le cycle de l’eau ont été revus, la nappe phréatique représentant un maillon de la chaîne.   ( voir annexe )

La plupart des élèves ont suivi correctement la démarche pour arriver aux résultats escomptés. La partie orale du cours a permis à tous de s’exprimer. La synthèse écrite a été réalisée en commun pour devenir partie intégrante du cours.

 

Le jour de la sortie qui s’est déroulée sur une demi-journée pour deux classes, les élèves ont visité une station de pompage de l’eau et une station d’épuration. Les intervenants, hommes de terrain, qui avaient rencontré l’équipe pédagogique préalablement, ont repris, particulièrement à la station de pompage, le même cheminement que celui utilisé lors des expériences en classe et le même vocabulaire scientifique que le cours.

De la formation de la nappe dans certaines conditions à l’assainissement des eaux usées, en passant par le pompage de l’eau,  son traitement et sa distribution, les élèves dans leur ensemble ont compris le trajet de cet élément essentiel de la vie. Ils ont pu intégrer au cycle naturel de l’eau l’action humaine sous plusieurs de ses formes. Par contre, ils ont toujours du mal à différencier l’eau potable puisée dans la nappe et traitée (par précaution la plupart du temps) et l’eau propre sortant de la station d’épuration et déversée dans le fleuve voisin.

 

Aussitôt après la sortie, les élèves avaient deux questionnaires à compléter : l’un en sciences physiques et l’autre en technologie. En S.V.T., un compte-rendu succinct leur était demandé, illustré grâce aux documents récupérés et s’appuyant sur la place de la maison de l’élève par rapport aux deux stations visitées. Là, les difficultés posées par l’écrit ressortent aussitôt : les élèves habituellement en échec se retrouvent devant le mur infranchissable de cet écrit soit parce qu’ils ne le maîtrisent pas soit qu’ils doivent le réaliser hors du temps scolaire et sans encadrement. La motivation créée par la préparation et la réalisation de la sortie s’amoindrit pour environ une moitié des élèves quand il faut passer à un travail personnel.

 

 

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V - Constats pour les élèves et les enseignants

 

Pour les élèves, ce projet nous a permis d’avoir les élèves en groupe dans les 3 matières  ( 2 classes = 3 groupes ) l’atmosphère et le fonctionnement des cours ainsi que le suivi des élèves ont été améliorés.

Dans ce type d’activités, nous fonctionnons fréquemment en groupe et les élèves ont besoin d’un minimum d’autonomie. Nous pouvons observer essentiellement 3 attitudes de la part des élèves :

- ceux qui ont de bons ou d’assez bons résultats scolaires sont très motivés et participent bien

- ceux qui ne sont pas très « classiquement scolaires » s’engagent davantage dans l’activité et  ont une attitude  très positive

- ceux qui ne travaillent pas ou qui ne savent pas s’organiser s’y retrouvent mal dans ce cadre plus souple

 

En 2ème année, nous n’avons pas retrouvé en 4e la motivation que les élèves avaient en 5e.

  

Pour les enseignants, ce projet a permis à nos 3 disciplines de prendre une place importante dans l’établissement et a facilité l’obtention de moyens matériels.

Le cadre P.N.I. contraignant nous a permis d’aller au bout de l’expérience et d’avoir un accompagnateur dont l’aide a été très précieuse et très efficace.

 

Le fait de travailler ensembles à 3 matières et 9 professeurs pendant 2 ans nous a fait découvrir mutuellement nos programmes, et a permis l’intégration plus rapide de nouveaux collègues pour ces matières dans l’établissement.

 

Ce projet nous a tous fait évoluer. Nous avons pris conscience des similitudes dans nos démarches  (scientifique et technologique)  et cela nous permet de mieux l’expliquer aux élèves à les 2 démarches sont affichées dans toutes les salles de S.V.T., Physique et Technologie et nous y  faisons référence car elles sont maintenant présentes à notre esprit.

Ex : parler de la démarche scientifique pendant un cours de technologie à l’occasion de recherche de pannes dans des circuits électroniques : les élèves sont visiblement  à l’écoute et  sensibilisés.

 

Nous avons aussi évolué sur notre lecture des programmes. Il y a une apparente contradiction entre le fait de faire le programme et de passer du temps à une activité qui motive les élèves mais qui allonge le temps passé sur ce thème au détriment d’une autre partie du programme. Mais les élèves acquièrent visiblement des compétences dans ces activités nouvelles, et il nous semble nécessaire de poursuivre notre expérience pour pointer plus finement ces compétences.

 

Nous n’avons pas non plus encore résolu la difficulté de l’évaluation à travers cette nouvelle façon de travailler.

 

 

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VI - Suite a donner

 

Étendre la démarche mise en place en 5e, en 4e puis en 3e pour retrouver notre but de départ : la réussite de nos élèves en seconde.

 

Le réinvestissement des deux démarches  en classes de 4e nous semble la priorité, sans thème commun (comme en 5e) mais dans un travail pluridisciplinaire. Nous devons notamment améliorer la prise de conscience de ces démarches par les élèves et chercher comment évaluer l’impact de ce travail dans l’esprit des élèves.

 

Pour poursuivre efficacement cette recherche, il nous semble indispensable d’avoir le même accompagnement  que pendant ces 2 années.

 

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VII - Annexes

1) La démarche scientifique :

03_03demscience.jpg (36150 octets)

2) La démarche technologique :

03_03demtech.jpg (17289 octets)

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3) Séance de préparation de la sortie s.d.e.i. en S.V.T.

Utilisation de la démarche expérimentale

Observation : L’eau qui sort du robinet est buvable.

Problème : l’eau a une histoire et comment dans cette histoire est-elle rendue potable ? Revoir le cycle de l’eau.

Hypothèse : La roche du sous-sol la filtre ; Revoir carrière du Garon : gravier formé de galets, sable et argile.

Expérience : protocole

 03_03exp.jpg (13187 octets)

 Conclusion : Le sable contenu dans le gravier filtre l’eau en la purifiant, l’argile retient cette eau. L’hypothèse est validée.

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 4) sortie s.d.e.i. physique : un questionnaire

 

NOM, Prénom .......................................................   5ème  .......

 

 Sortie  «  S.D.E.I. » : eau potable, eau usée                NOTE : ......./ 20

 

Réponds aux questions ci-dessous concernant la visite sur le site de la S.D.E.I. et à la station d’épuration de Chasse.

Ce questionnaire noté est à rendre pour la séance de physique qui suivra la visite.

 

Site de la  S.D.E.I.  ( eau potable )

           

1/ Que signifie le terme « S.D.E.I. »? ..........................................................................................................…………………………….

......................................................................................................................................………….

 

2/ Où est captée l’eau qui arrive jusqu’à notre robinet ? Qu’as-tu vu ?

.......................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................………………………………………………………………………………….

 

3/ Où est stockée l’eau captée avant d’être distribuée aux habitations ?

..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................

 

Station d’épuration  ( eau usée )

 

4/ De quoi sont constituées les eaux usées ? (  3 exemples )

.................................................................................................................................................................................………………………………………………………………………………….

..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................

 

5/ Où vont les eaux  usées qui partent des  habitations ?

…..............................................................................................................................................................................…………………………………………………………………………………

…..............................................................................................................................................................................…………………………………………………………………………………

 

6/ Pourquoi a t-on besoin d’épurer les eaux usées ?  …...................................................................................................................................................

…...................................................................................................................................................

…...................................................................................................................................................

 

7/ Cite 3 traitements que subissent les eaux usées à la station d’épuration et explique brièvement en quoi ils consistent.

…...................................................................................................................................................

…...................................................................................................................................................

…...................................................................................................................................................

 

 

 

 

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 5) Une fiche d’analyse de cours

 

COMPTE-RENDU DE SÉANCE N° 1

 

Matière : sciences physiques ; groupe : 16 élèves de 5me ; date : novembre 2000 ; durée : 1h

 

Lieu : la salle spécialisée

 

Nombre et qualité des adultes présents :

Le professeur

 

Thème abordé :

Comment prouver que l’air contient de la vapeur d’eau ?

 

Objectifs:

1- Découverte des différentes étapes de la démarche expérimentale

2- Différence entre affirmation et preuve

3- Apprendre à exposer aux autres ce que l’on a fait ou trouvé

4- Apprendre à préparer, à conduire une expérience, puis à en rédiger un compte rendu (schématisation, texte)

 

Organisation de la séance :

1- La classe est divisée en groupes, la question est posée collectivement

2- Chaque groupe discute afin de déterminer un protocole expérimental et établit une liste du matériel nécessaire ( ce dernier est entreposé à l’écart sur un chariot)

3- Chaque groupe réalise son expérience et vérifie ainsi si elle permet de répondre à la question posée

4- Chaque groupe fait un compte-rendu sur une grande fiche

5- Chaque groupe présente son travail à la classe et cette dernière discute de la validité de l’expérience

Répartition du temps : 1- 2 : 20 min, 3 : 15 min, 4-5 : 20 min

 

Ce qui été réellement fait :

 Les étapes 1-2-3-4 ont été réalisées sauf en pour un groupe, par contre la présentation du travail a été reporté à la séance suivante pour tous les groupes

 

Observations :

Difficultés rencontrées :

1- le passage à l’écrit, aussi bien pour le protocole, que pour le compte-rendu

2- La schématisation pas toujours claire pour les autres

Bonus :

1- Le questionnement entre les élèves

2- La discussion au moment de la présentation

 

Remonter au sommaire Liste des membres de l'équipe ayant réalisé cette monographie :

GAUTIER Gisèle, SVT
KOUZOUBACHIAN Françoise
ARTAUD Aymeric, sc. physiques
BESSUEILLE Laurent
GAILLARD Michèle
IMBERT Bernard, sc. physiques
FERCZERWINSKI Emmanuel
QUENNESON Dominique, SVT
GILLET Nathalie, sc. physiques

 

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