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Quelques démarches utilisées en SVT Sabine BOBÉE – IA-IPR Orléans-Tours À l’iss

Quelques démarches utilisées en SVT Sabine BOBÉE – IA-IPR Orléans-Tours À l’issue de ses études au collège, l’élève doit s’être construit une première représentation globale et cohérente du monde dans lequel il vit. Il doit pouvoir apporter des éléments de réponse simples mais cohérents aux questions : « Comment est constitué le monde dans lequel je vis ? », « Quelle y est ma place ? », « Quelles sont les responsabilités individuelles et collectives ? ». Extraits du programme de SVT des classes de collège, BO août 2008 Au collège comme au lycée, il est souhaitable que les notions des programmes soient construites et non imposées (l’importance de l’argumentation, d’une part, et la proportion de celle apportée par le professeur et celle recherchée par l’élève, d’autre part, relevant de la liberté pédagogique de l’enseignant). Il s’agit de rechercher des explications relatives au monde réel et, dans (presque) tous les cas, de mettre en œuvre une démarche explicative. Au lycée, un des objectifs est la construction d’une culture scientifique commune fondée sur des connaissances considérées comme valides tant qu'elles résistent à l'épreuve des faits (naturels ou expérimentaux) et des modes de raisonnement propres aux sciences Extraits du préambule des programmes de SVT du lycée, BO du 29 avril 2010 Introduction De l’enseignement des SVT à la démarche explicative « On dira qu’il y a problème scientifique chaque fois que la réponse à une question ou la poursuite d’une action se heurte à des obstacles de nature diverse (moteurs, techniques, psychologiques…) débouchant sur la construction d’invariants (grandeurs, propriétés, relations qui se conservent). » Michel Develay Eveil scientifique et modes de communication. Paris INRP 1983 Au début de la séquence (qui peut correspondre à une séance ou à plusieurs), le professeur favorise le questionnement des élèves en choisissant une situation déclenchante appropriée. Le professeur guide les élèves dans leur questionnement de telle sorte que ceux-ci quittent leurs intérêts immédiats à propos de la situation déclenchante qui les a motivés pour accéder à une recherche moins circonstancielle, une recherche d’invariants de pensée. Cette recherche d’explication est initiée par la formulation d’un problème scientifique issue du questionnement des élèves. Introduction De l’enseignement des SVT à la démarche explicative « La démarche expérimentale, au-delà de la simple observation, contribue à une représentation scientifique, donc explicative, du monde. » « Dans la continuité de l’école primaire, les programmes du collège privilégient pour les disciplines scientifiques et la technologie une démarche d’investigation. Comme l’indiquent les modalités décrites ci-dessous, cette démarche n’est pas unique. Elle n’est pas non plus exclusive et tous les objets d’étude ne se prêtent pas également à sa mise en œuvre. » « Par ailleurs, au cours des quatre années du collège, chaque élève s’implique selon une démarche de projet dans des activités contribuant à développer sa responsabilité face à la santé et à l’environnement, ce qui constitue des occasions de développer son esprit d’initiative. » « En classe de troisième, comme dans les classes précédentes, l'enseignement des sciences de la vie et de la Terre met fortement l'accent sur la pratique d’une démarche scientifique, les manipulations et les expérimentations qui permettent de l'exercer, l’expression et l’exploitation des résultats des recherches. » Extraits du programme de SVT des classes de collège, BO août 2008 Introduction Les démarches dans les programmes du collège « La démarche d’investigation, déjà pratiquée à l’école primaire et au collège, prend tout particulièrement son sens au lycée et s’appuie le plus souvent possible sur des travaux d’élèves en laboratoire. » Extraits du préambule des programmes de SVT du lycée, BO du 29 avril 2010 « L’approche historique d’une question scientifique peut être une manière originale de construire une démarche d’investigation. » « Pratiquer une démarche scientifique (observer, questionner, formuler une hypothèse, expérimenter, raisonner avec rigueur, modéliser). » « La poursuite des objectifs de formation méthodologique implique généralement que l’on mette en œuvre une pédagogie active, au cours de laquelle l’élève participe à l’élaboration d’un projet et à la construction de son savoir. » Introduction Les démarches dans les programmes du lycée Dans les programmes des collèges et lycée, cinq démarches sont explicitement citées sous une forme ou une autre : • Démarche expérimentale • Démarche scientifique • Démarche d’investigation • Quelques autres • Démarche de projet • Démarche historique I II III • Démarches et tâche complexe Conclusion Introduction Sommaire « Sans hypothèse, c’est-à-dire sans une anticipation de l’esprit sur les faits, il n’y a pas de science, et le jour de la dernière hypothèse serait le dernier jour de la science ». « La méthode expérimentale, en tant que méthode scientifique, repose toute entière sur la vérification expérimentale d’une hypothèse scientifique ». Claude Bernard De façon simple, même si c’est restrictif, nous pouvons associer : • la notion de démarche scientifique à celle d’hypothèse • la notion de démarche expérimentale à celle d’hypothèse et d’expérience. La démarche expérimentale est donc une démarche scientifique parmi d’autres. Introduction De l’enseignement des SVT à la démarche explicative On peut résumer celle-ci de la façon suivante : On observe le réel, on se pose des questions à propos d’un phénomène ; on formule ensuite une hypothèse pour l’expliquer et on en déduit si possible toutes les conséquences logiques ; on conçoit et on met au point toutes les expériences possibles permettant de vérifier cette hypothèse et ses conséquences. Si une seule expérience contredit l’hypothèse ou une de ses conséquences, on ne peut pas formuler de règle générale. Si toutes les expériences confirment l’hypothèse et ses conséquences, on peut formuler une règle générale appelée loi qui sera valide jusqu’au moment où quelqu’un éventuellement démontrera qu’elle ne l’est plus. C’est une démarche hypothético-déductive Extraits de Activités scientifiques et technologiques Groupe national Classes-relais Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche O P H E R I C I - Qu'entend-t-on par démarche expérimentale ? La démarche expérimentale n'est -disons-le tout de suite- toutefois pas la seule démarche dite "scientifique". Cette investigation n'est pas toujours faisable ; certains objets, comme les étoiles, sont trop lointains et par là inaccessibles. Seules des observations sont possibles, le plus souvent l'emploi d'instruments ou d'enregistrements suppléent les défaillances de notre vue. Dans d'autres cas, les objets d'études peuvent être dangereux ou difficiles à manipuler, il faut se contenter de modèles et de simulations. Parfois l'expérimentation n'est pas souhaitable, elle irait à l'encontre de questions éthiques. Il en est ainsi en matière d'expérimentation humaine. En plus, un certain test expérimental pourrait gravement perturber le phénomène observé. On lui substitue des enquêtes, comme on les réalise en épidémiologie. Observations, mesures, enregistrements de données, modélisations et simulations, enquêtes sont également des démarches scientifiques. L'important est de pouvoir faire émerger des éléments observables ou quantifiables, de les confronter à des hypothèses, de pouvoir maîtriser la démarche pour éventuellement la reproduire et de pouvoir discuter tous résultats. Car rien n'est simple en matière de recherche scientifique. André Giordan http://www.unige.ch/fapse/SSE/teachers/giordan I - Qu'entend-t-on par démarche scientifique ? Problème scientifique, question Expérimentation Modélisation Observation Enquête Hypothèse Démarche expérimentale Démarches scientifiques 1. Le choix d'une situation - problème 2. L’appropriation du problème par les élèves 3. La formulation de conjectures, d’hypothèses explicatives, de protocoles possibles 4. L’investigation ou la résolution du problème conduite par les élèves 5. L’échange argumenté autour des propositions élaborées 6. L’acquisition et la structuration des connaissances 7. La mobilisation des connaissances – Réinvestissement, évaluation Extraits de l’introduction commune du programme de SVT des classes de collège, BO août 2008 Par commodité de présentation, sept moments essentiels ont été identifiés. L’ordre dans lequel ils se succèdent ne constitue pas une trame à adopter de manière linéaire. En fonction des sujets, un aller et retour entre ces moments est tout à fait souhaitable, et le temps consacré à chacun doit être adapté au projet pédagogique de l’enseignant. Ce canevas intègre une formulation d’hypothèse(s), dans ce cas la démarche d’investigation est donc une démarche scientifique, dans ce diaporama, nous l’appellerons donc démarche d’investigation scientifique. I - Qu'entend-t-on par démarche d’investigation ? Situation de départ Problème scientifique, question Synthèse – Débat argumenté Expérimentation conçue et réalisée par les élèves Réalisation matérielle (solution technique recherchée) Observation directe assistée Recherche sur des documents Enquête Visite Mise en forme des résultats – Production écrite Investigations scientifiques Structuration du savoir - Généralisation Savoir « provisoire » Savoir « établi » Nouveau problème, nouvelle question Hypothèse D’autres démarches d’investigation, dans le même esprit que les précédentes, mais en absence d’hypothèse (s), peuvent néanmoins s’appuyer sur des stratégies de résolution proposées par les élèves (observation, expérience « pour voir »,…). Nous les appellerons dans ce diaporama démarche d’investigation non scientifique. Cette démarche s’appuie sur le questionnement des élèves sur le monde réel et sur la résolution de problèmes. Les investigations réalisées avec l’aide du professeur, l’élaboration de réponses et la recherche d’explications ou de justifications débouchent sur l’acquisition de connaissances, de compétences méthodologiques et sur la mise au point de savoir-faire techniques. Extraits de l’introduction commune du programme de SVT des classes de collège, BO août 2008 I - Qu'entend-t-on par uploads/Science et Technologie/ quelques-demarches.pdf