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Conception de protocoles par les élèves dans le cadre de travaux pratiques en sciences expérimentales : une étape de la démarche d'investigation. Pourquoi cette formation ?. L’importance de la phase de conception de protocole dans le cadre de la conduite d’un travail d’investigation

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Conception de protocoles par les élèves dans le cadre de travaux pratiques en sciences expérimentales :une étape de la démarche d'investigation


Pourquoi cette formation
Pourquoi cette formation ? travaux pratiques en sciences expérimentales :

  • L’importance de la phase de conception de protocole dans le cadre de la conduite d’un travail d’investigation

  • Les difficultés de construire de telles situations dans la classe

  • CoPEX, un projet de recherche sur la question de la conception de protocoles dans l’enseignement des SPC et SVT


Vos exp riences
Vos expériences… travaux pratiques en sciences expérimentales :


Des th mes vari s
Des thèmes variés travaux pratiques en sciences expérimentales :

  • SVT :

    • 6° : les besoins des végétaux

    • 5° : respiration,

    • 2° : réponse de l’organisme à l’effort ; besoins en gaz des cellules ; contrôle de l’activité cardiaque par le système nerveux ; besoins nutritifs des cellules ; maintien des caractères cellulaires au cours des divisions ;

  • SPC :

    • 4° : les couleurs, variation de la masse lors d’une dissolution

    • 2° : en optique sur la réfraction, calcul du volume d’une goutte d’eau

    • 2° : en chimie, sur les tests de présence d'espèces.


Des points positifs
Des points positifs travaux pratiques en sciences expérimentales :

Pédagogiques

  • motivation, investissement de l’élève, implication des élèves (« tous les élèves ont produit quelque chose »)

  • efficacité des élèves lors de la manipulation

  • réinvestissement des connaissances de la semaine précédente

    Didactiques

  • compréhension du problème, compréhension de l’objectif du protocole (la question du sens)

  • permet de mettre en évidence des problèmes de logique chez les élèves (apprentissage par l’erreur)

  • validation ou invalidation du protocole par l’expérimentation

    Epistémologique

  • réalisation complète le la démarche scientifique, mise en évidence de ce qu’est une conséquence vérifiable, (point de vue épistémologique)

  • à associer à la démarche d’investigation sur le long terme


Des difficult s pour les l ves
Des difficultés travaux pratiques en sciences expérimentales :pour les élèves :

  • cerner ce qu’est une hypothèse

  • difficulté à imaginer le protocole, découragement

  • cerner l’objectif pour pouvoir prévoir les résultats

  • penser au témoin, notion de témoin

  • ne faire varier qu’un seul facteur à la fois

  • oublier des étapes

  • difficultés de l’EXAO ; une mauvaise connaissance du matériel à utiliser


Des difficult s pour l enseignant
Des difficultés travaux pratiques en sciences expérimentales :pour l’enseignant

  • guider les élèves

    • difficulté de faire émerger le principe du protocole

    • comment orienter les élèves sans leur donner le protocole (guidage des élèves, certains s’égarent)

    • la présence du matériel oriente les protocoles des élèves

    • déviation possible vers des protocoles désirés par les élèves mais non pertinents

  • gérer l’imprévu

    • que faire des protocoles non réalisables ?

    • production de protocoles non pertinents (ne permettant pas de conclure)

    • production de protocoles non prévus par le professeur

  • organiser et gérer la classe :

    • gestion du temps (souvent TP chronophage)

    • gestion de la motivation (trop ou pas assez) et de l’excitation des élèves

    • gestion d’un groupe avec plusieurs activités

    • gestion de l’hétérogénéité de la compréhension des élèves

    • gestion de la mise en commun (fastidieuse)

    • matériel dangereux, assurer la sécurité


Des objectifs
Des objectifs… travaux pratiques en sciences expérimentales :

  • Préciser la notion de protocole expérimental en sciences expérimentales – une formation pluridisciplinaire

  • Identifier/élaborer des outils permettant de construire des situations d’apprentissage dans lesquelles les élèves peuvent s’engager dans un travail de conception de protocole de manière autonome.


Des modalit s
Des modalités… travaux pratiques en sciences expérimentales :

  • Durée : 30 heures

  • Présence : 3 demi-journées de 13 h30 à 17 h30

     le 20 janvier, à l’IUFM

     le 10 mars, à l’INRP

     le 31 mars, à l’IUFM

  • Travail personnel

    Essentiellement entre la séance 2 et 3 : réalisation d’une séance de conception de protocole

     possibilité de valider des compétences du C2I

  • Expérimentation dans vos classes : intervention possible d’un formateur du groupe et rapport de celui-ci.

    Vous aurez tous une appréciation à l’issue de ce projet.


Un programme
Un programme… travaux pratiques en sciences expérimentales :

  • le 20 janvier, à l’IUFM

    Mise en situation « élève » : conception d’un protocole de mesure d’angle facial

    Analyse de la situation de classe

    Travail à réaliser sur une séance dans sa discipline

  • le 10 mars, à l’INRP

    Présentation du projet de recherche et du logiciel développé

    Analyse de traces d’élèves

    Élaboration d’une séance pour sa discipline

  • le 31 mars, à l’IUFM

    Réalisations croisées des séances produites

    Synthèse


Un site pour r cup rer les informations utiles
Un site pour récupérer les informations utiles travaux pratiques en sciences expérimentales :

http://eductice.inrp.fr

http://eductice.inrp.fr/EducTice/projets/corise/copex/formation


Aujourd hui
Aujourd’hui… travaux pratiques en sciences expérimentales :

  • 1h30 - Conception d’un protocole expérimental : mesure de l’angle facial d’un crâne d’Homininé

  • 45mn - Analyse de la séance réalisée: identification des caractéristiques de la séance qui permettent de rendre les élèves autonomes.

  • 1h00 - Synthèse : mise en commun (une diapo par groupe) des travaux réalisés et construction d’une grille

  • 20mn - Présentation du travail à réaliser pour la séance suivante


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