PROBLEME

1. PROBLEME SITUATION-PROBLEME

2. « Un savoir ne se réduit jamais à l’établissement d’un énoncé, destiné à être mémorisé puis appliqué, même quand il s’accompagne d’observations et de manipulations. Il est d’abord le fruit de la résolution d’un problème délimité dont il constitue une réponse adaptée, et il présente pour cela, au début, un caractère ponctuel. » Jean-Pierre Astolfi, Brigitte Peterfalvi, Anne Vérin

3. pédagogie de la réponse (ENSEIGNEMENT NORMATIF) le problème est le critère de l’apprentissage ? (ENSEIGNEMENT APPROPRIATIF) pédagogie de la situation-problème (ENSEIGNEMENT INCITATIF) pédagogie du problème PROBLEME le problème est le moyen de l’apprentissage le problème est le mobile de l’apprentissage

4. Ils ont écrit…

5. Il ne s’agit plus d’examiner ce qui fait question pour y apporter une réponse, mais de se formuler un problème à soi-même, en vue d’y chercher une solution. Cette solution n’est pas d’ordre matériel et concret (une difficulté résolue) mais d’ordre intellectuel (une sorte d’énigme élucidée). Si la solution d’un problème pragmatique conduit à la recherche de conditions maximum pour que « ça marche », la réponse au problème scientifique identifie l’action d’un facteur minimum (ou d’un petit nombre de facteurs) qui explique les observations, qui me fait dire « eurêka » : « j’ai compris ». Au premier cas correspond une diversité de recettes et de techniques qui changent pour chaque situation, au second le repérage d’un invariant, qu’on retrouvera inchangé dans un grand nombre d’exemples et qui fournira une explication générale. Jean-Pierre Astolfi, Brigitte Peterfalvi, Anne Vérin

6. Avant tout, il faut savoir poser des problèmes. Les problèmes ne se posent pas d’eux-mêmes. C’est précisément ce sens du problème qui donne la marque du véritable esprit scientifique. Gaston Bachelard

7. Un problème appelle une investigation impliquant des observations et / ou des expérimentations qui conduiront au dégagement d’invariants. Si questions et problèmes impliquent tous les deux un questionnement et une réponse différée, seul le problème exige une démarche d’investigation et de construction. Parmi les problèmes, on distingue les problèmes existentiels ou empiriques qui débouchent sur des éléments de réponse spécifiques à la situation vécue et non généralisables et les problèmes scientifiques ou spéculatifs qui conduisent à des énoncés généralisables qui traduisent des relations.

8. P R O B L E M E RESOLUTION ALGORITHMIQUE mise en œuvre d’une succession ordonnée d’opérations (procédures) mentalement disponibles  RESOLUTION HEURISTIQUE élaboration de stratégies originales

9. LA RESOLUTION DU PROBLEME Conduire les élèves à élaborer et à expliciter une représentation du problème.  Émettre des hypothèses fondées à propos des facteurs qui peuvent intervenir sur ce que l’on cherche et de la façon dont ils vont jouer.  Élaborer et expliciter des chemins de résolution.  Réaliser complètement un chemin de résolution, en expliquant ce qui est fait.  Analyser les résultats à la lumière des hypothèses.  Envisager des prolongements possibles.

10. LA RESOLUTION DU PROBLEME Conduire les élèves à élaborer et à expliciter une représentation du problème.  Émettre des hypothèses fondées à propos des facteurs qui peuvent intervenir sur ce que l’on cherche et de la façon dont ils vont jouer.  Élaborer et expliciter des chemins de résolution.  Réaliser complètement un chemin de résolution, en expliquant ce qui est fait.  Analyser les résultats à la lumière des hypothèses.  Envisager des prolongements possibles. RESOLUTION ALGORITHMIQUE RESOLUTION HEURISTIQUE

11. Dans l’enseignement des Sciences de la Vie et de la Terre, la démarche pédagogique actuellement en usage, tant au Collège qu’au Lycée, est une démarche problématique et explicative. • Elle nécessite de placer l’élève en activité d’investigation pour lui permettre de s’approprier plus efficacement les connaissances visées, par l’exercice de compétences variées. • Ce type de démarche impose au professeur : •  de mettre en place une séquence d’installation du ou des problèmes, •  de prévoir les activités qui vont permettre de les résoudre, •  de mettre en forme les productions réalisées pour dégager le savoir visé.

12. Comment passer d’un formalisme didactique, à la construction de questions ou de problèmes scientifiques réellement productifs?

13. LA FABRICATION PEDAGOGIQUE D’UN PROBLEME SCIENTIFIQUE

14. Émergence et formulation du problème PROBLEMATISATION Repérage du ou des éléments que l’on ne sait pas expliquer par les seules connaissances ou par les faits INITIATION SUJET A TRAITER but à atteindre : connaissances visées et méthodes à mettre en place pour les faire acquérir

15. LA FABRICATION PEDAGOGIQUE D’UN PROBLEME SCIENTIFIQUE PAR LA PRISE EN COMPTE DES PREREQUIS

16. UN PREMIER EXEMPLE

17. L’activité interne du globe - 4ème

18. La partie externe de la Terre est formée de plaques animées d’un mouvement permanent.

19. Croûte rigide Base de la lithosphère moins rigide ASTHENOSPHERE LITHOSPHERE 70 Km sous les océans 150 Km sous les continents 6370 Km

20.  Les séismes se produisent au sein de la lithosphère rigide entre 70 et 150 Km de profondeur.

22. Comment se fait-il que dans certaines zones, les épicentres des séismes dépassent 150 Km de profondeur ?

23. UN DEUXIEME EXEMPLE

24. Diversité et unité des êtres humains - 3ème

25. 3ème 23 paires de chromosomes dont 1 paire de chromosomes sexuels - CARYOTYPE -

26. cellule-œuf 23 paires de chromosomes : 44 + XX : 44 + XY divisions cellulaires 23 paires de chromosomes : 44 + XX : 44 + XY

27. Comment les cellules conservent-elles leur caryotype au cours des divisions cellulaires ?

28. LA FABRICATION PEDAGOGIQUE D’UN PROBLEME SCIENTIFIQUE PAR LA PRISE EN COMPTE DES REPRESENTATIONS

29. UN PREMIER EXEMPLE

30. Le fonctionnement du corps humain et la santé – cycle des approfondissements à l’école Primaire Les mouvements corporels (les muscles, les os du squelette, les articulations). Première approche des fonctions de nutrition : digestion, respiration et circulation sanguine. Reproduction de l’Homme et éducation à la sexualité. Hygiène et santé : actions bénéfiques ou nocives de nos comportements, notamment dans le domaine du sport, de l’alimentation, du sommeil.

31. Séance d’installation du ou des problèmes à résoudre Objectif : faire exprimer les conceptions des élèves et dégager un ou plusieurs problèmes

32. Phase 1 :durée 10 mn Modalités du travail : travail individuel Matériel : une silhouette de membre antérieur Consigne: Vous prenez votre règle posée sur le bord extérieur de votre bureau; en utilisant la silhouette distribuée, représentez comment vous imaginez l’intérieur de votre membre antérieur lorsque vous effectuez le mouvement demandé. Phase 2 : durée 15 mn Modalités du travail : travail coopératif Matériel : la silhouette de membre antérieur renseignée par chaque élève Consigne: Comparez vos productions, discutez-les et consignez dans un tableau leurs ressemblances et leurs différences.

33. Phase 3 :durée 5 mn • Modalités du travail : travail collectif • Matériel : la silhouette de membre antérieur renseignée par chaque élève • Consigne: Faites une présentation rapide des ressemblances et des différences observées. • Phase 4 : durée 15 mn • Modalités du travail : travail collectif • Matériel : • la silhouette de membre antérieur renseignée par chaque élève • les tableaux des ressemblances et différences • EMERGENGE DES QUESTIONS

34. Combien le membre antérieur contient-il d’os? Comment sont-ils disposés? Comment peuvent-ils se plier?

40. UN DEUXIEME EXEMPLE

41. La transmission de la vie chez l’Homme – 4ème

42. Séance d’installation du ou des problèmes à résoudre Objectif : faire exprimer les conceptions des élèves et dégager un ou plusieurs problèmes

43. Phase 1 :durée 20 mn Modalités du travail : travail individuel Matériel : deux silhouettes de femme, notées A et B Consigne: Vous savez tous que le bébé à naître grandit dans le ventre de sa maman. Dans la silhouette A, représentez comment il s’alimente et dans la silhouette B comment il respire.

44. S’ALIMENTER

45. RESPIRER

46. Phase 2 :durée 10 mn Modalités du travail : travail collectif Matériel : vidéogramme : dessin animé de l’accouchement (rupture de la poche des eaux, naissance et section du cordon ombilical, expulsion du placenta avec l’autre extrémité du cordon ombilical) Consigne: Quelles informations nous apporte le vidéogramme sur le lieu où grandit le futur bébé et sur la présence supposée par beaucoup d’entre vous de tubes alimentaires et nutritifs?

48. Si ces tubes alimentaires et respiratoires n’existent pas, alors comment s’effectue la croissance du fœtus dans l’utérus de sa mère?

49. Phase 3 :durée 5 mn Modalités du travail : travail individuel Matériel : Consigne: Quelles hypothèses pouvez-vous formulez pour expliquer la croissance du fœtus dans l’utérus de la mère sans qu’il soit relié aux organes alimentaires et respiratoires de la mère?

50. Phase 4 :durée 5 mn Modalités du travail : travail coopératif Matériel : textes explicatifs produits Consigne: Confrontez vos productions. Discutez-les et rédigez-en une commune à l’ensemble du groupe.