SCIENCES EXPERIMENTALES ET TECHNOLOGIE AU CYCLE 3 LA DEMARCHE D’INVESTIGATION ET LE CAHIER D’EXPERIENCES

1. Circonscription de Saint-Benoît Année scolaire 2009/2010 SCIENCES EXPERIMENTALES ET TECHNOLOGIE AU CYCLE 3LA DEMARCHE D’INVESTIGATION ET LE CAHIER D’EXPERIENCES Intervention de Martine HA-SUM martine@expernet.fr Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

2. REPRESENTATIONS • Qu’évoque pour vous « la démarche d’investigation »? Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

3. REPRESENTATIONS • Pouvez-vous classer les mots et identifier des catégories? Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

4. SOMMAIRE • FILM • D’AUTRES ENTREES THEMATIQUES • LA DEMARCHE D’INVESTIGATION • LES ETAPES DE LA DEMARCHE D’INVESTIGATION • LE RÔLE DES ELEVES ET LE RÔLE DU MAÎTRE • LES COMPETENCES DE FIN DE CYCLE 3 • LES PROGRAMMES • LE CAHIER D’EXPERIENCES • LE RÔLE DE L’ECRIT DANS LA DEMARCHE D’INVESTIGATION • DIFFERENTS TYPES D’ECRITS • DEMARCHE D’INVESTIGATION ET CAHIER D’EXPERIENCES • CAHIER D’UN ELEVE • TYPES D’INVESTIGATIONS AU CYCLE 3 Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

5. FILM Consigne: Identifier les différentes étapes de la démarche d’investigation. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

6. FILM Consigne: Pour chacune des étapes, identifier soit le rôle du maître, soit le rôle de l’élève. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

7. D’AUTRES ENTREES THEMATIQUES • Les relations maître/élève • Le climat de classe • L’organisation de la classe • La classe lieu de vie • Activités d’investigation • Le rôle du maître • Le statut de l’erreur • La conception des apprentissages • Utilisation du cahier d’expériences Stage T2: Intervention du mardi 3 novembre 2009

8. LA DEMARCHE D’INVESTIGATION • La démarche d’investigation, en quelques mots: « Changer l’apprentissage de l’élève, apprendre par lui-même. » • C’est une méthode d’interrogations successives dans le but d’aboutir à une règle en émettant des hypothèses. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

9. La démarche qui sous-tend le Plan de Rénovation des Sciences et de la Technologie à l’école obéit aux principes d’unité et de diversité. – Unité : cette démarche s’articule sur le questionnement des élèves sur le monde réel : phénomène ou objet, vivant ou non vivant, naturel ou construit par l’homme. Ce questionnement conduit à l’acquisition de connaissances et de savoir-faire, à la suite d’une investigation menée par les élèves guidés par le maître ; –Diversité : l’investigation réalisée par les élèves peut s’appuyer sur diverses méthodes, y compris au cours d’une même séance : • expérimentation directe, • réalisation matérielle (construction d’un modèle, recherche d’une solution technique), • observation directe ou assistée par un instrument, • recherche sur documents, • enquête et visite. La complémentarité entre ces méthodes d’accès à la connaissance est à équilibrer en fonction de l’objet d’étude. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

10. LES ETAPES DE LA DEMARCHE D’INVESTIGATION Situation problème/ Phase de questionnement

11. LES ETAPES DE LA DEMARCHE D’INVESTIGATION Phase d’investigation

12. LES ETAPES DE LA DEMARCHE D’INVESTIGATION Phase de structuration

13. Cette démarche comporte trois temps forts. Le questionnement procure le sens; la recherche induit les types d’activités d’investigation; les réponses conduisent aux savoirs. Choix de la méthodologie la plus appropriée selon la nature du problème et des hypothèses: Par l’observation, Par l’expérience, Par la fabrication, Sur des documents, Par des enquêtes et visites. Une question ouverte Sélectionnée Phase de questionnement Une vraie recherche par les élèves Phase d’investigation Des réponses deviennent des connaissances Phase de structuration

14. REMARQUES • Les différentes phases ne s’enchaînent pas d’une manière linéaire, il peut y avoir des allers et des retours entre les étapes. • La démarche peut s’ étendre sur plusieurs séances. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

15. LES ETAPES DE LA DEMARCHE D’INVESTIGATION CHOIX DE L’ENSEIGNANT CONSTRUCTION PROGRESSIVE DU SAVOIR AVEC LES ELEVES Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

16. LE RÔLE DES ELEVES ET LE RÔLE DU MAITRE LES ELEVES • Observent, • S’interrogent, • Agissent, communiquent, • Conduisent des investigations réfléchies, • Expérimentent concrètement, • Recherchent dans des documents, • Échangent, • Argumentent, • Confrontent, formulent à l’oral comme à l’écrit, • Écoutent et respectent l’autre. LE MAITRE • Crée les conditions d’une réelle activité intellectuelle des élèves, enrichit le questionnement • Inscrit l’activité dans une démarche cohérente, douée de sens et interdisciplinaire, • Suscite le raisonnement, • Favorise l’expression juste, • Accepte la langue des élèves, • Vise la précision de la langue, • Incite à douter et critiquer. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

17. AU CYCLE 3 • Sciences expérimentales et technologie: 78h. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

18. LES COMPETENCES DE FIN DE CYCLE 3 Les compétences du deuxième palier • Pratiquer une démarche d’investigation: savoir observer, questionner. • Manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter. • Mettre à l’essai plusieurs pistes de solutions. • Exprimer et exploiter les résultats d’une mesure ou d’une recherche en utilisant un vocabulaire scientifique à l’écrit et à l’oral. • Maîtriser des connaissances dans divers domaines scientifiques. • Mobiliser ses connaissances dans des contextes scientifiques différents et dans des activités de la vie courante (par exemple, apprécier l’équilibre d’un repas). • Exercer des habiletés manuelles, réaliser certains gestes techniques. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

19. LES PROGRAMMES • La maîtrise de la langue est un objectif prioritaire. • On peut faire des sciences pour construire des compétences scientifiques mais aussi pour apprendre à lire, écrire et parler. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

20. Comment développer chez les élèves des compétences langagières en même temps que des compétences et des connaissances scientifiques?Comment les aider à travers une tâche d’écriture scientifique à prendre conscience des caractéristiques de l’écrit en général? Le cahier d’expériences est un outil qui peut aider à répondre à ces questions. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

21. SCIENCES EXPERIMENTALES ET TECHNOLOGIE AU CYCLE 3 • Les sciences expérimentales et les technologies ont pour objectifs de comprendre et de décrire le monde réel, celui de la nature et celui construit par l’Homme, d’agir sur lui, et de maîtriser les changements induits par l’activité humaine. Leur étude contribue à faire saisir aux élèves la distinction entre faits et hypothèses vérifiables d’une part, opinions et croyances d’autre part. • Observation, questionnement, expérimentation et argumentation pratiqués, par exemple, selon l’esprit de la Main à la pâte sont essentiels pour atteindre ces buts; c’est pourquoi les connaissances et les compétences sont acquises dans le cadre d’une démarche d’investigation qui développe la curiosité, la créativité, l’esprit critique et l’intérêt pour le progrès scientifique et technique. • Familiarisés avec une approche sensible de la nature, les élèves apprennent à être responsables face à l’environnement, au monde vivant, à la santé. Ils comprennent que le développement durable correspond aux besoins des générations actuelles et futures. En relation avec les enseignements de culture humaniste et d’instruction civique, ils apprennent à agir dans cette perspective. • Les travaux des élèves font l’objet d’écrits divers consignés, par exemple, dans un carnet d’observations ou un cahier d’expériences. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

22. LE CAHIER D’EXPERIENCES La démarche d’investigation est liée à un outil. • L’adoption de la démarche d’investigation est la condition de l’existence du cahier d’expériences. • Le cahier d’expériences est l’outil de la démarche d’investigation à l’école primaire. Le cahier d’expériences est le lieu de conciliation entre démarche, contenus et langages. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

23. LE ROLE DE L’ECRIT DANS LA DEMARCHE D’INVESTIGATION Aider à la mémorisation Comprendre Traiter de l’information Echanger, communiquer Retenir Les traces écrites, pourquoi faire? Aider à l’apprentissage Confronter, argumenter ses idées Renforcer des compétences Exprimer les représentations mentales Renforcer des compétences de schématisation, de synthétisation et d’abstraction Structurer des connaissances Décrire et/ou exprimer ses nouvelles représentations Rendre l’élève actif et imaginatif

24. DIFFERENTS TYPES D’ECRITS EN FONCTION DES COMPETENCES METHODOLOGIQUES TRAVAILLEES Observation Description d’un phénomène… Dessin d’observation Schéma Mots, légendes Au cours des cycles, l’élève renforce ses compétences de schématisation, de synthèse et d’abstraction. Il ajoute progressivement ses mots, ses phrases, un début d’organisation. Relevés Expression de résultats Tableau Graphique Notes… Lorsqu’il s’agitd’effectuer des relevés, l ’élève est très vite confronté à la pertinence de ses choix. Compte rendus Ecriture de textes courts Avec dessins, schémas explicatifs, notes… Le compte rendu scientifique est un texte qui articule divers types de textes: l’élève raconte (texte narratif), décrit (texte descriptif), s’explique, argumente à l’aide des données expérimentales effectuées en classe.

25. Le cahier d’expériences est un objet qui accompagne les élèves tout au long de la démarche d’investigation. Principes 5 et 6 de la charte de la main à la pâte (1998): «  Les enfants tiennent chacun un cahier d’expériences avec leurs mots à eux.» « L’objectif majeur est une appropriation progressive par les élèves, de concepts scientifiques et techniques opératoires, accompagnée d’une consolidation écrite et orale. » On reconnaît une valeur aux écrits personnels: • L’écrit personnel est une trace qui reflète le cheminement intellectuel de l’enfant , depuis ce qu’il pense savoir à ce qu’il sait à un moment donné; cet écrit a donc un intérêt pédagogique. Ce cahierpeut rendre compte des apprentissages que chaque enfant construit, au fil du temps. • Les traces écrites rassemblées et organisées dans le cahier rendent compte tout autant des résultats (les savoirs) que du processus (le raisonnement, la démarche) Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

26. Donner une valeur à l’écrit personnel, c’est reconnaître un statut à l’erreur commeélément constitutif de l’apprentissage. Mettre en place des conditions préalables pour que « ça marche »! • Il est important que l’enfant ait confiance pour écrire, ait envie d’écrire, ait l’occasion d’écrire souvent et suffisamment • Il est important que l’enfant puisse identifier en quoi ses écrits ont une importance, pour lui et pour les autres (point de vue de l’apprentissage) • Il est important que l’enseignant ait vérifié l’intérêt que constituent ces écrits (point de vue de l’enseignement et de la formation des enseignants) Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

27. Que peut être un cahier d’expériences? Ce que l’on trouve souvent: • L’écrit individuel, personnel L’enfant écrit ce qu’il pense, ce qu’il a compris et non ce qu’il devait comprendre, ce qu’il a observé et non ce qu’il devait observer, avec ses mots à lui et non ce que dicte le maître, avec des erreurs tant du point de vue de la forme (orthographe, syntaxe) que du fond (affirmations erronées) • L’écrit collectif de groupe Le secrétaire du groupe note les observations de son groupe, les conclusions justifiées de son groupe, le résumé des discussions … • L’écrit collectif de la classe L’enfant reproduit les écrits réalisés collectivement par la classe , avec l’aide du maître et qui font référence au savoir construit par celle-ci Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

28. L’ECRIT PERSONNEL • L’écrit individuel donne de la valeur à l’expression de chacun. • Il permet de retracer la chronologie (c’est une mémoire) des actions, des projets… • Il permet de se souvenir de ses conceptions initiales et d’identifier leur évolution. • Il permet d’alimenter les débats de groupes, à partir de ce que chacun a réalisé. • Il permet à l’enfant d’organiser peu à peu ses données, ses observations… • Il informe le maître sur la compréhension de l’enfant. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

29. L’ECRIT PERSONNEL • L’écrit personnel représente la connaissance du moment de l’élève. • Il n’est pas évalué. • Il n’est pas corrigé par l’enseignant. • Le maître peut le consulter. • Son contenu peut être communiqué avec l’accord de son auteur. • Chaque écrit est daté. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

30. L’ECRIT DE GROUPE • Il incite les élèves à élaborer ensemble un support commun intermédiaire qui les aidera lors de la rédaction du bilan collectif de la classe. • Il favorise de manière générale les coopérations entre les membres du groupe, en obligeant à une production écrite commune au groupe. • Il favorise un travail d’apprentissage de l’argumentation. • Il habitue au respect de l’autre et de ses idées. • Il met en confiance les « petits parleurs ». • Il apprend aux enfants à communiquer, c’est-à-dire à s’exprimer de manière à être compris par les autres groupes. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

31. L’ECRIT COLLECTIF DE LA CLASSE • Il favorise un travail sur la rigueur de l’expression orale et écrite. • Il est l’occasion d’acquérir du vocabulaire scientifique. • Il est l’occasion d’un travail sur la langue (orthographe, grammaire…). • Il permet d’identifier et mieux formaliser (rédiger) ce que l’on sait et d’en garder une trace écrite « juste » (fond et forme) dans son cahier. • Il permet de mettre en perspective le travail des élèves sur de nouvelles questions à partir du savoir construit. • Il constitue une référence collective. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

32. Exemple: Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

33. DEMARCHE D’INVESTIGATION ET CAHIER D’EXPERIENCES

34. CAHIER D’UN ELEVE

35. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

36. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

37. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

38. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

39. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

40. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

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42. TYPES D’INVESTIGATIONS AU CYCLE 3 Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

43. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

44. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

47. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

48. CONCLUSION • L’enseignant doit favoriser le processus de construction des connaissances plus que de se focaliser directement sur les savoirs prêts à penser, les connaissances apportées comme des choses « préconstruites » qu’il faille uniquement mémoriser. Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

49. Proverbes chinois J’entends et j’oublie Je vois et je me souviens Je fais et je comprends ou encore Mieux vu une fois qu’entendu mille fois Mieux fait une fois que vu mille fois Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection

50. MERCI DE VOTRE ATTENTION! Animation pédagogique du mercredi 4 novembre à l'Inspection