« On apprend bien que ce qui répond aux questions que l’on se pose »

1. « On apprend bien que ce qui répond aux questions que l’on se pose » J.J Rousseau

2. DEMARCHE D’INVESTIGATION Privilégier la construction du savoir par l’élève.

3. I- Divers aspects d’une démarche d’investigation • Elle s’appuie sur le questionnement des élèves sur le monde réel. • Le travail effectué débouche sur l’acquisition de connaissances, de compétences méthodologiques et sur la mise au point de savoir-faire techniques. • Il est conseillé de privilégier l’observation, l’expérimentation ou l’action directe par les élèves • Une telle séance doit être conclue par des activités de synthèse et de structuration organisées par l’enseignant.

4. II- Canevas d’une séance d’investigation • Choix d’une situation - problème par le professeur. • Appropriation du problème par les élèves. • Formulation de conjectures, d’hypothèses explicatives, de protocoles possibles. • Investigation ou résolution du problème conduite par les élèves. • Echange argumenté autour des propositions élaborées. • Acquisition et structuration des connaissances. • Opérationnalisation des connaissances.

5. 1- La situation-problème • C’est une situation d’apprentissage organisée autour d’un obstacle à franchir. • Elle présente un défi à la portée de l’élève qui ne dispose pas, au départ, des moyens de trouver la solution recherchée. • Elle a du sens parce qu’elle fait appel à quelque chose que connaît l’élève. Elle est en lien avec sa réalité. • Elle est concrète parce qu’elle a un but, elle sollicite une action réelle et requiert l’utilisation de connaissances, de techniques, de stratégies…

6. La situation doit amener l’élève à y investir ses connaissances antérieures, le conduire à une remise en cause des représentations et à l’élaboration de nouvelles idées.

7. 2- Appropriation du problème par les élèves • L’enseignant aide à reformuler les questions et les recentre sur le problème à résoudre. • Émergence d’ éléments de solution permettant de travailler sur les conceptions initiales notamment par confrontation de leurs éventuelles divergences.

8. 3- Formulation de conjectures, d’hypothèses explicatives, de protocoles possibles • Formulation orale ou écrite de conjectures ou d’hypothèses par les élèves (groupes). • Elaboration éventuelle d’expériences, destinées à tester ces hypothèses ou conjectures. • Communication à la classe des conjectures ou des hypothèses et des éventuels protocoles expérimentaux proposés.

9. 4- Investigation ou résolution du problème conduite par les élèves. • Moments de débat interne au groupe d’élèves. • Contrôle de l’isolement des paramètres et de leur variation, réalisation de l’expérience. • Description et exploitation des méthodes et des résultats, confrontation avec les hypothèses formulées précédemment.

10. 5- Echange argumenté autour des propositions élaborées. • Communication au sein de la classe des solutions élaborées, des réponses apportées, des résultats obtenus, des interrogations qui demeurent. • Confrontation des propositions, débat autour de leur validité, recherche d’arguments.

11. 6- Acquisition et structuration des connaissances. • Mise en évidence, avec l’aide de l’enseignant, de nouveaux éléments de savoir utilisés au cours de la résolution. • Confrontation avec le savoir établi (documents, manuels) en s’inspirant des productions des groupes. • Recherche des causes d’un éventuel désaccord, analyse critique des expériences et proposition d’expériences complémentaires. • Reformulation écrite par les élèves, avec l’aide du professeur, des connaissances nouvelles.

12. 7- Opérationnalisation des connaissances. • Exercices permettant d’automatiser certaines procédures, de maîtriser les formes d’expressions (langage, symboles, représentations graphiques…) • Nouveaux problèmes permettant la mise en œuvre des connaissances acquises dans de nouveaux contextes. • Evaluation des connaissances et des compétences méthodologiques.

13. III- Mise en œuvre dans les classes Selon le profil de la classe, le temps dont on dispose et/ou l’objectif de la séance, plusieurs possibilités s’offrent à nous. Deux options vont être présentées, l’une suivant chronologiquement les 7 points et l’autre permettant un gain de temps.

14. 1- Première option • Elaboration d’une situation problème • Appropriation du problème individuellement. (trace écrite) • Mise en commun dans un groupe et formulation d’hypothèses explicatives, de protocoles possibles. • Investigation ou résolution du problème conduite par les élèves au sein du groupe. • Présentation à la classe puis échange argumenté autour des propositions élaborées. • Acquisition et structuration des connaissances. • Opérationnalisation des connaissances.

15. 2- Seconde option • Elaboration d’une situation problème • Appropriation du problème individuellement. (trace écrite) • Mise en commun dans un groupe et formulation d’hypothèses explicatives, de protocoles possibles. • Présentation à la classe puis échange argumenté autour des propositions élaborées. • Choix d’un protocole commun et réalisation des expériences. • Acquisition et structuration des connaissances. • Opérationnalisation des connaissances.

16. IV-Elaborer une situation d’entrée • Comme dans tout cours, la première question à se poser est celle de (des) objectif(s) à atteindre. • Elaborer la (les) consigne(s) présentant le travail à réaliser et qui donne du sens à leur investigation. • Observation intrigante • Accroche ludique • Court document (histoire des sciences, documents techniques …) • L’habillage de la tâche ne doit pas faire oublier la question scientifique parfois sous-jacente.

17. V-Elaborer la suite de la séance • Prévoir les tâche successives que les élèves devront réaliser. • Prévoir le type de production demandée pour chaque tâche. • Prévoir comment contrôler la validité des productions lors des confrontations. • Synthèse des résultats et des nouvelles connaissances. • Enchainement sur une nouvelle tâche ou/et institutionnalisation des connaissances.