Expérimentation « Des facilitateurs pour mettre en œuvre la démarche d'investigation en MPS »

Lycée Albert Camus à Rilleux la Pape- Lycée du Forez à Feurs

Boîte à outils pour une démarche d’investigation

Un guide et des aides concrètes pour mettre en place une démarche d'investigation pluridisciplinaire en Mathématiques, SPC et SVT dans le cadre de l’enseignement de MPS en classe de seconde ou des TPE en classe de première.

Sur la posture de l’enseignant

Pour favoriser l’autonomie des élèves dans le travail en équipe l’enseignant sera amené à ne pas tout contrôler ni tout diriger. Il faut accepter que les élèves bougent, fassent du bruit...Ceci ne signifie pas une absence de discipline.

Trouver une bonne situation problème Le choix de la situation problème de départ est très important : on parle de situation déclenchante. C’est la phase d’appropriation et de motivation pour les élèves. Il faut donc choisir la situation problème avec soin en respectant plusieurs critères :

● être motivante pour les élèves : en relation avec une actualité ou avec le quotidien des élèves, sous forme de questions vives. La forme peut être variée : article, vidéo, séries, sortie scolaire, web séries (attention au jeunisme, attention au contexte), ….

● n’être pas trop simple mais avec plusieurs couches : elle doit présenter différentes pistes de réflexion dans plusieurs domaines disciplinaires du programme avec différents gestes

● présenter plusieurs réponses possibles : pour permettre une interprétation différente par les élèves et plusieurs démarches possibles

● permettre l’étude de plusieurs paramètres expérimentaux : un groupe ne peut cependant pas tout faire d'où une nécessaire coopération entre les groupes

● présenter des éléments en lien avec les programmes. Quelques exemples: Dans le module “Mission to Mars” ou “Mission Proxima”, la situation déclenchante est un extrait du film “Seul sur Mars” avec Matt Damon :

➢ La situation problème est motivante pour les élèves car c’est un film américain récent. Elle pose aux élèves le problème de la survie dans l’espace.

➢ La situation est complexe car la problématique de la survie dans l’espace est multiple. Les différentes pistes de réflexion peuvent être l’alimentation, la communication, la gestion de l'énergie, …

➢ Pour la partie expérimentale, les élèves étudient la partie alimentation de la problématique de la survie dans l’espace. Les paramètres expérimentaux sont multiples : type de graine, arrosage, type de lumière, type de sol, ... Donc pour avoir une réponse globale à la problématique, les groupes devront mettre leurs résultats en commun.

Dans le module “Biotag”, la situation déclenchante est une sortie scolaire dans le quartier de la Croix Rousse pour observer des tags à l’occasion d’une exposition de Street Art :

➢ La situation problème est motivante pour les élèves car c’est une sortie scolaire. Les élèves sont invités à prendre des photos pour alimenter leur futur blog et les aider à réaliser leur tag.

➢ La situation est moyennement complexe mais les élèves se rendent compte des codes à respecter pour faire

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des tags.

➢ Pour la partie expérimentale, les élèves réalisent une couleur pour faire leur tag en utilisant uniquement des moyens naturels. Pour réaliser leur tag, ils devront mettre en commun l’ensemble des couleurs.

➢ La situation comporte de nombreux liens avec les programmes : extraction chimique, transformation chimique, conception de protocoles d’expérience…

Organiser sa séance

● Un bon corpus documentaire : celui-ci peut être constitué de plusieurs documents, 5 à 9 est un nombre classique mais tout dépend de la situation. Dans certains cas on pourra envisager une lettre de mission suffisamment riche pour poser des pistes de recherches expérimentales tandis que dans d’autre cas on pourra proposer un corpus très diversifié avec des documents de types différents (vidéos, textes, articles, page du livre, pages de site Internet...). Il doit présenter différents niveaux d’informations et des possibles déductions issues du croisement des différents documents. En effet, c’est en échangeant sur ce corpus que les élèves vont progressivement élaborer le savoir.

● Des petits groupes de travail et des mises en commun en grand groupe : lors du travail sur le corpus documentaire, il est intéressant de faire de petits groupes d’élèves travaillant ensemble sur la problématique mais utilisant des documents différents. Ainsi, lors des échanges sur la problématique, les élèves vont avoir à échanger des informations. En ré-exprimant ce qu’ils ont compris, ils vont s’approprier les contenus attendus. Dans ces groupes, on peut désigner un “chef de groupe” afin de coordonner le travail du groupe. Un autre élève peut être chargé d’effectuer la synthèse des échanges tandis qu’un autre peut prendre en charge l’aspect expérimental.

● Différents types d'expertises : en utilisant des documents très divers et en morcelant la problématique, on peut amener les élèves à développer un champ de compétence singulier par rapport aux membres du groupe. Par exemple, les élèves des différents groupes de travail se séparent pour rejoindre des groupes d’échange sur un document donné. Chaque élève va donc travailler avec des membres d’autres groupes de travail sur un document particulier. Puis les élèves rejoignent leur groupe de travail pour présenter ce qu’ils ont appris. Ainsi, chacun est porteur d’une connaissance que les autres n’ont pas.

● Organisation spatiale : il est important de permettre aux élèves d’être mobile durant la séquence et de bien identifier les différents postes de travail dans la salle.

Exemple d'organisation : TP de 1H30 proposant de déterminer la quantité de nourriture à emporter lors d’un raid sportif pour couvrir les besoins énergétiques lors de l’activité sportive. La classe se répartit en équipes d'élèves qui nomment un responsable d’équipe (5 minutes).

➢ La situation problème est distribuée aux responsables d’équipes. ➢ Chaque équipe d’élèves s’approprie la situation sans avoir accès aux documents (5 minutes). ➢ Puis, toutes les équipes envoient un représentant retrouver différents groupes de travail (30 minutes):

○ Un groupe travaille sur les documents relatifs aux réactions chimiques. ○ Un groupe travaille sur les documents relatifs à la dépense énergétique lors du raid. ○ Un groupe travaille sur l’apport énergétique des aliments.

➢ Chaque équipe se réunit à nouveau et réalise la synthèse attendue (40 minutes).

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Des missions différentes au sein d’un groupe de recherche

Il faut accepter que chaque élève ne travaille pas les mêmes compétences. Chaque élève développe alors une expertise au niveau d'un pan du problème ou au niveau technique (récolte d’informations, manipulations, ...) Des missions de type et de niveaux de compétence différents peuvent être prévues.

● Des missions techniques et scientifiques : responsable matériel, responsable propreté, responsable protocoles…

● Des missions en rapport avec la communication : responsable photo, responsable tenue d’un blog… ● Des missions mettant en jeu des compétences humaines : responsable climat scolaire, responsable

relecture / ligne éditoriale d’un blog ... L'enseignant peut aider au choix de certaines missions (quelles missions pour quels élèves). Il apparaît nécessaire de mettre en place un feedback pour chaque mission soit par une auto-évaluation ou par une évaluation réalisée par l’enseignant. Exemple de mise en œuvre : En début de séance, les missions de responsable sont réparties par choix guidé (l’enseignant peut orienter le choix en fonction du profil des élèves). Une mission de responsable dure au minimum 3 semaines. Le kit correspondant à la mission est distribué. Il contient une grille de critères de réussites et éventuellement du matériel. La mise en place d’une grille de critères de réussite est réalisable avec les élèves. Quelques pistes sont données ci dessous pour quelques missions. Responsable matériel.

➢ Exigences : ○ fait établir les demandes de matériel ○ collecte les demandes de matériel ○ lit les demandes de matériel et doit repérer si elles sont complètes ○ transmet les demandes de matériel aux techniciens de laboratoire ○ distribue correctement le matériel en s’aidant des fiches de demande de matériel ○ veille à ce que tout le matériel soit restitué en bon état en fin de séance en s’aidant des fiches de

demande de matériel. ➢ Matériel :

○ fiches matériel vierge ○ chariot pour distribution du matériel.

Responsable tenue d’un blog (ou création d’article quel que soit le support).

➢ Exigences : ○ donne un titre à son article ○ rédige plusieurs phrases structurées ○ l’article résume l’activité faite lors de la séance et sa place dans le raisonnement ○ accompagne son article d’une ou plusieurs photographies ○ les photographies sont titrées, légendées et éventuellement à l’échelle.

➢ Matériel : ○ identifiants pour le blog ○ chemin ou identifiants pour réceptionner les photographies des autres groupes ou du responsable

photo. Responsable climat scolaire

➢ Exigences : ○ identifie les situations dans lesquelles un élève ou un groupe ne travaille plus

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○ communique avec les élèves responsables ○ sollicite une temps mort pour régler les conflits

➢ Matériel : ○ Fiche méthode climat scolaire ○ Fiche bilan

La communication

La communication de ses résultats à un public est une source de motivation et elle permet aux élèves de faire le

bilan de leurs recherches, de leur compréhension du problème. Elle met en œuvre des compétences qu'il est

important de développer et de valoriser.

● Au cours des investigations : il faut prévoir des moments d’échanges intermédiaires, des moments de

communication de l’avancement des travaux, cela permet aussi de rythmer le travail. Un des membres du groupe peut être chargé par ses camarades de la communication. Un ou plusieurs élèves peuvent également jouer le rôle de modérateur.

● La communication finale: le travail de communication est fondamental et nécessaire afin de réaliser une

synthèse rendant compte des recherches effectuées, des raisons de ces recherches, des expériences engagées, des résultats obtenus ... La perspective de cette communication depuis le début du travail est un élément moteur pour les élèves. Cette communication peut prendre différentes formes : posters, articles scientifiques, production multimédia, exposition au CDI, présentation orale (la présentation orale peut s’opérer devant différents publics : les coéquipiers s’il y en a, le groupe, la classe, l’établissement …). Cela peut être l’occasion de faire découvrir aux élèves de nouveaux outils mais aussi d’encourager la créativité (mini pièce de théâtre…).

L'évaluation

Les évaluations intermédiaires et finales sont un élément de motivation pour les élèves. Si l’enseignement de MPS n’a pas vocation à être évalué à des fins d’orientation, l’intérêt d’une évaluation est multiple : élément moteur assurant un investissement des élèves dans la tâche demandée, intégration par les élèves des critères de réussite/d’évaluation, meilleure visibilité de l’enseignement de MPS lorsque l’évaluation est pratiquée par des personnes extérieures. Enfin ces évaluations sont conçues comme des préparations à l’évaluation des TPE de première.

● Quand évaluer ? des évaluations intermédiaires et ponctuelles assurent un suivi régulier et une éventuelle remobilisation des élèves. L’évaluation finale permettra de juger de la cohérence et de la qualité de l’ensemble des travaux réalisés ainsi que de la compréhension des élèves.

● Que peut-on évaluer ? une présentation orale, des affiches, des manipulations, le cahier de bord... ● Selon quelles modalités ? par auto évaluation, évaluation par des pairs, évaluation par des extérieurs (autres

élèves de l'établissement, autres profs, personnel de l’établissement, parents...), évaluation par les professeurs encadrants. Les évaluations peuvent être chiffrées ou pas en fonction des besoins ou du contexte (intérêt de la note pour motiver l’élève).

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Exemple de grille d’évaluation : Cette grille concerne une affiche que les élève doivent présenter à des élèves, des professeurs, des personnels de l’établissement et des élèves extérieurs au groupe de MPS qui doivent chacun remplir cette fiche : Groupe numéro : Apparence de l’affiche : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Démarche scientifique explicite : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Présentation orale : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Capacité à répondre aux questions : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Exemple de grille d’évaluation de présentation orale par les pairs:

Vous devez noter les exposés de vos camarades en respectant le barème ci-dessous. Pensez à inscrire le n° d'exposé précisé par le professeur. Le professeur complète la note pour faire une note globale sur 20 points.

Présentation/Attitude Barème

Exposé n°

Posture (droit, pas de mains dans les poches ...) De 0 à 3

Regarde vers l'auditoire durant la présentation De 0 à 2

Clarté de l'exposé – Dynamisme

De 0 à 3

Exposé Barème

Diapos lisibles (couleur, taille texte, schémas)

De 0 à 3

Ne lit pas ses notes De 0 à 1

Questions Barème

Essaye de répondre aux questions posées

De 0 à 2

Réponses développées, argumentées

De 0 à 2

Total de l'exposé

sur 15 points: