ProjetDidabio-11-Checa-Mosquera-Fioravanti-Ponticelli

Projet en Didactique de la biologie 2ème année DidaBioloProjets-11

Auteurs du projet

• Annabelle Checa
• Céline Fioravanti
• Aude Ponticelli

Projet

Les envahisseurs

Objectifs

Démarches scientifiques testées:

Se poser des questions
S'informer (évaluer et trier la pertinence de l'information)
Argumenter, en reliant les informations pertinentes repérées dans les divers documents proposés.

Contexte curriculaire

Thème : Les espèces invasives
Classes : C.O. 7e Thème : "Un être vivant vit là où il est adapté" et 9e Thème : "Ecologie et aménagement du territoire"

Situation-problème

Amorce

"Le raton-laveur, espèce invasive, envahira-t-il la Suisse ?"
OU
"Le raton-laveur, cette si jolie peluche vivante, devra-t-elle être éliminée si elle arrive en Suisse ?"

Obstacles conceptuels visés

En quoi les espèces invasives menacent-elles les espèces indigènes ?
Paradoxe entre sauvegarder les animaux / la nature, favoriser la biodiversité et lutter contre des espèces envahissantes.
Les espèces invasives sont introduites dans un milieu dont elles bousculent l'équilibre en s'y installant : prédation, concurrence avec les espèces indigènes pour les ressources.
Elles peuvent être, de plus, vecteurs de maladies (elles apportent parasites, virus, qui peuvent être très virulents contre les espèces indigènes).

Questions attendues

Qu'est-ce qu'une espèce invasive ?
Pourquoi cette adorable peluche vivante est-elle indésirable en Suisse ?
Pourquoi pense-t-on que le raton-laveur peut être une menace pour l'Homme ?
En quoi le raton-laveur est-il dangereux pour les autres espèces animales sauvages de Suisse ?
Comment le raton-laveur pourrait-il "envahir" la Suisse ?
Où vit-il habituellement ?
Dans quel type de milieu pourrait-il s'installer ?
Que mange-t-il ?
Quelles sont les espèces qu'il pourrait menacer ?

Déroulement de la séquence

Activités :
L'enseignante pose l'amorce. L'enseignante s'attend à une meilleure acquisition des connaissances par la forme de la séquence: situation problème (conjecture).
Les élèves identifient les questions émergentes individuellement.
Mise en commun en classe des questions identifiées.
L'enseignante distribue l'article que les élèves lisent individuellement.
Les élèves recherchent les éléments de réponse aux questions et émergence possible de nouvelles questions (individuellement).
L'enseignante donne les consignes concernant le travail à effectuer : compléter 3 fiches d'identités sur 3 espèces invasives dont la structure est définie par l'enseignante.
Distribution des 3 fiches d'identité.
Les élèves recherchent dans les textes des cartes des compléments de réponse (en binôme).
Les élèves complètent les fiches d'identité (en binôme).
Les élèves réalisent individuellement un texte explicatif général sur les espèces invasives.
Les textes sont relevés et corrigés.
L'enseignant distribue la semaine suivante un corrigé (institutionnalisation) : les élèves reçoivent un cours sur le concept d'espèce d'invasive, afin qu'ils puissent retenir sont les arguments pertinents à mobiliser pour définir des espèces vivantes, végétales et animales, comme étant invasives.

Rôles des élèves : L'élève se pose des questions, il recherche et trie des informations. Il relie les informations entre elles, afin de comprendre la notion d'espèce invasive et de pouvoir s'approprier la notion.
Rôle de l'enseignante : Elle guide, encadre, accompagne l'élève dans ses recherches. Elle pose des questions afin de relancer les élèves lorsque ceux-ci sont démotivés.
Rôle des ressources: Informer l'élève

Productions: Compléter une fiche d'identité sur 3 espèces invasives et écrire une explication générale sur les espèces invasives (quels sont les critères permettant de les définir).

Planification dans l'année

Passation fin mars-début avril.
Evaluation mi-avril.

Evaluation

Nous proposons une évaluation certificative. Nous nous étions mise d'accord au préalable sur des espèces que nous n'aborderions pas durant le cours et afin de les utiliser lors de l'évaluation.
Démarche testée : Argumenter, en reliant les observations trouvées dans divers supports.
L'idée étant que les élèves soient capable de remplir une fiche préparée par nos soins et leur permettant de regrouper les différentes informations que l'on peut désirer connaitre sur toutes les espèces invasives (ex: provenance, la façon dont elles sont arrivées, etc...) et qu'ils s'en servent pour déterminer si une espèce est invasive ou non.
Les élèves doivent être capables d'utiliser les informations des fiches afin de justifier leurs choix.

Modalités : Pour l'évaluation, les élèves devront déterminer parmi diverses espèces présentées, quelles sont celles qui sont invasives et quelles sont les espèces locales en justifiant-argumentant leurs réponses.

Sera évaluée : la pertinence et la cohérence entre les arguments utilisés pour définir une espèce comme étant "invasive".
Les critères suivants ont été retenus afin d'estimer si les élèves ont bien compris les caractéristiques d'une espèce invasive: étrangère, adaptation et bon taux de reproduction, en concurrence avec les espèces indigènes pour la niche écologique, moyens de lutte éventuel.
Les élèves de 7e avaient 3 fiches à disposition, alors que les élèves de 9e avaient 4 fiches à disposition, 3 espèces invasives (1 végétales et 2 animales) ainsi qu'une espèce réintroduite (le lynx). Cela nous a permis de voir si les élèves ont bien compris la différence qu'il existe entre une espèce introduite (étrangère) et une espèce réintroduite (originalement autochtone et éliminée par l'homme dans cet exemple).

Observations et analyse

Observations du dispositif

Passation en classe : observations
Nous remarquons que les élèves ne posent que très rarement les questions auxquelles nous nous attendons, et que même dans certains cas ils ne s'en posaient pas suffisamment.
Comment faire en sorte que celles-ci ressortent et pour relancer les élèves ?
L'utilisation de la 2ème amorce "Le raton-laveur, cette si jolie peluche vivante, devra-t-elle être éliminée si elle arrive en Suisse ?" comme relance pour les 7e a très bien fonctionné : les élèves ont formulé des questions extrêmement pertinentes qui leur ont permis de se lancer dans le travail de recherche et elle a joué un rôle moteur pour la motivation des élèves à faire le travail demandé, leur permettant ensuite de répondre à la question-amorce. L'amorce a donc bien joué son rôle.

Il y a une grande différence entre les classes de septième et neuvième année auxquelles nous présentons cette séquence.
D'une part les élèves de septième année ont trouvé le texte trop compliqué. Ils avaient souvent besoin qu'on leur définisse du vocabulaire. Même dans la fiche comprenant un tableau que les élèves devaient compléter, ils n'arrivaient pas à comprendre ce qui leur était demandé.
Les élèves de 9e, pour lesquels la deuxième amorce, qui n'emploie pas le terme "invasif" a été utilisée. Ils n'ont pas rencontré de grandes difficultés à la compréhension de l'article, même s'ils n'ont pas saisi tous les aspects de ce dernier. Ils ont tout de suite compris l'importance du terme "invasif" bien que celui-ci n'ait pas été introduit lors de l'amorce. En ce qui concerne l'utilisation des fiches, les élèves ont bien compris comment les exploiter afin de remplir les tableaux d'identité mis à leur disposition, tout en saisissant que ces derniers illustraient les caractéristiques nécessaires à l'identification d'une espèce invasive.

De façon générale, la notion d'espèce invasive pour les 7e est difficile à comprendre (que veut dire invasive?).


Du point de vue de l'enseignante
L'amorce a bien joué sont rôle même si la relance a été nécessaire pour que les élèves entrent pleinement dans la situations-problème. Les questions émergentes ont été fécondes.
Les obstacles conceptuels que nous visions au départ ont pu, d'une manière générale, être dépassés. Les élèves ont bien saisi les différentes menaces que représentent les espèces invasives pour les espèces autochtones, pour l'écosystème dont elle bouscule l'équilibre et ont bien cerné la nécessité d'une lutte contre ces espèces et les moyens existant.

Analyse du dispositif

Nous sommes conscientes que la séquence a été proposée aux élèves à un moment pas forcément très approprié. Ceci n'a probablement pas facilité la compréhension et l'apprentissage des élèves.

7ème: Sur la base des documents fournis, article et tableaux, les élèves n'ont pas tous compris la notion d'espèces invasives. Malgré l'institutionnalisation par l'enseignante, par la définition des espèces invasives et de leurs caractéristiques (introduites volontairement ou accidentellement, colonisent le milieu grâce à un fort potentiel reproducteur et pas de prédateur, impact sur la biodiversité locale) et l'étude de deux autres espèces invasives, certains élèves ont en effet beaucoup de mal à sortir de l'exemple du raton-laveur et ne se basent que sur ses critères pour définir une espèce invasive (introduction volontaire en Europe...). Il aurait été souhaitable de bien s'assurer que la problématique de départ a été comprise par tous les élèves.
De plus, il semblerait que les élèves aient perçu cette problématique d'espèce invasive comme une difficulté touchant uniquement la Suisse, en raison des exemples choisis et illustrant des cas dans notre pays. Du coup les élèves ne semblent pas avoir compris que cela peut toucher toutes les régions du monde, avec des cas particuliers différents pour chaque partie du globe.
Avec les 7ème, il semble nécessaire, dans la séquence, de définir précisément beaucoup de vocabulaire ainsi que toute la démarche d'argumentation. Si nous avions disposé de plus de temps, nous aurions pu tester cette démarche avec une évaluation formative.

9ème: Contrairement au 7ème, les élèves n'ont pas eu de difficultés dans la compréhension des textes. Les tableaux ont été remplis facilement. La notion d'espèce invasive a tout de suite été repérée et comprise par les élèves. La signification a été clair pour eux.
Ils ont su distinguer facilement les espèces invasives des espèces autochtones montrant ainsi leur compréhension de points définissant une espèce invasive.
Nous pouvons en déduire d'une façon générale que cette séquence était plus abordable pour des élèves de 9e que pour des élèves de 7e.
La séquence était finalement assez dirigiste. Cette forme de séquence semble opportun pour les 7ème, qui ont besoin d'un cadre de travail bien défini.
Pour les 9ème, on aurait pu : les laisser effectuer les recherches par eux-même dans divers supports (internet, bibliothèque, journaux...) et/ou définir eux-même la forme de synthétiser les résultats de leurs recherches et ainsi trouver les critères définissant les espèces invasives.

Notre séquence semble bien correspondre à une situation-problème dans la mesure où (Gérard De Vecchi et Nicole Carmona-Magnaldi?, 2007)
- l'amorce a fait sens pour les élèves et a mené à un questionnement personnel fécond.
- elle demande une remise en question de certaines connaissances (maintenir la biodiversité / éliminer les espèces vivantes invasives).
- le questionnement des élèves est utilisé afin de travailler la démarche visée par la séquence d'enseignement.
- elle a conduit à la construction d'un savoir général qui s'appuie sur les productions des élèves (équilibre des écosystèmes, chaînes trophiques).

Observations à propos de l'évaluation

Les espèces des fiches utilisées pour l'évaluation n'étaient pas connues par les élèves.

7ème: Les résultats sont mitigés.
Les élèves ont de la peine à formuler et argumenter leurs réponses en reprenant les notions vues en classe. Ce qui peut traduire des difficultés dans la compréhension même de l'exercice, c'est-à-dire que ces élèves ont été bloqués par le terme "argument" ou "argumenter", ces notions n'ayant pas été vues concrètement avant l'épreuve. Certains élèves ne sont pas capables de mobiliser leurs connaissances alors que d'autres n'ont tout simplement pas acquis les connaissances.

9ème: Les élèves ont obtenu de bons résultats.
Ils n'ont pas rencontré de difficultés particulières pour établir un tableau comparatif faisant ressortir les arguments caractérisant les espèces invasives des espèces indigènes.

Analyses à propos de l'évaluation

7ème: Il faudrait repenser les questions car les élèves semblaient avoir compris les notions mais dans les récitations nous n'avons pas toujours retrouvé les arguments que nous souhaitions pour l'attribution des points. Nous avions retenu les critères suivants : étrangère, adaptation et bon taux de reproduction, en concurrence avec les espèces indigènes pour la niche écologique, moyens de lutte éventuel. Peut être qu'en effet la notion d'argumentation n'était pas encore très claire pour les élèves. Il aurait fallu insister un peu plus sur cette notion à acquérir encore nouvelle pour les élèves de 7ème, alors que les élèves de 9e en entendent parler depuis déjà 3 ans. Il est vrai que nous travaillons assez peu l'argumentation et le texte argumentatif en biologie. Cependant si on respecte le PE, qui a dû prendre en compte la maturité intellectuelle des élèves, la démarche d'argumentation n'est pas travaillé en 7ème. Cette démarche entre au PE en 9ème et fait suite aux démarches Description et Explication.
De nombreux élèves 7e n'ont pas su répondre aux questions relatives à l'animal réintroduit. Pour beaucoup, le fait que ce soit l'homme qui le ramène en suisse et qu'il provienne d'un autre pays leur a fait croire à une espèce invasive.
Les élèves de 7e ont eu de la peine à retrouver les informations se recoupant à propos des espèces invasives. C'est à dire qu'ils ont eu des difficultés à intégrer suffisamment les infos des textes afin de rédiger un texte argumentatif.
Il serait peut être intéressant de faire un "lien" ou un "partenariat" pendant l'année avec le cours de français.
Peut être que tester l'argumentation dans ce cadre là en 7e est trop difficile et nous devrions peut être poser des questions sur les notions. Cependant les questions demandant une argumentation sont intéressantes car elles demandent une réelle réflexion à l'élève (mobilisation du savoir). On pourrait en laisser mais qu'elles ne représentent pas une trop grande partie de l'évaluation.

9ème: Suite aux résultats de l'évaluation, nous pouvons affirmer que la notion d'espèce invasive introduite par la situation problème, les fiches ainsi que les tableaux descriptifs a été comprise par les élèves.
Une différence majeure existe déjà dans le nombre de fiches utilisées lors de l'évaluation entre les deux degrés.

Nous pourrions travailler la démarche d’argumentation avec les 7ème sans tester cette compétence dans l’évaluation. Alors que pour les 9ème nous pouvons tester la démarche d’argumentation et les notions.
Pour être en accord avec le PE, il semblerait judicieux de travailler la situation-problème autour de la démarche "Décrire" et non pas "Argumenter" en 7ème.

Bilan réflexif sur la cohérence dispositif et évaluation

Il nous semble que l'évaluation est cohérente avec la séquence. En effet, les notions vues en classe doivent être mobilisées pour répondre à la question de l'évaluation. Le format de l'évaluation correspond au format mis en œuvre en classe. Seule la démarche d'argumentation devrait être plus approfondie en classe avec les 7ème. Cependant si on respecte le PE, qui a dû prendre en compte la maturité intellectuelle des élèves, la démarche d'argumentation n'est pas travaillé en 7ème. Cette démarche entre au PE en 9ème et fait suite aux démarches Description et Explication.

Lorsque nous avons lancé la situation problème, et comme il a été observé en classe, il est intéressant d'avoir une relance efficace afin de pouvoir faire en sorte que les élèves qui stagnent dans leur réflexion puissent repartir sur de nouvelles bases. Nous n'y avions peut être pas suffisamment songé lorsque nous avons lancé la séquence. Poser la question si des espèces non indigènes peuvent également être non invasives pourrait en être une. De plus c’est une distinction que nous n’avons pas faite en classe.
Etant donnée que les élèves de 7e ont rencontré des difficultés avec les fiches et le vocabulaire employé, nous devrions peut être leur proposer des textes simplifiés, que nous aurions nous-mêmes retouchés afin d'éliminer d'éventuelles difficultés. Ou sans simplifier les textes, nous pourrions en profiter pour travailler avec les élèves la lecture et les habituer progressivement à la recherche d'informations (qui peut être aussi du vocabulaire) dans les textes.
Une autre solution pour les 9ème serait de laisser plus de liberté aux élèves pour la recherche d'informations et/ou définir eux-même la forme de synthétiser les résultats de leurs recherches et ainsi trouver les critères définissant les espèces invasives. Donc une approche moins dirigiste.
Le terme "espèce envahissante" nous semblait intéressant car comme vu précédemment, la notion d'espèce invasive n'est pas forcément comprise par les 7ème.
Nous pensons que cette séquence s’intègre mieux dans le plan d’étude des 9ème, ils sont aussi plus autonomes et donc plus à même de mener à bien la recherche. Nous testions la démarche d’argumentation et nous avons remarqué que les 9ème sont plus à l’aise avec cette démarche.
Nous pensons qu'il ne faut bien entendu pas attendre que les élèves sachent argumenter pour le leur demander. Il faut le leur apprendre et l'argumentation scientifique est d'ailleurs au PE. Mais il existe une progression à appliquer de la 7ème à la 9ème. En 7ème, les élèves doivent apprendre à décrire à l'aide de critères, en 8ème ils apprennent à expliquer et en 9ème ils travaillent l'argumentation (selon l'Addendum 2.0). Il semble donc opportun de ne pas réaliser directement une évaluation certificative dès la première tentative d'argumentation en 7ème.

Ce que l'on garderait:
-L'amorce, la relance ainsi que l'article qui ont bien fonctionné.
-La phase de questionnement.
-Le travail d'argumentation et l'évaluation pour les 9e.
-L'institutionnalisation

Ce que l'on améliorait:
-Recherche dans des textes simplifiés pour les 7e et recherches autonomes pour les 9e
-Travail de description pour les 7e (recherche des critères pertinents dans les textes)
-Elaboration des critères à partir de leurs recherches 9e
-Evaluation 7e: Description des espèces invasives(conditions nécessaires et suffisantes pour qualifier une espèce comme étant invasive)

Le format d’apprentissage proposé à savoir « situation problème » permet une forte implication des élèves dans la tâche ainsi qu’une forte motivation à l’apprentissage.
Notre conjecture de départ proposait que ce format d’apprentissage allait entrainer une acquisition à long terme des savoirs en raison de la remise en question causée par la situation problème. Toutefois l’évaluation nous ayant permis de tester ce format ne révèle pas cette conjecture.

Une réflexion sur la manière de mettre en oeuvre ce format d'apprentissage et sur les situations où il est opportun.
Dans quels cas est-il opportun d’utiliser une situation-problème?
- Lorsqu'un obstacle important a été identifié comme difficilement franchissable par les élèves
- Lorsque l'on débute un nouveau sujet.

A quoi faut-il prendre garde?
-Faire attention à ne pas divulguer des informations aux élèves qui pourraient tuer l'intérêt pour la situation.
-Ne pas citer des espèces qui serviront lors de l'évaluation

Une réflexion sur la manière d'évaluer dans ce format d'apprentissage
Pour les 7ème effectuer une évaluation formative testant la démarche d’argumentation portant sur le travail effectué en classe et une évaluation certificative sur les notions d’espèces invasives.




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