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ProjetDidabio-11-Conod-Garcia-Renquin
Table of contents
- Canevas pour projet en Didactique de la biologie 2ème année DidaBioloProjets-11
Canevas pour projet en Didactique de la biologie 2ème année DidaBioloProjets-11
Auteurs du projet
- Eduardo GARCIA
- Martin CONOD
- Johan RENQUIN
Titre du projet
Frileuse, la guêpe?
Objectifs
Principaux objectifs du projet
Objectif général
L'élève doit être capable de décrire un mécanisme sous forme de schéma.
Objectifs spécifiques
L'élève doit être capable de :
- identifier les différentes étapes du cycle vital d'un être vivant
- représenter les transitions entre les différentes étapes du cycle vital
- décrire les étapes ou les transitions entre étapes
Objectifs secondaires de la séquence
En terme de démarches, l'élève doit être capable de :
- se questionner, formuler des hypothèses
- extraire les informations pertinentes de divers supports
En terme de notions, l'élève doit être capable de :
- comprendre ce qu'est un cycle vital (la continuité de la vie, l'alternance des génération, la succession des stades de développement dans la vie d'un organisme)
- utiliser le vocabulaire adéquat (oeuf, larve, nymphe, imago, etc.)
Quelques définitions
Les définitions qui suivent sont à prendre dans le contexte du projet.
- Schéma : représentation graphique, sous forme de dessin simplifié, d'un processus complexe destiné à faire comprendre son fonctionnement.
- Cycle vital : suite de phénomènes par lesquels passe un être vivant pour se reproduire.
Contexte curriculaire
Cycle d'Orientation, 7ème année.
Le projet a été réalisé dans :
- 2 classes de regroupement A (CO Florence)
- 2 classes de regroupement A (CO Marais)
- 2 classes de regroupement A (CO Montbrillant)
La séquence s'inscrit dans le thème "Les cycles vitaux" présent dans l'actuel plan d'étude.
Situation-problème
Amorce
L'amorce est constituée d'un texte racontant une situation du quotidien :
Depuis plusieurs mois, Lucille et Matteo ont pris l’habitude de se rencontrer tous les mardis pour partager leur repas de midi dans un petit restaurant du quartier. Avec le retour des beaux jours et des températures agréables, ils s’installent volontiers à la terrasse afin de profiter du soleil. Malheureusement, le plaisir est gâché en ce mois d’août par le ballet des guêpes qui viennent se poser dans les assiettes et tournoyer de façon désagréable autour de la tête des deux amis. Matteo, qui ne s’énerve pas pour si peu, s’amuse et réagit : « il me semble que ces bestioles apprécient de plus en plus les menus de ce restaurant ! ».
Les élèves reçoivent le document et nous le lisons ensemble. Il est ensuite demandé à chaque élève de résumer, en une phrase et avec ses propres mots, le problème posé dans cette situation.
Document pour les élèves : amorce
Obstacles conceptuels visés
Les élèves ne conçoivent pas forcément que ce qu’ils ne voient pas ou ce qui disparaît momentanément peut « exister ».
La génération spontanée peut être une conception obstacle forte de par son pouvoir explicatif pour les élèves.
La conception obstacle que nous cherchons à dépasser est : "ce que je ne vois pas n'existe pas".
Questions attendues
Exemples de questions attendues :
- Pourquoi les guêpes ne viennent pas déranger les repas au début de l’été ?
- Pourquoi ne voit-on pas de guêpes toute l’année ?
- Où sont les guêpes quand elles ne sont pas là ?
Déroulement de la séquence
Phase 1 : questionnement
- Lecture de l’amorce en classe entière.
- Les élèves résument le problème posé dans cette situation.
- Le maître précise aux élèves que les questions qu'ils doivent rédiger doivent avoir un sens biologique, c'est à dire en lien avec l'étude du vivant.
- Les élèves réfléchissent individuellement et formulent par écrit les questions qu’ils se posent sur la situation-problème.
- Les élèves échangent leurs idées en petit groupe et en rédigent une synthèse : 2 questions retenues et reformulées.
- Un porte-parole par groupe présente les questions retenues par son groupe à la classe.
- Le maître prend note au tableau des questions, puis dégage les axes sur lesquels orienter la recherche (phase 2).
Exemples de questions à écarter :
- Pourquoi les guêpes viennent et pas les autres insectes ?
- Pourquoi les guêpes viennent sur certains aliments et pas d’autres ?
Exemples de questions à garder :
- Pourquoi les guêpes ne viennent pas déranger les repas au début de l’été ?
- Pourquoi ne voit-on pas de guêpes toute l’année ?
- Où sont les guêpes quand elles ne sont pas là ?
Commentaire : Les questions à écarter ne sont pas considérées comme non pertinentes mais regroupées par thème et mises de côté pour des questions de temps.
Phase 2 : recherche
- Les élèves reçoivent un questionnaire auquel ils doivent répondre à partir des informations qu’ils trouveront dans une sélection de sites Internet traitant d’un insecte choisi par le maître (Osmie).
- Les élèves reçoivent aussi des documents de référence (textes) traitant de la vie de cet insecte.
- Correction du questionnaire dans le but que tous les élèves possèdent les mêmes données à utiliser pour la suite de la séquence.
Phase 3 : acquisition de la démarche à partir des productions des élèves
- Les élèves reviennent aux informations récoltées lors de la recherche et construisent, en groupe, à partir des données en leur possession, le cycle vital de l’insecte en question.
- Le maître explicite les deux notions essentielles à savoir avant de commencer le travail :
- Cycle vital : succession de stades de développement par lesquels passe un être vivant pour se reproduire.
- Schéma : représentation graphique, sous forme de dessin simplifié, d'un processus complexe destiné à faire comprendre son fonctionnement.
- Les élèves présentent leur productions aux autres groupes.
- La classe commente chaque production et, à l'aide de l'enseignant, en fait ressortir les points négatifs ou positifs.
Phase 4 : institutionnalisation de la notion de cycle vital
Le maître présente le modèle du schéma attendu pour le cycle vital.
Le schéma est destiné à un lecteur non averti (qui n'a pas accès à d'autres ressources que le schéma). En ce sens, le modèle visé doit :
- identifier les stades de développement en les nommant avec le vocabulaire adéquat
- montrer l'ordre de succession des stades de développement
- prendre la forme d'un cycle pour montrer le recommencement du processus entre les générations
- être accompagné d'une légende permettant de comprendre la transition entre les stades de développement (ex : où, quand, comment)
Phase 5 : consolidation des notions et des démarches
Les élèves réalisent plusieurs activités au cours desquelles les différentes attentes pour le modèle attendu sont travaillées.
Pour commencer, ces attentes ne sont pas toutes travaillées en même temps.
Par exemple :
- Les élèves lisent un texte décrivant la vie d'un animal. Ils doivent identifier les différents stades de développement et réaliser un schéma où tous les stades sont reliés entre eux par des flèches montrant leur succession.
- Les élèves reçoivent un schéma du cycle vital d'un animal. Ils doivent rédiger un texte expliquant comment cet animal se reproduit en décrivant chaque étape par une phrase.
Ensuite, les élèves travaillent simultanément l'ensemble des attentes pour atteindre le modèle du schéma visé.
Par exemple :
- Les élèves regardent un film documentaire sur un animal. Ils réalisent un schéma dans lequel tous les stades de développement sont nommés et reliés entre eux par des flèches. Enfin, ils doivent rédiger une légende permettant de comprendre chaque transition entre les étapes.
Commentaire : quelques légères différences dans la chronologie des différentes activités ont pu avoir lieu entre les multiples passations
Phase 6 : évaluation
Les élèves passent l'épreuve.
Commentaire : quelques légères différences dans le découpage de l'évaluation ont pu avoir lieu entre les multiples passations
Evaluation
Modalité : contrôle écrit de 45 minutes
Description de l'évaluation
1ère partie (25 min)
- L'épreuve commence par la diffusion d'un film documentaire sur la libellule.
- Les élèves doivent répondre à un questionnaire.
- Pour finir les élèves doivent construire le schéma du cycle vital de la libellule.
- Les élèves doivent réaliser plusieurs exercices sur le cycle vital de différents êtres vivants.
Épreuve : les cycles vitaux
Commentaire : quelques différences concernant la modalité et le contenu de l'épreuve ont pu avoir lieu entre les différentes passations
Liens de l'évaluation avec les objectifs et les activités.
L'ensemble de l'épreuve est construite autour de l'objectif principal : « L'élève doit être capable de décrire un mécanisme sous forme de schéma ».
Au moins un exercice permet de tester chaque objectif spécifique visé pour la séquence :
Exercice 1 :
- identifier les différentes étapes du cycle vital d'un être vivant
- représenter les transitions entre les différentes étapes du cycle vital
objectif secondaire : extraire les informations pertinentes de divers supports (film)
Exercice 2 :
- identifier les différentes étapes du cycle vital d'un être vivant
- représenter les transitions entre les différentes étapes du cycle vital
- décrire les étapes ou les transitions entre étapes
objectif secondaire : extraire les informations pertinentes de divers supports (texte)
Exercice 3 :
- identifier les différentes étapes du cycle vital d'un être vivant
- représenter les transitions entre les différentes étapes du cycle vital
objectif secondaire : extraire les informations pertinentes de divers supports (texte)
Exercice 4 :
- décrire les étapes ou les transitions entre étapes
objectif secondaire : extraire les informations pertinentes de divers supports (image)
Chaque question de l'épreuve a été travaillée par un exercice du même type lors des activités réalisées pendant la passation de la séquence.
Grille d'évaluation
grille d'évaluation
Observations et analyse
Passation en classe : observation
1) Amorce et phase de questionnement:
Les élèves sont interpellés par la situation énoncée et proposent des questions de 3 types:
- questions sur le pourquoi de la présence/absence des guêpes en été/hiver
- questions sur la nutrition des guêpes
- questions très générales ou finalistes, par exemple "à quoi servent les guêpes ?"
La phase en petits groupes permet effectivement de faire un premier tri efficace et une première synthèse des meilleures questions.
les deux premiers types de questions étant attendues et souhaités, la cible semble atteinte.
Synthèse des questions d'élèves par l'enseignant (en classe entière, au rétroprojecteur) : synthèse
2) Phase de recherche
- Les élèves travaillent souvent de façon assidue et enthousiaste en cherchant des informations nécessaires sur les multiples sites proposés.
- Certains élèves cherchent des sites non proposés traitant du sujet (parfois pertinents, parfois non) et relèvent les adresses url.
- Quelques élèves estiment ne rien trouver et doivent être stimulés à lire les informations sur les sites et à ne pas se contenter de regarder les images.
3) Phase de modélisation
- Les élèves représentent de façon très diversifiée et créative le cycle vital à construire. La forme canonique n'ayant pas été révélée, ils s'appliquent à faire figurer un maximum d'info en général. Quelques élèves peinent à comprendre les consignes et doivent recevoir une aide individuelle. Le concept de cycle, de répétition n'est pas toujours assimilé, visible sur les schémas. Plusieurs élèves ne se représentent pas qu'à chaque cycle correspond un nouvel individu, de la génération suivante. La majorité des élèves ont choisi de présenter les différents stades de développement comme étapes du cycle. Une minorité à choisi les saisons comme étapes. Il manque régulièrement une étape, souvent la nymphe et l'utilisation du vocabulaire approprié est souvent déficiente: l'imago est parfois différentié de l'insecte adulte, par exemple. Dans la representation graphique du cycle vital, de nombreux élèves ommettent de signaler la direction du cycle, même s'ils le représentent de manière circulaire. Dans certains cas, il y a même absence de cycle. Les étapes sont présentées de manière linéaire. Cette représentation est aussi présente dans une classe qui a vu la forme canonique avant l'exercice (cas particulier).
Exemples de productions d'élèves :
exemple 1
exemple 2
exemple 3
exemple 4
exemple 5
exemple 6
4) Phase d'institutionnalisation et exercices
Les élèves maîtrisent de plus en plus le modèle de représentation des cycles vitaux et commencent à pouvoir transposer leurs connaissances pour proposer des hypothèses concernant les cycles vitaux d'autres animaux.
5) exercice sur document vidéo
Les élèves parviennent à prendre des notes pendant le film, à reconstruire un schéma du cycle vital des guêpes et à commenter leur schéma. Une difficulté survient par le fait de savoir où placer les ouvrières dans un tel cycle. Seulement quelques élèves parviennent à la surmonter avant la correction.
Observation du dispositif
Globalement, le dispositif semble satisfaisant. Voici néanmoins quelques points qu'il nous semble important de relever quelques points éparts:
Amorce
Bien que l'amorce en elle-même suscite un questionnement riche, l'image qui accompagne le texte a certainement un fort impact sur la perception qu'ont les élèves de la situation-problème.
L'image du garçon mangeant une glace peut orienter les questions des élèves vers les préférences alimentaires des guêpes (ex : nourriture sucrée, etc.), sujet intéressant mais hors-propos ici.
Afin de s'assurer que les questions sur lesquelles tout le reste de la séquence repose soient celles des élèves (et non pas qu'elles servent de prétexte), il nous apparaît important de veiller à l'influence que l'illustration pourrait avoir sur cette première étape.
Phase de consolidation
Le découpage des attentes pourrait être plus systématique. Chaque attente isolée serait travaillée indépendamment l'une de l'autre.
La première attente, l'identification des stades de développement, pourrait être ainsi travaillée indépendamment du schéma. Par exemple, les élèves lisent un texte décrivant la vie d'un animal. Ils doivent d'abord identifier les différents stades de développement en soulignant leurs noms dans le texte. Une fois cette étape effectuée, les élèves passeraient alors seulement à la seconde attente, c'est-à-dire relier entre eux les stades de développement à l'aide de flèches montrant leur succession.
La progression dans la complexité des attentes aboutirait finalement au modèle du schéma attendu. Ce découpage progressif des attentes pourrait peut-être faciliter l'apprentissage des élèves.
Les activités lors de la phase de consolidation ont traité des insectes, poissons, batraciens. La reproduction des mammifères n'a pas été abordée. Il serait opportun de diversifier un maximum les êtres vivants utilisés comme objet dans nos activités.
Nous n'avons pas abordé le cycle vital des végétaux dans cette séquence. Il serait intéressant d'étendre aux végétaux le modèle du schéma attendu.
Analyse du dispositif
a) Reprise des critères sur lesquels nous avons construit notre situation-problème. Dans quelle mesure l'activité les réalise:
- avoir du sens (interpeller) :
notre situation-problème aborde un thème auquel chaque élève a déjà été confronté, pour preuve la quantité de questions récoltée en début d'activité.
- être liée à un obstacle repéré :
certains stade de la vie des insectes ne sont pas visibles.
- faire naître un questionnement chez les élèves :
comme mentionné plus haut, de part sa familiarité, la situation-problème génère de nombreuses questions chez les élèves. C'est à partir de ce terreau que, dans l'échange et la confrontation d'idées, élèves et enseignant construisent une problématique pertinente.
- créer une ou des ruptures amenant à déconstruire le ou les modèles explicatifs initiaux :
dans notre séquence, la confrontation des premières hypothèses de l'élève à celles de ces camarades crée, pour une grande majorité, une tension potentiellement fertile. La prise de conscience d'explications autres face à la situation-problème instaure chez les élèves un déséquilibre utile à la suite de la séquence.
- correspondre à une situation complexe, si possible liée au réel, pouvant ouvrir sur différentes réponses acceptables et différentes stratégies utilisables :
la schématisation/modélisation d'un processus biologie n'est pas une tâche aisée qui implique l'acquisition de nombreux savoir-faire. Il est évident qu'il existe différentes manières de réaliser un schéma pour expliquer le cycle vital et les élèves s'en rendent comptent puisqu'ils produisent un schéma, chacun à leur manière. On débouche donc sur une situation intrinsèquement complexe (quelle manière de faire est la "meilleure"?), à laquelle viennent s'ajouter des conventions en vigueur en Biologie.
- déboucher sur un savoir d'ordre général :
dans notre séquence:
1) notions : le savoir sur le cycle vital.
2) démarche : apprendre à réaliser un schéma en suivant des critères communs (ici transmis par l'enseignant).
- faire l'objet d'un ou plusieurs moments de métacognition :
Les discussions successives élèves/enseignant sur l'utilité des différentes phases de la séquence pour aboutir au schéma "canonique" d'un cycle vital, permettent clairement de mettre en avant, pour les élèves, le pourquoi et comment de la séquence. Ils découvrent aussi comment les savoirs qu'ils possédaient déjà ont été intégrés dans la forme finale.
b) Ce qui est central dans notre situation-problème : les principales variables à surveiller
- les élèves doivent identifier par eux-même une problématique et se l'approprier en travaillant sur leurs propres questions.
- les productions des élèves doivent être prises en compte dans la construction du savoir.
c) Dans quels cas est-ce intéressant d'utiliser une situation-problème ?
une très large variété de thèmes peut être abordé, notamment ceux comprenant une certaine complexité, tant au niveau du savoir que des démarches à acquérir.
d) Que peut-on attendre comme effets (éducatifs) pour une situation-problème ?
- une meilleure implication des élèves dans les activités/tâches.
- ils s'investissent cognitivement dans la construction de leur savoir.
e) Comment éviter les écueils - les définir - pour une situation-problème
-prévoir les obstacles qui peuvent se présenter et les stratégies possibles pour les franchir.
Observations à propos de l'évaluation
Remarque : plusieurs démarches et notions ont été évaluées dans une seule épreuve. Les observations et l'analyse qui suivent concernent uniquement la démarche étudiée dans notre projet (schématiser un cycle vital).
- les élèves respectent en très grande majorité les critères attendus quand ils réalisent le schéma du cycle vital (cf. cahier des charges)
- cependant, quelques élèves réalisent encore des croquis pour illustrer les stades de développement (critère pas attendu dans notre schéma institutionnel)
Remarque : Dans l'évaluation, un exercice traitait du cycle vital d'un oiseau (Loisot). Certains élèves ont semblé être perdu car ils ne connaissaient pas le vocabulaire adéquat pour expliquer son cycle vital.
- les types d'erreurs observées lors de l'évaluation:
- omission d'un stade de développement (ex : le plus souvent, la nymphe)
- nom du stade de développement erroné (ex : utilisation du terme imago pour le stade adulte d'un oiseau)
- inversion de deux stades de développement dans leur chronologie (ex : imago avant nymphe)
- les résultats sont excellents
Analyses à propos de l'évaluation
- la grille d'évaluation de la démarche a été établie avec précision (critères attendus explicites) avant la réalisation de l'épreuve. Nous constatons que cette étape est de grande utilité pour la préparation de l'épreuve. Les différents objectifs de la leçon (schématiser, légender) sont bien décortiqués et testés (parfois indépendamment) par plusieurs exercices.
- les exercices testent avec précision les objectifs. Il y a très peu de place à l'interprétation ou à un jugement subjectif de l'évaluateur.
- Les objectifs spécifiques sont évalués à l'aide de plusieurs exercices utilisant différentes approches
- La complexité de la démarche est découpée en ses différentes composantes lors de la phase d'apprentissage. Il serait peut-être intéressant de tester chaque composante individuellement lors de l'évaluation.
- quelques petits défauts : nous nous sommes concentré un peu trop largement sur les cycles vitaux d'insectes et nous n'avons pas suffisamment diversifié les organismes étudiés (ex : cycle de vie des mammifères, végétaux pas abordé).
- l'évaluation est globalement très satisfaisante car elle est parfaitement alignée sur les objectifs et les activités. Les élèves ne sont pas surpris par les exercices demandés. Aucune remarque du style "on a pas vu ça en classe" n'a été entendue dans les 6 classes.
Bilan réflexif sur la cohérence du dispositif et de l'évaluation
Après analyse, nous tirons un bilan plutôt positif de notre séquence. Nous avons pu observer un réel investissement cognitif des élèves dans les tâches demandées, ainsi qu'une soif de réponses et de compréhension vis-à-vis de leur questionnement de départ, et ce même si nous leur avons proposé un long détour par la réalisation schématique de cycles de vie de nombreux animaux. Il va de soi que certains aspects sont encore à améliorer. Le choix de l'image illustrant l'amorce ou une phase de consolidation plus découpée sont deux des nombreux points qui sont à optimiser. Néanmoins, nous souhaitons ici revenir sur deux caractéristiques du projet qui nous semblent remarquables.
Prise en compte du questionnement des élèves
Dès lors qu’on désire partir des questions des élèves dans l’élaboration d’une séquence se pose la question de l’adéquation entre les intérêts (désirs) des élèves et le plan d’étude imposé par l’institution. Pour concilier ces deux directions, qui pourraient être opposées a priori, il s’agit de bien établir le cadre thématique dans lequel on va travailler. Dans ce but, le choix de la situation proposée aux élèves et sa formulation (texte, image, autres…) sont prépondérants dans un premier temps. Ainsi, une situation judicieusement élaborée permettra aux élèves de poser leurs propres questions tout en restant dans un cadre qui permet l’ouverture sans risquer la dispersion.
Dans un deuxième temps, l’enseignant doit être en mesure d’organiser une synthèse et de restreindre la périmètre de la recherche dans la mesure autorisée par le plan d’étude et le temps à disposition. Ainsi, ce sont réellement les questions des élèves qui sont utilisées, mais dans un cadre fixé par l’enseignant.
Dans un troisième temps, il est fondamental de revenir en fin de séquence aux questions de départ posées par les élèves (séquence-hélice), et même d’inclure leurs propres questions dans l’évaluation, afin que ceux-ci perçoivent de façon évidente le lien entre leur propre questionnement et l’ensemble du développement qui a suivi. Les élèves sont alors en mesure de concevoir clairement la cohérence des différents aspects travaillés au cours de la séquence, tant sur le pan des notions que sur celui des démarches. C’est ce retour éclairé au questionnement initial qui permet alors des développements ultérieurs bâtis sur des fondements solides.
Prise en compte des productions des élèves
Afin de réellement tenir compte des productions des élèves dans la construction du savoir (notions ou démarches), l'enseignant se doit de clairement définir pour lui-même, et de ce fait pour les élèves, les objectifs opérationnels qu'il se propose d'atteindre. Une anticipation flexible des types de productions qu'il peut attendre des élèves permet alors à l'enseignant de reconnaître les éléments-clé sur lesquels appuyer cette construction.
Idéalement, l'enseignant ne doit pas se substituer à la classe. Il doit favoriser un débat parmi les élèves, une réflexion portant sur leurs propres productions. Ces dernières servent alors de point d'ancrage à une construction itérative du savoir. A chaque étape, c'est ensemble que classe et enseignant définissent les éléments essentiels du processus biologique étudié. L’institutionnalisation n'en sera ainsi que plus efficace et aisée.
Pour terminer, il est essentiel, tout au long de cette phase d'échanges, de confrontations, de tentatives, d'erreurs et de progrès que l'enseignant, gardien du temps, laisse le temps nécessaire à cette phase cruciale. Car c'est dans ces instants qu'une bonne partie de l'apprentissage se joue, que certaines conceptions commencent à changer.
Synthèse du bilan réflexif:
1 - Alignement objectifs-activités-évaluation
Une démarche complexe (réaliser un schéma) peut être découpée en plusieurs composantes. Travailler/évaluer chaque composante de manière dissociée permettrait un apprentissage progressif.
2 - Prise en compte du questionnement des élèves
C'est la pertinence du choix et de la formulation d'une situation qui permet d'obtenir des questions d'élèves pertinentes. Il est essentiel de revenir en fin de séquence sur les questions initiales des élèves afin de donner une cohérence au travail et aux apprentissages.
3 - Prise en compte des productions des élèves
C'est l'intégration des productions des élèves dans la construction des savoirs et savoirs-faire qui permet un apprentissage plus ancré et efficace pour l'élève. Pour cela, il est essentiel que les élèves confrontent leurs productions à celles de leurs camarades, afin de potentiellement, à l'aide de l'enseignant, dépasser certaines conceptions.
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présentation colloque 25.05.11
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Accès aux pages de R. Kopp / F. Lombard
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