 |
|
|
ProjetDidabio-11-Innocenti-Martinez-SoriaPascale
Lien vers la présentation du 25.05.2011
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
Alessandro INNOCENTIErcole PASCALE
Eduardo MARTINEZ
Titre du projet: Comment le foetus respire-t-il lorsqu'il est dans le ventre de sa mère ?
Objectifs d'apprentissage pour les élèves
- Acquisition de notions d'anatomie et de la terminologie spécifique (placenta, cordon ombilical, poumons, branchies)
- L'élève doit intégrer le fait que ce n'est pas l'air qui est important mais la nécessité de se fournir en O2 et éliminer le CO2. Pour progresser dans son questionnement, il est incité à comparer les différents mécanismes de respiration chez les animaux (poissons-amphibiens-mammifères).
- A la fin de cette séquence, l'élève doit être capable de reconstruire le trajet de l'air depuis l'extérieur du corps de la mère jusqu'au foetus.
Contexte curriculaire
Cycle d'orientation, 8ème annéeSituation-problème
Tous les hommes respirent de l'air par leur poumons. Le bébé est lui, complètement immergé dans le liquide amniotique lorsqu'il grandit dans le ventre de sa mère. Comment arrive-t-il à survivre alors que logiquement il devait se noyer ?Amorce
Proposition d’amorce: présenter aux élèves une collection de photos.Photo 1) Un bébé dans la maternité
Photo 2) Un embryon dans le ventre de sa mère (le cordon ombilical doit être visible)
Photo 3) Un poisson dans l’eau
Photo 4) Un plongeur avec des bouteilles
Obstacles conceptuels visés.
On peut imaginer que les élèves vont penser que le bébé respire dans l'eau, comme les poissons. Par extension la comparaison avec les amphibiens peut induire en erreur (branchies provisoires).Si la question est posée trop tôt dans le cursus, l'absence de connaissances anatomiques et physiologiques ne permet pas de mettre en lien la respiration de la mère et celle de l'enfant (rôle du placenta notamment)
Dans le but de mettre en évidence les obstacles significatifs, le maître incite à un questionnement des élèves. Les contradictions les plus évidentes doivent apparaitre ici.
Questions attendues
- Pourquoi a-t-on besoin de respirer ?
- Peut-on vivre sans respirer ?
- Est-ce que tous les animaux ont besoin de respirer ? Si oui, pourquoi ?
- Comment respire un être humain, et comment respire un poisson ?
- Quels sont les gaz mis en jeux dans la respiration?
- Comment peut-on survivre dans le liquide amniotique qui est constitué presque essentiellement d'eau?
- Comment l'oxygène arrive-t-il au foetus et comment le CO2 est-il évacué ?
Déroulement de la séquence
Selon l'addendum de biologie du CO:Tout problème scientifique comporte trois dimensions: un questionnement, une recherche, une communication.
Préambule à la séquence:
Les élèves ont déjà été sensibilisés au fait que......tous les animaux on besoin de respirer pour vivre.
...la respiration consiste dans un échange de gaz entre l'organisme et le milieu extérieur.
...un gaz nécessaire à la vie des animaux est prélevé dans le milieu extérieur tandis qu'un autre gaz fabriqué par l'organisme doit être éliminé car il est dangereux.
...certains animaux comme les mammifères ont un appareil respiratoire capable d'effectuer des échanges gazeux avec l'air extérieur.
...et d'autres animaux comme les poissons ont un appareil respiratoire capable d'effectuer des échanges gazeux avec le milieu aquatique extérieur.
Phase 1 : Amorce
Présentation de l'amorce.L'amorce consiste en une série de photos légendées illustrant des situations susceptibles de déclencher un questionnement chez les élèves. Les illustrations montrent par exemple un poisson et un plongeur évoluant dans l'eau. Ou encore, un foetus humain dans le liquide amniotique.
Phase 2 : Questionnement
Questionnement à propos de l'amorce et « problématisation ».Une fois les documents de l'amorce consultés par les élèves, ceux-ci sont incités à se questionner. Ceci se fait dans un premier temps individuellement et par la suite sous forme de sous-groupe. Les élèves doivent confronter entre eux leurs questions et doivent les formuler par écrit.
Le prof intervient ici pour aider les élèves à sélectionner les questions les plus pertinentes, et les reformuler de la façon la plus adéquate.
Phase 3 : Recherches
Recherche d'informations à partir de documents. Production d'élèves attendues.Le prof présente par exemple aux élèves un questionnaire élaboré à partir des questions sélectionnées préalablement et fournit une série de documents (textes, photos,...) dans lesquels la plupart des réponses peuvent être trouvées. Les élèves doivent compléter le questionnaire de manière individuelle. Une première étape d'évaluation (formative ou non) peut être intégrée à ce moment.
Phase 4 : Institutionnalisation
Institutionnalisation des connaissances sous forme d'analyse des productions de élèves. Ceci peut être complété par une évaluation formative.Phase 5 : Evaluation (voir ci-dessous)
Evaluation
Cahier des charges de l'évaluation:Démarches exercées:
- s'informer à partir des documents fournis (textes, lectures, images)
- comparer les différents éléments apportés par les documents
- se questionner par rapport à la problématique posée et aux documents
- émettre des hypothèses
- communiquer, argumenter
Démarche testée pendant l'évaluation
- se questionner par rapport à la problématique posée et s'informer à partir des documents fournis (textes, lectures, images)
Caractéristique de la démarche:
Selon le Plan d'Etudes du Cycle d'Orientation, quand l'élève développe un questionnement:- il identifie les connaissances pertinentes par rapport au problème posé
- il énonce les questions à résoudre et ordonne leur traitement
- il reformule ses connaissances pour avancer dans la résolution du problème.
Mise en œuvre:
Les élèves doivent compléter un questionnaire, ils ont a disposition une série de documents (textes, photos,...) dans lesquels les réponses peuvent être trouvées. Les élèves doivent compléter le questionnaire de manière individuelle.Critères et indicateurs:
1. L'élève fait une liste de ce qu'il sait à propos du problème posé en triant les informations pertinentes dans une liste d'énoncés. Il est encouragé à proposer des questions pertinentes à résoudre, pour avancer dans la résolution du problème. On peut également imaginer ici de confronter l'élève a une liste de questions dont seulement certaines jouent un rôle dans la résolution du problème.2. Il cherche des informations dans les documents proposés en décodant les différents langages scientifiques (textes, schémas, graphiques..) pour y trouver les informations pertinentes.
Liens de l'évaluation avec les objectifs et les activités.
Passation en classe : observation
Observations et analyse
Observations
Le fait d'avoir montré des photos comme un plongeur, un poisson, un fœtus dans le ventre de sa mère, a tout de suite attiré l'attention des élèves. Notre amorce a permis aux élèves de se questionner par rapport aux différentes images et de tenter de trouver des liens entre elles; à ce moment plusieurs idées ont été proposées par les élèves :- Le plongeur respire grâce à ses bouteilles.
- Certains ont précisé qu'il respirait de l'air contenu dans ses bouteilles, d'autres ont affirme qu'il respirait de l'oxygène.
- Le poisson par contre respire à l'aide de ses branchies, mais la plupart des élèves éprouvent des difficultés à expliquer le mécanisme respiratoire dans l'eau.
- Une minorité des élèves sait que les branchies servent à capter l'oxygène sans en connaitre le "comment".
- Un élève a demandé sous quelle forme l'oxygène était présent dans l'eau.
- En voyant l'image du fœtus plongeant dans le liquide amniotique, les élèves mentionnent rapidement le cordon ombilical comme moyen qui lui permet de respirer.
Le travail de groupe a permis de soutenir l'activité, de permettre les échanges et, à l'aide des documents fournis, de trouver des réponses. De plus, les élèves ont fait souvent recours à l'enseignant pour obtenir des explications supplémentaires.
Analyse
Nous avons l'impression que l'amorce choisie est convenable car nous avons observé un fort intérêt des élèves qui se traduisait par des questions. Celles-ci ont été sélectionnées en éliminant les moins pertinentes, et en réorientant ce qui nous semblait le plus significatif.Par exemple : nous avons éliminé les questions sur la composition du gaz contenu dans les bouteilles du plongeur. Nous avons conservé la question de l'effet de la fumée pendant la grossesse.
Parfois, on a du éliminer des questions valables dans un cadre biologique général mais qui s'éloignaient un peu trop du questionnement principal.
Les branchies, qui sont intéressante du point de vue biologique mais que nous n'avons pas pris le temps de développer de façon détaillée.
Nous avons constaté que les élèves, en voyant l'image du fœtus, se sont rapidement demandé de quelle manière celui-ci pouvait respirer. L'image a tout de suite suscité le questionnement amenant les élèves à formuler eux-mêmes la question centrale de notre situation problème. De cette façon ils ont pu inconsciemment participer à la construction du problème qu'ils sont appelés à résoudre.
Très rapidement ils font mention du cordon ombilical comme moyen de respiration du fœtus, mais c'est là que les conceptions des élèves apparaissent en nous montrant leur force et leur enracinement.
Par exemple, certains d'entre eux imaginent le cordon directement branché à la trachée de la mère pour transporter l'air jusqu'au fœtus.
Il ne se sont pourtant pas posé la question relative à la structure du cordon: comment est-il fait, que contient-il? Cela laisse supposer que pour eux c'est un tube vide qui fait passer tout type de substance liquide ou gazeuse.
D'autre part nous avons constaté que dans de nombreux cas les connaissances préalables des élèves (souvent partielles) constituent un obstacle au questionnement et à la recherche d'information sur les documents proposés.
Exemple : l'élève dit "l'02 provient du cordon ombilical". Il utilise des connaissances préalables et partielles, et néglige la lecture attentive du document.
Pour ces élèves minimalistes, il est confortable de s'appuyer sur ses propres connaissances sans les mettre en discussion. Ils ne ressentent pas la nécessité de s'approprier la question, et par conséquent d'approfondir la réponse.
Pendant notre analyse un questionnement a émergé. Comment les élèves se sont approprié la situation? Deux modus operandi ont émergé: un premier, basique, qui consistait à utiliser les connaissances préalables même partielles. Un deuxième, plus élaboré, demandant plus d'effort qui consistait en une lecture attentive des documents fournis.
A partir de la présentation de l'amorce choisie, on a observé un intérêt des élèves qui a pu être conduit vers le questionnement et la recherche d'informations prévus. Ceux-ci ont pu être testés par la suite avec une évaluation.
Concernant l'évaluation, nous pensons que la réussite de celle-ci implique l'application des démarches exercées durant les activités. Les élèves ayant joué le jeu du questionnement et de la recherche des informations sont plus aptes à la réussir. Par ailleurs, on rencontre pendant l'évaluation les mêmes types d'obstacles que durant les exercices.
Bilan réflexif sur la cohérence dispositif et évaluation
L'objectif de notre travail (déclencher le questionnement chez les élèves) a été partiellement atteint. A partir de l'amorce, un questionnement s'est développé. Ce questionnement a abouti a 3 types d'approches:- une partie des élèves puise dans les connaissances préalables et donne des réponses minimalistes.
- une autre partie des élèves est capable de donner des réponses plus élaborées mais incomplètes. Par exemple: l'air vient de l'extérieur et la mère l'apporte à l'embryon.
- enfin, une dernière partie des élèves développe des questionnements avec l'aide des documents proposés, arrivant à des résultats qui correspondent aux objectifs d'apprentissage.
L'alignement entre les objectifs des activités et l'évaluation nous a semblé convenable, mais il a présenté un certain nombre de limites qui nous font réfléchir sur la manière de mettre en oeuvre un format d'apprentissage plus adéquat.
En particulier:
- Une partie des élèves, en se basant sur leurs conceptions, croyaient déjà connaître les réponses. Pour cela, ils ne se sont pas sentis motivés et ne se sont pas engagés à progresser dans leur apprentissage. Il y a donc un obstacle important dû aux connaissances préalables des élèves. Celles-ci sont souvent incomplètes et parfois erronées malgré l'impression des élèves.
- Une autre limite, c'est la compréhension superficielle des documents écrits. Par exemple: des élèves pensent que le gaz carbonique dans le sang du foetus provient uniquement de la cigarette fumée par la mère. Ils se contentent de réponses minimalistes. Par exemple, les élèves ont répondu "le foetus respire grâce au cordon ombilical" sans être en mesure d'apporter plus de précisions.
- Pour repousser ces limites, nous pensons qu'une approche possible serait d'inciter les élèves à suivre un cheminement structuré comportant des étapes obligatoires pour pouvoir continuer.
Par exemple, on peut imaginer un exercice de description du trajet de l'oxygène par étapes successives, pour guider l'activité des élèves.
Accès aux pages de R. Kopp / F. Lombard
Retour à la page DidaBioloProjets-11, une activité dans le cadre des ActuDidaBiolo2 des ateliers de DidaBiolo