investigation-m-coquide
publicité
Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation L’investigation dans l’enseignement scientifique en France INRP mai 2010 Maryline Coquidé UMR STEF ENS Cachan-INRP [email protected] ECOLE NORMALE SUPERIEURE DE CACHAN 61, avenue du Président Wilson 94235 Cachan Cedex - Tel. : 33 1 47 40 20 00 - http://www.stef.ens-cachan.fr Le contexte national et internationnal • High Level Group 2004 • Rapport Bach 2004 • Rapport Rolland 2006 • Rapport Rocard 2007 2 En France les piliers de connaissances et de compétences Compétence : connaissances, capacité attitude Contribution à « une représentation globale et cohérente du monde » Démarche d’investigation : démarche pédagogique relevant de deux principes (Coquidé et al. 2009) : • Un principe d’unité • Un principe de diversité 3 Investigations • Quelles représentations ? • DI et IBSE • Principes didactiques ou pédagogiques ? • Unité et diversité 4 Les différentes formes d’investigation dans l’enseignement scientifique • L’Enquête (Inquiry) de Dewey (1938) • Modèle Investigation-Structuration (INRP, 1975-76) • IBSE : Inquiry-based Science Education 5 Inquiry-based Science Education • National Science Education Standards (NRC, 1996) • Initiative et questionnement de l’élève, opposition direct instruction et inquiry oriented instruction (Lederman et Stefanich, 2004). • Questions pertinentes provenant des élèves et axées sur le réel. Utilisation d'étude ouverte, sans objectif prescrit au préalable. • Compréhension de la nature des sciences (nature of science). • Distinction de l’enseignement par situation problème (problem solving instruction avec accent sur le raisonnement hypothético-déductif). • Polysémie de Inquiry. Continuum d’investigation : de exploration à résolution de problème, et plus ou moins guidées par l’enseignant (Anderson, 2002, 2007). • Etudes des effets de l’IBSE sur les élèves (Dimarcq, 2009, VST INRP) 6 Démarche d’investigation « Un processus intentionnel de diagnostic des problèmes, de critiques des expériences réalisées, de distinction entre les alternatives possibles, de planification des recherches, de recherches d’hypothèses, de recherches d’informations, de constructions de modèles, de débat avec ses pairs et de formulation d’arguments cohérents » (Linn, David et Bell, 2004 in Rapport Rocard 2007) 7 Des moments-clés - Le choix de la situation de départ (par le professeur). - La formulation du questionnement des élèves. - L’élaboration des hypothèses et la conception de l’investigation pour valider/invalider. - L‘investigation conduite par les élèves (expérimentation, recherche documentaire, etc.) - L’acquisition et la structuration des connaissances (sous la conduite du professeur). 8 Ces cinq moments peuvent être comparés à ceux préconisés dans le rapport nordaméricain (NRC 2000). « The report further extended the ideas presented in the NSES and provided 5 essential features which inquiry should contain • Learners are engaged by scientifically orientated questions. • Learners give priority to evidence, which allows them to develop and evaluate explanations that address scientifically orientated questions. • Learners formulate explanations from evidence to address scientifically orientated questions. • Learners evaluate their experiences in the light of alternative explanations, particularly those reflecting scientific understanding. • Learners communicate and justify their proposed explanations.” 9 Unifier ou distinguer ? Réduire ou spécifier ? Investigation expérimentale du vivant à l’école Ex : biologie végétale Ex : physiologie animale 10 L’investigation en biologie de l’évolution L’exemple de la classification phylogénétique • Établir des liens de parenté entre les espèces • Méthode classificatoire 11 Quelle(s) investigation(s) ? • L’investigation classificatoire s’inscrit dans le cadre de la théorie de l’évolution • Le professeur contrôle les paramètres de l’investigation 12 Trier, Classer, Ranger GL 13 Investigations • relation de parenté • degré de similitude • clé de détermination 14 Investigation phylogénétique 15 Master Aurélie Robert (2008) Contexte : Mise en place du socle commun de connaissances et des compétences Pratiques éducatives Représentations Des enseignants de mathématiques, sciences et technologie 16 L’objet de recherche problématique Pratiques Ressemblances Différences ? Représentations les points communs et les différences entre les disciplines s’expriment à travers le discours des enseignants portant sur les pratiques et les représentations 17 18 19 20 21 Résultats Les représentations Les pratiques, les programmes des disciplines voisines sont peu connues La technologie : mystère et conflit 22 Résultats Le socle commun des connaissances et des compétences Les fondements et les mesures sont mal connus Perceptions négatives pour trois des quatre enseignants 23 Les institutions éducatives à travers différentes mesures tendent au rapprochement des disciplines d’enseignement scientifique et technique. Le voisinage disciplinaire fonctionne mais la voisinance est limitée (Lebeaume) Les professeurs de technologie : professeurs différents 24 Investigations • Quelles représentations ? • DI et IBSE • Principes didactiques ou pédagogiques ? • Unité et diversité 25 LESS EMPHASIS ON MORE EMPHASIS ON Knowing scientific facts and information Understanding scientific concepts and developing abilities of inquiry Studying subject matter disciplines (physical, life,Learning subject matter disciplines in the context of inquiry, technology, earth sciences) for their own sake science in personal and social perspectives, and history and nature of science Separating science knowledge and science process Integrating all aspects of science content Covering many science topics Implementing inquiry as a set of processes Studying a few fundamental science concepts Implementing inquiry as instructional strategies, abilities, and ideas to be learned Activities that demonstrate and verify science content Activities that investigate and analyze science questions Investigations confined to one class period Investigations over extended periods of time Process skills out of context Process skills in context Emphasis on individual process skills such asUsing multiple process skills—manipulation, cognitive, procedural observation or inference Getting an answer Using evidence and strategies for developing or revising an explanation Science as exploration and experiment Science as argument and explanation Providing answers to questions about science content Communicating science explanations Individuals and groups of students analyzing andGroups of students often analyzing and synthesizing data after defending synthesizing data without defending a conclusion conclusions Doing few investigations in order to leave time toDoing more investigations in order to develop understanding, ability, values of cover large amounts of content inquiry and knowledge of science content Concluding inquiries with the result of the experimentApplying the results of experiments to scientific arguments and explanations Management of materials and equipment Private communication of student ideas conclusions to teacher Management of ideas and information andPublic communication of student ideas and work to classmates 26
