La démarche d investigation Une démarche formalisée

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1 La démarche d investigation Une démarche formalisée BO HS N 5 du 25 août Collège Situation déclenchante Appropriation du problème Formulation d hypothèses Investigation Echanges argumentés Institutionnalisation Réinvestissement des connaissances

2 pour former les élèves à l activité mathématique et scientifique par la mise en œuvre des démarches d investigation et d expérimentation initiées au collège pour développer les capacités de communication écrite et orale Pourquoi mettre en place une démarche d investigation et de résolution de problèmes? pour donner une vision cohérente des connaissances scientifiques et de leurs applications pour fournir des outils mathématiques et scientifiques pour les disciplines générales et professionnelles Séminaire national sur la mise en oeuvre des nouveaux programmes R

3 pour motiver l élève en donnant du sens aux activités Pourquoi mettre en place une démarche d investigation et de résolution de problèmes? pour rendre l élève acteur de sa formation en finalisant son activité par des productions dans lesquelles l erreur est permise et analysée comme un indicateur de compréhension pour favoriser l autonomie par le travail individuel ou en petit groupe Séminaire national sur la mise en oeuvre des nouveaux programmes R2009.

4 Exemple 1 Quel est le prix d une brique? Niveau : seconde professionnelle. Module : résolution d un problème du premier degré. Thématique : comprendre les enjeux de l évolution démographique (développement durable) COMMANDE DE MATÉRIAUX Un artisan du bâtiment s est fait livrer la palette de briques et de parpaings représentée ci-contre. Elle lui a été facturée 37. Quel est le prix d une brique et d un parpaing? PREMIÈRE PALETTE 37

5 Quel est le prix d une brique? Complément d information L artisan se fait livrer une deuxième palette représentée ci-dessous et facturée 64,30. Peut-il en déduire le prix de la prochaine palette de 20 briques et 10 parpaings qu il doit commander? PALETTE À COMMANDER DEUXIEME PALETTE 64,30

6 Exemple 2

7 Retour sur la démarche d investigation Cette démarche consiste à placer l élève devant un phénomène réel de son quotidien propice à susciter une question de sa part et à lui proposer une véritable énigme à résoudre, qui sera son propre problème et non celui du physicien expert. Le besoin de résoudre doit conduire l élève à élaborer et à utiliser les instruments de la résolution. Avant toute expérimentation, l élève est amené à faire des hypothèses, avec ses propres connaissances, accompagnées d une argumentation qui propose une démarche pour résoudre l énigme : une expérience, une étude documentaire

8 Retour sur la démarche d investigation C est l analyse et la résolution des problèmes, la mise en place d un questionnement, qui va conduire l élève à construire le savoir scientifique exigible à son niveau. La démarche d investigation suit de très près la démarche du chercheur. Cette démarche permet de motiver un plus grand nombre d élèves (énigme à résoudre), tout en les familiarisant avec une démarche scientifique. Elle permet de rendre les élèves acteurs et non plus simplement actifs et de les amener ainsi vers une compréhension personnelle. Cette démarche s appuie sur un modèle d apprentissage de type constructiviste.

9 La situation déclenchante (situation initiale problématique) dans une démarche d investigation. But d une situation déclenchante Faire adhérer les élèves à la démarche et leur donner l envie de résoudre le problème posé.

10 La situation déclenchante (situation initiale problématique) dans une démarche d investigation. Toute séquence d enseignement doit répondre à des objectifs pédagogiques (en termes de capacités, connaissances, attitudes). Ils doivent être clairement identifiés par l enseignant, c est la première étape de la construction de chaque cours. Les objectifs étant identifiés, l enseignant cherche une situation initiale - dite situation déclenchante - qui va à la fois interpeller l élève et lui permettre d atteindre ses objectifs. Il convient de veiller à ce que l élève adhère à cette situation et se l approprie pour qu elle donne un sens aux objectifs. «Il est aussi important de bien poser le problème que de le résoudre.» Gaston Bachelard

11 La situation déclenchante (situation initiale problématique) dans une démarche d investigation. Cette situation déclenchante doit faire naître un questionnement chez l élève, elle doit permettre de poser le problème. La mise en place de la démarche d investigation qui va en découler doit permettre d atteindre les objectifs pédagogiques fixés. «Toute connaissance est une réponse à une question. S il n y a pas de question, il ne peut y avoir de connaissance scientifique.» Gaston Bachelard.

12 Voici les 10 lancers de trois joueurs sur une cible. La performance d un lancer est en rapport avec la distance avec le centre de la cible. Quel est le meilleur joueur?

13 Disciplines et modules choisis: Statistiques à une variable Les objectifs : Comparer deux séries statistiques à l aide de la moyenne et de l étendue.

14 Comment détartrer cette résistance de machine laver? Disciplines et modules choisis: Qu est-ce qu une pluie acide? (CME 5) L objectif pédagogique : Caractériser la solution permettant de détartrer la résistance.

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