Réforme de la voie technologique STI. La démarche pédagogique en STI2D Exemples

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1 Réforme de la voie technologique STI La démarche pédagogique en STI2D Exemples Stratégies pédagogiques février 2011

2 Un modèle intégrateur pour penser la place des dispositifs formatifs et la formalisation pédagogique : La situation d apprentissage Projet mobilisateur OBSTACLE Tâche à effectuer faisant l objet d une représentation - possible (ensemble de critères de réussite : base d orientation pour l action), - valorisée personnellement et/ou socialement. REINVESTISSEMENT contraintes Consignes : + Opération mentale objectif ressources Philippe Meirieu juillet

3 RENOVATION de la FILIÈRE TECHNOLOGIQUE- Bac STI2D Lycée Jean Macé jeudi 3 et vendredi 4 février 2011 Mais il est pourtant nécessaire de prévoir : - des temps de réflexion en cas de blocage, - des temps d entraînement pour améliorer ses performances, - des temps de transmission pour ne pas que chaque individu ait tout à réapprendre. Enclaves formatives IA-IPR STI Créteil- février Philippe Meirieu juillet 2008

4 Un modèle intégrateur pour penser la place des dispositifs formatifs et la formalisation pédagogique : Clé 1 : Pas de situation d apprentissage sans mise en projet vers une tâche. Clé 2 : Pas de situation d apprentissage sans obstacle dans la réalisation de la tâche. Clé 3 : Pas d acquisition si l obstacle n est pas, en même temps, difficile et accessible : dans le zone proximale de développement du sujet (Vygotsky). Clé 4 : Pas d acquisition si l on ne fournit pas au sujet un ensemble de consignes et de matériaux lui permettant de surmonter l obstacle. Clé 5 : L objectif n est pas la tâche : c est ce qui a été découvert à l occasion de la réalisation de la tâche en surmontant un obstacle de manière encadrée. Clé 6 : Pas de véritable situation d apprentissage si le sujet ne distingue pas ce qu il a fait (la tâche et les exercices) de ce qu il a acquis et maîtrise (l objectif). Clé 7 : L acquisition de l objectif n est pas directement vérifiable : elle relève d une habileté mentale dont la stabilisation n est véritablement attestée que par la capacité à la réutiliser dans d autres tâches (transférer). Philippe Meirieu juillet

5 RENOVATION de la FILIÈRE TECHNOLOGIQUE- Bac STI2D La démarche pédagogique Lycée Jean Macé jeudi 3 et vendredi 4 février 2011 L enseignement est caractérisé par une approche globale qui privilégie les stratégies pédagogiques inductives. Présentation d une théorie déductif Exemples Mise en pratique inductif Théoriser Distinguer de nouveaux concepts Actions, exemples André Giordan 2011 IA-IPR STI Créteil- février 2011 Moments cruciaux 5

6 RENOVATION de la FILIÈRE TECHNOLOGIQUE- Bac STI2D La démarche pédagogique Lycée Jean Macé jeudi 3 et vendredi 4 février 2011 Pour dégager des règles, des principes et des méthodes généralisables, il s appuie sur une démarche d investigation intégrant des études de cas et des projets qui occuperont naturellement une place privilégiée. La démarche d investigation a été définie une première fois dans le BOEN HS n 5 du 25 août 2005 : Introduction commune à l ensemble des disciplines scientifiques Démarche d investigation : Démarche qui part d une situation problème concrète proposée à un groupe d élèves et qui les amène à formuler des hypothèses, à les valider par l expérimentation, à analyser les résultats pour découvrir et valider des concepts scientifiques et technologiques. IA-IPR STI Créteil- février Journées de mutualisation pour l expérimentation Sciences et Technologies de seconde le 23 /11/09 à Rambouillet

7 La démarche d investigation Questions élèves Problème à résoudre 1) La situation problème 2) L appropriation du problème 3) La formulation d hypothèses 4) La résolution de problèmes 5) L échange argumenté 6) La structuration des connaissances 7) L opérationnalisation des savoirs 7

8 Acquisition et structuration des connaissances Collectivement Mise en évidence avec l'aide de l'enseignant de nouveaux éléments de savoir (connaissances, méthodes) utilisés au cours de la résolution. Reformulation écrite par les élèves, avec l'aide du professeur, des connaissances nouvelles acquises en fin de séquence et apport d'éventuels compléments d'information. ti t0 tref t0 c ti tref c K. Landrein -C. Kerdoncuf

9 Opérationnalisation des connaissances Individuellement Exercices d entraînement Nouveaux problèmes permettant la mise en œuvre des connaissances acquises dans de nouveaux contextes (réinvestissement) Évaluation des connaissances et des compétences méthodologiques. K. Landrein- C. Kerdoncuf

10 Quelques définitions Étude de cas Activité d analyse d une situation réelle, reproductible et décrite, proposée à une équipe d élèves afin qu ils mènent une démarche (libre ou guidée) les amenant à identifier des concepts dans un contexte particulier. Elle permet de découvrir des concepts scientifiques et technologiques. Frédéric EVENNOU Thèse

11 Quelques définitions Activité pratique Gyroscope (ADXRS150) Activité concrète proposée à un ou deux élève(s) visant à mettre en œuvre un protocole ou un processus pour observer, mesurer ou obtenir un résultat attendu. Cette activité permet de vérifier des hypothèses (technologiques en STI2D). Accéléromètres (ADXL202) Baromètre (MPX4115A) Frédéric EVENNOU Thèse

12 Un exemple de spirale Etude de Cas Activité pratique Synthèse (Cours) Evaluation formative T.D. Evaluation sommative

13 Quelques définitions Activité de Projet: Démarche pédagogique qui permet de construire progressivement une réalité pour répondre à un besoin. Elle est déjà pratiquée en collège et en classe de seconde. Cette démarche s appuie sur un «contrat» ou objectif à atteindre défini par un cahier des charges proposé à ou par l élève. La validation du résultat se fera au travers des compétences acquises et de la satisfaction du besoin exprimé. Frédéric EVENNOU Thèse

14 Théorique vs Concret Le cours «magistral» et les «Activités Pratiques» La voie technologique a toujours proposé ces deux approches qui ne doivent pas s opposer mais se compléter La voie STI2D continuera à les proposer mais pas à vocation professionnalisante, les activités pratiques (TP) n ont pas pour ambition de former aux gestes techniques. Ils ont pour objectif de découvrir des solutions techniques au travers de mesures, de mises en œuvre de systèmes et de valider des hypothèses de fonctionnement

15 Réel vs Simulé L accès aux systèmes industriels n est plus toujours envisageable, les essais sont quelquefois difficiles, l usage de simulations permet l observation, l analyse et la modification de paramètres influant sur le fonctionnement. Férule Lentille GRIN x y Lame quart d onde 45 Axes diélectriques de la FMP Cristal EO Axes diélectriques de la lame et du cristal Le recours au virtuel n est donc pas une facilité qui aurait tendance à éloigner les élèves de la réalité, mais doit rester une solution aux impossibilités techniques et doit respecter un équilibre indispensable entre réel et virtuel. E L l Biellette soumise à de la traction Zone d étude (Kt=1)

16 STI2D vs S-SI Des enseignements généraux différents Les modalités d accès aux connaissances, qui sont plus progressives, inductives et concrètes en STI2D qu en S-SI Les durées de formation, qui passent du simple au double, et qui permettent des redondances et la mise en œuvre d activités pratiques en STI2D Les spécialités de la voie STI2D qui permettent aux élèves d approfondir un domaine concret en s appuyant sur une pédagogie de projet

17 Quelle organisation? Le départ des apprentissages se situe principalement dans l enseignement transversal et est ensuite approfondi dans la spécialité. L enseignant traitant de la spécialité participe également à l enseignement technologique transversal. Pour les TP en effectif allégé, deux enseignants peuvent intervenir sur une division. Le document d accompagnement du programme est en cours de rédaction ; il sera présenté lors de la prochaine réunion concernant les stratégies pédagogiques.

18 Quelle organisation?

19 Quelle organisation?

20 Réforme de la voie technologique STI Activités et exemples de définitions Stratégies pédagogiques janvier 2011

21 RENOVATION de la FILIÈRE TECHNOLOGIQUE- Bac STI2D Lycée Jean Macé jeudi 3 et vendredi 4 février 2011 Exemples d activités - analyser un système réel, le faire fonctionner, le manipuler pour en comprendre sa structure et effectuer des mesures pour vérifier ses performances ; - concevoir un nouveau système ou une optimisation d un produit existant demandant un travail de groupe à partir d une question ouverte ; - mener une étude de cas décrivant une réalité et amenant à une démarche d investigation, des activités pratiques et à rendre compte des résultats IA-IPR STI Créteil- février 2011

22 RENOVATION de la FILIÈRE TECHNOLOGIQUE- Bac STI2D Lycée Jean Macé jeudi 3 et vendredi 4 février 2011 Exemples d activités - simuler un système, découvrir son fonctionnement, les paramètres et les grandeurs d entrée et de sortie qui le caractérisent ; - réaliser une maquette ou un prototype à partir d un protocole, l expérimenter pour atteindre les objectifs d un cahier des charges ; - planifier un projet dans le temps, définir et répartir les tâches, fixer des objectifs et organiser des revues de projet pour le piloter. IA-IPR STI Créteil- février 2011

23 Quelques définitions Maquette Une maquette est une réalisation qui permet d expérimenter, de vérifier et valider certaines fonctions d un produit, sans s approcher obligatoirement de la structure industrialisée du produit et en s affranchissant des contraintes globales d industrialisation. La maquette virtuelle est aussi à ce titre recevable.

24 Quelques définitions Prototype : Un prototype est une réalisation unitaire qui utilise les solutions techniques du produit de série (sans répondre aux critères d industrialisation) pour répondre à un cahier des charges, en réalisant toutes les fonctions principales attendues et en permettant de vérifier le fonctionnement global d un système. Le prototype répond donc aux exigences du CdC du point de vue technique sans pour autant être un produit «commercialisable» en l état.