LA DÉMARCHE D'INVESTIGATION

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1 LA DÉMARCHE D'INVESTIGATION Démarche : manière de progresser Investigation : recherche méthodique d une solution à un problème posé Catherine Bourse IA IPR de sciences de la vie et de la Terre

2 XVIIe vitraux parole livres MAÎTRE élève savoirs milieu familial

3 XXIe livre professeur écrans l observation du réel élève

4 De «ladéne» à l ADN à l Acide DésoxyriboNucléique ou Connaissances Capacité à utiliser la connaissance Attitude : esprit critique du changement de posture entre l élève et le savoir

5 observations démarche d'investigation la coquille de l'œuf entrain de se fendre... problème comment le poussin a fait pour entrer dans l'œuf? Qu'est ce qu'un problème scientifique?

6 Qu'est ce qu'un problème scientifique? démarche d'investigation - exprimé sous forme interrogative - doute (c'est vrai ou pas) - discussion (possible, pas possible avec les arguments dans les deux cas) - recherche d'explications : démarche explicative par l'investigation Problème : (Grand Robert) question à résoudre qui prête à discussion dans une science. Question à résoudre portant, soit sur un résultat inconnu à trouver à partir de certaines données, soit sur la détermination de la méthode à suivre pour obtenir un résultat supposé connu. - comment le poussin a fait pour entrer dans l'œuf? - avec quel outil le poussin peut-il casser sa coquille? problèmes liés au développement du poussin Problématique : art, science de poser les problèmes. Ensemble de problèmes dont les éléments sont liés. Qu'est ce qui permet de poser un problème? problématique

7 Qu'est ce qui permet de poser un problème scientifique? démarche d'investigation l'observation de la sortie du poussin les connaissances et la culture acquises antérieurement Observation : procédé scientifique d investigation, constatation attentive des phénomènes tels qu ils se produisent sans volonté de les modifier. la résolution du problème - exprimée sous la forme affirmative - issue de l'observation des faits formuler une hypothèse - explications possibles momentanément acceptées comme telles - supposition raisonnée en rapport avec le problème posé, issu de l'intuition, de l'imagination, des connaissances et de la culture hypothèse : proposition relative à l'explication de phénomènes naturels, admise provisoirement avant d'être soumise au contrôle de l'expérience (incluant l'observation). hypothèse : il a fait un petit trou dans la coquille et s'est déformé pour entrer dans l'œuf cette hypothèse doit être vérifiée

8 vérification de l'hypothèse - par l'observation - par l'expérimentation - par la modélisation - par la recherche documentaire confirmer ou infirmer l'hypothèse en fonction des résultats obtenus et de leur interprétation démarche d'investigation les résultats sont des faits et leur nature dépend de l'expérience et de ses conditions si il y a interprétation, elle doit se faire sans idée préconçue conclusion en rapport avec l'hypothèse de résolution du problème posé la conclusion est l'aboutissement de la démarche et permet d'infirmer ou de confirmer l'hypothèse si on veut que les élèves formulent problèmes et hypothèses il faut leur fournir tout ce dont ils ont besoin l'hypothèse formulée peut s'avérer fausse l'hypothèse que vous avez initialement prévue dépend du fait que vous connaissez la réponse on fait le point?

9 le poussin sort de l'œuf O comment a -t-il fait pour y entrer? Pb il a fait un trou dans la coquille et s'est déformé pour entrer Hyp on observe la coquille Exp pas de trace de trou Rés comment le poussin se développe dans l'œuf? il était dans l'œuf hypothèse fausse hypothèse juste on observe des images de l'intérieur de l'œuf de la ponte à l'éclosion le poussin se développe petit à petit en mangeant le jaune la coquille est dure comment la poule a mis le petit poussin dedans? la coquille n'est pas pareil dans le corps de la poule etc... il n'a pas pu entrer dans l'œuf Cl le poussin grandit et se forme en 21 jours

10 ce qui se fait en classe stratégie de résolution (raisonnement collectif ou individuel) activité problème scientifique formulé par les élèves démarche d investigation analyse des résultats, mutualisation, réponse au problème posé situation d appel motivante (situation problème) Constitution de la trace écrite rendant compte de la démarche et formalisation des connaissances

11 Compétence 3 (ou pilier) : les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique Palier 3 domaine Pratiquer une démarche scientifique et technologique, résoudre des problèmes Rechercher, extraire et organiser l information utile items Réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer des consignes Raisonner, argumenter, pratiquer une démarche expérimentale ou technologique, démontrer Présenter la démarche suivie, les résultats obtenus, communiquer à l aide d un langage adapté Les items de la démarche scientifique correspondent aux capacités de la démarche d investigation

12 Démarche d investigation?

13 il va de soi que, par éducation, on n entend pas seulement l injection du savoir, mais aussi et peut être surtout la saine formation de l esprit. Plutôt que d entasser dans les jeunes têtes des notions dont la plupart seront inutiles, il s agit de créer en elles, les conditions d un jugement libre ; il s agit d enseigner l humilité intellectuelle, l aptitude au doute raisonné, le refus de toutes les superstitions et de toutes les magies. Jean Rostand extrait du discours pour le centenaire de la ligue de l enseignement 1966

14 Comment travailler la démarche d investigation? À partir des notions du BO, chercher les problématiques correspondantes Lister les activités possibles (une activité permet de résoudre un problème, elle n est pas faite pour elle-même) Lister les capacités travaillées Décider de la ou les étapes qui vont être privilégiée(s)pendant une séquence Décider du travail en individuel, en groupes, collectif

15 Les «temps» de la tâche complexe Discussion collective Le professeur apporte des données Les élèves formalisent le problème à résoudre Recherche d une stratégie de résolution du problème Les élèves disposent de ressources (non numérotées) Consigne claire qui peut être «intelligemment» contextualisée Forme de la production imposée ou au libre choix Les élèves sont en activité, certains ont besoin d aides Mutualisation pour répondre au problème posé (dans la même séance) Trace écrite