I.UF.M. DE BOURGOGNE CONCOURS DE RECRUTEMENT : PROFESSEUR CERTIFIE

Transcription

1 I.UF.M. DE BOURGOGNE CONCOURS DE RECRUTEMENT : PROFESSEUR CERTIFIE FERRON Sébastien DISCIPLINE : SCIENCES PHYSIQUES DIRECTEUR DU MEMOIRE : GERMAIN Paul ANNEE : 2006 N DE STAGIAIRE : N 1

2 EVALUER DE DIFFERENTES FACONS EN SCIENCES PHYSIQUES Sommaire : Introduction...3 I. Les différents types d évaluations...5 A. L évaluation diagnostique...5 A. L évaluation formative...6 B. L évaluation sommative...8 C. L évaluation expérimentale...11 II. Mise en œuvre en classe...14 A. L évaluation diagnostique...14 B. L évaluation formative...15 C. L évaluation sommative...17 D. L évaluation expérimentale...19 III. Bilan...22 Bibliographie...24 Webographie...24 Annexes

3 INTRODUCTION : Description du stage en responsabilité : Je réalise mon stage en responsabilité au lycée Joseph Fourier à Auxerre où j interviens dans une classe de Seconde en Sciences Physiques. Il s agit d une classe ne se destinant pas, à priori, à faire des études scientifiques, car tous font l option SES. En début d année, j ai réalisé un sondage sur l orientation. Seuls 5 ou 6 élèves souhaitaient faire une 1 ère S, la majorité se destinant à 1 ère STG. Le profil de la classe est assez varié, cependant la classe est très soudée, cela est dû au fait que celle-ci est composée à 45% d élèves en section sportétudes football qui sont quasiment 24h/24 ensemble, ils sont presque tous internes puisqu ils viennent des 4 coins de la France. La classe contient également 10 redoublants comme dans la plupart des classes de Seconde. Le niveau global de la classe est moyen voire faible et l absence d une véritable tête de classe limite fortement l émulation entre les élèves, 5 ou 6 élèves étant en grande difficulté assez rapidement dans le courant de l année. Selon mes collègues de la matière, ce type de classe a pour réputation d être assez bruyante et peu intéressée. Pour les élèves, les Sciences Physiques sont une matière difficile car il ne m a pas été rare d entendre des réflexions du genre : «De toute façon, je n ai jamais rien compris dans cette matière.» ou «C est trop dur.». Choix du sujet : Au début de cette année, je ne connaissais que 2 types d évaluation, l évaluation sommative (le devoir surveillé de fin de chapitre) et l évaluation expérimentale, bien qu en ayant réalisée qu une (Le jour du TP évalué du baccalauréat) et je pensais qu il n y avait que ces moyens pour évaluer les élèves. En réalité, je pensais, tout comme les élèves, que l évaluation ne pouvait être que sommative et avait pour finalité une notation qui exprimait le niveau de nos capacités sur ce sujet. Au cours de notre formation disciplinaire, j ai pu constater que l évaluation des élèves n était pas que sommative, mais pouvait être diagnostique ou formative. L année de stage permet de tester beaucoup de choses. J ai voulu voir ce que pouvaient apporter les différentes façons d évaluer un élève et d analyser les différents résultats pour pouvoir déterminer l utilité de ces évaluations, aussi bien, pour le professeur que pour la classe. Problématique : L évaluation semble primordiale autant pour les élèves que pour les institutions. La notation et l appréciation sont les seules traces apparaissant sur les dossiers des élèves. Quels sont les différents outils permettant d évaluer les élèves? A quoi peuvent servir ces différentes évaluations pour le professeur et la classe? Est-ce que toutes les évaluations doivent être notées? Est-ce que les évaluations diagnostiques et formatives permettent d améliorer les résultats des évaluations sommatives? Quel est l apport des évaluations expérimentales? 3

4 Nous allons tenter d apporter des réponses à ces questions. Je ne prétends pas détenir la vérité sur celles-ci, je vais néanmoins essayer d apporter des pistes, des outils pour y répondre. Plan : Le plan découle naturellement de la problématique posée précédemment. Dans un premier temps, nous allons décrire les différents types d évaluation que peut rencontrer une classe soit, l évaluation diagnostique, l évaluation formative, l évaluation sommative et enfin l évaluation des capacités expérimentales qui est propre aux Sciences Expérimentales (les Sciences Physiques et la Science et Vie de la Terre). Nous verrons la mise en œuvre en classe, et enfin, nous ferons le bilan des différentes expériences qui ont pu être réalisées avec cette classe de Seconde. 4

5 I. LES DIFFERENTS TYPES D EVALUATIONS Dans cette partie, nous allons voir les 5 grands types d évaluations que peut rencontrer un élève en Sciences Physiques, c est à dire les évaluations diagnostique, formative, sommative, des capacités expérimentales et l évaluation normative. Nous n étudierons pas ce dernier type d évaluation car la classe de 2 nde n est pas une classe à examen. En effet, les évaluations normatives correspondent aux examens nationaux de type Brevet ou Baccalauréat. Nous allons les étudier dans un ordre chronologique dans l étude d une partie de cours. A. L EVALUATION DIAGNOSTIQUE L évaluation diagnostique est essentiellement connue à l entrée en CE2 et en 6 ème, où au niveau national, on organise des évaluations pour tous les élèves de ces classes, dans plusieurs matières dont le français et les mathématiques. Ces évaluations n apparaissent pas dans les bulletins scolaires. A quoi servent-elles alors? Pour répondre à cette question, je vais m appuyer sur le B.O. n 28 du 15 juillet 2004 : «Les évaluations à l entrée du CE2 et de la 6 ème ont pour objectif premier de permettre l observation des compétences et d apprécier les réussites et les difficultés éventuelles de chaque élève considéré individuellement, à un moment précis de la scolarité. Elles fournissent aux enseignants des repères pédagogiques pour organiser la suite des apprentissages. (...) Les critères explicites qu apportent ces évaluations complètent et enrichissent les différentes sources d informations dont disposent les enseignants pour identifier les acquisitions et les difficultés éventuelles des élèves. L analyse des résultats obtenus par les élèves est une aide à la mise en œuvre des réponses pédagogiques adaptées aux besoins particuliers de leurs élèves.» Pour résumé cet extrait du B.O., on peut dire que l évaluation diagnostique à 2 objectifs : Elle permet de situer les compétences acquises, à un instant donné, par un élève, sur un sujet bien précis et de repérer les conceptions initiales. Elle permet également au professeur de pouvoir adapter son enseignement en fonction des réponses apportées à cette évaluation. (repérer plus facilement les difficultés des élèves, éviter de passer trop de temps sur des notions déjà acquises) Ce qui est applicable du point de vue national en CE2 et en 6 ème peut parfaitement être transposé à tout autre classe dans une matière et sur une partie bien précise. Dans ce cas, un troisième objectif peut venir s ajouter aux 2 précédents : En mettant en relation les acquis initiaux et les objectifs proposés, les élèves peuvent prendre conscience du trajet qu il leur reste à effectuer. 5

6 Comment s organise-t-elle? Cette évaluation s effectue avant de traiter la partie de cours correspondante. Elle porte donc sur des compétences exigibles de classes antérieures et sur le même sujet. Elle permet ainsi de repérer les compétences acquises ou non sur ces notions, c est-à-dire de faire un diagnostique sur les connaissances des élèves sur un sujet bien précis. Pourquoi cette évaluation n entre-t-elle pas dans le calcul de la moyenne? Cette évaluation n est, bien entendu, pas notée pour deux raisons : Elle ne porte pas sur les compétences exigibles du niveau. Les élèves n ayant pas tous eu le même enseignement, on ne peut raisonnablement pas les traiter sur un pied d égalité. En effet, en fonction de l enseignant eu les années précédentes, les compétences exigibles ont été abordées de façons différentes. En conclusion, l évaluation diagnostique est une évaluation se déroulant avant l apprentissage et permettant de situer l élève sur ses acquis antérieurs et permettant de repérer ses conceptions initiales. B. L EVALUATION FORMATIVE Qu est-ce qu une évaluation formative et à quoi sert-elle? Pour pouvoir définir l évaluation formative, je vais citer un passage de «Psychologie de l'évaluation scolaire» de G. NOIZET et J.P. CAVERNI : «L'évaluation formative est celle qui intervient au cours d'un apprentissage. Son principe consiste, compte tenu d'un objectif pédagogique préalablement choisi et d'un programme préalablement établi, à vérifier si l'élève progresse et s'approche de l'objectif. (...) Dans le cas d'une évaluation formative l'objectif est donc d'obtenir une double rétroaction, rétroaction sur l'élève pour lui indiquer les étapes qu'il a franchies dans son processus d'apprentissage et les difficultés qu'il rencontre, rétroaction sur le maître pour lui indiquer comment se déroule son programme pédagogique et quels sont les obstacles auxquels il se heurte.» D après cet extrait, on peut donc définir l évaluation formative comme une évaluation intervenant en cours d apprentissage. Elle permet donc, de contrôler la progression des élèves dans l acquisition des objectifs fixés au préalable par le professeur. Ainsi, elle permet à l enseignant de se rendre compte des difficultés des élèves au cours de l apprentissage des objectifs et cela lui permet de pouvoir adapter son enseignement en fonction des résultats à ces évaluations. Il s agit donc d une évaluation étant censée aider l élève à apprendre. L évaluation formative fait prendre conscience aux élèves qu il y a un apprentissage en jeu. 6

7 Comment s organise-t-elle? Si on se réfère au lexique de l évaluation : «Ce type d'évaluation (qui ne devrait pas "compter" dans la note au bulletin) peut s'appuyer sur des tests, des examens et des travaux "de pratique", mais aussi sur des devoirs, des exercices et sur l'observation de l'élève au travail.» L évaluation formative peut prendre des formes diverses et variées, comme un compte-rendu de TP, un devoir maison, un exercice ou encore une grille de compétences... D après P.Perrenoud, auteur de nombreux ouvrages sur l évaluation formative : «Savoir et vouloir impliquer les apprenants dans l'évaluation de leurs compétences, en explicitant et débattant les objectifs et les critères, en favorisant l'évaluation mutuelle, les bilans de savoirs, l'auto-évaluation. On observe d une part, une meilleure confiance en soi de la part de l élève, une revalorisation de ses capacités, une pratique de l autonomie. D autre part, on assiste à une transformation du rapport élève/professeur avec la redéfinition du rôle de l enseignant. Accepter les performances et compétences collectives, cesser de vouloir calculer la contribution individuelle de chacun dans un esprit de justice ou de contrôle, et ne le faire que pour identifier des difficultés spécifiques, parfois masquées par le fonctionnement collectif. Renoncer à standardiser l'évaluation, à s'abriter derrière une équité purement formelle, exiger et s'accorder à soi-même la confiance voulue pour établir un bilan de compétences fondé sur un jugement expert plutôt que sur un barème...» L apprentissage s effectue d autant mieux que le climat dans la classe est serein. Il faut donc travailler avec un esprit de confiance mutuelle entre l enseignant et les élèves ainsi que de confiance en soi pour l élève. L évaluation formative doit faire comprendre à l élève ce qu il doit faire pour acquérir une compétence. Pour ce faire, il faut : Formuler les compétences à acquérir dans un langage simple. A chaque compétence, associer des critères qui permettent de dire si l objectif a été atteint ou non (les critères de réussite). Ils sont à formuler du point de vue de l élève pour faciliter leur appropriation. Cette évaluation peut donc prendre la forme de grilles de compétences destinées à l élève. Ainsi l évaluation formative devient : Un outil d aide qui a la même fonction qu une fiche méthode. Un outil de communication qui dit à l élève où il en est dans son apprentissage. Une possibilité d assurer un suivi dans le temps, avec des grilles possédant plusieurs colonnes. Ces dispositifs sont, donc parfaitement adaptés pour développer l auto-évaluation ou l évaluation mutuelle. Elle se fait donc en deux temps, l élève, tout d abord, puis l enseignant en comparaison. De plus, il s agit d une activité à part entière pour l élève et c est un outil de motivation et de responsabilisation. Ce genre de grilles se prête facilement à la rédaction d un compte-rendu de TP. 7

8 Pourquoi ces évaluations ne devraient-elles pas compter dans la moyenne? Dans les deux extraits précédents, on retrouve bien l idée que l évaluation formative ne devrait pas être notée (on peut très bien instaurer un pourcentage de réussite) puisqu elle se situe en cours d apprentissage. Dans la pratique, c est un peu plus compliqué. En effet, les élèves ne comprennent pas pourquoi ces évaluations ne comptent pas dans la moyenne. Pour les comptes-rendus de TP et les devoirs maisons, ils obtiennent des résultats assez bons dans l ensemble. En général, ces évaluations sont notées mais avec un coefficient moindre que celui des évaluations sommatives. Ces notes sont donc diluées dans la moyenne et les élèves ne remettent pas en cause ce système de coefficient. On retrouve également l idée chez P.Perrenoud du travail en groupe pour les évaluations formatives. Il est vrai que le travail en commun peut aider certains élèves à comprendre plus facilement. Cependant il y a un effet pervers à ce système, puisque dans ce genre de travail, on remarque souvent qu il y a des locomotives et des wagons. Certains membres du groupe se laissent gentiment tirer par les autres et attendent que le temps passe. C est pourquoi l évaluation formative permet à l enseignant d observer le comportement des élèves au travail. En conclusion, l évaluation formative est une évaluation se déroulant au cours de l apprentissage. Elle a pour but de renforcer, de corriger et de réguler les compétences en cours d acquisition. Elle sert d entraînement à l évaluation sommative. C. L EVALUATION SOMMATIVE Qu est-ce qu une évaluation sommative et à quoi sert-elle? L évaluation sommative est l évaluation que tout le monde connaît, c est celle qui arrive en fin d apprentissage et qui est sanctionnée d une notation. Ce sont les notes des évaluations sommatives qui apparaissent sur les bulletins et qui permettent aux élèves de passer dans la classe supérieure. Lors d une évaluation sommative, le professeur renvoie à l élève un bilan de ses acquis. Pour répondre étayer mes propos, je vais m appuyer sur des extraits du «Dictionnaire de l'évaluation et de la recherche en éducation» de G. De Landsheere : «Alors qu'une évaluation formative est normalement effectuée au terme de chaque tâche d'apprentissage, notamment pour intervenir immédiatement là où une difficulté se manifeste, l'évaluation sommative revêt le caractère d'un bilan. Elle intervient donc après un ensemble de tâches d'apprentissage constituant un tout, correspondant, par exemple, à un chapitre de cours, à l'ensemble du cours d'un trimestre, etc.» «Les examens périodiques, les interrogations d'ensemble sont donc des évaluations sommatives.» 8

9 «Alors que l'évaluation formative revêt, en principe, un caractère privé (sorte de dialogue particulier entre l'éducateur et son élève), l'évaluation sommative est publique : classement éventuel des élèves entre eux, communication des résultats aux parents par un bulletin scolaire, attribution d'un certificat ou d'un diplôme,...» Ainsi que sur un extrait «Psychologie de l'évaluation scolaire» de G. NOIZET et J.P. CAVERNI : «L'évaluation sommative est celle qui intervient au moment des examens, qui permet de dire si tel élève est digne de tel grade ou s'il peut accéder à la classe supérieure. Par conséquent, l'évaluation sommative a pour but de fournir un bilan (où l'élève se situe-t-il?) et de permettre une décision (l'élève obtient-il ou non tel diplôme, accèdet-il ou non à la classe supérieure?).» On ressent donc bien la différence entre une évaluation formative et sommative puisque le but de l évaluation formative est d aider l élève à apprendre alors que celui de l évaluation sommative est de contrôler les acquis, c est en effet pour cela qu elle se situe à la fin des apprentissages alors que l évaluation formative s effectue en cours. Cependant, si on se réfère aux textes officiels, l évaluation se situe en fin d apprentissage et sert à préparer une décision administrative (passage dans la classe supérieure, redoublement, réorientation...). Toutefois la fin de l apprentissage est une notion assez floue. Normalement la fin de l apprentissage est la fin du programme. Par conséquent dans une année scolaire, les élèves n auraient qu une seule évaluation sommative qui conditionnerait la décision administrative des élèves. Ceci n est pas appliqué et on préfère effectuer des évaluations à chaque fin de chapitre. Ainsi, on ne décide pas qu en fin d année du sort d un élève. Ce système ressemble plus à un examen type Baccalauréat donc, il s agirait d une évaluation normative. Comment s organise-t-elle? Tout comme l évaluation formative, elle peut prendre des formes diverses et variées. En Sciences Physiques, on utilise quand même assez souvent des exercices à caractère expérimental, où l on retrouve une situation vue en TP. Il peut très bien y avoir aussi des questions de cours brutes ou des Q.C.M. ou encore des textes à trous. Sachant qu on s adresse à un public hétérogène, et, par conséquent, réceptif à différentes choses, il est important de varier les types de questionnement au sein même d une évaluation pour que chacun y trouve son compte. En effet, certains types de questionnements conviennent mieux à des personnes qu à d autres. La règle d or de l évaluation sommative est : On ne s écarte jamais des connaissances et savoir-faire exigibles fixés par les programmes c est-à-dire le B.O. Il faut éviter les redondances, car on se rapprocherait d une évaluation formative, puisque basée sur l entraînement soit la répétition, et les questions à tiroirs, car si l élève ne répond pas à la première question, il ne peut pas faire la suite de l exercice. Tout cela est de la théorie. En pratique, c est un peu différent. En ce qui concerne les redondances, il y a toujours moyen de s arranger, mais en ce qui concerne cette règle d or, parfois, on est un peu obligé de la contourner. 9

10 Par exemple, lorsqu on veut détailler des questions pour éviter le blocage des élèves, parfois, on peut sortir des compétences exigibles mais il faut, bien entendu, que ce ne soit pas une situation nouvelle pour les élèves, par exemple, une situation vue en cours ou en TP. Autre exemple dans le programme de Seconde, dans la partie sur les spectres de la lumière, je leur ai demandé de me représenter sur un axe gradué, ce n est pas une compétence exigible, cependant, il s agit d une situation vue et revue que ce soit en cours ou en TP, donc j ai trouvé nécessaire de les interroger dessus. Depuis 1987, il existe «La liste des capacités», cette liste a été établie à partir du document paru au B.O. spécial n 3 du 9 juillet Elle consiste à classer les questions en fonction de 3 lettres A, B, C. La liste des capacités A- Posséder des connaissances spécifiques aux Sciences Physiques 1. Des connaissances scientifiques (question de cours) 2. Des connaissances de savoir-faire (application directe du cours) B- Utiliser des connaissances et des savoir-faire non spécifiques aux Sciences Physiques 1. Accéder aux connaissances au moyen de différentes sources 2. Utiliser la langue française 3. Utiliser des outils mathématiques 4. Utiliser d autres outils et moyen d expression C- Pratiquer une démarche scientifique (observer, analyser, choisir ou élaborer un modèle physique, organiser les étapes de la résolution, porter un jugement critique) 1. Dans une situation voisine d une situation connue 2. Dans un domaine inconnu Cette liste de capacités permet de classer les questions d une évaluation sommative selon différentes catégories. Pour une classe de Seconde, la majeure partie des questions sont de type A. Seul 1 ou 2 points reviennent aux questions de type B et au maximum 4 points pour les questions de type C1. En classe de Seconde, il ne faut pas questionner les élèves sur une situation inconnue. Dans toute évaluation sommative, on devrait retrouver ce schéma. Ce système permet, pour l enseignant, de se rendre compte si le devoir est abordable pour les élèves ou non. Les élèves, ayant bien appris leur cours, doivent être capables de répondre correctement à toutes les questions de type A1, puisqu il s agit des questions de cours, et, de pouvoir faire toutes les questions de type A2, puisqu il s agit d une application directe de celui-ci. En ce qui concerne les questions de type C1, elles permettent de repérer les élèves qui font des raisonnements scientifiques. Un élève de Seconde désireux de passer un Première Scientifique devrait pouvoir répondre à ce questionnement. Cet outil permet donc de repérer plus facilement les capacités des élèves. Cependant, il prend beaucoup de temps à mettre en œuvre. Le professeur peut très bien expliquer cet outil aux élèves et le faire apparaître dans les évaluations, ce qui peut leur permettre de faire les questions abordables tout de suite et de garder les questions de réflexion pour la fin. Les élèves peuvent également se rendre compte s ils apprennent leur cours ou non en calculant la note qu ils ont eue sur les questions de type A1. 10

11 En conclusion, l évaluation sommative s effectue en fin d apprentissage, elle sert à vérifier et à certifier les compétences acquises par les élèves. Elle est bâtie dans le cadre des objectifs fixés par l enseignant sur les compétences et savoir-faire exigibles du B.O. D. EVALUATION DES CAPACITES EXPERIMENTALES Qu est-ce qu une évaluation des capacités expérimentales et à quoi sert-elle? L évaluation expérimentale est propre aux Sciences Physiques et à la Science et Vie de la Terre. En Sciences, on travaille aussi bien sur l acquisition de théorie que sur leur mise en pratique. Pour preuve, en lycée des créneaux horaires sont spécialement aménagés pour les TP. De plus, dans les programmes en Sciences Physiques, on retrouve dans les compétences et savoir-faire exigibles, donc sur les compétences à évaluer, des capacités expérimentales. ( Elles sont notées en italique). C est pour cela qu une épreuve expérimentale est organisée en Terminale Scientifique pour le Baccalauréat depuis l année scolaire 1999/2000. D ailleurs depuis 2003, elle est partie intégrante de la note finale en Sciences Physiques (4 points sur 20). Il y a donc une nécessité d évaluer les élèves sur leurs capacités expérimentales. Voici un extrait du texte «Capacités expérimentales au Collège» disponible sur le serveur académique de Créteil : «De l'école maternelle aux classes préparatoires, les programmes insistent sur la dimension expérimentale des Sciences Physiques et Chimiques. Cet aspect de notre enseignement est indispensable à la compréhension profonde des phénomènes étudiés. L'autonomie dans la démarche expérimentale doit être acquise progressivement par les élèves. L'expérience de la Main à la Pâte puis le Plan de Rénovation de l'enseignement des Sciences et de la Technologie à l'ecole ainsi que les programmes de l'école élémentaire ont insisté sur la nécessité de privilégier chaque fois qu'elle est possible l'expérimentation directe conçue et réalisée par les élèves. Au collège, bien qu'aucun horaire spécifique ne soit dédié aux travaux pratiques, les différents thèmes des programmes offrent une large place aux activités expérimentales des élèves. L'évaluation des capacités expérimentales est essentielle : elle permet d'une part d'évaluer les compétences concrètes des élèves, trop peu valorisées dans l'enseignement général ; elle entraîne d'autre part une mise en perspective positive de l'activité expérimentale. De nombreuses compétences relatives à l'expérience sont d'ailleurs exigées dans les programmes officiels. Il est donc indispensable de tester la capacité des élèves à les mettre en œuvre. Par ailleurs, il est important d'habituer à ce type d'évaluation ceux qui se destinent à poursuivre des études dans les voies scientifiques et dans certaines voies technologiques et professionnelles. Il existe en effet une épreuve pratique d'évaluation des capacités expérimentales non seulement au baccalauréat S, mais aussi dans certains baccalauréats technologiques ou professionnels. 11

12 Cette évolution suppose que les compétences soient évaluées dans un champ plus large (maîtrise accrue du matériel de laboratoire, précision des gestes manipulatoires, etc.) non seulement lors d'un examen final, mais aussi tout au long de la scolarité, dès l'école. Au collège, il ne s'agit pas de mettre en place des épreuves d'examen supplémentaires, mais d'évaluer en cours de formation les élèves sur certaines compétences, comme cela se fait à l'écrit lors des devoirs sur table par exemple. Il ne serait pas logique que les capacités expérimentales soient évaluées dans le premier degré et au lycée, sans l'être au collège.» Ce qui ressort de ce texte, c est que l évaluation des capacités expérimentales fait partie intégrante de l évaluation sommative d un élève. Qui plus est, dans les nouveaux programmes de 5 ème (applicable à la rentrée 2006), une part plus grande est faite à l expérimental. Les élèves aiment manipuler, ils demandent souvent à l avance ce qu ils vont faire en TP la fois suivante, car manipuler les motive. Cependant, pour faire en sorte que cet apprentissage ne soit pas une récréation, il faut donner encore plus d importance aux manipulations et surtout aux apprentissages correspondants. Ce type d évaluation peut valoriser les élèves en échec sur les apprentissages très scolaires (leçons, connaissances théoriques, calculs, contrôles écrits,...) et qui peuvent réussir dans ce domaine. Comment s organise-t-elle? On peut évaluer les capacités expérimentales de 2 manières : L exercice à caractère expérimental : Il se présente sous la forme d un travail écrit. Le texte de l exercice est basé sur une situation expérimentale vécue par les élèves. On les interroge alors sur le matériel à utiliser, sur la rédaction d un protocole expérimental ou d un schéma de montage, sur l organisation de résultats, la réalisation de graphique, exploitation d une série de mesures... Ce genre d exercice est souvent sympathique à préparer pour le professeur, et généralement, il plaît aussi bien aux élèves qui manipulent bien en TP qu aux autres. Le travail pratique évalué : Dans ce cas-ci, il s agit d évaluer une réelle activité expérimentale, donc l élève est en situation de manipulation devant le matériel. On évalue, alors, les gestes et les attitudes de l élève lorsqu il manipule. Comme il s agit d une évaluation sommative à part entière, il se situe en fin d apprentissage, l élève ayant eu une activité expérimentale et manipulatoire suffisante auparavant. Cette évaluation doit également être individuelle puisque sommative, donc, en aucun cas, on doit effectuer une évaluation expérimentale sur un binôme. Le seul désavantage de ce type d exercice est sa mise en œuvre qui nécessite une grosse organisation pour le professeur. Les élèves ne pouvant pas tous être évalués en même temps, il faut prévoir un autre type d activité pour ceux qui ne passent pas. En conclusion, l évaluation des capacités expérimentales est une évaluation sommative à part entière. Elle est bâtie également sur les compétences exigibles des programmes. Les Sciences Physiques étant une science expérimentale, il est nécessaire d évaluer les capacités expérimentales des élèves. Elle peut permettre aux élèves en difficulté d avoir de bons résultats. 12

13 Pour en conclure sur cette partie, voici un tableau récapitulatif des évaluations : Du temps pour ENTRER DANS L ACTION Du temps pour APPRENDRE ET PROGRESSER Du temps pour EVALUER DES ACQUIS Situation exploratoire Situation de structuration Situation d évaluation EVALUATION DIAGNOSTIQUE Elle permet à l enseignant de connaître ses élèves et de construire les situations de structuration. Elle permet à l élève de s évaluer. EVALUATION FORMATIVE Elle est permanente et elle permet de mesurer les progrès. Elle est faite par l élève, pour lui. EVALUATION SOMMATIVE (EXPERIMENTALE OU NON) Elle situe le niveau de performance de l élève. Elle est faite pour l élève et pour l enseignant. 13

14 II. MISE EN ŒUVRE EN CLASSE Suite aux journées de formation disciplinaire, nous avons vu les différents types d évaluations assez rapidement dans l année, ce qui me permît de commencer très tôt les expérimentations en classe. J ai donc pu mettre en œuvre en classe les différents types d évaluations. A. EVALUATION DIAGNOSTIQUE Comme il a été dit dans la première partie, cette évaluation permet à l enseignant de pouvoir situer les connaissances des élèves avant un apprentissage. J ai donc testé ce type d évaluation sur des thèmes que les élèves avaient étudiés en classe de 3 ème : la structure de l atome et la mécanique. Pour la structure de l atome, l évaluation diagnostique a été réalisée après une évaluation uniquement pour des élèves volontaires. Je voulais tester une évaluation diagnostique rapidement et ma progression s y prêtait bien. Elle était basée sur un questionnement assez vague pour les élèves ainsi que sur un schéma d un atome (Cf. Annexe 1). Sur les 35 élèves qui composent la classe, seul la moitié a effectué ce test. Sur ceux qui ont participé, dans l ensemble, ils se souvenaient des acquis de 3 ème. Le schéma de l atome, quant à lui, a montré des choses diverses et variées mais qui dans l ensemble était cohérentes. Les élèves ont été déstabilisés par ce genre d exercice pour 2 raisons : Ils n ont pas l habitude. Et surtout, c était trop vague pour eux. Cet exercice a été mal conçu et il faut que je réfléchisse à une mise en œuvre différente. L évaluation diagnostique sur la mécanique a été réalisée lors d une séance de TD, alors que les élèves étaient en demi groupes. Il s agissait d un questionnement (Cf. Annexe 2). J ai basé ce questionnement uniquement sur les compétences exigibles portant sur la partie mécanique de 3 ème. Je pense que cet exercice était encore trop théorique. C est en partie la raison pour laquelle, le 2 nd groupe a abandonné assez rapidement. Il faudrait alors privilégier un exercice à caractère expérimental plutôt que des questions de cours. Cependant les questions de cours avaient l avantage de revoir toutes les compétences exigibles de 3 ème. De plus, beaucoup d élèves m ont dit qu ils n avaient jamais fait de mécanique auparavant, même des redoublants! Pour certains, j ai pu vérifier grâce à mon stage de pratique accompagnée où ma tutrice, qui avait certains de ces élèves l an passé, m a confirmé qu ils avaient bien fait de la mécanique en 3 ème. Elle m a également donné les documents qu ils ont eus. Cela s est ressenti dans les productions des élèves, ils n avaient que très peu de souvenirs sur ce qu ils avaient fait l année passée. Parfois, on a l impression que leur mémoire fonctionne comme un lecteur de disquette. Si on la retire, on ne peut plus ouvrir le programme! A chaque année correspond donc une disquette. Cet outil m a permis de pouvoir situer les élèves par rapport aux connaissances exigibles de 3 ème. Cela m a permis d adapter mon cours en fonction des bases qu ils avaient et de passer moins de temps sur des notions qu ils maîtrisaient déjà, et, au contraire, de passer plus de temps sur des notions dont la plupart ne se souvenaient pas et qui sont nécessaires pour le programme de 2 nde. Il faudrait cependant modifier la façon de mettre en œuvre cette évaluation. 14

15 B. L EVALUATION FORMATIVE L évaluation formative est, comme on a pu le dire précédemment, l évaluation qui se situe en cours d apprentissage. Elle a pour but de situer les élèves sur les compétences en cours d acquisition. En gros, il s agit d un entraînement. Au cours de cette année, j ai pu tester plusieurs dispositifs d évaluation formative, certains étant notés et d autres non. Tout d abord, au chapitre des dispositifs non notés, il y a ce que j appelle l exercice qui se présente sous forme de tableau, dans lequel on fait plusieurs fois le même type de raisonnement ou de calcul (Cf. Annexe 4 et 5). Le but de cet exercice est de faire de la répétition afin que les élèves maîtrisent bien la notion étudiée. Par contre, il y a un risque que les élèves ne réfléchissent plus et qu ils appliquent bêtement sans qu ils aient réellement compris. Ils savent néanmoins, vu l insistance que l on a pu porter sur cette notion, qu ils seront interrogés dessus, le jour de l évaluation sommative correspondante. Ces deux évaluations formatives se présentent sous la forme d un tableau à remplir, les élèves le complètent en cours, puis ils procèdent à leur auto-évaluation. Ils sont ainsi capables de situer où ils en sont par rapport aux notions abordées. Alors est-ce que cela les incitent à travailler davantage ces points? Rien n est moins sûr! Si on prend l exemple de l évaluation formative n 1 (Cf. Annexe 4), il y a des calculs de densité et de masse volumique, le jour du devoir surveillé j ai remis un calcul dans le même style (Cf. Annexe 8), le résultat fut surprenant car sur cette question bien précise la moyenne de la classe est de 0,88 /3 points. On peut donc dire que cette partie de l évaluation formative n a pas servi à grand chose pour les élèves. La difficulté rencontrée dans cet exemple est due au calcul. Malgré les 10 effectués, tout ce qui est notions mathématiques et conversions d unités n est pas automatique, il est vrai que les conversions de volume ne sont pas triviales. Toujours sur l évaluation formative n 1, il fallait déterminer l état d une espèce chimique à deux températures différentes. Dans ce cadre-là, les résultats sont meilleurs même si pas extraordinaires. En moyenne, les élèves ont eu 1,67/3 sur la question correspondante au contrôle suivant (Cf. Annexe 8). Dans l ensemble les élèves se sont peu trompés, un tiers de la classe a fait un sans faute dans cet exercice. Il fallait donner 5 états physiques et j enlevais 1 point par faute donc même certains élèves qui ont eu 0 n avaient pas toutes leurs réponses fausses, mais j ai tout de même considéré que ce n était pas acquis pour eux. Dans ce cas précis, l évaluation formative a eu les effets escomptés, et c est en partie dû au fait qu il n y avait aucun calcul à faire dans cet exercice. Pour conclure sur l évaluation formative n 1, je suis tout de même un peu déçu des résultats. J ai réutilisé le même procédé sur la structure de l atome (Cf. Annexe 5), les résultats ont été bien meilleurs car les élèves ont obtenu au devoir (Cf. Annexe 11) une moyenne de 6/8 sur cette partie. Dans ce cas-là, ce dispositif a été efficace. Mais ont-ils réfléchi pour répondre à cette question ou était-ce automatique? Comment savoir? Je pense que sur la première feuille, ils se sont fait surprendre et ils n avaient pas révisé les différents tableaux, se limitant uniquement à leur leçon. Ils se sont rendu compte que si je donnais une feuille entière sur un sujet c est que cela devait être important, du coup ils ont également révisé le tableau d exercice et les résultats se sont fait sentir. On peut néanmoins remarquer qu il n y avait pas de calculs savants à faire pour résoudre cet exercice. 15

16 Autre dispositif que l on peut employer dans le cadre de l évaluation formative : la grille d auto-évaluation. Cet outil a été utilisé à la fin d un TP (TP sur la réfraction de la lumière). Les paramètres portaient sur les critères de rédaction d un compte rendu de TP (Cf. Annexe 3). Cette grille m a permis de voir sur des critères très simples comment les élèves rédigeaient leurs TP, et ainsi de pouvoir leur dire ce que j attendais dans la rédaction d un compte-rendu pour qu elles soient appliquées. Dans l ensemble, les élèves ont été objectifs et ont rempli la grille correctement et l ont tous faits sans rechigner. Cela est certainement dû au fait que j avais relevé le compte rendu de TP pour le noter, donc il est fort probable qu ils ont cru que la grille compterait dans la note du compte rendu, il faudra donc que je réutilise cette grille pour un autre TP. Le seul problème est qu ils sont tellement peu soigneux de ce qu on leur donne, qu à mon avis, ils ne savent même plus où est cette grille. J ai également lancé, suite à la journée pédagogique sur les TICE (Techniques d Informations et de Communications dans l Enseignement), une forme différente d évaluation formative. En complicité avec le CDI de l établissement, la semaine précédant un contrôle, je dépose au CDI une disquette sur laquelle, il y a des exercices de révision, bien souvent ils sont faits à l aide du logiciel Hot Potatoes, ce qui permet d afficher sur une page Web des mots croisés, des textes à trous ou des quiz. Un genre d exercice plutôt ludique qui permet de voir les acquis de son cours. Il fonctionne en parfaite autonomie puisque, à la fin, le logiciel calcule un pourcentage de réussite. L élève peut ainsi voir où il se situe par rapport aux compétences exigibles de la leçon. L avantage de ce genre d exercice est que l élève peut l effectuer à n importe quel moment de sa journée. Il n y a plus la contrainte de le faire pendant les créneaux horaires affectés à la matière. Les élèves ont apprécié ce type d évaluation formative même si lors de la première utilisation, seul huit élèves sont allés l utiliser. Je suis persuadé qu il y aura plus de monde à aller consulter la disquette au CDI la fois prochaine, car pour les récompenser, j ai rajouté 2 points en guise de bonus sur leur note à l évaluation sommative correspondante. Le principal avantage de la disquette est qu il ne nécessite aucun suivi du professeur, son seul travail étant l élaboration des exercices. Pour le moment, nous n avons vu que les dispositifs non notés, comme je l ai dit dans la première partie, en théorie, une évaluation formative ne devrait pas compter dans la moyenne, la pratique étant un peu différente. Pour tous les élèves, un travail rendu équivaut à une note car pour eux tout travail mérite un salaire. Encore que si les notes sont mauvaises, cela ne les gêne pas que les notes ne comptent pas. Les devoirs maisons, devoirs tant redoutés car généralement, on retrouve des copies identiques. Mais comme il ne s agit pas d une évaluation sommative, il ne s agit donc pas forcément d un travail individuel, logiquement, le fait de retrouver des copies identiques n est plus un problème, faudrait-il que, dans le groupe tous aient travaillé, et non pas qu un ait tout fait et les autres bêtement recopiés. J ai eu l occasion de donner deux devoirs maison. Un aux vacances de la Toussaint et un autre aux vacances de Noël. Il en existe deux types, celui qui est fait pour remonter la moyenne et qui se fait a fortiori sans grandes difficultés, et celui qui permet de donner aux élèves des exercices un peu plus poussés. Je donne surtout des devoirs maison de ce dernier type. Je ne vois pas l intérêt de donner aux élèves des devoirs maison simples sur des choses étudiées en cours, dans ce cas précis le seul but de ces devoirs est mathématique. Je préfère leur donner des situations inconnues ou des exercices plus complexes pour les forcer à utiliser des moyens de recherche (cela pourrait rentrer en compte dans la validation du B2i niveau lycée par exemple ). Les élèves ont à peu près 1 mois pour les réaliser. Dans l ensemble, les notes ne sont pas mauvaises à quelques exceptions près. Les meilleures notes ne sont pas toujours pour les élèves qui ont d habitude d avoir les meilleurs résultats. Certains tirent leur épingle du jeu grâce à de la famille qui peut les aider ou qui ont des moyens pour pouvoir faire des recherches (Internet ou encyclopédie). Ce sont des notes 16

17 qui sont, de toute façon, diluées avec les contrôles car le coefficient qui leur est attribué est bien plus faible que pour un devoir sur table, mais cela permet à certains élèves de remonter leur moyenne mais en aucun cas à d autres de la faire baisser de façon significative dans le trimestre. J ai même pu remarquer que ce sont des devoirs qui sont très soignés que ce soit au niveau de la rédaction que de la propreté. Cela fait plaisir de corriger des copies dans ce style quand on voit l état des copies lors d un devoir surveillé. A mon sens le principal intérêt d un devoir maison est donc de faire réfléchir l élève sur une situation inconnue. Enfin, dernier dispositif testé, le compte-rendu de TP. Je relève et je note, pour la même raison citée précédemment, les comptes-rendus de TP. Là encore, on ne peut pas parler d évaluation sommative car on se situe en cours d apprentissage, et, qui plus est, les élèves travaillent en binômes, donc il ne s agit pas d une évaluation individuelle. J essaie d en ramasser deux par trimestre. Quand on relève des comptes rendus de TP souvent les notes sont très bonnes à moins que l élève n ait pas du tout suivi. J utilise bien évidemment un coefficient moindre que les devoirs surveillés (le même que pour un devoir maison puisqu il s agit également de formatif). Le fait de relever un compte rendu de TP peut permettre à une classe agitée de se calmer puisqu il y aura une note à la fin de la séance ainsi, cela peut être un moyen (même si c est du chantage) de retrouver le calme dans une salle de classe. Ramasser un compte-rendu de TP permet à l enseignant de voir comment l élève travaille en autonomie et comment les élèves rédigent leur devoir. Sur ce premier point, j ai pu constater que les élèves avaient beaucoup de mal à travailler en autonomie et beaucoup attendent qu on leur dicte les réponses plutôt que d essayer d y répondre seul. C est peut-être dû au niveau de la classe qui est tout de même assez faible. Sur le second point, je me suis rendu compte, mis à part leur orthographe catastrophique, que beaucoup ne faisaient pas de phrases pour répondre aux questions qu on leur pose. Donc cela permet à l enseignant d habituer les élèves à rédiger convenablement leurs copies et à faire des schémas et tracer des graphiques correctement, c est-à-dire avec les bons outils. Cela leur apprend une certaine rigueur nécessaire à l apprentissage des Sciences. L évaluation formative m a permis de diversifier l évaluation de mes élèves et ainsi de toucher un plus large public. Certes, on ne devrait pas noter une évaluation formative, mais si ça ne va pas contre l intérêt des élèves, il serait dommage de les priver de bonnes notes. C. L EVALUATION SOMMATIVE L évaluation sommative, le grand classique, l évaluation que tout le monde connaît, même si ce n est pas forcément sous ce nom-là. Comme on a pu le voir dans la première partie, l évaluation sommative se situe en fin d apprentissage. Elle permet d évaluer les acquis des élèves après une formation. Ce sont les devoirs sur table tant redoutés des élèves. En moyenne, on en réalise 3 ou 4 par trimestre. Elles sont basées sur les compétences exigibles du B.O. Les élèves sont, en général, prévenus une semaine à l avance, et, sur les premières, je leur disais qu elles étaient les compétences exigibles sur lesquelles ils allaient être interrogés. J ai arrêté par la suite pour ne leur donner uniquement le chapitre sur lequel portait le devoir. Je trouvais que c était du temps de perdu pour peu de résultats, puisqu au final, les élèves disaient qu en gros cela correspondait à tout le chapitre. Au début, j utilisais également la liste des capacités (Cf. p10), je me suis vite rendu compte, que bien qu intéressant comme système de classement de questions, cela ne m apportait pas grand chose dans l analyse des devoirs. Du coup, c est un système que j ai laissé tomber. 17

18 Il peut exister deux types d évaluation sommative : Les questions de cours L exercice à caractère expérimental Bien souvent, on peut retrouver un peu de ces deux types de questionnement dans une évaluation. Je privilégie, cependant, l exercice à caractère expérimental. Les Sciences Physiques sont des Sciences expérimentales et il serait dommage de se priver de cet avantage pour ne faire que des questions de cours et des applications de celui-ci. Les élèves retrouvent ainsi des situations qu ils ont vécus en TP, et ainsi, ils sont moins déstabilisés lorsqu ils découvrent le sujet (Cf. Annexe 7 à 10), et qui plus est, ce sont des exercices qu ils préfèrent aux questions de cours. De plus, ce sont des sujets qui sont agréables à préparer pour le professeur. Rien n empêche d introduire une question de cours dans l exercice à caractère expérimental. Vu que tous les élèves sont différents, je pense qu il est très important de varier au maximum la forme et le type des différents exercices proposés, pour que chacun y trouve son compte. Il faut donc tenir compte de ces différences pour ne pas proposer toujours des exercices fondés de façon identique. Il est très intéressant de se servir des résultats sur un sujet bien précis d une évaluation. Par exemple, si une question a été mal traitée par l ensemble de la classe, il est indispensable de revenir sur cette notion en cours et de la réévaluer au prochain devoir. J ai utilisé cette méthode sur le choix du solvant en Chimie Organique. Au 1 er devoir (Cf. Annexe 7), sur 34 élèves seuls 7 avaient choisi le bon solvant, soit 21% de la classe. Je trouvais qu il s agissait d une notion importante, et j ai donc lourdement insisté sur cette notion les semaines qui ont suivi. J ai donc décidé de reposer le même type de question au devoir suivant (Cf. Annexe 8). Le résultat a été parlant, ce coup-ci, 24 élèves sur 33 ont répondu correctement soit 73 % des élèves. Je pense donc que la notion a été acquise pour la plupart des élèves de la classe. On peut ainsi voir l utilité de reposer une question qui a été mal réussie la fois précédente. J ai effectué la même chose avec la définition de l année de lumière. La première fois, seuls quelques élèves avaient donné une définition correcte, alors que la seconde fois, mis à part les 4-5 élèves en grandes difficultés, tous ont répondu correctement. En général, les moyennes tournent autour de 11 lors des évaluations sommatives, ce qui est une moyenne correcte pour une classe de Seconde. J ai, cependant, pu constater que les notes en Chimie étaient meilleures que celles en Physique. J y vois 2 causes. La première, le programme de Physique des 2 premiers trimestres est plus difficile que celui de Chimie. Tout devrait se rééquilibrer avec l introduction de la quantité de matière et l avancement d une réaction chimique. La seconde est que la Physique demande plus de notions mathématiques ce qui donnent véritablement des boutons aux élèves. Ils ont effectivement beaucoup de difficultés dès qu intervient l outil mathématique. L ensemble des collègues avec qui j en ai parlé, que ce soit les stagiaires ou les autres professeurs de la matière de l établissement, fait le même constat que moi. Comment faire pour que les élèves ne soient plus gênés par les mathématiques? C est une question à laquelle, on aimerait tous avoir une réponse. J ai aussi voulu voir comment les élèves apprenaient leurs leçons. J en avais une vague idée, mais je voulais la confirmer. J ai avancé un contrôle du lundi au vendredi qui précédait, car ce lundi-là, un tiers de la classe allait être absent (les sport études avaient une compétition). L effet de surprise passé ainsi que tout son lot de soupirs et de contestations, les élèves commencèrent à travailler sur leur évaluation. Au bout de 5 minutes, je commençai à passer dans les rangs pour voir leurs productions et pour la plupart, il n y avait pas grand chose de juste. Sur les 18 élèves du 1 er groupe, seul un aurait eu la moyenne, les élèves s étant 18

19 auto-évalués à partir du barème et de la correction qui leur ont été donnés. Vu la médiocrité des copies, j ai donc décidé de ne pas compter cette évaluation dans la moyenne. Je ne prends pas un plaisir sadique à mettre des mauvaises notes, ça serait le meilleur moyen de décourager la classe, déjà qu ils n ont pas vocation à devenir des scientifiques pour la grande majorité. Par contre, cette expérience fut fortement enrichissante pour moi car je me suis rendu compte que tous les élèves, même les meilleurs, n apprenaient pas leurs leçons au fur et à mesure et préféraient les apprendre au coup par coup. J ai tenté de leur expliquer que ce n était pas la meilleure méthode pour apprendre, mais apparemment, je ne les ai pas convaincu! Certains collègues, pour remédier à cela, ne font même plus d interrogations surprises. Une autre solution pourrait consister à les habituer dès le début de l année à faire des interrogations surprises, quitte à avoir des mauvaises notes au début, et cela pourrait permettre aux élèves d utiliser une méthode plus efficace pour apprendre leurs leçons. Pour le second groupe, composé essentiellement de sport études, l expérience dû tourner court car cela aurait pu devenir à une situation conflictuelle, et cela ne servait à rien d envenimer les choses pour un devoir, qui à la fin du compte n aurait pas compté dans la moyenne. Cela eut cependant un effet néfaste, car ils ne jouèrent pas le jeu de composer dans des conditions normales pour un contrôle, avec des auto-évaluations ne reflétant pas la valeur réelle de la copie sur le plan comptable. En conclusion, bien qu il s agisse du grand classique de l évaluation, il est important de varier au maximum les types d exercices pour que tous y trouvent leur compte. Il est également intéressant de profiter du côté expérimental de la matière pour que les élèves retrouvent des situations vécues en TP lors de leurs devoirs, ainsi ils sont moins déstabilisés. J ai aussi pu remarquer que les méthodes d apprentissage des leçons ne se font pas de la meilleure des façons, c est à dire continûment, mais uniquement au coup par coup. Je vous assure que même des élèves de Terminale en font de même. Pourtant, on a beau leur répéter que ce n est pas la meilleur façon d apprendre mais cela ne les interpelle même pas. En même temps, on faisait comme eux quand on était à leurs places. D. L EVALUATION DES CAPACITES EXPERIMENTALES Comme il a été écrit dans la première partie, dans les compétences exigibles des programmes de Sciences Physiques, il y a, en italique, des savoir-faire expérimentaux. Comme ce sont des compétences exigibles, il y a une réelle nécessité d évaluer les élèves sur leurs capacités expérimentales. Sur les deux manières de réaliser une évaluation des capacités expérimentales, je ne reviendrais dans cette partie que sur le TP évalué, l exercice à caractère expérimental ayant été développé pour l évaluation sommative. Deux possibilités s offrent à l enseignant : Soit, il évalue les élèves sur une manipulation très brève (de l ordre de quelques minutes), et, dans ce cas, il peut évaluer 4-5 élèves en même temps. Soit, il fait une évaluation expérimentale type Baccalauréat, les élèves manipulent pendant 45 minutes (ce qui se prêtent le mieux en Seconde, cela permet de diviser une classe en 4 sur 3h) et rédigent une feuille compte rendu. Dans les deux cas, il faut prévoir une activité où les élèves peuvent être autonomes car l enseignant est pris à 100% par l évaluation expérimentale des élèves. Une évaluation expérimentale nécessite donc une organisation parfaitement orchestrée. En classe, j ai opté pour une évaluation type Baccalauréat sur la mesure de longueur (Cf. Annexe 12). Je me suis dit que cela serait un bon entraînement pour les élèves. Il est intéressant que les élèves, qui se destinent à passer le Baccalauréat Scientifique, s habituent le 19

20 plus rapidement possible à ce genre d épreuve pour ne pas être déstabilisés le jour de l examen final. Autant commencer en Seconde, surtout que les programmes de Première et de Terminale S sont beaucoup plus denses. J y voyais aussi un autre intérêt, mais plus personnel. Cela me servait également de répétition car je vais être amener à évaluer les élèves de Terminale S pour leur épreuve expérimentale, comme tous mes autres collègues du lycée. Je me suis donc basé sur la banque de sujet de TP de Baccalauréat des années passées pour élaborer mon sujet. Comment ai-je préparé ma séance? Tout d abord, j ai listé les compétences exigibles sur la mesure de longueur dans le B.O., puis j ai énuméré les critères de réussite que j attendais des élèves en leur attribuant un barème et je les ai placés dans une grille d évaluation pré-remplie, où je n avais que des étoiles à entourer, chaque étoile correspondant à un demi point. J ai ensuite réalisé la feuille d énoncé et enfin le document élève, tous ces documents étant réalisés conformément à ceux conçus pour l épreuve expérimentale du Baccalauréat. La partie manipulation était notée sur 12 et le compte rendu sur 8. Il va sans dire que les élèves avaient réalisé ce même TP quelques semaines auparavant et qu ils avaient été prévenus qu il y aurait un TP évalué. Cependant, il restait le problème de la notation car même avec une grille d évaluation facile à remplir, l enseignant ne peut pas évaluer 9 élèves en même temps. J ai donc profité de mon statut de stagiaire pour demander à mon conseiller pédagogique de m aider à évaluer les élèves. N ayant pu rester les 3 heures que durait la séance de TP, puisqu il avait cours, j ai demandé à l aide de laboratoire de le remplacer, et, comme cela, chacun avait au maximum 5 élèves à évaluer, ce qui est tout de même plus facile à gérer. Il ne me restait plus qu à trouver ce que l autre demi groupe allait faire pendant ce temps-là. Il fallait une activité où les élèves sont autonomes, j ai décidé de leur donner l évaluation formative sur le calcul de densité et de masse volumique (Cf. Annexe 4). On se rend donc bien compte qu il y a un grand travail de préparation pour ce genre d exercice. Logiquement, on devrait faire 3 évaluations des capacités expérimentales en Seconde, une par trimestre, mais dans la pratique, il est rare de pouvoir en caser 3 dans l année. Et là encore, c était un TP qui ne prenait que peu de matériel (une feuille en papier, une plaque de liège, une éprouvette et 4 épingles). Du point de vue des élèves, comme ils aiment beaucoup manipuler ce genre d évaluation leur plaît et les résultats ne sont pas trop mauvais. Sur la partie manipulation (sur 12), la plupart des élèves ont eu la moyenne, ce qui témoigne qu ils retiennent bien les gestes. En revanche sur la partie compte rendu, aucun élève n a eu la moyenne (sur 8) et là c est plus le problème de l utilisation de l outil mathématique qui a posé problème (comme bien souvent) plutôt qu autre chose. Ils n ont pas réussi à bien utiliser le théorème de Thalès, alors que les schémas des situations leur été donnés. J aurais cependant cru qu ils auraient de meilleures notes. J ai réalisé une autre évaluation des capacités expérimentales sur les lois de Snell- Descartes (Cf. Annexe 13) mais ce coup-ci sous une autre forme, j ai opté sur une évaluation qui durait 20 minutes, 5 élèves étaient évalués tandis que le reste du demi-groupe faisait un TP noté sur la relativité du mouvement : la rétrogradation de Mars (Cf. Annexe 14). J ai pu passer toute la classe lors du créneau de TP. De la même manière que précédemment, les manipulations étaient notés sur 12 et le compte rendu sur 8. La séance a été préparée exactement sur le même principe que la première évaluation des capacités expérimentales. La 20

21 seule différence était la durée de l évaluation et surtout que j étais le seul évaluateur. Pour cette évaluation, les résultats ont été très bons avec une moyenne de classe tournant autour de 14/20. J ai également assisté mon conseiller pédagogique lors d une évaluation des capacités expérimentales en Terminale S. Là, mon travail a été plus tranquille car, c est lui qui avait élaboré la séance en entier et je n avais qu à appliquer la grille d évaluation des manipulations. Il s agissait d un TP de chimie sur le dosage du vinaigre. On était dans les conditions du Baccalauréat, et j ai pu remarquer que, pour un TP de chimie à ce niveau-là, il était difficile d évaluer 4 candidats en même temps car la grille d évaluation comporte beaucoup de points différents. De plus, il faut rester concentré pendant 4 heures pour ne pas oublier certains points de la grille. Tout comme pour les Secondes, j ai pu constater que les résultats étaient très bons sur la partie manipulation, même si certains élèves étaient très stressés. Cela a permis aux élèves, ainsi qu à moi-même, de faire une répétition générale sur ce qui nous attendait courant Mai. En conclusion, malgré la préparation qui nécessite du temps et de l organisation, l évaluation expérimentale est un exercice que les élèves apprécient, car cela les change des évaluations sur papier. Ils aiment faire des activités variées, donc cela peut être une alternative à une évaluation sommative traditionnelle. Je pense donc qu il faudrait au moins une fois par trimestre évaluer les élèves selon ce processus. En plus, je trouve que ce sont des documents sympathiques à préparer pour le professeur. 21

22 III. BILAN Précédemment, nous avons vu les définitions des différents types d évaluations ainsi que les expériences qui ont pu être mise en œuvre. Nous allons, dans cette partie, voir ce qui ressort de ces expériences. En ce qui concerne l évaluation diagnostique, c est un exercice très intéressant pour le professeur, puisqu elle permet de situer ces élèves du point de vue de leurs prérequis. C est une évaluation que je vais développer, même s il faut que je remanie entièrement la façon dont elle est présentée aux élèves. Je vais travailler à rendre cette évaluation plus attractive pour qu elle ne se limite pas à une série de questions. Je pense en particulier privilégier un ou deux exercices à caractère expérimental portant sur quelques compétences exigibles des classes antérieures. En conclusion, c est une évaluation que je réutiliserai dès que c est possible dans ma future carrière. L évaluation formative peut se présenter sous des formes diverses et variées. C est ce que je trouve intéressant dans cette évaluation. Les élèves apprécient également varier les types d activités et les supports de travail. C est pourquoi, je compte développer encore plus ce type d évaluation en utilisant l outil informatique par exemple, afin de profiter de cette diversité. Même si, en théorie, on devrait pas noter ces évaluations, je continuerai à en noter certaines, avec un coefficient moindre bien évidemment, car je trouve qu il est dommage de priver les élèves de bonnes notes, si cela permet de remonter les moyennes, je ne vois pas pourquoi s en priver. Je préfère largement mettre des bonnes notes plutôt que des mauvaises. Cela ne veut pas dire que les évaluations que je donne sont faciles, et que je surnote mes élèves. Après reste l utilité des devoirs maisons, je pense que c est quelque chose que je vais abandonner car seul quelques élèves travaillent alors que les autres se contentent de recopier ce qu on fait les autres. Je ne vois donc pas où se trouve l utilité de ce type de devoirs. J aimerais plutôt développer l auto-évaluation, pour que les élèves soient plus acteurs de leur progression, qu ils se rendent compte du chemin qu ils leur restent à parcourir dans leur apprentissage. Après reste à voir comment. L évaluation sommative est ce qui reste dans les dossiers des élèves. Ce sont les évaluations qui ont le plus d importance dans le système scolaire. Ce sont les évaluations qui permettent aux élèves de passer ou non dans la classe supérieure et qui décident de leur orientation. A mon sens, les évaluations sommatives en Sciences Physiques doivent présenter un maximum d exercices à caractère expérimental car la richesse de notre matière est justement ce côté expérimental. En plus, les élèves retrouvent des situations qu ils ont vécus, ou proches de ce qu ils ont vécus en TP, ainsi, ils sont moins déstabilisés. Je m appuierai donc dans le futur sur des exercices à caractère expérimental quand je préparerai une évaluation. L évaluation des capacités expérimentales est en pleine expansion. Quand j étais encore élève, ce genre d évaluation n était pas du tout employé. La seule évaluation des capacités expérimentales que j ai vécu est le TP évalué en Terminale S, et encore il n y avait pas longtemps que cette épreuve existait. Pourtant, les Sciences Physiques ont toujours été une Science expérimentale. L inspection pédagogique met de plus en plus l accent sur ces évaluations. Tout ceci est normal puisqu il y a de plus en plus de capacités expérimentales dans les compétences exigibles des programmes. C est un exercice enrichissant pour les élèves. Il faut reconnaître que ce qui leur plaît dans les Sciences, ce sont les manipulations. Cela permet de différencier les évaluations sommatives pour convenir à d autres élèves. Même si c est un exercice qui nécessite beaucoup d organisation et de préparation, je trouve que c est un type d évaluation nécessaire, et par conséquent, qu il faut réaliser régulièrement. 22

23 Comme je trouve que la place de l expérimental dans la matière est primordiale, il faut évaluer le plus possible les élèves sur leurs capacités expérimentales. En conclusion, j espère avoir réussi à apporter quelques outils pour réussir à évaluer de différentes façons ses élèves. Chaque évaluation a un but bien précis, il faut utiliser ces différentes évaluations pour pouvoir évaluer au mieux les élèves de sa classe. Ce n est pas toujours une tâche aisée. Cependant, elle est nécessaire, car ce sont les évaluations ainsi que les appréciations qu on porte sur les élèves qui déterminent l orientation des élèves. Pour finir j aimerais remercier les trois formateurs disciplinaires, M.Gouthière, M.Moreau et surtout M.Germain, qui en plus d être formateur était mon directeur de mémoire, pour toute cette année de formation. Je remercie également M.Wilk et Mme.Teeten, pour tout ce que j ai pu apprendre auprès d eux et pour m avoir guidé au cours de cette année. A toutes ces personnes, merci pour tout. 23

24 Bibliographie : B.O. n 28 du 15 juillet 2004 B.O. spécial n 3 du 9 juillet 1987 «Dictionnaire de l'évaluation et de la recherche en éducation» G. De Landsheere. (PUF 1979) «Psychologie de l'évaluation scolaire» G.Noizet et J-P.Caverni (PARIS, PUF 1978) «Enseigner les Sciences Physiques : Collège et classe de Seconde» D.Courtillot, B.Dirand, M.Ruffenach ( Bordas Hors Collection) «Enseigner les Sciences Physiques : De la Troisième à la Terminale» D.Courtillot, B.Dirand, M.Ruffenach ( Bordas Hors Collection) Webographie : eading

25 ANNEXE 1 : EVALUATION DIAGNOSTIQUE : STRUCTURE DE L ATOME 1. De quoi est composé un atome? 2. Schématise un atome. ANNEXE 2 EVALUATION DIAGNOSTIQUE : MOUVEMENT ET FORCES I. MOUVEMENT ET VITESSE. 1. Quels sont les deux grands types de mouvements? 2. Qu est-ce que la trajectoire d un point? 3. Quelle est l expression de la vitesse moyenne? 4. Comment varie la vitesse au cours d un mouvement uniforme? Ralenti? Et accéléré? II. ACTIONS MECANIQUES ET FORCES 1. Quels sont les deux grands types d action mécanique? Donner des exemples. 2. Une action mécanique est modélisée par une force, par quoi est caractérisée cette force? 3. Comment est représentée une force sur un schéma? 4. Avec quel instrument mesure-t-on l intensité des forces? III. POIDS ET MASSE 1. Quel est le lien entre le poids d un corps et sa masse? 2. Quelles sont les caractéristiques du poids? 3. Quel est la condition d équilibre d un objet soumis à deux forces? 25

26 ANNEXE 3 : Grille d auto-évaluation de la rédaction d un compte-rendu Utiliser ce tableau au moment de rédiger le compte-rendu du TP. Vérifier que les différentes recommandations ont bien été respectées. Dans la colonne correspondant au TP effectué, porter un jugement sur votre travail : + correctement réalisé +/- à peu près réalisé - mal ou pas du tout réalisé Mettre le titre du TP moi prof moi prof moi prof moi prof ASPECT GENERAL Souligner les titres des paragraphes Espacer les paragraphes Soigner la présentation du TP Ecrire des phrases courtes REDACTION Utiliser un vocabulaire scientifique Soigner l orthographe Indiquer le but du TP CONTENUS Réaliser un schéma de l expérience (un pour l état initial, un pour l état final et si nécessaire pour les états intermédiaires) Noter les observations de l expérience Faire une conclusion de l expérience SCHEMAS Réaliser un schéma en coupe au crayon de papier, à la règle et à la taille adéquate Légender le schéma Utiliser des symboles précis Mettre un titre Tracer les axes orientés Donner les échelles GRAPHIQUES Indiquer les unités Placer les points sous forme de + Ne pas relier les points de la courbe expérimentale Interpréter la courbe 26

27 ANNEXE 4 : I. CONVERSIONS DE LONGUEURS Convertir les longueurs suivantes Rappel : 1 u.a = km (u.a : unité astronomique ce qui correspond à la distance Terre-Soleil) Longueur Expression en m Ecriture scientifique 632 nm 47 u.a 0,953 dm 0,87 mm 835 Gm 0,0076 Mm 70 μm km 15 pm 23 a.l II. CALCULS DE DENSITES ET DE MASSES VOLUMIQUES Compléter le tableau suivant Rappel : 1 ml = 1 cm -3 et 1 L = 1 dm -3 Espèce chimique Masse Volume Masse volumique en kg. m -3 Liège 12 mg 60 mm -3 Glace 750 tonnes 938 m -3 Densité Eau 45 cl 1,00 Eau salée saturé 300 g 1300 Lait 258 g 250 ml Huile 1 kg 900 Air 1,5 L 1,30 Aluminium 8 cm -3 2,70 Fer 50 kg 6,4 dm -3 Mercure 500 g 13,6 III. DETERMINATION DE L ETAT PHYSIQUE D UNE ESPECE CHIMIQUE Compléter le tableau suivant Espèce chimique T f en C T Eb en C Etat physique à 20 C Etat physique à 100 C Anéthole Acide acétique Eugénol Benzène 5 81 Chlorométhane Acétone Ether diéthylique Dichlorométhane Butanol Dioxygène EXERCICES 27

28 ANNEXE 5 : 1. Compléter le tableau suivant 2. Donner les formules électroniques des entités chimiques uniquement pour celles dont Z 18 Nom de l'élément Symbole Charge Nombre de 58 Ni 28 9 Be 4 EXERCICE globale Nombre de nucléons protons Nombre de neutrons Nombre Formule électronique d électrons - 20 Ne Pb Ne Ni P Fm As Ni Cu Cl Fe Cu H Cl O fluor - e + 3e

29 ANNEXE 6 : DEVOIR MAISON n 1 : MESURE DU RAYON DE LA TERRE PAR LA MÉTHODE ÉRATOSTHÈNE La Terre est ronde, en doutez-vous? Mais depuis quand connaît-on la valeur du rayon terrestre? Cette dimension a été déterminée par Eratosthène de Cyrène, au III ème siècle avant J.C. Entendant des voyageurs raconter que les rayons du Soleil plongeaient verticalement dans un puits à Syène le 21 juin alors que chez lui à Alexandrie il y avait des ombres, l idée lui vint de mesurer une ombre au jour et à l heure ou il ne s en produit pas à Syène pour en déduire la circonférence terrestre. Le 21 juin donc, il mesura l ombre de l obélisque de sa ville. Cette dernière se trouva être 8 fois plus petite que l'obélisque. Tous calculs faits, il en déduisit que la circonférence de la Terre était cinquante fois plus grande que la distance entre les deux villes, mais restait la difficulté de connaître cette distance! Il apprit en parlant avec les voyageurs qu il fallait cinquante jours à un chameau pour aller de Syène à Alexandrie et qu un chameau parcourait cent stades par jour ; Restait à estimer la longueur d un stade. Les meilleures estimations avançaient la valeur de 600 pas pour un stade, mais nous, pour avancer, encore faut-il connaître la valeur du pas! L estimation d Eratosthène l a conduit à une circonférence terrestre de km, il a su bien mieux mesurer les angles que les distances, tel a presque toujours été le cas à travers l histoire. D après «les découvreurs»» de Daniel Boorstin chez Robert Laffont 1. Mesurer à l aide de la carte la distance à vol d oiseau entre Syène et Alexandrie. 2. Le stade, mesure de longueur de l'ancienne Égypte est évaluée à 157,5 m. Quelle distance sépare Alexandrie de Syène? Retrouvez-vous la même que précédemment? 3. Représenter cette distance sur le schéma Quelle particularité géographique lie approximativement les 2 villes et qui explique que l'expérience soit valable? 5. Le Soleil envoie des rayons parallèles entre eux, certains sont représentés sur le schéma 1, compléter la figure en traçant celui passant par le sommet de l'obélisque. 6. Compléter le schéma 2, pour faire apparaître l'ombre de l'obélisque. 7. En utilisant la construction et les données du texte, montrer que la valeur de l'angle d'inclinaison des rayons solaires sur la verticale est égale à 7,1. 8. Expliquer pourquoi cet angle est aussi celui qui, sur la circonférence terrestre, sépare Alexandrie de Syène. 9. La différence de latitude entre ces 2 villes est actuellement estimée à 7 14'. Le résultat précédent est-il satisfaisant? 10. En déduire la circonférence terrestre ainsi que la valeur du rayon terrestre. Cette valeur est-elle satisfaisante sachant que la valeur reconnue actuellement est de 6378 km km Tropique du Cancer Alexandrie Rayons solaires Syène Schéma 1 Schéma 2 29

30 ANNEXE 7 : Lundi 3 octobre 2 nde 1 DEVOIR SURVEILLE n 1 Partie chimie : Exercice n 1 : (2,5 points) Compléter le texte suivant en utilisant les termes suivants : artificielle, chimique, espèce, synthétique, naturelle, propriété, substance. 1. Les substances sont fabriquées par l Homme à l aide de transformations 2. Une substance synthétique n existe pas dans la nature. 3. Une substance synthétique identique à une substance naturelle a les mêmes que celle-ci. 4. L eau que nous buvons, l air que nous respirons sont constitués d espèces. 5. Le bois et l argile sont des substances, le Nylon et le Plexiglas sont, alors qu un parfum peut être ou ; tous sont constitués d chimiques. Exercice n 2 : (7,5 points) Au laboratoire, un chimiste veut réaliser l extraction de l eugénol contenu dans les clous de girofle. Pour cela, il effectue une hydrodistillation de clous de girofle. Il recueille un distillat hétérogène comprenant deux phases bien distinctes. 1. Compléter le schéma du montage de l hydrodistillation et faire apparaître la circulation de l eau Pour récupérer l eugénol, le chimiste doit effectuer une extraction par solvant, pour cela, il dispose de plusieurs solvants dont les propriétés sont regroupées dans le tableau suivant : Eau Eugénol Dichlorométhane Ethanol Densité 1,00 1,07 1,33 0,78 Solubilité dans l eau Solubilité dans le dichlorométhane Solubilité dans l éthanol Insoluble Très soluble Très faible Insoluble Très soluble Très soluble Très soluble Sur les étiquettes des flacons contenant le dichlorométhane et l éthanol, on lit les pictogrammes suivants : Que signifie ces deux pictogrammes? Quelles précautions faut-il prendre quand on emploi ces produits? 2. A partir du tableau proposé, quel est le solvant approprié pour réaliser cette extraction? Justifier. 30

31 Pour réaliser cette extraction, le chimiste utilise une ampoule à décanter, mais au moment de séparer les deux phases, il a un doute sur la nature de chacune d elle. 3. Quel est le liquide surnageant et pourquoi? 4. Expliquer en quelques lignes (3-4) comment il va s y prendre pour séparer ces deux phases. 5. Dans quelle phase se trouve l eugénol? Partie physique Exercice n 3 : (3 points) 1. Convertir les dimensions suivantes en mètres (en utilisant les puissances de 10), puis les écrire en notation scientifique. Dimensions 0,02 mm 500 millions de km 28 μm 4,3 cm 0,059 nm Conversion en m 0, m Ecriture scientifique m 2. Classer les dimensions suivantes par ordre croissant en les numérotant de 1 à 5 : Diamètre de la Terre : Dimensions d une bactérie : Distance Terre-Soleil : Diamètre du noyau d un atome : Hauteur de la Tour Eiffel : 3. Donner les ordres de grandeurs des dimensions suivantes et placer les sur l axe gradué ci-dessous. Diamètre de l atome de sodium : 1, m (A) Diamètre d un ballon de basket : m (B) Distance Auxerre-Toulouse : 5, m (C) Rayon de Jupiter : 7, m (D) Exercice n 4 : (4 points) Les nuages de Magellan, visibles seulement dans l hémisphère Sud sont situés à a.l de la Terre.(1 année = 365,25 jours) 1. Donner la définition d une année de lumière. 2. Calculer sa valeur en kilomètre. 3. Quelle durée met la lumière pour nous parvenir des nuages de Magellan en années? 4. A quelle distance se trouve les nuages de Magellan en mètres? Exercice n 5 : (3 points) Un observateur, placé au milieu du pont de l Alma à Paris, vise la Tour Eiffel à travers une règle translucide de 30 cm qu il tient verticalement à bout de bras. En alignant le zéro de la règle avec le pied P de la Tour Eiffel, il constate que le sommet S s aligne avec la graduation 24,0 cm lorsque sa règle est placée à l=60,0 cm de son œil O. La distance entre le pied de la Tour et le centre du pont de l Alma est D=750 m. 1. Compléter le schéma suivant qui permettra de déterminer la hauteur H de la Tour Eiffel à partir des données de l énoncé. (Le schéma n est pas représenté à l échelle). S P O 2. A partir des données du texte et de la question précédente, calculer la hauteur H de la Tour Eiffel. 31

32 ANNEXE 8 : DEVOIR SURVEILLE n 2 Partie chimie : Exercice 1 : (20 points) Dans un laboratoire, un chimiste veut extraire le limonène, principal constituant de l arôme d orange. Pour cela, il effectue une hydrodistillation de quelques morceaux d écorce d orange et recueille un distillat hétérogène comprenant deux phases bien distinctes. Pour récupérer le limonène, le chimiste doit effectuer une extraction et pour cela, il dispose de plusieurs solvants dont les particularités sont résumées dans le tableau suivant. Solvant Solubilité du limonène dans le solvant Miscibilité du solvant avec l eau densité T f en C T Eb en C Pictogrammes associés Eau faible 1, Ether diéthylique importante non 0, Chlorométhane importante non 1, Acétone importante oui 0, Benzène inconnue non 0, Le benzène et l eau ne sont pas miscibles entre eux. Qu est-ce que cela signifie? 2. Grâce aux informations relatives à la solubilité du limonène et à la miscibilité des solvants avec l eau, quels sont les solvants que le chimiste pourrait utiliser pour effectuer l extraction? Justifier. 3. Qu est-ce que la température d ébullition? et la température de fusion? 4. Quel est l état physique de chacun de ces solvants à 20 C? 5. Sachant que l extraction s effectue au laboratoire où règne une température de 20 C, quel(s) solvant(s) peutil encore éliminer? Justifier. 6. Interpréter les pictogrammes correspondant à chacun des solvants restant possibles à utiliser. 7. Finalement, lequel retiendra le chimiste pour effectuer cette extraction? Justifier. Le chimiste, après évaporation du solvant, récupère du limonène pur. Il en a recueilli un volume de 1,80 cm 3. Il a pesé ce liquide et il a lu sur la balance une masse de 1,52 g. 8. Calculer la masse volumique du limonène en g.cm -3 puis en kg.m -3. En déduire la densité du limonène par rapport à l eau. Le chimiste veut comparer le limonène qu il a extrait de l orange avec du limonène commercial et un soda à l orange. Il fait cette comparaison à l aide d une chromatographie sur couche mince. Voici le chromatogramme obtenu. Avec A : l huile essentielle d orange B : limonène commercial C : soda à l orange D après Physique-Chimie 2 nde chez Magnard 9. Que peut-on en conclure sur la composition de l huile essentielle d orange et du soda? 32

33 Partie Physique : Exercice 3 : (11 points) On dispose un faisceau de lumière blanche devant un demi-cylindre de matériau inconnu (on rappelle que l indice de l air est 1,00) On fait arriver le pinceau lumineux au milieu I de la face plane. Pour chaque position du bloc, on note : La direction (SI) du faisceau incident. La direction (I 'E) du faisceau émergent. N S I I ' N E 1. Quel est le nom du phénomène physique observé? 2. Pourquoi la lumière est-elle réfractée lors de son passage de l'air dans le verre? 3. Pour chaque position, on trace la perpendiculaire (N N') à la direction (AB), passant par I. Nommer le point I et la direction (N N'). Définir l'angle d'incidence i 1 dans l'air et l'angle de réfraction i 2 dans le verre. 4. Rappeler la deuxième loi de Snell-Descartes. A partir de ce dispositif, on a obtenu les résultats suivants : i 1 i 2 sin i 1 sin i ,1 15 9, Compléter le tableau précédent 6. Tracer sin i 1 = f (sin i 2 ). Echelle 1carreau pour 0,1 en abscisse et en ordonnée 7. En déduire la valeur de l'indice de réfraction inconnu 8. De quel milieu s'agit-il? matériau eau quartz verre cristal indice 1,33 1,64 1,50 2,00 Exercice 4 : (5 points) On dispose du montage suivant : 1. Comment se nomme le phénomène physique observé à l aide de ce montage? 2. Comment se nomme le bloc de verre? 3. Sur l écran blanc, on observe le spectre de la lumière blanche. [BB ] correspond à la position du bleu et [RR ] à la position du rouge. Quelle est la couleur la plus déviée? 4. Obtiendrait-on la même figure sur l écran blanc si on remplaçait le faisceau de lumière blanche par un faisceau laser? Justifier. Exercice 5 : (4 points) La distance entre un point de la surface de la Terre et un point de la surface de la Lune a été mesurée à l aide d un laser émettant des impulsions très brèves. Les impulsions envoyées sur la Lune sont réfléchies par des réflecteurs déposés lors d expéditions lunaires. On a mesuré la durée t = 2,45 s entre l émission d une impulsion et la réception de son écho sur Terre. Il s agit de la technique d écho laser. 1. Rappeler la vitesse de propagation de la lumière dans le vide. 2. Combien de trajet surface de la Terre- surface de la Lune effectue le rayon laser? 3. En déduire la distance séparant la surface de la Terre à la surface de la Lune. 33

34 ANNEXE 9 : DEVOIR SURVEILLE n 3 Exercice n 1 : ( 2 points) Compléter les pointillés suivant : 23,5 m 3 = L 74,1 L = dm 3 68 cm 3 = ml 12,8 cl = cm 3 Exercice n 2 : ( 3 points) 1. Rappeler la définition d une année de lumière. 2. Quelle est sa valeur en mètre? On s est rendu compte le 1 er janvier 1995 de la disparition d une étoile dans notre ciel. Cette étoile était située à 70 a.l. de la Terre. 3. Quand cette étoile a-t-elle explosé? Etiez-vous né? Exercice n 3 : ( 5 points) Un rayon lumineux se propageant dans du cristal ( n cristal = 2,00 ) arrive à une interface avec de l eau (n eau = 1,33) avec un angle d incidence de Rappeler les deux lois de la réfraction de Snell-Descartes. 2. Faire un schéma de la situation. 3. Calculer l angle de réfraction du rayon lumineux dans l eau. Exercice n 4 : ( 6 points) 1. Représenter le trajet de la lumière blanche dans le prisme suivant : 2. Représenter sur un axe gradué en longueur d onde : le domaine du visible (situé entre 400 et 800 nm), le domaine des ultraviolets et le domaine des infrarouges. 3. Corriger les affirmations fausses : Le spectre de la lumière émise par une lampe à incandescence est continu. Le spectre émis par une lampe à vapeur de sodium est continu. Un spectre de raies permet d identifier une entité chimique. Un spectre d absorption est constitué par des raies colorées sur un fond sombre. 4. Quelles informations permettent de nous donner les spectres émis par les étoiles? Exercice n 5 : (4 points) 1. Citer 2 des 4 méthodes d identification d espèces chimiques vues en cours. ( 2 points de bonus pour les 4 techniques) 2. Donner 2 exemples de produits issus de la chimie fine et 2 de la chimie lourde. 34

35 ANNEXE 10 : DEVOIR SURVEILLE n 4 Exercice n 1 : ( 6 points) Un rayon de lumière monochromatique se propage de l air (l indice de réfraction de l air est 1,00) vers de l eau (l indice de réfraction de l eau est 1,33) 1. Réaliser un schéma complet de la situation en indiquant la normale à la surface de séparation, le point d incidence, les différents angles et les différents milieux. 2. Donner l expression des 2 lois de Snell-Descartes. 3. Calculer l angle de réfraction si l angle d incidence vaut 45. Exercice n 2 : ( 4 points) Un faisceau de lumière monochromatique est dirigé, comme l indique le schéma ci-dessous, vers le centre I de la face plane d un demi-cylindre de verre. Il pénètre dans le verre sans déviation et aborde, en I, la face de séparation du verre et de l air. verre I air 1. L indice du verre vaut 1,5. L angle de réfraction vaut 60. Calculer l angle d incidence. 2. Compléter le schéma en dessinant le rayon réfracté. 3. Pourquoi le rayon n est pas dévié lorsqu il pénètre dans le demi-cylindre? Exercice n 3 : ( 3 points : 1 point par bonne réponse 0,5 point par mauvaise réponse) Rayer la mention inutile. Le spectre de la lumière transmise par une solution colorée, éclairée en lumière blanche / lumière monochromatique, est un spectre d émission / absorption. Il est constitué de plusieurs raies / bandes noires. Exercice n 4 : ( 2 points) Le spectre d'émission d'une lampe à vapeur de sodium présente une double raie jaune-orangé Celui d'une lampe à vapeur de strontium présente 3 raies : violette, bleue et orange. Représenter ci-dessous le spectre d'absorption d'une atmosphère gazeuse contenant ces 2 espèces. Exercice n 5 : ( 5points) Le spectre ci-dessous correspond à celui de la lumière transmise par une solution éclairée en lumière blanche. D après Physique-Chimie 2 de collection Durandeau-Durupthy chez Hachette Education 1. Ce spectre est-il un spectre d émission ou d absorption? Justifier. 2. S agit il d un spectre continu, d un spectre de bandes ou d un spectre de raies? Justifier 3. Dans le domaine du visible, quelles sont les longueurs d ondes transmises à plus de 40%? (donner des chiffres) 4. La couleur transmise est-elle violette, bleue, verte, jaune, orangée, rouge? 5. Cette solution laisse passer un peu de lumière invisible. S agit-il d infrarouges ou d ultraviolets? 35

36 ANNEXE 11 : DEVOIR SURVEILLE n 5 Exercice n 1 : ( 4 points) 1. Que représente la lettre A? et la lettre Z? 2. Qu est-ce que deux isotopes? (donner des exemples d isotopes) 3. Rappeler le principe d exclusion de Pauli. 4. Donner le principe de Construction des couches électroniques. Exercice n 2 : ( 1 point si la ligne est correcte, 0 sinon => 8 lignes soit 8 points) Compléter le tableau suivant : Elément chimique Nombre de protons Nombre de nucléons Nombre d électrons Charge Symbole Formule électronique Hydrogène 1 + H 1 Chlore Carbone 14 0 K 2 L 4 Magnésium K 2 L 8 Fluor e Silicium Oxygène Si O 8 Azote Exercice n 3 : ( 6 points) Un atome de mercure a pour symbole 200 Hg : Déterminer le nombre de protons, de neutrons, de nucléons et d électrons de cet atome. 2. Calculer la masse et la charge du noyau de mercure. 3. Calculer la masse et la charge de l atome de mercure. 4. Que peut-on conclure des deux questions précédentes? 5. Combien d atomes contient un échantillon de 100 g de mercure? Données : m p = 1, kg m n = 1, kg m e = 9, kg e = 1, C Exercice n 4 : ( 2 points) On considère le modèle de l atome à notre échelle. Le noyau de l atome est assimilé à un ballon de football de rayon r= 11 cm. Quel serait le rayon R de l atome? Données : Le rayon du noyau est r n = 1, m Le rayon de l atome est r a = m 36

37 ANNEXE 12 : TP EVALUE : MESURES DE LONGUEURS BUT DU TP : Mesurer la hauteur d un objet inaccessible. Evaluer vos capacités à manipuler. PROTOCOLE : Vous disposez du matériel suivant : 1 feuille de papier A3 1 feuille de liège 6 épingles 1 règle 1 éprouvette A l aide de ce matériel, vous devez mesurer la hauteur de l éprouvette située à l autre bout de la paillasse. Ce travail se décompose en deux étapes. 1 ère étape : mesure de la distance à l éprouvette 3. Se munir d une feuille de papier format A3. Tracer 2 traits parallèles aux plus grands côtés à 1cm du bord. Au milieu de la feuille, tracer une perpendiculaire à ces 2 segments, puis mesurer sa longueur d. APPEL n 1 Aligner la perpendiculaire tracée précédemment avec l éprouvette à l aide de deux épingles. Effectuer une visée de chaque côté de la perpendiculaire à l aide des épingles restantes APPEL n 2 1. A l aide du schéma donné, déterminer la distance D qui sépare la feuille de l éprouvette 2 ème étape : mesure de la hauteur de l éprouvette Se munir d une règle graduée et la tenir verticalement à un bout de la feuille. Attention la distance D qui vous sépare de l éprouvette pour cette deuxième mesure doit être la même que pour la première mesure. A l autre bout de la feuille, fermer un œil et lire alors la hauteur apparente h de l éprouvette sur la règle. APPEL n 3 2. A l aide du schéma donné, déterminer la hauteur H de l éprouvette. CETTE FEUILLE EST À LAISSER SUR LA PAILLASSE À LA FIN DU TP 37

38 GRILLE D EVALUATION Noms Port de la blouse ** ** ** ** ** Observations générales Pas de déplacement de l éprouvette au cours de la manipulation Pas de déplacement de la feuille après le positionnement des épingles ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** Appel n 1 Vérification de la feuille A3 Vérification de la feuille A3 (tracé des droites et orthogonalité) Positionnement de la feuille A3 (la perpendiculaire alignée avec l éprouvette + feuille A3 au bord de la paillasse) * * * * * * * * * * Appel n 2 Mesure de la distance à l éprouvette Vérification de l alignement des épingles *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** Ferme toujours le même œil lors de la mesure ** ** ** ** ** Appel n 3 Mesure de la hauteur de l éprouvette Positionnement de la règle *** *** *** *** *** Positionnement de l œil au niveau du bord de la feuille *** *** *** *** *** Rangement de la paillasse ** ** ** ** ** Note sur 12 38

39 Nom : 2 nde 1 TP EVALUE : FEUILLE DE REPONSES 1 ère étape : Schéma de la situation : A A C C Eprouvette E B B Où CC = d, C E = D, AB = l et A B = l 1. A l aide du schéma précédent, déterminer la distance D qui sépare la feuille de l éprouvette. 2 ème étape : Schéma de la situation S Q éprouvette Œil O R P Où QR = h, SP = H, OR = d, RP = D 2. A l aide du schéma précédent, déterminer la hauteur H de l éprouvette. 39

40 ANNEXE n 13 TP EVALUE n 2 But du TP : Vérifier la deuxième loi de Snell-Descartes Déterminer l indice d un matériau Matériel : Faisceau de lumière blanche Hémicylindre transparent Disque gradué Principe : L hémicylindre transparent est posé sur un disque gradué qui permet de déterminer les angles d incidence et de réfraction. On va relever un certain nombre de mesures d angles afin de vérifier la 2 ème loi de Snell-Descartes. Questions : Appeler le professeur lorsque vous faîtes l une de vos mesures. VOUS REPONDREZ AUX QUESTIONS AU DOS DE CETTE FEUILLE 1. Rappeler les deux lois de Snell-Descartes relatives à la réfraction. 2. Compléter le tableau suivant : i 1 en i 2 en sin i 1 sin i 2 3. Tracer la courbe sin i 1 = f (sin i 2) ci-contre. 4. Que peut-on en déduire de la courbe obtenue? La deuxième loi de Snell-Descartes est-elle vérifiée? 5. Sachant que l indice de l air est égale à 1,00, déterminer la valeur de l indice du verre à partir de l une de vos mesures. 0,1 0,1 40

41 GRILLE D EVALUATION DES COMPETENCES EXPERIMENTALES Noms Port de la blouse ** ** ** ** ** La blouse est boutonnée ** ** ** ** ** Le rayon lumineux passe bien au centre du disque ** ** ** ** ** La normale à l interface coïncide avec l angle de 0 sur le disque gradué ** ** ** ** ** Le faisceau de lumière émerge au centre du demi-cylindre ** ** ** ** ** Le faisceau de lumière émerge sur la partie plane du demi-cylindre ** ** ** ** ** Les angles sont judicieusement choisis ** ** ** ** ** Appel pour la mesure **** **** **** **** **** Rangement du matériel ** ** ** ** ** Comportement général au cours de toute la séance **** **** **** **** **** Total 41

42 ANNEXE n 14 : TP : LA RETROGRADATION DE MARS But du TP : Etudier l influence du référentiel sur la trajectoire des planètes En Observant le ciel, les Grecs avaient remarqué la présence «d astres errants», c est à dire des astres qui se déplaçaient de manière complexe parmi les étoiles. Il s agissait en réalité de planètes. La photo ci-contre indique la trajectoire particulière de la planète Mars telle qu on la voit dans le ciel terrestre. 1. Justifier le fait que l on parle de rétrogradation de Mars. Pour décrire la trajectoire des différentes planètes du système solaire, les astronomes utilisent le référentiel héliocentrique (voir le schéma ci-dessous). Il s agit d un référentiel lié au centre du Soleil dont les axes sont orientés vers 3 étoiles fixes et lointaines. 2. Quelle est la trajectoire de la Terre dans le référentiel géocentrique? 3. A quelle distance se trouve la Terre du Soleil? Exprimer cette longueur en u.a. et en km. 4. Quelle est la période de révolution de la terre autour du Soleil? Exprimer cette durée en année et en mois. 5. Quelle est la trajectoire de Mars dans le référentiel héliocentrique? 6. Sachant que Mars se situe à 1,52 u.a. du Soleil. Calculer la distance entre le centre de Mars et le centre du Soleil en km. 7. La période de révolution de Mars autour du Soleil est de jours. Calculer cette durée en année. On va s intéresser aux positions successives de la Terre et de Mars dans le référentiel héliocentrique. Vous pouvez voir cidessous la position de ces deux planètes les 1 er de chaque mois de l année L intervalle de temps entre deux points est le mois terrestre. E 2 M 1 E 1 S T 1 8. Noter sur le schéma précédent les positions successives de la Terre et de Mars. (de T 1 à T 24 et de M 1 à M 24) On veut maintenant étudier le mouvement de Mars dans le référentiel géocentrique. Le référentiel géocentrique est le référentiel lié au centre de la Terre dont les axes sont dirigés vers trois étoiles lointaines fixes. 9. Sur un papier calque, calquer le repère (S, E 1, E 2). Remplacer le point S par le point T 1, votre repère se nomme maintenant (T 1, E 1, E 2). Les axes des deux repères doivent toujours rester parallèles. Repérer M Répéter la même opération jusqu à M Joindre les points M 1 à M Quelle est la particularité de la trajectoire de Mars? 13. Quelle est la trajectoire du Soleil dans le référentiel géocentrique? 14. Quelle est la trajectoire d un point de la surface terrestre dans le référentiel géocentrique. 42

43 EVALUER DE DIFFERENTES FACONS EN SCIENCES PHYSIQUES RESUME : Dans ce mémoire professionnel, nous tentons de répondre aux questions suivantes. Quels sont les différents outils pour évaluer un élève? Que cela peut-il apporter aux professeurs ainsi qu aux élèves? Après une description théorique des 3 grands types d évaluations ( diagnostique, formative et sommative), les différentes expériences réalisées en classe sont présentées avec une analyse de celles-ci. MOTS CLES : évaluation diagnostique formatif sommatif expérimental Informations concernants l établissement en responsabilité : Nom de l établissement : Lycée Joseph Fourier à Auxerre Niveau de la classe prise en charge : Seconde générale 43