A propos des plans d études Atelier de didactique de la biologie A du 30.9.2013 Rémy Kopp 1
la biologie science empirico-formelle corpus de savoirs méthodes de validation objets d études et questions sur le monde elle étudie des objets sensibles, réels elle a recours à une méthode hypothético-déductive pour s assurer que le modèle explicatif qu elle propose est bien conforme au réel qu elle étudie. elle propose une vision probabiliste des évènements de sorte que la réponse à la question de vérité est de nature statistique. Develay, 1995, Savoirs scolaires et didactiques des disciplines, ESF. 2
la biologie discipline scolaire (sciences naturelles, biologie, SVT, sciences de la nature, ) matrice disciplinaire, point de vue organisateur 3
L enseignement de la biologie s inscrit dans un champ social Options politiques, sociales, éducatives et culturelles, avec - des Finalités : les valeurs de la LIP - des Ressources : les moyens alloués à l école 4
champ social qui détermine un système scolaire avec ses - STRUCTURES scolaires, répartition des élèves, - PLANS D ETUDES : objectifs généraux, contenus programmation - MOYENS D ENSEIGNEMENT, manuels, matériel 5
système scolaire qui se traduit au niveau de la classe en - ACTIONS et DECISIONS de l enseignant objectifs enseignement évaluation 6
En résumé Champ social LIP Système scolaire PE objectifs généraux finalités Classe objectifs d apprentissage 7
Le plan d études présente les finalités, les buts et les objectifs généraux d une formation. indique les thèmes d études, et la progression envisagée précise les lignes directrices et les valeurs de référence de la discipline. indique des objectifs concrets opérationnels et des liens avec d autres disciplines. Mais ce n est pas un programme, ni un catalogue de matières. 8
Exemple: le plan d études du Collège de Genève BIOLOGIE 36 biologie OBJECTIFS GÉNÉRAUX La biologie est une science expérimentale dont l enseignement vise à faire acquérir à l élève les connaissances fondamentales qui devraient lui permettre de comprendre le mieux possible le monde qui l entoure, ainsi que les mécanismes évolutifs dont il est issu; à initier l élève aux méthodes qui ont permis la construction de connaissances objectives aussi bien dans une perspective historique (histoire des sciences, transformation des modèles) qu épistémologique (théorie de la connaissance). En discipline fondamentale, l enseignement de la biologie vise surtout à susciter la curiosité intellectuelle pour la nature; en option spécifique, il privilégie tout particulièrement la méthode expérimentale. OBJECTIFS FONDAMENTAUX ATTITUDES L élève est progressivement amené à adopter un regard «biologique», devenu nécessaire dans la société actuelle et qui implique une pensée comparative La biologie est une discipline fondamentale qui relève des sciences expérimentales. C est aussi une branche de l option spécifique biologie-chimie. Elle est également offerte en option complémentaire. A N N E E 1 2 3 4 D F 2 2 B I / O S 3 3 4 C H / O S 2 3 3 O S T O T A L 5 6 7 O C 4 et globale, permettant de prendre des décisions personnelles, politiques, économiques ou éthiques; à respecter la vie et ses mécanismes en ayant conscience de faire partie intégrante de la nature; à développer son esprit critique. APTITUDES Au terme de sa formation gymnasiale, l élève a acquis la capacité de mettre en pratique une démarche scientifique, de la justifier et de la communiquer. Pour cela il doit développer son sens de l observation, qui lui permet d élaborer des critères de classification; sa faculté de formuler des hypothèses, de les tester en élaborant un protocole expérimental, de réaliser une expérience en utilisant du matériel de laboratoire; ses aptitudes à exprimer oralement et par écrit les résultats obtenus et à les représenter graphiquement; ses capacités d analyser, de synthétiser, de justifier et de critiquer les observations, de manière à comprendre comment se construit le savoir scientifique; sa capacité de comprendre des textes scientifiques simples. BIOLOGIE 37 SAVOIRS A la fin des études de biologie, l élève doit s être familiarisé avec les caractéristiques principales du monde vivant: diversité des espèces, unité des lois fondamentales de la vie, interactions et équilibre entre les espèces et leur environnement (écologie générale et appliquée); connaître les manifestations du vivant, telles que les structures moléculaires et cellulaires, le métabolisme, la procréation, la croissance, la différenciation, le comportement, les relations avec le milieu; avoir acquis des connaissances en matière de génétique et d évolution; disposer des outils intellectuels qui lui permettront, au cours de sa vie, d intégrer les nombreuses découvertes de la biologie aux connaissances acquises lors de sa scolarité. LIENS AVEC D AUTRES DISCIPLINES La biologie est une science expérimentale qui utilise les connaissances et les méthodes propres aux disciplines de son domaine d études: particulièrement la chimie et la physique, ainsi que les mathématiques et l informatique. Elle est directement reliée aux sciences humaines, avec lesquelles elle partage des champs d études: la géographie (géographie physique et écologie), l histoire (histoire des sciences), l économie (bio - tech nologies), le droit et la philosophie (bioéthique). Elle est aussi en relation avec les arts visuels, dont elle utilise les techniques médiatiques, avec l éducation physique en ce qui concerne la connaissance du corps humain, et avec les langues vivantes, dont l anglais, qui est devenu la principale langue de communication scientifique. 9
Exemple : programme du Collège (pour la biologie DF) 10
Le plan d études C est en quelque sorte le contrat entre: L institution, l enseignant et la société. 11
Harmonisation actuellement les plans d études sont en cours d harmonisation au niveau romand: - secondaire I: le plan d études romand (PER) mis en place progressivement depuis 2011. - secondaire II: harmonisation par filières. 12
Le plan d études du CO (depuis 2001) : cherche à intégrer l acquisition de notions et de démarches en cohérence Cette volonté est toujours d'actualité dans le PER 13
Progression des apprentissages On peut distinguer, pour un même concept, différents niveaux de formulation évoluant au cours de la scolarité. Le niveau de formulation correspond à ce que l on peut attendre d un élève à un moment donné de son parcours scolaire. 14
Exemple de niveaux de formulation pour le concept de respiration : Niveau 1 : Pour vivre, on a besoin de respirer continuellement. Les animaux respirent aussi. Quand on respire, on fait des mouvements réguliers. L air entre et sort par notre bouche ou/et nez (inspiration et expiration). L air va dans deux poches qui se gonflent et se dégonflent, les poumons. Niveau 2 : La respiration se manifeste extérieurement par une absorption d oxygène et un rejet de dioxyde de carbone. Les poissons et plantes respirent aussi, même si on ne perçoit pas de mouvements. Ce sont l ensemble des organes du corps qui respirent. Les poumons, branchies ou peau ne sont que des surfaces d échanges à travers lesquelles passent l oxygène et le dioxyde de carbone. C est le sang qui transporte les gaz respiratoires des poumons à tous les organes. Niveau 3 : La plupart des êtres vivants respirent. Pour certains d entre eux, la respiration est remplacée par la fermentation. Ce sont des cellules qui respirent La respiration correspond à une oxydation lente des nutriments qui permet de fournir de l énergie aux cellules... Niveau 4 :... Source: Addendum au PE, 2005 15
Activités: Les concepts clés quand sont-ils étudiés? quelles sont les notions principales qui lui sont liées? quels sont les niveaux de formulation attendus dans chaque degré? 16
En petit groupe a) Compléter un tableau général pour le thème attribué b) Choisir 1-2 concepts et rechercher les niveaux de formulation attendus dans les différents degrés. Compléter le 2 e tableau. mettre au net au format.odt et nous envoyer Délai: voir wiki (les tableaux sont téléchargeables sur le wiki) 17
Didactique de la biologie Date :... Les grands thèmes de la biologie: quand sont-ils étudiés? Complétez le tableau en indiquant les notions principales pour chaque niveau d'étude. Collège Thème 1DF 2DF 3DF 4DF Cycle d orientation 9 e HarmoS 10 e HarmoS 11 e HarmoS 1OS 2OS 3OS 4OS ECG 1DC 2DC 3DC 2OS 3OS Ecole de Commerce 1 2 3 Auteurs :. temps RK, 28/09/13 18
Didactique de la biologie Les niveaux de formulation Date :... Auteur(s) de la fiche : Consigne : Pour le thème étudié par le groupe, choisir un ou deux concepts clés, puis décliner les niveaux de formulation que l'on peut atteindre à différents moments (début du CO, fin du CO, PO). Thème : Concept - clé : Année d étude/école Début CO : 9e HarmoS niveaux de formulation Fin du CO : 11e HarmoS PO (choisir) Sources : 19
Didactique de la biologie Les niveaux de formulation Date :... Auteur(s) de la fiche : Exemple Consigne : Pour le thème étudié par le groupe, choisir un ou deux concepts clés, puis décliner les niveaux de formulation que l'on peut attendre à différents moments (début du CO, fin du CO, PO). Thème : Concept - clé : Année d'étude/école Début CO : 9e HarmoS fin de l'école primaire Métabolisme La respiration Niveau 1 : niveaux de formulation Pour vivre, on a besoin de respirer continuellement. Les animaux respirent aussi. Quand on respire, on fait des mouvements réguliers. L'air entre et sort par notre bouche ou/et nez (inspiration et expiration). L'air va dans deux poches qui se gonflent et se dégonflent, les poumons. Fin du CO : 10e HarmoS 11e Niveau 2 : La respiration se manifeste extérieurement par une absorption d'oxygène et un rejet de dioxyde de carbone. Les poissons et plantes respirent aussi, même si on ne perçoit pas de mouvements. Ce sont l'ensemble des organes du corps qui respirent. Les poumons, branchies ou peau ne sont que des surfaces d'échanges à travers lesquelles passent l'oxygène et le dioxyde de carbone. C'est le sang qui transporte les gaz respiratoires des poumons à tous les organes. Fin du CO : 10e HarmoS ---------------------- PO (choisir) ex. 2e collège Niveau 3 : Ce sont des cellules qui respirent La respiration correspond à une oxydation lente des nutriments qui permet de fournir de l'énergie aux cellules... La plupart des êtres vivants respirent. Pour certains d'entre eux, la respiration est remplacée par la fermentation.... Niveau 4 :. Sources consultées : DIP Genève (2005), Addendum au PE 2001. 20
Choix de concepts clés: Groupe A Classification Métabolisme Reproduction Hérédité Biologie cellulaire Santé (maladies et Immunité) Comportement Groupe B Définition du vivant Biodiversité Evolution Nutrition (au sens large de la fonction de nutrition) Equilibre et Régulation Génétique Ecologie 21
Merci et bon travail 22
LIP art. 4 Art. 4 Objectifs de l école publique L enseignement public a pour but, dans le respect de la personnalité de chacun : a) de donner à chaque élève le moyen d acquérir les meilleures connaissances dans la perspective de ses activités futures et de chercher à susciter chez lui le désir permanent d apprendre et de se former; b) d aider chaque élève à développer de manière équilibrée sa personnalité, sa créativité ainsi que ses aptitudes intellectuelles, manuelles, physiques et artistiques; c) de veiller à respecter, dans la mesure des conditions requises, les choix de formation des élèves; d) de préparer chacun à participer à la vie sociale, culturelle, civique, politique et économique du pays, en affermissant le sens des responsabilités, la faculté de discernement et l indépendance de jugement; e) de rendre chaque élève progressivement conscient de son appartenance au monde qui l entoure, en éveillant en lui le respect d autrui, l esprit de solidarité et de coopération et l attachement aux objectifs du développement durable; f) de tendre à corriger les inégalités de chance de réussite scolaire des élèves dès les premiers degrés de l école. 23