Biologie en école élémentaire

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Type de ressources

Documentation pédagogique

Auteur(s)

Thème(s) pédagogique(s) 1er degré

Thème(s) pédagogique(s) 2nd degré

Copyright

CC BY-NC-SA 2.0 FR

Cette séance vise à contribuer à la formation de l’enseignant titulaire (T1) concernant la conception d’un enseignement scientifique mettant en œuvre une démarche d’investigation. Elle abordera quelques éléments relatifs à la mise en œuvre de l’enseignement dans la classe comme le rôle de l’enseignant. Cette séance s’appuie sur la connaissance par les enseignants titulaires (T1) des différentes phases d’une démarche d’investigation. Elle s’appuie sur des activités d’analyse de séances à partir de différents supports, fiches de préparation, séances filmée et sur une activité de conception de fiche de préparation.

Document pour la formation des enseignants

Pré-requis :
Au cours de cette séance, des savoirs méthodologiques concernant la démarche d’investigation et acquis au cours de l’année de PE2 seront réinvestis pour l’analyse ou la conception de séances.
Logique de la séance :
La séance comprend trois étapes :

  • la première étape vise à repérer les différentes phases de la démarche et à clarifier leur fonction dans les apprentissages, à travers l’analyse comparée de deux fiches de préparation de séance, l’une mettant en œuvre une démarche d’investigation l’autre pas (document 1);
  • la deuxième étape vise à analyser une fiche de préparation ne mettant pas correctement en œuvre une démarche d’investigation (document 2) et à concevoir une fiche de préparation visant le même objectif et mettant en œuvre une démarche d’investigation ;
  • la troisième étape vise à repérer les différentes phases de la démarche et à identifier quelques traits saillants concernant rôle de l’enseignant dans la mise en œuvre des différentes phases, en s’appuyant sur le visionnage d’une séance filmée toujours centrée sur le même objectif et  mettant en jeu une démarche d’investigation (film « la circulation et la respiration » du DVD);

Connaissances scientifiques :  
Cette séance est l’occasion, pour les professeurs des écoles T1, de clarifier les connaissances  concernant les fonctions de nutrition (notamment la double circulation).

Le déroulement

Séance de formation (durée totale 3 heures)

Le formateur demande aux stagiaires de rappeler les différentes phases de la démarche d’investigation établies lors de leur année de formation.
La présentation d’une démarche d’investigation schématisée permet au groupe de partir avec une représentation commune des différentes phases à mettre en œuvre dans son enseignement (Transparent 1)

Le formateur explicite alors l’objectif de la séance : consolider l’apprentissage de la conception d’un enseignement scientifique mettant en œuvre cette démarche d’investigation.

Première partie de la séance : analyse d’une séance par comparaison de fiches de préparation mettant en œuvre deux démarches différentes

Objectifs :

  1. Repérer la traduction dans une fiche de préparation des différentes phases d’une démarche d’investigation ;
  2. clarifier les fonctions  de ces différentes phases dans les apprentissages.
  • Le formateur distribue le document 1 et présente les différents éléments qu’il contient : une fiche de séquence et deux fiches de préparation qui correspondent à la séance 5 intitulée silhouette dans la fiche de séquence.
    Il explique qu’il s’agit d’un extrait d’une validation pour laquelle le stagiaire a élaboré, pour cette séance, deux versions d’une même séance l’une, mettant en œuvre une démarche d’investigation, l’autre, mettant en œuvre une démarche à dominante transmissive.
  • Les stagiaires se répartissent par groupe (4 à 6 personnes) et doivent comparer ces deux versions du point de vue :
    • des objectif(s) visés ;
    • du contenu et de la nature des traces écrites ;
    • des différentes étapes mises en œuvre et de leur rôle dans les apprentissages (proposer des titres).

Il est demandé à chaque stagiaire de comparer individuellement ces deux versions selon ces différents items (écrit personnel). Le groupe doit ensuite se mettre d’accord. L’ensemble sera noté sur un panneau où apparaîtront :
- les objectifs visés dans les deux versions ;
- le contenu et la nature des traces écrites ;
- les titres proposés pour les différentes étapes.

(1/2 heure)

  • Après affichage des panneaux, le formateur engage une discussion avec les stagiaires sur les différents points.

Les résultats des échanges conduisent à :

  • mettre en évidence que  les deux fiches de préparation annoncent et permettent d’atteindre (trace écrite final) le même objectif : nommer et localiser les articulations, par des démarches différentes ;
  • mettre en évidence que la nature et/ou le contenu des traces écrites varient en fonction du type de démarche choisi

version A :
affiche collective d’une silhouette présentant  la localisation et du nom des articulations

 affiche individuelle des silhouettes de chaque enfant localisant les différentes articulations

version B :
affiche collective d’une silhouette présentant les hypothèses des élèves concernant la localisation et le nom des articulations ;
affiche  individuelle des silhouettes réalisées par les enfants « pliant leur corps » permettant de valider la localisation des articulations
affiche collective présentant la localisation et le nom des articulations

  • mettre en évidence la mise en œuvre d’une démarche à dominante transmissive dans  la version A :

étape 1 :construction des connaissances lors d’une classe dialoguée
étape 2 : réalisation d’une silhouette individuelle
étape 3 : réinvestissement individuelle des connaissances sur la localisation et le nom des articulations

  • mettre en évidence  la mise en œuvre d’une démarche d’investigation dans la version B :

étape 1 : formulation d’un questionnement à partir d’une situation qui pose problème ;
étape 2 :  formulation par les élèves de leurs idées

étape 3 : mise en œuvre d’une activité de validation pour la localisation des articulations
étape 4 : mise en commun et validation de la localisation des articulations
reprise des hypothèses concernant les noms et validation des noms

Etape 5 : communication des résultats.

Les stagiaires sont ensuite invités par le formateur à faire le lien entre les différentes étapes identifiées dans la version B et les différentes phases proposées sur le transparent 1 pour une démarche d’investigation.

Cet échange a un objectif de faire remarquer les points suivants :

il ne suffit pas de poser des questions au début d’une séance pour rendre les élèves acteurs d’une démarche d’investigation (cf étape 1 de la version A). L’enseignant doit considérer les premières suggestions des élèves comme ayant le statut d’hypothèses à vérifier et non procéder à une validation des suggestions justes et rejeter les suggestions erronées ;
il est nécessaire que le questionnement débouche sur la formulation d’hypothèses qu’une activité viendra valider ou pas ;
la mise en œuvre de la démarche est associée à différents affichages qui en marquent les différentes phases.


(1/2 heure)

Deuxième partie de la séance : analyse critique d’une fiche de préparation en biologie en C3 et conception d’une fiche de préparation alternative mettant en œuvre la démarche d’investigation (1h15 heure)

Objectifs :

  1. analyser une fiche de préparation ne mettant pas correctement en œuvre une démarche d’investigation,
  2.  concevoir une fiche de préparation visant le même objectif et mettant en œuvre une démarche d’investigation ;

Etape 1 :(30 min)

  • Le formateur fait le point avec les T1 sur leurs connaissances concernant les fonctions de nutrition et plus particulièrement la respiration et la circulation.
  • Le formateur distribue le document 2, il explique qu’il s’agit d’une séance extraite d’une séquence portant sur la respiration/circulation (thème au programme du cycle 3)
  • Les stagiaires se répartissent par groupe (4 personnes) et doivent identifier :

Les objectif(s) visés par la séance ;
la démarche mise en œuvre en identifiant les différentes étapes repérées et leur rôle dans les apprentissages : donner un titre aux différentes étapes.

L’ensemble sera noté sur un panneau où apparaîtront les objectifs et  la description de la démarche mise en œuvre.

  • Après affichage des panneaux le formateur engage une discussion avec les stagiaires sur les différents points.

Les résultats des échanges conduisent à :

  • repérer que si le début de la séance semble mettre en œuvre une démarche d’investigation (questionnement, recueil des représentations premières) les suggestions avancées par les élèves n’ont jamais le statut d’hypothèses à valider puisqu’elles sont tout de suite validées ou rejetées par l’enseignante ;
  • repérer qu’aucune activité permettant la validation de leurs idées  n’est réalisée par les élèves ; aucun support de référence n’est proposé ;
  • la construction de la trace écrite est proposée comme un réinvestissement des connaissances établies lors de la validation ou le rejet des représentations des élèves.

Etape 2 : (45 min)

  • Le formateur propose aux stagiaires d’élaborer une fiche de préparation pour une séance visant le même objectif que celui de la séance analysée lors de l’étape 1 : établir la double circulation.

Il est explicitement demandé aux stagiaires de faire apparaître sur leur fiche de préparation les objectifs (en référence aux programmes de cycle 3), les différentes phases de la démarche d’investigation.

  • Les stagiaires conçoivent une fiche de préparation par groupe de 4 (30 minutes) sur un brouillon puis sur une affiche.

Les stagiaires présentent leur fiche de préparation à l’ensemble du groupe qui la discute par rapport à la mise en œuvre des différentes phases de la démarche (présence d’une phase de formulation des questions et des hypothèses à partir du recueil et de la confrontation des représentations premières, une phase de validation des hypothèses par recherche documentaire, une phase de structuration et de communication des résultats (réalisation d’un schéma légendé par exemple)) (15 min)

Troisième partie de la séance : analyse d’une séance filmée  (45 min) visant le même objectif que la fiche de préparation de séance analysée lors de la deuxième partie de la séance

Objectifs :

  1. repérer les différentes phases de la démarche ;
  2. enrichir les modalités de formulation des hypothèses ;
  3. identifier quelques traits saillants concernant rôle de l’enseignant dans la mise en œuvre des différentes phases.

Le formateur propose d’analyser une séance filmée dans une classe de C3 visant toujours  le même objectif : établir la double circulation du sang.

Il propose aux stagiaires un premier visionnage de la séance filmée en leur demandant d’être attentif aux modalités de mise en œuvre de la démarche d’investigation par une enseignante dans sa classe.
Ce premier visionnage doit permettre aux stagiaires de s’approprier le déroulement de la séance afin de pouvoir se concentrer lors d’un second visionnage sur les phases de la démarche repérables et sur le rôle de l’enseignant dans sa mise en œuvre.
Les stagiaires sont en général très favorablement impressionnés par la séance qu’ils considèrent comme exemplaire. Leurs remarques portent essentiellement sur les modalités originales de formulation des hypothèses et  sur le rôle du maître et sa gestion de classe.
Il s’agit pour le formateur d’insister sur le fait qu’il ne s’agit pas d’un modèle, mais d’un mode de fonctionnement possible.

Le formateur distribue alors le document 3, qui reprend les différentes séquences du film.

Il demande à chaque stagiaire de compléter le document 3 lors d’un second visionnage.
Lors de la mise en commun, le formateur complète avec les stagiaires le document 3 (transparent 2). Les échanges sont l’occasion de mettre en évidence :

Concernant la démarche d’investigation :

  • la présence des différentes étapes de la démarche ;
  • la proposition d’une modalité originale de formulation des hypothèses (individuelle puis par groupe puis collectivement) ;
  • la proposition d’une validation du schéma hypothétique construit par le groupe par comparaison avec le contenu d’un manuel (exemple d’utilisation d’un manuel) ;
  • l’élaboration d’une trace écrite individuelle puis collective.

Concernant le rôle de l’enseignante :

  • lors des activités de  formulation des hypothèses l’enseignante :
    • reformule des propositions des élèves marquant bien leur caractère hypothétique : « untel pense que… », « c’est peut-être…. », etc… ; 
    • aide les élèves à confronter leurs hypothèses à ce qu’ils savent déjà ;
  • l’enseignante favorise le dialogue au sein du groupe aussi bien lors de la formulation des hypothèses que lors de l’élaboration de la trace écrite ;

Le mot du formateur :

Je souhaiterais souligner l’intérêt  que présente l’élaboration d’une séance portant sur le même objectif que celle ensuite visionnée.
En effet, la réflexion menée pour concevoir la séance et la séance finalement élaborée permettent un visionnage actif qui repose d’une part,  sur la comparaison entre la séance élaborée et la séance visionnée, et d’autre part, sur la recherche dans la séance visionnée de solutions à des problèmes qui se sont posés lors de la conception de la séance.
Ce visionnage en miroir permet également de pointer l’originalité du travail mené sur les hypothèses par l’enseignante avec ses élèves.
Cette séance permet également d’échanger autour de l’usage des manuels, souvent mal exploités.

Matériel
  • Transparent 1 : un rappel des différents phases d’une démarche d’investigation
  • Document 1 : deux fiches de préparation d’une même séance sur les articulations (nom et localisation) (GS) proposant pour l’une, une démarche transmissive et pour l’autre, une démarche d’investigation ;
  • Document 2 : une fiche de préparation d’une séance visant  la notion de double circulation
  • Un ordinateur, un vidéoprojecteur et deux enceintes
  • Film d’une séance de classe « la circulation et la respiration» du DVD Apprendre la science et la technologie à l’école
  • Document 3 : une grille d’analyse de la séance de classe « la circulation et la respiration»
  • Transparent 2 : le document 3 vierge
  • Programmes de cycle 3

Des affiches destinées à présenter les écrits produits par chaque groupe sont également mises à disposition des stagiaires.

Objectif

Cette séance vise à contribuer à la formation de l’enseignant titulaire (T1) concernant la conception d’un enseignement scientifique mettant en œuvre une démarche d’investigation. Elle abordera quelques éléments relatifs à la mise en œuvre de l’enseignement dans la classe comme le rôle de l’enseignant. Concevoir et mettre en œuvre un enseignement fait partie des compétences qu’un enseignant du primaire maîtrise mais qu’il est souvent nécessaire de consolider pour l’enseignement des sciences. En effet, l’analyse des fiches de préparation en sciences met en évidence un certain nombre de difficultés dans la conception de séquence et/ou de séances mettant en œuvre une démarche d’investigation. Parmi les plus fréquemment rencontrées figurent : l’absence d’un questionnement scientifique ou de son rappel ; la validation ou le rejet immédiat des représentations premières afin de construire dans le cadre d’une classe dialoguée les connaissances visées par la séance (absence d’une phase de formulation d’un questionnement et d’hypothèses à partir de la confrontation des représentations premières, puis d’une phase de validation par une ou plusieurs activités) ; l’absence de traces écrites (affichage des questionnements, des hypothèses, des éventuels protocoles expérimentaux, d’observation mise en œuvre, des résultats) rendant compte du travail qui s’opère tout au long de la démarche d’investigation.

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