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Quelques repères

28 / 08 / 2008

Repères pour la mise en oeuvre de la démarche d’investigation

[D’après l’introduction commune aux nouveaux programmes]

Dans la continuité de l’école primaire, les programmes du collège privilégient pour les disciplines scientifiques une démarche d’investigation. Cette démarche n’est ni unique ni exclusive et tous les objets d’étude ne se prêtent pas également à sa mise en œuvre. Une présentation par l’enseignant est parfois nécessaire, mais elle ne doit pas, en général, constituer l’essentiel d’une séance dans le cadre d’une démarche qui privilégie la participation de l’élève à la construction de son savoir.

Divers aspects d’une démarche d’investigation

En sciences expérimentales, cette démarche s’appuie sur le questionnement des élèves sur le monde réel. Les investigations réalisées avec l’aide du professeur, l’élaboration de réponses et la recherche d’explications ou de justifications débouchent sur l’acquisition de connaissances, de compétences méthodologiques et sur la mise au point de savoir-faire techniques. Chaque fois qu’elles sont possibles, l’observation, l’expérimentation ou l’action directe par les élèves sur le réel doivent être privilégiées.

Une séance d’investigation doit être conclue par des activités de synthèse et de structuration organisées par l’enseignant, à partir des travaux effectués par la classe. Celles-ci portent non seulement sur les quelques notions, définitions, résultats et outils de base mis en évidence, que les élèves doivent connaître et peuvent désormais utiliser, mais elles sont aussi l’occasion de dégager et d’expliciter les méthodes que nécessite leur mise en oeuvre.

 

Canevas d’une séquence d’investigation

Sept moments essentiels ont été identifiés. L’ordre dans lequel ils se succèdent ne constitue pas une trame à adopter de manière linéaire. En fonction des sujets, un aller et retour entre ces moments est tout à fait souhaitable et le temps consacré à chacun doit être adapté au projet pédagogique de l’enseignant.
  • Situation - problème choisie par le professeur :

    • repérer les acquis initiaux des élèves ;

    • identifier les conceptions ou les représentations des élèves, ainsi que les difficultés persistantes (analyse d’obstacles cognitifs et d’erreurs) ;

    • aménager le projet d’enseignement en fonction de l’analyse de ces différents éléments.

  • Appropriation du problème par les élèves :

    • travail guidé par l’enseignant qui, éventuellement, aide à reformuler les questions pour s’assurer de leur sens, à les recentrer sur le problème à résoudre qui doit être compris par tous ;

    • émergence d’éléments de solution proposés par les élèves qui permettent de travailler sur leurs conceptions initiales, notamment par confrontation de leurs éventuelles divergences pour favoriser l’appropriation par la classe du problème à résoudre.

  • Formulation de conjectures, d’hypothèses explicatives, de protocoles possibles :

    • formulation orale ou écrite de conjectures ou d’hypothèses par les élèves ;

    • élaboration éventuelle d’expériences, destinées à tester ces hypothèses ou conjectures ;

    • communication à la classe des conjectures ou des hypothèses et des éventuels protocoles expérimentaux proposés.


  • Investigation ou résolution du problème conduite par les élèves :

    • moments de débat interne au groupe d’élèves ;

    • contrôle de l’isolement des paramètres et de leur variation, description et réalisation de l’expérience (schémas, description écrite) dans le cas des sciences expérimentales ;

    • description et exploitation des méthodes et des résultats ; recherche d’éléments de justification et de preuve, confrontation avec les conjectures et les hypothèses formulées précédemment.


  • Échange argumenté autour des propositions élaborées :

    • communication au sein de la classe des solutions élaborées, des réponses apportées, des résultats obtenus, des interrogations qui demeurent ;

    • confrontation des propositions, débat autour de leur validité, recherche.

  • Acquisition et structuration des connaissances :

    • mise en évidence, avec l’aide de l’enseignant, de nouveaux éléments de connaissances (notion, technique, méthode) utilisés au cours de la résolution ;

    • confrontation avec le savoir établi (comme autre forme de recours à la recherche documentaire, recours au manuel), en respectant des niveaux de formulation accessibles aux élèves, donc inspirés des productions auxquelles les groupes sont parvenus ;

    • recherche des causes d’un éventuel désaccord, analyse critique des expériences faites et proposition d’expériences complémentaires ;

    • reformulation écrite par les élèves, avec l’aide du professeur, des connaissances nouvelles acquises en fin de séquence.

  • Opérationnalisation des connaissances :

    • exercices permettant d’automatiser certaines procédures, de maîtriser les formes d’expression liées aux connaissances travaillées : formes langagières ou symboliques, représentations graphiques... (entraînement), liens ;

    • nouveaux problèmes permettant la mise en œuvre des connaissances acquises dans de nouveaux contextes (réinvestissement) ;

    • évaluation des connaissances et des compétences méthodologiques.