Enseignement scientifique de première L et ES

13 janvier 2012

Dominique Courtillot IA-IPR SPC Florence Godard IA-IPR de SVT

Planning

Plénière interactive• Intervention des IA-IPR SPC/SVT • Grandes lignes du nouveau programme / ancien • Exemple(s) de nouvelle démarche d’enseignement • Exemple de progression commune SPC et SVT

Travail en ateliers (8 personnes au maximum par groupe) • Correction de copies • Construire un sujet 0• Construire une séquence d’enseignement (SVT + SPC)

L’enseignement Les textes disponibles

•Réglementaires:Bulletin officiel spécial n° 9 du 30 septembre 2010 (arrêté du 21-7-2010 - J.O. du 28-8-2010 - NOR : MENE1019645A) : programme d'enseignement spécifique de sciences en classe de première des séries économique et sociale et littéraire •Ressources pour faire la classeRessources pour faire la classe DGESCO sur eduscol

Introduction des programmes officiels

« Cet enseignement de sciences est construit non pas comme une simple juxtaposition de deux disciplines mais comme une étude de thèmes par l’approche croisée de la chimie, de la physique, des sciences de la Terre et des sciences de la vie afin d’offrir un enseignement global. En même temps, chaque discipline a des apports indépendants, originaux et spécifiques. » (idem anciens programmes)

« Afin de faciliter la réorientation entre les séries ES, L et S au cours ou à la fin de l’année de première, les programmes de sciences des séries ES et L, d’une part, et de la série S, d’autre part, permettent de faire acquérir des connaissances et des compétences dont certaines sont voisines. » (notion de « passerelle » de la réforme des lycées). »

En continuité avec le collège et la 2nde

• poursuivre:

- la construction de la culture scientifique et citoyenne

- la contribution à la construction de compétences

Culture scientifique

• Des connaissances sans encyclopédisme pour comprendre – des situations de la vie courante– les liens entre sciences, technologie et société

• Une pratique de la démarche scientifique – pour comprendre comment se fait la science

(distinguer dogme et connaissance scientifique)– pour développer la capacité à raisonner

rigoureusement

La construction de compétences

• Une compétence s’entend comme un ensemble de ressources (connaissances, capacités, attitudes) que l’élève mobilise pour réaliser une tâche complexe, si possible proche d'une situation réaliste, et dont on ne lui fournit pas la démarche de résolution:

• un focus sur:– l’attitude critique vis-à-vis de l'information et des

savoirs pour être un citoyen exerçant son libre arbitre.– les capacités à communiquer à l’écrit et à l’oral à

travers des synthèses, des commentaires et des argumentations

Approche globale d’un thème

• Centré sur des questions en lien avec la vie courante et les questions de société

• Réponses qui convoquent la chimie, la physique, la biologie la géologie.

• Chaque discipline contribue à l’édification du savoir nouveau dans un tout cohérent: approche systémique.

• Chaque discipline participe à la consolidation de savoir-faire et d’attitude en lien avec la problématique.

Consolidation de compétences à l’aide des deux enseignements

Une difficulté à surmonter

• Le programme liste les notions

• Ces notions ne constituent pas une succession de titre du plan de cours…car telles qu’elles, n’introduisent pas nécessairement une problématique ancrée dans la vie courante ou un problème de société.

Une difficulté à surmonter:

Trouver l’approche culturelle, systémique: on ne peut plus faire:

• TP 1 : organisation de l’œil

• TP2 : l’organisation de la rétine

• TP3 : de la rétine au cerveau

Mais tous ces points seront traités

Une proposition du document ressources: représentation visuelle

• Comment l'œil produit une image du monde qui nous entoure?

• Comment la rétine permet d’obtenir une image précise?• Comment les couleurs sont obtenues dans la vision

humaine?• Comment la vision des couleurs s’est construite chez les

primates?• Comment les couleurs sont obtenues?• Comment le cerveau permet la perception de l'image?• Comment la perception visuelle est transmise et

perturbée par les drogues?

Une proposition du document ressources: nourrir les hommes

• Pratiques alimentaires collectives et perspectives globales

• Une agriculture pour nourrir l’humanité / sols, semences, eau

• Une agriculture pour nourrir l’humanité / engrais et pesticides

• Elevage et pisciculture pour nourrir l’humanité • Une agriculture durable : solutions alternatives• Une nourriture de qualité grâce à la science et à la

technologielien vers le document problématiques nourrir les Hommes

Utilisation des livres élèves

• Utiliser des documents et construire une activité évaluée en classe à titre formatif Exemple oxydation aliment activité 1

• Avoir un esprit critique sur les livres : les changements de finalité de cet enseignement ne sont pas toujours pris en compte par les auteurs

L’évaluation

« L'épreuve anticipée du baccalauréat ne doit pas être un objectif en soi mais une boussole guidant les

apprentissages et les évaluations qui les jalonnent »

• En cours d’apprentissage"formative ou sommative, l’évaluation doit permettre de tester les compétences de l'élève et donc son aptitude à

appréhender une problématique en lien avec les sciences et ce, de manière raisonnée."

• Pour préparer les épreuves anticipées

Epreuve de baccalauréat 2012• Épreuve écrite anticipée  Durée 1 h 30 L'épreuve permet d'évaluer les connaissances des

candidats, leur capacité à les utiliser en situation, ainsi que leur capacité à exploiter des documents et à argumenter.

La mobilisation des connaissances et la mise en œuvre d'un raisonnement critique reposent sur des questions scientifiques en relation avec la vie courante ou avec une question sociétale.

L'épreuve comprend trois parties. Deux parties ne peuvent pas concerner le même thème.

.

Epreuve de baccalauréat (suite)Partie 1 portant sur l'un des deux thèmes communs

aux sciences de la vie et de la Terre et aux sciences physiques et chimiques : « Représentation visuelle » ou « Nourrir l'humanité » 

L'évaluation porte sur les acquis de ces deux disciplines. Cette partie est notée sur 8 points.

L'élève doit présenter une argumentation scientifique portant sur des questions de société, sur les avantages et limites des avancées scientifiques et technologiques ou sur des problématiques de santé ou de développement durable. Il fait preuve d'esprit critique. Dans ce cadre, il est amené à mobiliser ses connaissances.

Cette réflexion prend la forme d'un commentaire rédigé et s'appuie sur un à trois documents, supports du questionnement et de la construction des éléments de réponse. Ces documents présentent des données scientifiques et/ou relatives à des faits d'actualité

Le commentaire argumenté

• Pas de paraphrase ; • Pas un simple résumé ; • Pas une simple synthèse ;• Une interprétation personnelle… Pas une opinion à

donner mais une argumentation à construire qui nécessite une:• Identification du statut des documents; critique du (des)

document(s) (validité scientifique des documents à interroger)• Exploitation rigoureuse du (des) document(s)• Ajout de connaissances• Définition claire de la problématique • Rédaction rigoureuse

Le commentaire argumenté

Exemples dans les sujets zéroExemples dans les sujets zéro

1)Un agriculteur du village utilise 175 kg/ha d’azote pour ses cultures de pommes de terre. Développez une argumentation pour le convaincre de diminuer cet apport d’azote aux cultures.

2) La conservation des aliments pose des problèmes en termes de santé individuelle et publique. Vous rédigerez un article de presse visant à sensibiliser les consommateurs à cette question et notamment à les convaincre d’adopter des attitudes responsables entre l’achat d’un steak haché surgelé et la consommation de celui ci, cru ou cuit, pour préserver leur santé.

3) A l’aide des documents et de vos connaissances, développez l’argumentaire du guide pour convaincre Monsieur X de l’utilité de cette mesure de préservation de l’œuvre, et du fait que sa perception incomplète pourrait résulter d’un problème au niveau de sa rétine.

Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances personnelles (qui intègrent entre autres les connaissances acquises dans différents champs disciplinaires).

Le commentaire argumenté

• Aide à la correction:

Un outil fourni dans les ressources pour enseigner

EXTRAIT de l’INTRODUCTION des RESSOURCES pour ENSEIGNER

Le débat argumenté

• Entraîner le plus souvent possible l’élève à l’argumentation: Ex: les nouvelles techniques chirurgicales de

traitement des dysfonctionnements visuels (traitement de la presbytie, implantation de rétine artificielle…)

Ex: enjeux de la production d’aliments issus de la culture d’OGM

Epreuve de baccalauréat (suite)Partie 2 portant sur l'un des deux thèmes suivants :• Le thème spécifique aux sciences physiques et

chimiques, « Le défi énergétique ».• Le thème commun aux sciences de la vie et de la Terre

et aux sciences physiques et chimiques qui n'a pas fait l'objet de la question de la première partie.

• L'évaluation porte sur les acquis de sciences physiques et chimiques. Cette partie est notée sur 6 points.

Partie 3 portant sur l'un des deux thèmes suivants :• Le thème spécifique des sciences de la vie et de la

Terre, « Féminin/masculin ». • Le thème commun aux sciences de la vie et de la Terre

et aux sciences physiques et chimiques qui n'a pas fait l'objet de la question des deux précédentes parties.

• L'évaluation porte sur les acquis des sciences de la vie et de la Terre. Cette partie est notée sur 6 points.

Epreuve de baccalauréat (suite

Pour chacune des parties 2 et 3, le sujet peut s'appuyer sur des documents ou non. Le questionnement peut être ouvert et demander une réponse rédigée ou prendre la forme d'un questionnaire à choix multiple (dans ce cas chaque question est proposée avec au moins une réponse juste).

Quelle que soit la forme adoptée, l'évaluation peut porter sur les connaissances et/ou leur utilisation ainsi que sur la mise en œuvre d'un raisonnement.

Les QCM

• Pourquoi ce type d’évaluation?– Le lien avec l’enseignement supérieur– Evaluer des capacités de raisonnement en

levant l’obstacle de la rédaction– Exigence de l’équité de correction– Balayage plus large des domaines évalués

(mais ciblage des connaissances et capacités)

Les QCM

• Comment les concevoir en cohérence avec les attendus du BAC?– Objectifs:

• Evaluer des connaissances• Evaluer du raisonnement: compréhension

(interprétation de données) et explication (résolution de problème)

– Principes de base:• Pas un simple exercice basique de mémoire• La réponse nécessite un raisonnement de l’élève

Concevoir un bon QCM

• une amorce (énoncé et/ou question) qui définitle problème ou une situation donnée et pose une question relative à ce problème.

• Un ensemble de réponses : elles comprennent la solution correcte (la bonneréponse) et des solutions incorrectes appelées distracteurs (les réponses fausses).

Règles de rédaction d’un QCM1. Unicité et importance de l’objectif de chaque question.2. Rigueur et concision de l’énoncé.3. La bonne réponse est incontestablement exacte et la seule

possible parmi le choix de propositions (si possible 4).4. Place aléatoire de la bonne réponse tout au long du

questionnaire.5. Les propositions sont homogènes, les plus courtes possibles:

placer le plus d’informations dans le texte introductif (amorce). 6. Tous les distracteurs (réponses fausses) sont plausibles,

crédibles et pertinents mais faux; ils s’appuient sur les erreurs classiques des élèves.

7. Chaque question est indépendante, au sens où elle n'aide pas à répondre à une autre question du questionnaire.

QCM: conclusion• Intégrer le QCM dans la formation des élèves:

– Évaluations diagnostique, formative– Préparation de contrôle– Introduction à un thème: émergence de représentations, lancer un débat…

• Exemple de réalisation avec un logiciel (hotpotatoes ou Moodle) : Vrai / faux.

• Outil de formation, quelques conseils : Rédiger des questions d’activités sous forme de QCM

Faire construire une question par chaque binôme (avec feedback)

• Mais bien revenir sur les bonnes réponses– Ne pas négliger l’impact de l’exposition à des mauvaises réponses et à leur

possible mémorisation

Mutualisation académique

1) S’inscrire sur le Moodle académique

http://moodle.ac-montpellier.fr

Login et mot de passe de la messagerie académique

2) s’inscrire Clé d’inscription : 1ESL

Vrai / faux avec feedback

Argumentation de la réponse juste

Vrai / faux avec feedback

Indications pour corriger son erreur

RETOUR

• Problématiques du thème• • nourrir 9 milliards d’humains,• • développer les cultures pour nourrir l’humanité, en maîtrisant les impacts sur l’environnement• et la santé,• • développer l’élevage et la pisciculture pour nourrir l’humanité, en maîtrisant les impacts sur• l’environnement et la santé,• • envisager des solutions alternatives,• • transformer et conserver les aliments.• Vers une agriculture durable au niveau de la planète• « Pratiques alimentaires collectives et perspectives globales » 1 séance• • Approche historique commune des pratiques alimentaires en fonction des besoins physiologiques• (de la survie au plaisir)• • Etude des impacts environnementaux : cultures intensives et élevage (données et études FAO)• • Expliciter l’histoire de la chimie « du bouillon » (d’après Chimie et Alimentation, EDP sciences, 2010)• • Etude d’un dossier : spiruline• « Une agriculture pour nourrir l’humanité / sols, semences, eau » 1 séance• • Mesure de la rétention des ions dans un sol• • Mesure de la qualité d’une eau• • Choix d’une semence• « Une agriculture pour nourrir l’humanité / engrais et pesticides » 2 séances• • Dosage d’un pesticide ou d’un engrais• • Marée verte• • Dossier tomate, algue… au choix• « Elevage et pisciculture pour nourrir l’humanité » 1 séance• • Dossier : lait• • Dossier : tilapia, porc… au choix• « Une agriculture durable : solutions alternatives » 2 séances• • Agriculture raisonnée (approche commune)/ impact environnemental – études FAO• • Eléments de chimie verte (pesticide vert ?)• • Débat OGM• • Quelle alimentation demain (étude de cas : apport protéique des insectes…) ?• « Une nourriture de qualité grâce à la science et à la technologie » 2 séances• • Etude de l’action de l’oxygène, antioxydants alimentaires• • Transformation alimentaire : émulsion• • Etude de données sur le goût et la couleur• • Dosage des nutriments dans un aliment (lait, fromage…)• • Dossier : techniques de conservation

• retour

• EXTRAIT de l’INTRODUCTION des RESSOURCES pour ENSEIGNER• L'épreuve anticipée du baccalauréat ne doit pas être un objectif en soi mais une boussole guidant les

apprentissages et les évaluations qui les jalonnent. • Il s’agira dans cette épreuve, dans le cadre de questions scientifiques autant que possible en relation avec la vie

courante ou avec une question sociétale, de problématiques de santé ou de développement durable, de tester les capacités de l'élève à :

• mobiliser des connaissances, • exploiter des documents présentant des données scientifiques et/ou relatives à des faits d’actualité,• dégager les avantages et les limites des avancées scientifiques et technologiques,• faire preuve d’esprit critique,• argumenter,• rédiger un commentaire.• L’évaluation du commentaire reposera donc sur les critères suivants :• La présence, la qualité et la formulation d’une argumentation ;• La présence et le respect d’une problématique ;• La justesse, la complétude et la pertinence des éléments scientifiques :• Prélevés dans les documents,• Apportés par l’élève à partir des connaissances acquises dans l’enseignement scientifique ;• La présence d’autres apports scientifiques et/ou issus d’autres champs (économiques, géographiques, littéraires,

artistiques etc.) ;• La qualité de la rédaction et le respect du type de texte attendu.• La grille suivante propose des éléments d’appréciation de la production d’un commentaire argumenté dans le

cadre de l’épreuve d’enseignement scientifique au baccalauréat :

Argumentaire satisfaisant Argumentaire non satisfaisant Aucun argumentaire

Les éléments scientifiques sont présents associés à des éléments culturels ; ils permettent de répondre à la problématique. La réponse est organisée sous forme d’un argumentaire correctement rédigé

•Intégrant des éléments scientifiques solides mais sans éléments culturels•Ou•Intégrant des éléments scientifiques incomplets mais avec des éléments culturels solides

Des éléments culturels et des éléments scientifiques solides et bien choisis

Des éléments culturels et des éléments scientifiques incomplets ou mal choisis

Mais des éléments culturelsou des éléments scientifiques corrects

Pas d’éléments culturels, pas d’éléments scientifiques

5 points •4 points •3 points 2 points 1 point 0 point

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