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Socle commun et évaluation des compétences en sciences physiques Résultats 2009-2010
Une conception de ressources pour engager les élèves dans des démarches scientifiques
Après deux années de fonctionnement, nous avons conçu des séquences d’enseignement en cinquième et quatrième concernant l’optique et l’électricité. Ces séquences prennent en compte les compétences et les pratiques d’évaluation.
Ces contenus sont progressivement mis en ligne sur le site http://pegase.inrp.fr ainsi que sur le site de l’académie de Lyon. Des formations d’enseignants de sciences physiques, s’appuyant sur les outils développés et leurs usages sont proposées au plan académique de formation.
Une conception de ressources qui s’appuie sur une recherche en interaction avec le terrain
Afin d’expliciter les fondements des séquences co-élaborées, nous avons élaboré des fiches qui peuvent être consultées relativement indépendamment les unes des autres. Ces fiches explicitent comment chacun des jeux des contraintes ci-dessous a été pris en compte.
- Des contraintes relatives aux hypothèses issues de la recherche en didactique des sciences 1. Prendre en compte les idées initiales des élèves. A partir de situations plus ou moins proches de la vie quotidienne, nous cherchons à aider les élèves à prendre conscience de leurs idées initiales puis de confronter ces idées initiales aux savoirs issus de la physique afin de favoriser un changement conceptuel ; 2. Aider les élèves à travailler en groupes (du travail en petits groupes à la classe entière).
L’élaboration d’une réponse commune amène les élèves à expliciter leurs idées et modes de raisonnements, à les argumenter ce qui favorise l’apprentissage. Par ailleurs, discuter les productions élaborées dans les groupes les aide à concevoir la science comme une activité communautaire ;
3. Mettre en place des séquences d’enseignement facile à investir par les élèves et permettant un engagement productif ; l’objectif est d’aider les élèves à se poser des questions en termes de la physique à partir de situations proches de celles rencontrées dans la vie quotidienne ;
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4. Poser les premiers jalons de l’explicitation du fonctionnement de la physique, avec la mise en relations du monde des objets et des événements et du monde des théories et des modèles ;
5. Aider les élèves à formuler leurs réponses en utilisant les différents systèmes de signes à disposition (langage naturel, dessin, graphe, schéma, tableau….)
- Des contraintes liées aux résultats d’observations menées dans des classes utilisant nos séquences
6. Pratiquer un enseignement qui permet de développer et de mobiliser des compétences relatives à la pratique d’une démarche scientifique qui ait du sens pour les élèves. Pour cela, un cadre sécurisant à été élaboré à de multiples niveaux : structure du chapitre par activités, structure de l’activité par étapes de la démarche.
7. Proposer des activités permettant une certaine gestion de l’hétérogénéité ; les activités comportent deux niveaux de difficulté : le premier, accessible à tous, et le deuxième qui permet aux élèves les plus rapides de ne pas rester inactifs en attendant les élèves plus en difficulté ;
8. Aider l’élève à évaluer ses progressions par une auto-évaluation des compétences en lien avec les démarches mises en œuvre au fur et à mesure des activités. Il s’agit ici de rendre explicite des apprentissages qui sont habituellement implicites, et donc d’amener l’élève à s’interroger sur le fonctionnement de la physique.
9. Fournir l’opportunité à l’élève de porter un regard critique sur son activité en l’incitant à conserver une trace de ses propres productions, en s’interdisant d’évaluer les traces de cette action.
Des analyses relatives aux effets de la structuration des activités sur l’acquisition de compétences relatives à la démarche expérimentale
Du point de vue de la recherche, des analyses sont en cours concernant les effets de la structuration des activités sur l’acquisition de compétences relatives à la démarche expérimentale et sur la manière dont les élèves s’approprient l’auto-évaluation et l’utilisent pour percevoir leurs difficultés, leurs progrès.
A l’heure actuelle, nous avons pu montrer que les séquences d’enseignement conçues, en lien avec les auto-évaluations permettent aux élèves d’organiser les étapes de la démarche scientifique de manière cohérente et de percevoir les différents savoirs en jeu au fil de l’avancement (article colloque « De la culture commune au socle commun, enjeux, tensions, réinterprétations, déplacements »). Cet outil, déclaré per les
enseignants utilisateurs comme compatible avec les contraintes d’enseignement est indissociable des activités proposées aux élèves. L’analyse des auto-évaluations des élèves a montré le manque d’objectivité des élèves quant au jugement de leurs compétences. Elle a néanmoins permis de mieux cerner les étapes qui posaient problème aux élèves. Nous sommes désormais en mesure d’aider l’enseignant à expliciter les
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différents choix opérés lors de l’analyse d’une situation complexe pour faciliter l’entrée dans la démarche expérimentale, mais aussi pour positionner le point de vue de la physique dans l’étude de telles situations.
Perspectives : des outils d’évaluation de la démarche scientifique pour les enseignants
Notre travail de conception et d’analyse n’est pour autant pas terminé : dans la continuité de ce travail, nous élaborons un outil permettant à l’enseignant d’évaluer lui aussi la compréhension d’une démarche scientifique et au-delà, du fonctionnement de la physique. Ainsi, lors de l’année 2010-2011, nous pensons poursuivre le développement et la mise en œuvre de grilles d’évaluations des compétences par les enseignants. L’outil d’évaluation que nous proposons est lié à la forme des activités proposées par notre groupe. Ainsi, l’évaluation est demandée par les élèves, lorsqu’un nombre suffisamment important d’auto- évaluations a été complétée par l’élève lui permettant de justifier des compétences qu’il pense avoir acquises.
Se détourner de l’évaluation de procédures routinières
Afin de ne pas évaluer des automatismes ou des procédures routinières, nous proposons d’évaluer un ensemble d’items. A l’heure actuelle 3 séries d’items sont proposées :
- formuler une hypothèse qui peut être mise à l’épreuve de l’expérience ; - suivre un protocole pour effectuer des mesures ou faire des observations ; - construire un graphique à partir d’un relevé de mesures.
Ces trois séries ont été choisies du fait qu’elles prennent en compte des aspects particuliers de la modélisation (à expliciter) et qu’elles permettent de finaliser la mise en œuvre de chacun des items dans le cadre d’une activité qui a du sens du point de vue des savoirs.
D’autres items peuvent être évalués :
- l’articulation entre situation complexe et la situation de classe. Il s’agit d’évaluer les capacités de l’élève :
o à formuler un problème qui soit du ressort de la physique à partir d’une situation qui pose une
question générale ;
o à intégrer les résultats obtenus lors de la réalisation d’une expérience comme éléments de réponse à la question générale.
- La formulation d’une conclusion générale. Il s’agit dans ce cas d’évaluer les capacités de l’élève à formuler une conclusion à la démarche suivie, synthétisant l’ensemble des étapes suivies, de l’hypothèse aux résultats obtenus, dans des termes compatibles avec ceux de la physique enseignée.
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Evaluer des compétences transférables à partir d’indicateurs diversifiés
Les compétences étant un ensemble fonctionnel de savoirs divers, elles doivent pouvoir s’adapter pour résoudre de nouveaux problèmes. De ce fait, nous avons choisi de proposer des évaluations dans différents contextes au fil de la scolarité de l’enfant.
Les évaluations pourront être réalisées lors d’activités réalisées en groupe, l’enseignant pouvant à tout moment interroger l’un ou l’autre des élèves pour moduler son évaluation. Les indicateurs pour l’évaluation sont relatifs aux productions des élèves (gestes, verbalisations dans le groupe et écrits individuels) et aux réponses apportées aux questions de l’enseignant sur des aspects plus précis concernant la mise en œuvre des compétences.
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