Enseignement scientifique en première ES et L scientifique... · étude de thèmes par l’approche croisée de la chimie, de la physique, des sciences de la Terre et des sciences

9 janvier 2012

FOAD

Enseignement scientifique

en première L et ES

FOAD 9 janvier 2012

9 h : Le programme d’enseignement scientifique

9 h 45 : Questions des professeurs

10 h : L’épreuve anticipée d’enseignement scientifique

10 h 40 : Travail en équipe dans les établissements

11 h 10 : Remontées des équipes et mise en commun

11 h 30 : Réponses aux questions

12 h : Fin de la formation

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

Bulletin officiel n°16 du 21 avril 2011 (note de service n°2011-039 du 24-3-2011 Ŕ NOR : MENE1105935N) : Épreuve anticipée d’enseignement scientifique en série économique et sociale et en série littéraire du baccalauréat général

Inspections pédagogiques régionales de PC et SVT 3

Les textes officiels

2 thèmes communs SVT /physique-chimie

Représentation visuelle

Nourrir l’humanité

1 thème SVT

Féminin/ masculin

1 thème SPC

Le défi énergétique


1h30 par semaine d’enseignement

scientifique


Un exemple non fonctionnel :

Un exemple fonctionnel

1h30 par semaine pour les élèves avec disponibilité des 2 professeurs sur le créneau

Le plus souvent demi-groupes avec alternance SVT/PC

Parfois classe entière avec éventuellement co-intervention des deux enseignants

SVT SPC

sem1 1h gpe1 1h gpe2

sem2 1h gpe 2 1h gpe1

sem3 1h gpe 1 1h gpe 2

1h classe entière

Sem 4 1h gpe 2 1h gpe 1

1h classe entière

Deux exemples

Pas d’identification SVT/ PC Approche par Compétences


1. Faire acquérir une culture scientifique

2. Contribuer à la construction de

compétences• Une formation scientifique

• Des compétences sociales et civiques

• Une convergence des disciplines

• Les technologies de l’information et de la communication

3. Histoire des arts

4. Evaluation


Les intentions …

"La culture scientifique implique l'intégration de savoirs scientifiques avec la capacité de tirer des conclusions fondées sur des faits objectifs, en vue de comprendre le monde naturel et les changements qui y sont apportés par l'activité humaine, et de contribuer à la prise de décisions à leur propos. » (OCDE)

=> Doter l’élève d’outils intellectuels etconceptuels lui permettant de comprendre les problèmes scientifiques qui se posent dans les sociétés.


Une culture scientifique

L’aspect culturel doit donc être privilégié dans ce programme Pas comme une simple juxtaposition de deux disciplines mais 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

Chaque discipline a des apports indépendants, originaux et spécifiques

Une convergence des disciplines :◦ Une approche systémique : prendre conscience de la multiplicité

des approches, s’interroger de façon à multiplier les éclairages, rechercher des explications dans différents domaines avant d’en confronter les implications.

◦ On rejoint ainsi les sciences économiques et sociales, les mathématiques, l’histoire-géographie, l’éducation civique, juridique et sociale par exemple

Des débats argumentés conduisant à proposer 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.


Le programme d’enseignement

scientifique


Classe de première en LGT (AERS 2010)

S 165 015L 50 327ES 100 359STI 32 878STG 71 760STL 7 641ST2S 21 009TMD et hôtellerie 2 615D’adaptation 10 867BT 732

• ENS

• Université française ou étrangère :

sciences humaines, droit, économie,

lettres, arts, langues, langues

appliquées

• Grandes écoles de management :

HEC, ESSEC, ESCP, EM Lyon…

• Instituts d’études politiques :

IEP Paris, Lyon, Lille, Grenoble, Aix,

Bordeaux, Toulouse, Strasbourg, Rennes…

• Instituts d’interprétariat

• Écoles de journalisme

• ENA

• Écoles militaires

Nécessité d’une culture

scientifique actualisée !!


Les poursuites d’études

des élèves des séries L et ES

Management

direction, stratégie, gestion, finances,

ressources humaines, audit …

Carrières juridiques

magistrat, avocat, conseil…

Administration nationale ou

internationale

Carrières militaires

Journalisme, édition, communication

Enseignement

Recherche

lettres, arts, sciences humaines,

langues…

Traduction, interprétariat

Carrières du commerce

Carrières dans les arts

Nécessité d’une culture

scientifique solide !!


Impact d’une culture scientifique

dans les domaines d’insertion professionnelle


COMPETENCES

Mobiliser des connaissances dans des contextes nouveaux et variés (pas de simples restitutions de notions et contenus définis dans le programme).

Sélectionner des données, en établir le bien-fondé (en évaluer la pertinence scientifique -distinguer le prouvé du probable ou de l’incertain - et appréhender le caractère éventuellement incomplet des informations recueillies l’empêchant alors de conclure de manière certaine) et les mettre en relation.

Communiquer à travers des synthèses, des commentaires et des argumentations.

OBJECTIFS DE FORMATION

Acquérir des connaissances nécessaires à la compréhension des questions et problématiques scientifiques telles qu’il peut les rencontrer quotidiennement ;

Appréhender des enjeux de la science en lien avec des questions de société comme le développement durable et la santé, en portant un regard critique afin d’agir en citoyen responsable ;

Susciter son envie d’approfondir ces questions à travers la consultation de ressources documentaires variées ;

Comprendre d’une manière simple les démarches ayant mené aux notions et concepts actuels au travers, par exemple, de l’histoire des sciences.

TP 1 : organisation de l’œil

TP2 : l’organisation de la rétine

TP3 : de la rétine au cerveau


Vers une culture scientifique solide et actualisée :

Doter l’élève d’outils intellectuels et conceptuels lui permettant de comprendre les problèmes scientifiques qui se posent dans les sociétés. Dans la continuité du socle commun de collège et de la classe de seconde Approche transversale : Convergence entre les disciplines

Dans la continuité du socle commun de collège et de la classe de seconde

Compétence 3 : Principaux éléments de mathématiques et de culture scientifique et technologique

TICE (C4)

Compétences civiques et sociales

Approche transversale : Convergence entre les disciplines


La construction de compétences


De l’œil au cerveau« Comment l'œil produit une image du monde qui nous entoure »

Activités possiblesObjectifs de formation

Approche historique commune (SVT, SPC) sur le lieu de la formation des images Dissection de l’œil (lapin, poisson) mise en relation avec les propriétés optiques et l’identification du lieu de formation des images Etude de l’appareil optique, incluant les défauts optiques de l’œil et les techniques de correction (verres, lentilles ou opérations correctrices)

Comprendre une démarche aboutissant au concept de formation des imagesExtraire de l’information utile Construire des connaissances à partir d’observations et de la mise en relation de donnéesComprendre des problématiques de santé en relation avec des progrès techniques

« Comment la rétine permet d’obtenir une image précise »

Activités possiblesObjectifs de formation

Réalisation d’une observation microscopique de la rétine et sa différenciation centrale, périphérique et au point aveugleIdentification des cellules sensibles, expérience de Mariotte Observation de l’organisation des neurones dans la rétine pour comprendre la résolution maximale sur la fovéa

Identifier un problème scientifiqueExtraire de l’information utileOrganiser des informationsConfronter ses observations avec desrésultats scientifiquesConstruire des connaissances en mettanten relation des données

Un exemple dans le document ressource

Donner le goût d’une œuvre en la questionnant sous l’angle artistique et scientifique

Œuvres du XIXe siècle si possible mais en établissant des liens avec d’autres types d’œuvres et d’autres époques

Voir BO 32 du 28 août 2008 http://media.education.gouv.fr/file/32/09/0/encart_33090.pdf


Histoire des arts

http://media.education.gouv.fr/file/32/09/0/encart_33090.pdf

http://media.education.gouv.fr/file/32/09/0/encart_33090.pdf

« 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."


Évaluation

LE PROGRAMME

Faire comprendre que « La représentation visuelle, qui passe par la perception visuelle, est le fruit d’une construction cérébrale »

Établir les bases scientifiques de la perception visuelle

Aider l’élève à « adopter des comportements pour préserver l’intégrité de sa vision et du fonctionnement de son cerveau ».


Représentation visuelle du monde

L’œil : système optique et formation des images

L’œil : accommodation, défauts et corrections

Formation des images sur la rétine ; nécessité de l’accommodation

Des photorécepteurs au cortex visuel Aires visuelles et perception visuelle Aires cérébrales et plasticité Couleurs et arts


De l’œil au cerveau

La transmission synaptique

Les perturbations chimiques de la perception


La chimie de la perception

« Nourrir la population mondiale est un défi majeur qui ne peut être relevé sans intégrer des considérations géopolitiques, socio-économiques et environnementales.

L’élève sera amené à percevoir la complexité des questions qui se posent désormais à chacun, dans sa vie de citoyen, tant au niveau individuel que collectif, et à l’humanité concernant la satisfaction des besoins alimentaires. »


Nourrir l’humanité

Pratiques alimentaires collectives et perspectives globales

Une agriculture pour nourrir les hommes

Qualité du sol et de l’eau


Vers une agriculture durable au

niveau de la planète

Biologie des microorganismes et conservation des aliments

Conservation des aliments, santé et appétence alimentaire

Conservation des aliments

Se nourrir au quotidien : exemple des émulsions


Qualité et innocuité des aliments : le

contenu de nos assiettes

« fournir à l’élève des connaissances scientifiques clairement établies, qui ne laissent de place ni aux informations erronées sur le fonctionnement de son corps ni aux préjugés »


Féminin Masculin

http://media.education.gouv.fr/file/Action_sanitaire_et_sociale/52/6/education_

sexualite_intervention_114526.pdf

Inspections pédagogiques régionales de PC et SVT

27

◦ Comprendre comment l'évolution des connaissances des mécanismes hormonaux a conduit progressivement à la mise au point de méthodes permettant de choisir le moment de procréer ou d’aider un couple stérile à avoir un enfant

◦ Comprendre comment on peut limiter les risques de contamination et de propagation des infections sexuellement transmissibles (IST).


Prendre en charge de façon conjointe

et responsable sa vie sexuelle

Distinction entre identité sexuelle et orientation sexuelle

Vivre sa sexualité

Spécificité de l’homme dans le monde animal (influence du contexte culturel sur le comportement)


Devenir homme ou femme

« L’éducation au développement durable,devenue une priorité de la formation ducitoyen, imprègne les notions et contenusdes nouveaux programmes au lycée dansles domaines des sciences et deshumanités. L’enseignement de lathématique « le défi énergétique »s’inscrit dans cette démarche éducative ; ilvise à impulser la réflexion sur les enjeuxsociétaux et les choix stratégiques degouvernance en matière d’énergie »



Activités humaines et besoins en énergie

Utilisation des ressources énergétiques disponibles

Optimisation de la gestion et utilisation de l’énergie




L’épreuve écrite du

baccalauréat

L et ES

Durée : 1h30 Coefficient 2 Trois parties : 1. 8pts - 2. 6pts - 3. 6pts Évaluation :

◦ Connaissances des candidats◦ Capacité à les utiliser en situation◦ Capacité à exploiter des documents ◦ Capacité à argumenter

Des questions scientifiques en relation avec la vie courante ou une question sociétale


Épreuve écrite anticipée

Deux parties ne peuvent pas concerner le même thème

Partie 1 : un des deux thèmes communs◦ Représentation visuelle◦ Nourrir l’humanité

Partie 2 : SPC◦ Soit le défi énergétique◦ Soit le thème commun qui n’a pas fait l’objet de la partie 1

Partie 3 : SVT◦ Soit masculin/féminin◦ Soit le thème commun qui n’a pas fait l’objet des deux

parties précédentes


Thèmes et parties


1 2 3 4 5 6

Vision Vision Vision Nourrir Nourrir Nourrir

Défi Défi Nourrir Défi défi Vision

MF Nourrir MF MF vision MF

Types de sujets possibles

1 2 et 3Domaines Questions de société

Avantages et limites des avancées

scientifiques et technologiques

Problématiques de santé ou de DD

Voir introduction : des questions

scientifiques en relation avec la vie

courante ou avec une question

sociétale

Connaissances et

capacités

Mobilisation de connaissances

Argumentation scientifique

Esprit critique

Connaissances et/ou leur utilisation

Mise en œuvre d’un raisonnement

Documents 1 à 3 (données scientifiques et/ou

relatives à des faits d’actualités)

Possibles ou non

Modalités de

questionnement et

de réponse

Commentaire rédigé Questionnement ouvert

(réponse rédigée)

Et/ou

QCM (au moins une réponse

juste)


Parties et questionnement


Sujet

3

2 3 4 Sujet

1

Sujet

2Vision Vision Vision Nourrir Nourrir Nourrir

Défi Défi Nourrir Défi défi Vision

MF Nourrir MF MF vision MF

Trois sujets zéros


Sujet 1 : Sujet 2 : Sujet 3 :

Question 1 Nourrir l’humanité :

4 documents

2 questions puis un

commentaire

Nourrir l’humanité :

3 documents

2 questions puis un

commentaire

Représentation

visuelle du monde :

3 documents

un commentaire

Question 2 Le défi

énergétique :

2 documents

3 questions dont 1

QCM

Représentation

visuelle du monde :

3 documents

4 questions sans

QCM

Le défi

énergétique :

2 documents

3 questions sans

QCM

Question 3 Représentation

visuelle du monde :

4 questions type

QCM avec

documents

M/F :

2 documents

une question

ouverte

M/F :

4 questions type

QCM avec

documents

Typologie des sujets zéros

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

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

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


Commentaire rédigé partie 1

• Pas de paraphrase ;

• Pas un simple résumé ;

• Pas une simple synthèse ;

• Une interprétation personnelle… Pas une opinion à donner mais : • Identification du statut des documents

• Exploitation rigoureuse du (des) document(s)

• Ajout de connaissances

• Critique du (des) document(s) (validité scientifique des documents à interroger)

• Définition claire de la problématique

• Rédaction rigoureuse


Commentaire rédigé

Problématique (clairement énoncée et respectée)

Eléments scientifiques : (complets, pertinents, utilisés à bon escient)- Issus des docs- Issus des connaissances scientifiques acquises - Mis en relation convenablement, en accord avec le sujet

Eléments culturels (scientifiques et autres champs)

Expression écrite :- Qualité du texte (respect de l’émetteur et du récepteur ; respect

de la forme d’expression attendue …)- Qualité de la rédaction (organisation sous la forme d’un

argumentaire ou d’une justification ; présence de connecteurs logiques « donc » et/ou de « parce que » …, correction orthographique)


+ des indicateurs pour chaque sujet

Dans les éléments de correction :

critères d’évaluation de l’argumentaire

Monsieur X, depuis le début de la visite, vous ne cessez de perturber le groupe car vous jugez stupide « d’enfermer » la Joconde derrière une vitre en verre. Mais ne vous êtes-vous jamais demandé pourquoi autant de précautions devaient être prises ?

Certains paramètres physiques doivent être régulés pour la bonne conservation des œuvres d’art : c’est le cas du degré d’humidité, de la température ou encore de la luminosité. Ces paramètres sont capables d’altérer les pigments et les vernis d’une peinture.

Mais cette vitre de verre n’altère en aucun cas la qualité de la perception du visage de la Joconde.

Vous semblez penser que votre perception incomplète du tableau est due à la vitre mais ne vous êtes-vous jamais rendu compte qu’au fil des années votre champ de vision se rétrécissait de l’extérieur vers l’intérieur? Si tel est le cas, votre problème réside sûrement en la perte de votre champ visuel périphérique.

Il faut que vous sachiez qu’au niveau de la rétine, des cellules spécialisées dans la réception du message lumineux et appelées photorécepteurs transmettent celui-ci via les voies nerveuses visuelles, à des aires spécialisées situées dans le cortex visuel. Le traitement de cette information permet alors d’avoir une perception visuelle de ce qui nous entoure. L’observation de la répartition de ces photorécepteurs au niveau de la rétine montre qu’il en existe deux types : les cônes situés au centre de la rétine et les bâtonnets situés en périphérie. Apparemment la perte de votre champ visuel provient d’une destruction de vos bâtonnets puisque seule votre vision périphérique est déficiente.

En conclusion, avec ou sans vitre de verre, votre mauvaise perception de la Joconde reste malheureusement la même. Elle résulte d’un problème au niveau de votre rétine et non d’un effet quelconque de la vitre.

Sujet 3Inspections pédagogiques régionales de PC et SVT 42

Des exemples de productions élèves

3 points pour les apports scientifiques

5 points pour le commentaire

Parfois les questions guident l’exploitation des docs /3 puis suit le commentaire (sujets 1 et 2). Parfois une consigne globale (sujet 3)


Un barème homogène


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

culturels

ou des

éléments

scientifiques

corrects

pas d’éléments

culturels,

pas d’éléments

scientifiques

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

Un curseur commun


Argumentaire

satisfaisant

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

Problématique (clairement énoncée et respectée)

Eléments scientifiques : (complets, pertinents, utilisés à bon escient en accord avec le sujet…)- Issus des docs- Issus des connaissances scientifiques acquises- Mis en relation convenablement, en accord avec le sujet

Eléments culturels (scientifiques et autres champs)

Expression écrite :- Qualité du texte (respect de l’émetteur et du récepteur ; respect de la forme d’expression attendue …)- Qualité de la rédaction (organisation sous la forme d’un argumentaire ou d’une justification ; présence de connecteurs logiques « donc » et/ou de « parce que » …, correction orthographique)

Évaluer l’argumentaire

Sur documents ou non Question ouverte et/ou

QCM Pas de restitution

simple de connaissances mais des exercices permettant de

voir si les élèves savent mobiliser leurs savoirs ou les méthodes apprises


Sujet 1 : Sujet 2 : Sujet 3 :

Question 2 Le défi énergétique :

2 documents

3 questions dont 1

QCM

Représentation

visuelle du monde :

3 documents

4 questions dont 1

« ouverte »

Le défi énergétique :

2 documents

3 questions dont 1

« ouverte »

Question 3 Représentation

visuelle du monde :

4 questions type

QCM avec

documents

M/F :

2 documents

une question

ouverte

M/F :

4 questions type

QCM avec

documents


QCM portant sur les savoirs (S1)


A l’aide du document 1 et de vos connaissances :

1. Relevez les ressources d’énergie citées et classez-les en ressources énergétiques renouvelables et non renouvelables en justifiant votre choix.

2. Identifiez les avantages et les inconvénients de l’utilisation des deux types d’énergie évoqués dans la question 1.

3. Cochez la bonne réponse La puissance électrique éolienne est, en 2007 de 20000 MWh.

L’énergie électrique éolienne est, en 2007 de 20000 MWh.

La puissance électrique éolienne est, en 2007 de 94000 MWh.

L’énergie électrique éolienne est, en 2007 de 94000 MWh.

• Faire le lien avec l’enseignement supérieur

• Réduire l’exigence trop systématique de qualités rédactionnelles (permettre à l’élève de se concentrer uniquement sur la réponse)

• Pour davantage d’équité (objectivité de la correction)

• Ouvrir le champ de l’évaluation du fait du plus grand nombre de questions possibles


Pourquoi des QCM dans les

épreuves de bac ?

L’objectif de chaque question est unique.

Rigueur et concision de l’énoncé : on évite les longueurs excessives et on rédige à la forme affirmative.

La bonne réponse est incontestablement exacte et la seule possible parmi le choix de propositions (si possible 4).

Place aléatoire de la bonne réponse tout au long du questionnaire.

Les propositions sont homogènes dans leur contenu, leur forme et leur structure grammaticale .

Tous les distracteurs (réponses fausses) sont plausibles, crédibles et pertinents mais faux; ils s’appuient sur les erreurs classiques des élèves.

Chaque question est indépendante: elle n'aide pas à répondre à une autre question du questionnaire.


Pour construire un bon QCM

1. A partir des informations extraites du document 1 et des vos

connaissances, expliquez ce qu’est le « mélange optique » des

artistes pointillistes.

2. Lors de la réalisation du catalogue du musée d’Orsay, l’imprimeur

doit restituer sur papier et le plus fidèlement possible les différentes

couleurs d’un tableau. En vous aidant du document 3, expliquez

comment l’imprimeur peut restituer, sur papier, la couleur verte.

3. Document 2 : Benjamin se propose de prêter ses lunettes à son

grand-père afin de lire le catalogue du musée. Que pensez-vous de

cette idée ?

4. Julie assiste à l’échange entre son frère et son grand-père. Elle a

étudié les différents types de lentilles en classe et se propose

d’expliquer à son frère comment les différencier. En utilisant vos

connaissances, détaillez deux méthodes de différenciation que

Julie pourrait présenter.


Des questions ouvertes … (S2)

Questions +/- ouvertes :

◦ Parfois un barème au point près mais plus souvent un curseur.

◦ Des éléments de réponse plutôt que des réponses attendues (ex S2)


Saisie d’informations dans le

document 2 en lien avec la

problématique

- Comparaison avec des valeurs

chiffrées

- disparition du pic de LH sous

levonorgestrel

La comparaison est précise et la

disparition du pic est repérée : 1 point

La comparaison manque de données

chiffrées mais le pic est identifié : 0,5

point

Le pic n’est pas repéré : 0

Éléments de correction

Pas de connaissances pointues mais une vision globale des notions abordées (= culture scientifique solide) par une approche systémique

Evaluation de compétences

Argumentation, mise en œuvre d’un esprit critique => Le débat argumenté pour préparer à l’épreuve


Le bac… une boussole

◦ Modalités pratiques: Qui fait? Quand? Comment?

◦ Thèmes des débats argumentés:

une idée de sujet possible => questions sociétales, faits d’actualité, relatifs à la santé ou au développement durable…

Quel travail préparatoire demandé aux élèves…
