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Investigation

LA DEMARCHE D'INVESTIGATION

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Généralités

La d√©marche d’investigation est une pratique p√©dagogiqueque les enseignants de Lyc√©e Professionnel utilisent depuislongtemps. L’ objectif du groupe de travail qui a produit lesdocuments que vous allez d√©couvrir, est de formaliser cettepratique.
Longtempsmise en œuvre pendant la phase de questionnement de l’activit√©d’approche (introduction) qui souvent se r√©sumait √©montrer l’application de la notion √©tudi√©e au domaineprofessionnel, son approche, sa mise en œuvre √©taientparfois trop directive.Cetted√©marche rend davantage l’√©l√©ve acteur de sonapprentissage, et d√©veloppe sa r√©flexion en luipermettant d’acqu√©rir progressivement son autonomie.
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Utilisation de la démarche d'investigation

Cette d√©marche n’est pas unique . Elle n’est pas non plus exclusive et tous les objets d’√©tude ne sepr√©tent pas √©galement √© sa mise en œuvre. Unepr√©sentation par l’enseignant est parfois n√©cessaire,mais elle ne doit pas, en g√©n√©ral, constituerl’essentiel d’une s√©ance dans le cadre d’une d√©marchequi privil√©gie la construction du savoir par l’√©l√©ve.Il appartient au professeur de d√©terminer les sujets quiferont l’objet d’un expos√© et de ceux pour lesquels lamise en œuvre d’une d√©marche d’investigation estpertinente.Lad√©marche d’investigation scientifique pr√©sente desanalogies entre son application au domaine des sciencesexp√©rimentales et celui des math√©matiques. Lasp√©cificit√© de chacun de ces domaines, li√©e √©leurs objets d’√©tude respectifs et √© leurs m√©thodesde preuve, conduit cependant √© quelques diff√©rencesdans la r√©alisation. Une √©ducation scientifiquecompl√©te se doit de faire prendre conscience aux √©l√©ves√© la fois de la proximit√© de ces d√©marches(r√©solution de probl√©mes, formulation respectivementd’hypoth√©ses explicatives et de conjectures) et desparticularit√©s de chacune d’entre elles, notamment en ce quiconcerne la validation, par l’exp√©rimentation d’un c√©t√©,par la d√©monstration de l’autre.
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Canevas d'une démarche d'investigation

Septmoments essentiels ont √©t√© identifi√©s. L’ordredans lequel ils se succ√©dent ne constitue pas une trame √©adopter de mani√©re lin√©aire. En fonction des sujets, unaller et retour entre ces moments est tout √© fait souhaitableet le temps consacr√© √© chacun doit √©tre adapt√©au projet p√©dagogique de l’enseignant.
Situation -probl√©me choisie par le professeur  
analyser les savoirs viséset déterminerles objectifs é atteindre repérer les acquis initiaux deséléves
identifierles conceptions ou lesrepr√©sentations des √©l√©ves, ainsi que les difficult√©s persistantes (analyse d’obstacles cognitifs et d’erreurs)
√©laborer un sc√©nario d’enseignement en fonction de l’analyse de ces diff√©rents √©l√©ments.

Appropriationdu probléme par les éléves
travail guid√© par l’enseignant qui,√©ventuellement, aide √© reformuler les questions pour s’assurer de leursens, √© les recentrer sur le probl√©me √© r√©soudre qui doit √©tre compris par tous
√©mergence d’√©l√©ments de solutionpropos√©s par les √©l√©ves qui permettent de travailler sur leursconceptions initiales, notamment par confrontation de leurs √©ventuellesdivergences pour favoriser l’appropriation par la classe du probl√©me √© r√©soudre.

Formulationde conjectures, d’hypoth√©ses explicatives, de protocoles possibles
formulation orale ou √©crite deconjectures ou d’hypoth√©ses par les √©l√©ves ;
√©laboration √©ventuelle d’exp√©riences,destin√©es √© tester ces hypoth√©ses ou conjectures
communication é la classe desconjectures ou des hypothéses et des éventuels protocoles expérimentaux proposés.

Investigation ourésolution duprobléme conduite par les éléves
moments de d√©bat interne au grouped’√©l√©ves
contr√©le de l’isolement des param√©treset de leur variation, description et r√©alisation de l’exp√©rience(sch√©mas, description √©crite)
description et exploitation des m√©thodeset des r√©sultats ; recherche d’√©l√©ments de justification et depreuve, confrontation avec les conjectures et les hypoth√©ses formul√©es pr√©c√©demment.

échangeargumenté autour des propositions élaborées
communication au sein de la classe dessolutions élaborées, des réponses apportées, des résultats obtenus, desinterrogations qui demeurent
confrontation des propositions, d√©batautour de leur validit√©, recherche d’arguments; enmath√©matiques, il existe plusieurs voies pour parvenir au r√©sultat attendu et par l’√©laboration collective de preuves

Acquisition etstructuration des connaissances
mise en œuvre, avec l’aide del’enseignant, de nouveaux √©l√©ments de savoir (notion, technique,m√©thode) utilis√©s au cours de la r√©solution
confrontation avec le savoir établi(comme autre forme de recours é la recherche documentaire, recours aumanuel), en respectant des niveaux de formulation accessibles auxéléves, donc inspirés des productions auxquelles les groupes sontparvenus
recherche des causes d’un √©ventueld√©saccord, analyse critique des exp√©riences faites et propositiond’exp√©riences compl√©mentaires
reformulation √©crite par les √©l√©ves,avec l’aide du professeur, des connaissances nouvelles acquises en fin de s√©quence

Opérationnalisationdesconnaissances
exercices permettant d’automatisercertaines proc√©dures, de ma√©triser les formes d’expression li√©es auxconnaissances travaill√©es : formes langagi√©re
nouveaux probl√©mes permettant la mise enœuvre des connaissances acquises dans de nouveaux contextes(r√©investissement)
évaluation des connaissances et descompétences méthodologiques.

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ANALYSE DE LA DEMARCHE PAR LE GROUPE DE TRAVAIL

Des enseignants de Math√©matiques Sciences en Lyc√©eProfessionnel tertiaire ou industriel, r√©unis sous laresponsabilit√© de l’inspection, ont mis en œuvre cetted√©marche dans leurs classes (3DP6, CAP, BEP, Baccalaur√©atProfessionnel) et vous proposent les documents supports qu’ils ontutilis√©s.
Al’issue des s√©ances mises en place, le groupe a proc√©d√©√© leur analyse. L’analysedu d√©roulement des s√©ances mises en place etl’observation des r√©actions des √©l√©ves ontpermis d’√©tablir une liste non exhaustive des avantages decette pratique
onassiste √© une socialisationpar la communication des hypoth√©ses √© laclasse (prise de parole, respect des autres, tol√©rance, √©coute, …)
l’√©l√©ve(re)prend confianceen lui
cesactivités permettent la valorisationdes éléves en difficulté
les√©l√©ves mettent en place unprotocole qu’ils ont eux-m√©mes pens√©: possibilit√© qui leurest donn√©e, de se mettre en confiance, et de s’affirmer, d√©couverte deleurs capacit√©s, motivationaccrue
l’appropriationducours par les √©l√©ves se fait beaucoup plusnaturellement et son r√©investissement aussi
les√©l√©ves sont fiers d’avoirune trace √©crite personnalis√©ede leur cours surtout lorsqu’on fait appara√©tre leur travail individueldans leurs documents (photos, …),
lecours est plus dynamique,car les √©l√©ves s’impliquent davantage
l’√©l√©ved√©veloppe des comp√©tencesmultiples: rendre compte, s’organiser, s’informer, critiquer,valider, r√©aliser
l’expressionorale des√©l√©ves les plus timides est favoris√©e parune mise en place judicieuse des groupes, qui n√©cessite parfois unajustement dans leur composition en cours de s√©ance.

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EXEMPLES

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