Soutenance mémoire
Les évaluations
Etymologiquement, évaluer vient d’esvaluer « déterminer la valeur, le prix de quelque chose ». Jean-Marie DeKetele précise que c’est recueillir un ensemble d’informations suffisamment pertinentes, valides et fiables, et examiner le degré d’adéquation entre cet ensemble d’informations et un ensemble de critères adéquats aux objectifs fixés au départ ou ajustés en cours de route, en vue de prendre une décision.
Dans le système scolaire l’évaluation sert bien sûr à satisfaire l’institution, mesurer l’efficacité du travail du professeur, donner les moyens aux élèves de se situer par rapport à ce que l’on attend d’eux et enfin à ce que les élèves progressent en tenant compte de l’avis et des conseils de l’enseignant (Hadji, 2015). Mais l’évaluation (et pas n’importe laquelle) doit permettre de donner confiance en ses propres possibilités : c’est la pédagogie de la réussite (De Vecchi, 1992).
Dans la littérature, il existe plusieurs types d’évaluation. Voici les trois principales indispensables lors d’une séquence de sciences :
L’évaluation diagnostique : réalisée avant de commencer un apprentissage pour connaitre les représentations des élèves. Elle a pour but d’indiquer au professeur, comme à l’apprenant, les difficultés rencontrées afin qu’ensemble ils tentent d’y remédier. Dans la démarche d’investigation, cette évaluation est bien prise en compte.
En effet, partir des conceptions initiales de chacun des élèves est le point clé de cette démarche.
L’évaluation formative : elle a l’intention de former, de dépasser l’obstacle avec une aide plus individualisée, mais elle sert aussi de miroir pour l’enseignant qui constate les effets de son action. Elle implique de la remédiation et est liée à une pédagogie de la réussite. L’évaluation formative entrerait ainsi à part entière dans le processus de construction des savoirs (Giordan et De Vecchi, 2018). Cela permettrait à l’enseignant d’orienter son action pour s’adapter aux besoins des élèves. Si on veut aider les élèves, c’est d’abord une évaluation de type formatif qu’il faut mettre en place. (De Vecchi, 1992). Encore une fois, la démarche d’investigation permet aussi ces évaluations lors des investigations, des phases de structurations de connaissances et de confrontations aux savoirs savants.
L’évaluation sommative : elle a l’intention de contrôler des résultats. Elle ne porte que sur l’élève, se situe en fin d’apprentissage. Son but est plutôt de l’ordre de la vérification de la mémorisation de quelques connaissances ponctuelles à l’aide d’exercices d’application. Elle induit des notations demandées par le cadre institutionnel, validation et parfois sanction et sélection. Les recherches en docimologie démontrent cette faible fiabilité de notation qui semble décourageante et non positive pour les élèves.
Les évaluations apportent un climat de peur. Cette peur est un obstacle à l’appréciation objective des compétences et connaissances. Elle empêche d’apprendre. Il est donc important d’avoir un rapport positif à l’erreur car « l’évaluation doit contribuer à entretenir l’espoir de la réussite et non la peur d’échouer ! » (Hadji, 2015).
On peut définir trois objets à évaluer : les capacités intellectuelles, les compétences et finalement une somme de connaissances, d’acquisition de méthodes ou d’attitudes (Giordan et De Vecchi, 2018). Cet ensemble peut s’apparenter aux compétences citées dans la loi de 2013, dans les programmes et dans le socle commun.
Avant tout, l’important en tant qu’enseignant est de s’être fixé des objectifs clairs pour la séquence. Ainsi le niveau de formulation de l’enseignant mais aussi de l’élève doit être défini. A partir de ces objectifs, il faudra déterminer tous les observables qui pourront être évalués (écrit, oral…) qui seront les critères d’évaluation. Ces objectifs et critères devront être explicites pour l’élève. L’évaluation ne peut être facilitatrice que si les objectifs de l’enseignant sont connus de tous ceux qui apprennent et s’ils ont du sens (De Vecchi, 1992). A partir de ces observables, l’enseignant pourra construire les activités d’apprentissages. Pour permettre à tous les élèves d’atteindre ces objectifs visés, les critères ou les modalités d’évaluations peuvent être différenciés.
L’approche métacognitive semble aussi être une forme d’évaluation de type auto-évaluation qui permettrait aux élèves d’être acteurs dans leurs processus d’apprentissage.
Métacognition
La cognition est définie par « l’ensemble des traitements de l’information effectués par le cerveau » alors que la métacognition définit les processus cognitifs qui contrôlent et évaluent la cognition (Proust, 2019). Il y a donc deux plans hiérarchiques : la cognition, l’intelligence et la pensée pour nous permettre de comprendre, mémoriser et analyser puis la métacognition qui supervise et contrôle l’activité cognitive.
Afin que l’élève soit au cœur de son apprentissage, il faut que l’enseignant pilote l’apprentissage des élèves mais que ces apprentissages soient autorégulés par l’apprenant. C’est-à-dire que ce dernier adoptera une certaine stratégie en fonction de l’objectif visé, s’engagera de manière active et évaluera son progrès. L’autorégulation de sa cognition – c’est-à-dire la métacognition – s’effectue par des étapes successives de contrôle et d’évaluation de l’activité notamment grâce aux évaluations formatives de l’enseignant passant par deux objectifs selon Proust :
– « Se fixer un but d’apprentissage, choisir les moyens d’y parvenir et les mettre en application relèvent du contrôle de l’activité cognitive propre. ». C’est ce qui est réalisé lors des premières étapes de la démarche d’investigation en formulant la problématique, les hypothèses et le dispositif expérimental.
– « Savoir ce que l’on sait déjà, prendre conscience de la difficulté de l’activité, de l’effort nécessaire pour la réaliser, estimer la valeur du résultat atteint, éprouver le sentiment de comprendre ou de ne pas comprendre relèvent de l’évaluation de l’activité cognitive. ». Les relevés des conceptions, l’investigation, la confrontation aux savoirs savants et les évaluations le permettent.
La démarche d’investigation scientifique est donc non seulement une démarche cognitive, socio-cognitive mais aussi métacognitive grâce à ses différentes étapes permettant de se construire un cheminement de pensée et de raisonnement.
La métacognition permettrait à chaque élève de se pencher sur la manière dont il fonctionne, ce qui renforcerait les savoirs et de mieux dépasser les difficultés. Elle donnerait l’occasion aux élèves de décrire leurs propres stratégies afin qu’ils puissent les mettre en application lors d’un prochain essai, voire de les proposer à d’autres élèves (Giordan et De Vecchi, 2018). Les erreurs qui subsistent pourraient être relevées par les élèves, ils pourraient analyser leurs obstacles pour les reconnaitre et les dépasser. Il est important d’amener les élèves à connaitre les stratégies qui leur conviennent le mieux (De Vecchi, 1992). Cette distanciation est parfois réalisée inconsciemment. Il est important d’inciter celui qui apprend à se pencher sur lui-même en l’amenant à décrire son cheminement afin que celui-ci sorte du domaine de l’implicite et devienne tout à fait conscient.
Problématique et hypothèses
L’enseignement scientifique suit donc une démarche bien précise par une succession d’étapes qui amène l’élève à progresser dans la construction de son savoir.
Cette démarche est une démarche active puisqu’elle met l’élève au cœur de ses apprentissages. A l’issue d’une séquence de sciences, les apprenants ont nécessairement appris, modifié leurs modèles explicatifs en les rendant plus proches de la réalité. L’un des facteurs de réussite scolaire est la satisfaction de visualiser ses progrès à l’issue d’un apprentissage. Mais cette perception d’apprendre quelque chose et que l’on progresse est difficile à conscientiser surtout chez les enfants alors se pose la problématique suivante :
En quoi faire vivre la démarche d’investigation en sciences permet à l’élève de se rendre compte des progrès qu’il fait, du cheminement parcouru dans ses apprentissages ?
Au vu des apports théoriques cités précédemment et de mes propres réflexions, voici les deux hypothèses sélectionnées pour répondre à cette problématique :
1/ Le recueil des conceptions initiales constitue le point de départ de toute démarche d’investigation en sciences. Le retour sur ces conceptions initiales en les confrontant aux conceptions finales permettrait à l’élève de visualiser ses progrès en termes de connaissances.
2/ La démarche d’investigation s’accompagne d’une production d’écrits régulière et variée, compilée dans un cahier d’expérience. Elle s’accompagne aussi de productions orales. La mise en mot de la pensée de l’apprenant par la verbalisation orale et la production d’écrits est un support à une activité de métacognition qui lui permettrait de décrire son cheminement afin que celui-ci sorte du domaine de l’implicite et devienne tout à fait conscient.
Positionnement de la séquence dans les instructions officielles
Le cycle 2 a permis une première étape d’acquisition de connaissances qui se poursuit au cycle 3. L’enseignement des sciences et de la technologie au cycle 3 a pour objectif de faire acquérir aux élèves, une première culture scientifique et technique indispensable à la description et la compréhension du monde et des grands défis de l’humanité. Les élèves apprennent à adopter une approche rationnelle du monde en proposant des explications et des solutions à des problèmes d’ordre scientifique et technique. Cette séquence permet d’étudier le cycle domestique de l’eau afin de comprendre la gestion de cette ressource mais aussi de pouvoir mettre en œuvre des techniques de séparation de mélanges. Elle s’inscrit donc dans deux thèmes du programme d’enseignement du cycle 3 du BOEN n° 31 du 30 juillet 2020 :
– Matière, mouvement, énergie et information :
→ Attendu de fin de cycle associé : « Décrire les états et la constitution de la matière à l’échelle macroscopique »
→ Connaissance et compétence « Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d’un mélange ».
– La planète Terre. Les êtres vivants dans leur environnement
→ Attendu de fin de cycle associé : « Identifier des enjeux liés à l’environnement »
→ Connaissance et compétence : « Relier les besoins de l’être humain, l’exploitation des ressources naturelles et les impacts à prévoir et gérer, en exploitant de manière raisonnée l’utilisation des ressources en eau »
Cette séquence permettra de travailler un grand nombre de compétences du socle commun de connaissances, de compétences et de culture (BO n° 17 du 23 avril 2015) dans les domaines suivants :
– Domaine 1 : Les langages pour penser et communiquer en pratiquant différents types langagiers (oral, écrit, représentation …)
– Domaine 2 : Les méthodes et outils pour comprendre en termes d’organisation de travail (expérience) et de coopération (travail de groupe)
– Domaine 3 : La formation de la personne et du citoyen en adoptant un comportement éthique et responsable
– Domaine 4 : Les systèmes naturels et les systèmes techniques en pratiquant des démarches scientifiques
Education au Développement Durable
Former des citoyens pour qu’ils soient conscients des enjeux du monde, aptes à faire des choix informés et raisonnés, à devenir des acteurs du changement économique durable, tel est l’enjeu de l’accompagnement et de l’éducation des élèves au développement durable. Dans cette séquence l’Objectif de Développement Durable travaillé est l’ODD 6 : eau propre et assainissement. L’aspect protection de l’eau est abordé lors de l’étude du cycle de l’eau domestique mais aussi par une intervention de l’UNICEF (Fonds des Nations Unies pour l’Enfance).
Protocole
Le recueil de données
Afin de recueillir des données pour répondre à mes hypothèses, différents dispositifs ont été mis en place tout le long de la séquence :
❖ Pour tester l’hypothèse 1 : la confrontation des conceptions initiales et finales de chacun des élèves qui permettraient de visualiser les progrès par les élèves,
il y a trois recueils de données :
– un relevé des conceptions initiales
– un relevé des conceptions finales,
– un questionnaire de comparaison.
Ainsi pendant la séance n°1, le relevé des conceptions initiales a été fait. Le relevé des conceptions finales a été réalis é via exactement la même fiche de départ (Annexe II) et les mêmes consignes ont été données. Ces relevés ont été réalisés avec un intervalle de 7 semaines et une période de vacances scolaires pour réellement apprécier l’évolution des conceptions sur une laps de temps assez long (Tableau 3, page suivante).
Ensuite, les élèves ont un temps d’observation et de comparaison de leurs conceptions initiales et finales. Pour mettre en mot leurs pensées, ils ont à remplir une fiche (Annexe VIII). Cette dernière permet de les aider à comparer leurs productions grâce aux deux premières consignes : l’une pour prendre le temps d’observer leurs conceptions initiales, l’autre pour prendre le temps d’observer leurs conceptions finales. La troisième consigne est une question très ouverte pour éviter toute influence de réponse : « Qu’en penses-tu ? ».
Telle une « vraie » vie de classe, certains élèves ont été absents à une séance mais ont pu rattraper les traces écrites. Concernant le relevé des conceptions, un élève a été absent pour le relevé initial et l’autre absent pour le relevé final. L’effectif pour cette analyse sera donc de 26 élèves.
❖ Pour tester l’hypothèse n°2 : l’approche métacognitive pour déterminer les modalités d’apprentissage notamment via leurs productions orales et écrites tout le long de la démarche d’investigation a été réalisée grâce à un questionnaire. Celui-ci, donné à chacun des élèves, permet d’identifier leurs perceptions d’apprentissage (Annexe IX).
Ce questionnaire va permettre aux élèves de se décentrer et prendre du recul sur ce qu’ils ont appris, comment et à quel moment pour les amener à identifier leurs progrès. Pour éviter tous biais avec l’évaluation sommative, ce questionnaire a été placé juste en amont (Tableau 3).
Pour les deux questionnaires et les deux relevés des conceptions, les conditions étaient préparées. En effet, afin de mettre les élèves en démarche métacognitive, les fiches ne leur ont été données qu’après un temps d’explication de ce moment de réflexion intellectuelle individuelle. Chacune des questions a été explicitée avec l’ensemble des élèves pour lever toute ambiguïté. Puis, il a été demandé un silence complet afin que chacun puisse se concentrer dans les meilleures conditions. Je ne suis pas intervenue pendant ce moment. Ces conditions ont permis aux élèves de s’impliquer personnellement en dehors de mon étayage.
Quand les élèves pensaient avoir fini, je venais observer les productions pour vérifier que je comprenais bien leurs transcriptions. Ainsi pour de très rares élèves j’ai demandé quelques explications avec plus de détails, ou encore pour un élève en grande difficulté d’écriture, j’ai utilisé la dictée à l’adulte.
Méthode d’analyses de données
L’ensemble des données a été transcrit puis analysé par tableur Excel de manière qualitative et quantitative.
Le progrès des élèves a été identifié par différents moyens :
– l’évaluation sommative (Annexe VII)
– la comparaison des conceptions initiales et finales par les élèves et par moi-même permet de mesurer le progrès ressenti et le progrès « réel » des élèves.
– la première question du questionnaire métacognitif « que penses-tu avoir appris ? » a été analysé avec la comparaison précédente pour apporter plus de détails quant aux progrès identifiés.
L’activité métacognitive a été identifiée grâce aux trois autres questions du questionnaire métacognitif qui ont permis de catégoriser les moyens d’apprentissage d’une part et les moyens de s’en rendre compte d’autre part.
Résultats et discussion
Résultats
Retour sur la séquence
L’ensemble de la séquence s’est déroulé sans accroc. Les élèves ont montré une grande motivation tout le long des différentes séances, ils ont notamment été très impatients à l’idée de faire des expériences. Les moments de recueils de données (relevés des conceptions initiales, finales, questionnaires…) ont été des moments que les élèves ont eu l’air d’apprécier : un moment de centration sur eux-mêmes dans le calme absolu. Enfin ils étaient impatients de réaliser l’évaluation sommative et d’avoir leurs résultats !
Les progrès identifiés par l’enseignant
Les progrès des élèves ont pu être déterminés par plusieurs moyens :
❖ Les évaluations formatives :
Tout le long de la séquence elles m’ont permises de me rendre compte des apprentissages qui semblaient être acquis et ceux qui étaient encore fragiles.
Globalement, j’ai pu constater dans chaque séance des progrès notamment pour les élèves qui prennent la parole. En effet cette évaluation passe majoritairement par l’oral, même si certains écrits ou schématisation me permettaient aussi une évaluation du progrès.
❖ L’évaluation sommative (résultats en Annexe VII)
Pour l’ensemble des compétences évaluées, une grande majorité d’élèves a atteint le niveau « acquis » et une minorité de « partiellement acquis » mais aucun « non acquis ». Si on se focalise sur les deux grands objectifs de la séquence :
1/ Connaitre le cycle domestiques de l’eau : 75% des élèves ont atteint l’objectif et 25% l’ont atteint partiellement.
2/ Savoir adopter un comportement responsable vis-à-vis de l’eau : 100% des élèves l’ont atteint.
❖ La comparaison des conceptions initiales et finales par l’enseignant
Au vu des conceptions, tous les élèves ont progressé. Il n’a pas été constaté de petite progression. Il a pu être établi deux niveaux de progrès :
– 8 élèves / niveau moyen, avec au moins deux étapes nouvelles, comme on peut le visualiser ici avec un élève à besoin particulier qui a intégré que l’eau qu’il boit est potabilisée avant d’être stockée dans un château d’eau. La seconde partie du cycle n’a par contre pas été intégré (conception résistante).
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Table des matières
Remerciements
Avertissement
Sommaire
Introduction
1 ère Partie : Apports théoriques et problématisation
1. L’enseignement des sciences
1.1 Généralités
1.2 Les conceptions initiales
1.3 La démarche d’investigation scientifique
1.4 Les productions écrites et orales
1.5 Les évaluations
2. Métacognition
3. Problématique et hypothèses
2 ème Partie : Méthodologie
1. Contextualisation
2. Présentation de la séquence support
2.1 Positionnement de la séquence dans les instructions officielles
2.2 Description
2.3 Déroulé des séances
3. Protocole
3.1 Le recueil de données
3.2 Méthode d’analyses de données
3 ème Partie : Résultats et discussion
1. Résultats
1.1 Retour sur la séquence
1.2 Les progrès identifiés par l’enseignant
1.3 Les progrès identifiés par les élèves
2. Discussion
2.1 Se rendre compte de ses progrès en comparant les conceptions initiales et finales
2.2 Se rendre compte de ses progrès grâce à la mise en mots des pensées par productions orales et écrites mais pas que
Conclusion
Bibliographie
Table des illustrations
Annexes
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