Contacts : Isabelle Girault et Eric Sanchez   Equipe Eric Sanchez, EducTice, INRP Gilles Baudrant (lycée M. Curie, Echirolles), Martine Biau et Réjane Monod-Ansaldi (lycée C. Bernard, Villefranche sur Saône), Daniel Devallois (lycée, St Julien-en-Genevois), Cédric d'Ham, Isabelle Girault, Viviane Guéraud, Patricia Marzin, Muriel Ney, Claire Wajeman, Gwenda-Ella Chapel (LIG, Grenoble), Erica De Vries ( Laboratoire des Sciences de l'éducation, Grenoble)

Partenariat

EducTice, LIG (Grenoble 1), Laboratoire des Sciences de l'éducation (Grenoble 2)

Objectifs

L'apprentissage de et par la démarche expérimentale est actuellement fortement encouragée dans toutes les disciplines scientifiques, tant au niveau du lycée qu'au niveau universitaire. Cependant, l'étape clé que constitue l'étape de la conception du protocole dans le processus expérimental, est souvent mal identifiée et peu exploitée dans l'enseignement. Elle est également peu étudiée en tant que telle.

Les questions de recherche portent sur :

• l’étude des usages dans les activités de travaux pratiques, pour identifier les éléments existants de conception de protocoles dans les TP courants de sciences expérimentales. Caractérisation et modélisation d'un protocole expérimental et de sa conception pour les différentes disciplines expérimentales ;
  
• la détermination de la place que peut prendre une activité structurée de construction du protocole, et la manière dont elle va pouvoir s'insérer dans les pratiques existantes. Par la recherche des invariants et les caractéristiques propres aux protocoles expérimentaux dans chaque discipline, nous cherchons à voir dans quelle mesure il est possible de rendre homogène la démarche au niveau des différentes disciplines expérimentales (Biologie, Chimie, Physique, Sciences de la Terre) ;
  
• les soutiens que l’on peut ou que l’on doit apporter aux apprenants (guidage et aides) dans une tâche de conception de protocole ?
  

Ces recherches seront concrétisées, mais aussi supportées par la conception d'un Environnement Informatique pour l'Apprentissage Humain. Outre le guidage des apprenants, il doit permettre de soutenir les enseignants, et être capable de s'insérer dans les pratiques expérimentales actuelles.

Programme de réalisation

Etape 1 : juin 2005 – janvier 2006

Etude des usages en travaux pratiques de sciences expérimentales, avec et sans TICE : recherche des conditions de généralisation des pratiques de construction de protocole

Etape 2 : février 2006 à janvier 2007

Création et étude de situations de classes : TP insérant la construction de protocole

Etape 3 : février 2007 à décembre 2007

Quelle structure proposer pour un EIAH ? (réalisation non incluse)

Bibliographie d'appui

C. d’Ham, M. Ergun, I. Girault, P. Marzin, E. Sanchez (2005) Construction d’un protocole expérimental avec un logiciel dédié : apprentissages visés et difficultés rencontrées par les élèves. Quatrièmes rencontres de l’ARDIST, Lyon, France 12-15 octobre 2005, e-book pp 117-124

P. Marzin., C. D'Ham., E. Sanchez.., (2007) How to scaffold the students to design experimental procedures? A proposition of a situation experienced by 108 high-schools students. ESERA Congress.

P. Marzin., I. Girault., C. Wajeman., C. D'Ham., E. Sanchez.., (2007) L’utilisation d’un arbre des tâches pour concevoir et analyser des situations d’apprentissage en travaux pratiques, intégrant la conception de protocole expérimental par les élèves : trois T.P. expérimentés en géologie, chimie et physique. V^èmes rencontres de l’ARDIST.

P. Marzin., I. Girault, C. Wajeman, C. D’Ham, E. Sanchez. (2007) L’utilisation d’un arbre des tâches pour concevoir et analyser des situations d’apprentissage en travaux pratiques, intégrant la conception de protocole expérimental par les élèves : trois T.P. expérimentés en géologie, chimie et physique. Cinquièmes rencontres de l’ARDIST.

P. Marzin, G. Baudrant, M. Biau, M. Ergun, I. Girault, C. d’Ham, E. Sanchez (2005) La construction de protocole de travaux pratiques de chimie à l’aide d’un logiciel : quels apports pour les apprentissages ? Bulletin de l’Union des Physiciens, 99, 991-1009

Monod-Ansaldi, R., Sanchez, E., Biau, M. (2009) Une formation initiale sur la conception de protocole par les élèves : pluri-disciplinarité, travail collaboratif et mise en situation pour travailler une étape clef de l’investigation scientifique. Journées STEAM, IUFM de Grenoble.

C. Wajeman, I. Girault, C. d'Ham, M. Ney, E. Sanchez (2005) Analysing experimental design tasks in scientific labwork. ESERA 2005 : contributions of research to enhancing students' interest in learning science, Barcelona, Spain, August 28 - September 1, 2005, e-book pp 1233-1236.