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Sciences de la vie et de la Terre

Travail collaboratif sur le climat en terminale spécialité

09 / 06 / 2015 | Manuella Van Praet | Lydie Desprat

En terminale spécialité, le thème 2 du programme "Enjeux planétaires contemporains-Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l’avenir" permet de faire réfléchir les élèves sur la problématique actuelle du réchauffement climatique, très souvent médiatisée et controversée.
Afin de développer l’autonomie et l’implication des élèves de nos groupes de spécialité, nous avons choisi de traiter ce thème sous la forme d’un projet en lançant un défi aux élèves et en les faisant travailler de manière collaborative.

Contexte et objectifs :

  • Durée : 9 séances de 2 heures en groupes et une séance commune aux 3 groupes lors de l’échange avec une paléoclimatologue.
  • Projet mené avec les trois groupes de terminales spécialité SVT de l’établissement : 2 groupes de 16 élèves et 1 groupe de 9 élèves.
    Le niveau des élèves est très hétérogène et un certain nombre d’élèves a fourni durant l’année très peu de travail personnel (en dehors du temps scolaire), ainsi que durant les séances des 2 premiers thèmes.
    D’où l’idée de leur lancer un défi en travaillant de manière collaborative sur une situation complexe à résoudre afin de développer l’autonomie et l’implication de tous les élèves du groupe classe, tout en réinvestissant les capacités et les attitudes déjà travaillées durant l’année.
  • Problème scientifique : Comment expliquer les conclusions et les prévisions des scientifiques pour le climat de notre planète ?
  • Défi : Produire un cours pour d’autres élèves de Terminale S n’ayant pas la chance de pouvoir suivre un enseignement scientifique les préparant au Baccalauréat.
Capacités évaluées Connaissances construites Attitudes évaluées
.Concevoir un principe expérimental .Mettre en œuvre un protocole expérimental .Présenter les résultats pour les communiquer.
.Exploiter les données obtenues (à l’issue de l’expérience ou à l’issue de la saisie
d’informations de différentes ressources) afin de répondre au problème.
.Communiquer en construisant une production.
-Les bulles d’air contenues dans les glaces permettent d’étudier la composition de l’air durant les 800 000 dernières années y compris des polluants d’origine humaine. La composition isotopique des glaces et d’autres indices (par exemple la palynologie) permettent de retracer les évolutions climatiques de cette période.

-L’effet de serre, déterminé notamment par la composition atmosphérique, est un facteur influençant le climat global. La modélisation de la relation effet de serre/climat est complexe. Elle permet de proposer des hypothèses d’évolutions possibles du climat de la planète notamment en fonction des émissions de gaz à effet de serre induites par l’activité humaine.

-Sur les grandes durées (par exemple pendant le dernier milliard d’années), les traces de variations climatiques importantes sont enregistrées dans les roches sédimentaires. Des conditions climatiques très éloignées de celles de l’époque actuelle ont existé.
.Travailler de façon collaborative .Faire preuve de curiosité, d’intérêt .Faire preuve d’esprit critique
.Travailler en autonomie
.Faire preuve de rigueur

Outils numériques :

  • Utilisation de Padlet (application en ligne présentée dans l’article Créer un mur collaboratif en classe avec padlet ), Mopad (application hébergée par Mozilla mais qui a le même fonctionnement que Framapad présentée dans l’article Travailler à plusieurs mains...), création d’un compte Gmail pour chaque groupe afin d’utiliser les outils du drive (Google doc, Google slides) pour travailler en collaboratif.
    Les élèves ont déjà utilisé ces outils durant l’année lors de TP "classiques".
    Ce sont eux qui ont choisi une Google présentation comme outil pour concevoir leur production collaborative finale et les principaux pad ont été rédigés par leur propre initiative.
  • Utilisation de BYOD [1] :
    • pour la prise de notes lors des échanges avec la paléoclimatologue pour les élèves le désirant
    • en classe pour prendre des photos par exemple lors de l’observation des foraminifères à la loupe binoculaire, pour réaliser des vidéos...

Déroulé des étapes du projet et productions des élèves :

Elles sont présentées dans ce padlet : http://padlet.com/profsvt/lph6o5i5nezq

Quelques détails et remarques sur le déroulé :

  1. Distribution et lecture de la mise en situation, de la consigne et de la grille "évaluation par capacités et attitudes"
  2. Etape 1 : Stratégie de résolution collective
    -Recueil de mots clés sur un padlet (=brainstorming).
    Exemple de padlet : JPEG - 96.6 ko
    -Deux pad ont été réalisés pour élaborer la stratégie de résolution commune : le premier a servi de brouillon où ils mettaient tous leurs idées (brainstorming plus poussé), le deuxième (réalisé après la conférence lors de laquelle ils ont posé leurs questions à la scientifique) a été nécessaire pour y voir plus clair et cadrer davantage leur stratégie collective.
    Extrait d’un Pad (cf padlet productions élèves pour avoir un affichage dynamique) JPEG - 104.5 ko
    -Décision des élèves de se partager le travail afin de tester chaque point de la stratégie collective et de constituer des groupes de travail.
    -Rédaction des stratégies de résolution et des principes expérimentaux pour chaque tâche par chaque groupe de travail (pour certains sur des pad, pour d’autres sur papier ou sur la Google présentation).
    Le professeur dans cette étape est la personne ressource, il débloque les groupes en difficulté par discussion et/ou avec des ressources (coups de pouce). Les élèves au sein des groupes travaillent en collaboratif (discussion pour élaborer une stratégie commune au groupe, planification du travail).
  3. Etape 2 : Mise en oeuvre des principes expérimentaux (=TP atelier suivant la répartition des tâches) et communication des résultats sur la Google présentation commune.
    C’est une phase de travail coopératif pour le groupe classe mais collaboratif au sein des groupes atelier.
  4. Etape 3 : Mise en relation des résultats des différents groupes de travail : phase d’échange entre les groupes et rédaction sur la Google présentation afin de répondre à la situation problème.
    En plus de la phase d’échange orale entre les groupes lors des séances, un Google doc Questions/réponses a été utilisé pour faire avancer la rédaction.
  5. Etape 4 : Construction d’exercices type bac et de leur correction par groupe.
    Chaque groupe construit sur un Google doc ou sur un document Word des sujets type bac-partie 2-exercice 2 à partir d’une banque de documents. Il rédige ensuite la correction.
    Réalisation par les autres groupes des exercices construits puis phase de correction et d’explications orales du sujet par chaque groupe.
    Cette étape a été une phase d’échange très intéressante : les élèves se posaient des questions lorsqu’ils n’avaient pas compris une notion, les autres leur apportaient l’explication.
  6. Phase de collaboration entre les 3 groupes de spécialités de l’établissement.
    Les 3 groupes disposent sur un padlet des 3 productions et peuvent par l’intermédiaire d’un pad, poser des questions et/ou faire des critiques constructives. Il leur a été demandé d’apporter des conseils ou solutions lorsqu’une critique a été formulée. En retour, les autres groupes peuvent leur répondre et modifier s’ils le désirent leur production afin de l’améliorer ou de la compléter.

Bilan :

  • Sur les outils numériques utilisés :
    • un travail simultané à plusieurs utilisateurs sur un seul fichier est possible, les productions restent accessibles à tous partout (dès que l’on a une connexion internet) permettant ainsi le travail et son suivi à distance, les interactions et les rétroactions entre eux et avec le professeur durant toute la durée du projet sont possibles
    Le plus de Google slides ou Google doc est l’ insertion possible d’images, de liens... dans les fichiers créés et leur téléchargement en formats divers (pptx, pdf...).
    •motivation, autonomie et implication plus importantes lorsqu’ils peuvent utiliser leur propre matériel numérique (téléphone portable, tablette...).
  • Sur le projet :
    •Les élèves, qui s’impliquent peu lors de séances de TP "classiques", se sont davantage impliqués, car ils se sont sentis obligés de le faire pour faire avancer le projet groupe. Ces élèves sont souvent aussi des élèves en difficulté, ce qui a permis au professeur de leur consacrer plus d’aide que d’habitude, étant donné que les autres élèves se sont davantage entraidés entre eux. Ils ont été aussi davantage motivés, ayant vu que leurs idées servaient et étaient conservées dans la stratégie de résolution collective et dans la production finale. Le professeur a parfois dû joué le rôle de régulateur (ou d’arbitre) lors de ces phases d’échange entre ces élèves et les bons élèves du groupe. Les bons élèves ne leur faisant pas toujours confiance.
    • Ce type de travail s’est révélé assez difficile pour les bons élèves qui ont alterné entre des phases où ils étaient très motivés (phase de TP Atelier et communication des résultats) et des phases de découragement où ils se sentaient un peu perdus (phase de collaboratif groupe entier) ; ils devaient aussi accepter la discussion ou les questions des autres sur leur travail. Ces phases de travail ont été perturbantes pour eux. Une autre inquiétude a été, pour un grand nombre d’entre eux, la préparation au Bac (ECE et écrit). Il a fallu que le professeur les rassure en leur disant qu’il vérifiait ce qu’ils faisaient et que leur production collective contenait toutes les notions nécessaires. L’étape de réalisation et de correction des exercices type bac construits les a aussi rassurés.
    Les élèves ont eu du mal à planifier et à organiser leur travail. Le professeur a dû intervenir pour poser des dates butoirs. Il a parfois dû prendre la posture "de leader" (aucun élève n’ayant pris ce rôle) en demandant aux élèves de faire le point par rapport à leur avancée et leurs difficultés, puis de les pousser à reformer de nouveaux groupes "mixtes" (constitués de membres appartenant à des groupes différents au départ), renforçant ainsi la collaboration entre eux.
    • Un des points très positif mis en en évidence suite à la réalisation des exercices type bac est que les élèves ont compris et retenus les notions essentielles du thème. Les ayant construites entièrement, ils ont davantage fait de nombreux liens entre les différentes notions, ce qui n’était pas forcément le cas les années passées, lors d’un enseignement plus classique de ce thème.
    Côté professeur :
    Anticiper est absolument nécessaire. Le professeur est une personne ressource : il apporte de l’aide pour débloquer (documents "coup de pouce" ou explication orale ou notion de connaissance) de manière individuelle ou pour le groupe. Certaines séances ont été denses notamment lorsque le travail a été réparti car il a fallu apporter du soutien et vérifier l’avancée de tous les groupes. Mais le fait que le professeur ne soit pas disponible tout de suite oblige les élèves à échanger davantage entre eux (entraide "forcée") et à développer leur autonomie.
    L’implication du professeur pour motiver et valoriser le travail des élèves est très importante lorsque certains élèves doutent et se découragent.
    Pour le bon déroulement du projet, il est indispensable que les élèves aient un cadre, qui ici est posé par la grille d’évaluation et d’auto-évaluation critériée (les élèves ont travaillé déjà avec ce genre de grille durant l’année en SVT).
    Le professeur doit aussi accepter l’idée qu’il ne contrôle pas tout comme lors de séances de TP "classiques" cadrées et qu’il doit faire confiance à ses élèves. Une des difficultés rencontrée est l’équilibre entre "je les laisse patauger ou j’interviens".
    Deux semaines supplémentaires auraient été nécessaires, les séances de 2 heures n’ont parfois pas suffi et les élèves devaient finir à la maison pour avancer. De plus, certains n’ont pas fourni le travail personnel nécessaire, d’où quelques discussions houleuses entre eux et un retard dans l’avancée de la production collective. Néanmoins, d’un point de vue général, les élèves qui n’avaient jamais fourni de travail personnel durant l’année ont fini par le faire suite à ces discussions. Les élèves studieux et d’un bon niveau n’ont pas réalisé le travail de ces élèves, mais les ont aidés et les ont obligés à se mettre davantage au travail.

[1BYOD (ou BYOT) est l’acronyme de l’expression anglophone « Bring your own device/technology ». Plusieurs traductions francophones ont été proposées, telles que : AVAN (« Apportez votre appareil numérique »), PAP (« Prenez vos appareils personnels ») ou AVEC (« Apportez votre équipement personnel de communication »).

 

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