Recherche et innovation pour l'enseignement des sciences physiques

Le GRIESP aborde la transmission des valeurs de la République en physique-chimie par la pratique pédagogique (exemple : développer la sensibilisation à l’égalité filles-garçons), les démarches scientifiques (exemple : distinguer savoirs scientifiques et croyances) et l'intégration aux concepts de physique-chimie (exemple : produire de l'énergie propre).

Le texte d'introduction présente :

1. Un rappel des valeurs fondamentales de la République ;
2. Comment les compétences de la démarche scientifique participent à la construction des futurs citoyens ;
3. Les ressources.

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Le GRIESP aborde la thématique de la prolongation hors du temps scolaire de la formation expérimentale des élèves. Il s'agit de montrer comment il est possible de renforcer les compétences expérimentales des élèves par une articulation entre le temps de formation expérimentale indispensable en classe et une activité, en amont ou en aval, réalisée à distance par les élèves.

Il propose des séquences pédagogiques pour le collège, avec un accent mis sur le changement climatique et le développement durable, pour le lycée général et technologique et le lycée professionnel, en lien avec les nouveaux programmes de lycée.

Le texte d'introduction présente :

1. Leviers et points de vigilance d’un enseignement hybride ou à distance, en particulier pour un enseignement expérimental ;
2. Articulation présentiel/distanciel ;
3. Accompagnement des élèves lors d’un enseignement hybride ou à distance.

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Ces travaux du GRIESP étudient une notion, une loi à partir d’un contexte historique à même de motiver les élèves, et font de l’histoire de ce concept un outil pour renforcer les apprentissages, en acceptant que le cheminement proposé ne reproduise pas forcément le déroulé historique. C’est aussi l’occasion de discuter la notion de modèle, telle qu’on l’entend en physique-chimie et qui apparaît comme un marqueur fort des nouveaux programmes.

Le texte d'introduction présente :

1. L’histoire des sciences, un outil pédagogique pour l’enseignement de la physique-chimie ;
2. L’histoire des sciences dans les nouveaux programmes de physique- chimie du lycée ;
3. Les travaux du GRIESP en lien avec l’histoire des sciences.

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Ce travail sur la thématique de l’oral a deux objectifs, celui de développer les compétences orales des élèves dans le cadre des enseignements de physique-chimie, du collège au lycée, et celui de favoriser les apprentissages en physique-chimie grâce à une pratique plus explicite de l’oral.

Des exemples d'activités orales sont proposées pour préparer plus spécifiquement au Grand oral, en particulier aux premier et deuxième temps de l'épreuve.

Le texte d'introduction sur les activités orales pouvant être mises en œuvre au lycée présente :

1. Des activités orales pouvant être mises en œuvre régulièrement en classe
2. Un type d’activité pour préparer les élèves à l’argumentation et à l’interaction : le débat
3. Des présentations orales lors de la réalisation des projets
4. Des concours scientifiques permettant de développer la communication orale et l’argumentation

Le texte d'introduction sur la place de l'oral dans la formation à la démarche de projet en physique-chimie présente :

1. Projet et démarche de projet
2. Éléments de méthodologie d’une démarche de projet
3. Mise en œuvre et conduite de projet
4. Évaluation du projet et de la démarche
5. Exemples de projets

Le texte d'introduction sur l'oral, enjeu d'apprentissage en physique-chimie et enjeu d'apprentissage en soi présente :

1. Contexte et enjeux du travail sur l’oral ;
2. Quelques éléments sur la didactique de l’oral ;
3. Situations, en classe et hors la classe ;
4. Exemples d'activités de mises en œuvre avec les élèves.

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Les ressources élaborées par le GRIESP ont essentiellement pour but de proposer sans dogmatisme excessif une initiation aux enjeux des incertitudes de mesure sans rentrer dans les détails mathématiques qui seront éventuellement développés dans l’enseignement supérieur.
Ces ressources permettent de sensibiliser les élèves, à partir d'exemples simples, démonstratifs et attrayants à la variabilité des valeurs obtenues lors de séries de mesures. Celles-ci, obtenues par exemple dans le cadre d’expériences collectives de classe et dans des contextes disciplinaires authentiques, pourront être exploitées et analysées par les élèves.
La progressivité des apprentissages du cycle 4 à la classe de terminale est mise en avant, permettant la réactivation des connaissances travaillées antérieurement.

Les douze activités présentées sont organisées selon un plan thématique articulé autour de questions :

1. Comment estimer la variabilité d’une grandeur physique par une approche statistique ?
2. Comment tester une loi ?
3. Comment évaluer une incertitude-type par une approche autre que statistique ?
4. Comment évaluer une incertitude-type à l’aide d’un microcontrôleur ?
5. Comment évaluer les incertitudes-types composées à l’aide d’une simulation numérique ?

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Ces ressources explorent l'intérêt de la programmation dans l'enseignement de la physique-chimie. Leur objectif n'est pas la formation des élèves à l'informatique, mais l'utilisation de leurs compétences dans ce domaine pour l'acquisition de connaissances et de compétences en physique-chimie. Des fiches synthétiques sur les différents environnements logiciels utilisés présentent leurs intérêts et leurs spécificités, proposent des liens de téléchargement et vers des ressources pour se former. Des fiches thématiques explorent des pistes d'activités accompagnées d'exemples de programmation et déclinées dans différents environnements logiciels.

Le texte d'introduction présente :

• Pourquoi et comment ?
• Documents et ressources disponibles
• Environnement informatique

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