TraAM Classes inversées 2016-2017

Météorologie au collège en classe inversée - Cycle 3 ELEA, vidéo, BRNE cycle 3 : digithèque BELIN, Données publiques Météo France, PureView

Parcours en pédagogie inversée réalisé, autour de la météorologie, sur la plateforme ELEA, en utilisant la BRNE, pour étudier quelles sont les manifestations d’une dynamique externe sur Terre et si elles représentent un danger pour les populations.


- Liaison avec le programme et place dans la progression
- Problème à résoudre et extrait du parcours
- Notions, savoir-faire, compétences
- Outils numériques et ressources

- Déroulement de la séquence
- Retour des impressions des élèves
- Analyse et évaluation du dispositif

Professeur expérimentateur

  • LEGLISE-BLANCHARD Nicolas

LIAISON AVEC LE PROGRAMME
Niveau concerné Cycle 3 (6ème) / élèves d’U.L.I.S.
Partie du programme : La planète Terre, les êtres vivants dans leur environnement
PLACE DANS LA PROGRESSION
La Terre, planète active : Les phénomènes météorologiques.
MOTIVATION DU CHOIX DE LA SÉQUENCE À INVERSER
Séquence pour laquelle les élèves avaient montré un intérêt lors de la présentation du programme en début d’année.
Recours à de nombreux supports numériques à exploiter en amont des cours.
Volonté de changement.

PROBLÈME À RÉSOUDRE
Quelles sont les manifestations d’une dynamique externe sur Terre ?

Représentent-elles un danger pour les populations ?

NOTIONS, COMPÉTENCES
Notions Extrait du B.O. 2015 :

Relier certains phénomènes naturels (tempêtes, inondations, tremblements de terre) à des risques pour les populations.

Phénomènes traduisant l’activité externe de la Terre : phénomènes météorologiques et climatiques ; événements extrêmes (tempêtes, cyclones, inondations et sécheresses...).

Les conditions météorologiques correspondent au temps qu’il fait en un lieu donné à un moment précis.
Le temps qu’il fait dépend de plusieurs paramètres : températures, pression atmosphérique, humidité de l’air, insolation, etc qui sont enregistrés par des instruments dans une station météorologique. Selon ces paramètres, des phénomènes météorologiques peuvent survenir (nuages, précipitations, neige…).
Chaque région du monde peut connaître des phénomènes météorologiques et/ou climatiques extrêmes souvent à l’origine de risques graves pour les populations. Ces phénomènes traduisent une importante activité externe de la Terre.
Savoir-faire Adopter un comportement éthique et responsable :
- Relier des connaissances acquises en sciences et technologie à des questions de santé, de sécurité et d’environnement.
- Mettre en œuvre une action responsable et citoyenne, individuellement ou collectivement en milieu scolaire.
Pratiquer des démarches scientifiques :
- Concevoir et réaliser un protocole expérimental.
- Interpréter un résultat et en tirer une conclusion.
S’approprier des outils et des méthodes :
- Faire le lien entre la mesure réalisée, les unités et l’outil utilisé.
- Organiser seul ou en groupe un espace de réalisation expérimental.
- Réaliser un graphique.
Pratiquer des langages :
- Rendre compte des observations, expériences, hypothèses, conclusions en utilisant un vocabulaire précis.
- Exploiter un document constitué de divers supports.
- Expliquer un phénomène à l’oral ou à l‘écrit.
Compétences Principalement :
- Pratiquer une démarche scientifique afin de comprendre un phénomène météorologique.
- Collaborer dans la recherche d’informations et dans la réalisation d’une production commune.
ACTIVITÉ (l’expérience du nuage dans la bouteille) 
Durée :
- 20 minutes en amont de la séance en classe.
- 1 heure pour le TP réalisé en classe.
- 15 minutes en retour à la maison.
Total : 1h35
Coût : 2 euros par classe (pour l’achat d’allumettes) sans compter les plaques chauffantes et les béchers ou la bouilloire. Les bouteilles peuvent être apportées par les élèves. Sécurité :
- Veillez à ce que l’eau ne bout pas (risque de brûlures et des déformations des bouteilles).
- Utilisation d’entonnoirs pour remplir les bouteilles avec l’eau chaude.
- Utilisation de gants anti-chaleur lors de l’usage des béchers et des plaques chauffantes.

OUTILS NUMERIQUES ET RESSOURCES
Pour ce parcours j’ai utilisé :
-  Parcours ELEA

Sauvegarde parcours :
Sauvegarde parcours ELEA Météorologie


- BRNE cycle 3 : digithèque BELIN


- Données publiques fournies par Météo France https://donneespubliques.meteofrance.fr/

- Site PureView (avant export vidéos)

- fiche méthode « Tracer un graphique » (fichier joint)

Déroulement global de la séquence

Présentation parcours 6ème 2
Présentation parcours 6ème 2
Présentation parcours 6ème 3

Déroulement détaillé de la séquence

Durant ce parcours il y a plusieurs phases de travail à la maison ou en classe. Le travail fait en distanciel peut parfois se faire seul ou de façon collaborative. Certaines phases de travail sur la séquence n’ont pas fait l’objet d’un travail spécifique après la classe.

1ère phase :

Avant la classe

Visionnage d’un bulletin météorologique afin de faire ressortir des termes relatifs à la météorologie. Le choix du bulletin météorologique permet de partir d’une situation du quotidien qui mobilise l’ensemble des élèves de la classe. La quantité de termes ou de possibilités de participation est un facteur motivant pour les élèves. Cela est particulièrement vrai pour les élèves en difficulté.
Le recueil des conceptions initiales dans la phase de discussion permet de valoriser chaque intervention afin de faire un premier point au début du chapitre.
Pour les élèves les phénomènes météorologiques les plus simples sont expliqués. Ils expliquent facilement pourquoi il neige en hiver et pas le reste de l’année (ils associent aisément le changement d’état de l’eau en fonction de la température). Mais, ils n’arrivent pas à expliquer l’origine des précipitations sous quelque forme que se soit, tout comme l’origine du vent. Ceci m’a amené à imaginer l’expérience sur le nuage dans la bouteille.

Pendant la classe

En classe le visionnage de la vidéo permet de récapituler leurs conceptions et au travers du bulletin il est possible de rendre concret les travaux futurs qui porteront sur le graphique (au travers des courbes de températures), l’expérimentation au travers du travail sur la formation des nuages, et le travail collaboratif autour des inondations qui clôturera la séquence.
Afin de motiver les élèves il est important d’articuler au mieux les activités autour de ces conceptions et revenir sur ces conceptions à la fin des activités pour valider ou invalider et corriger des conceptions erronées.

2ème phase :

Avant la classe

Jeu d’appariement permettant de relier les différents paramètres à mesurer et les instruments de mesure.
Exercice appariement {GIF}
A cela s’ajoute un exercice de lecture de cartes. Cela permet de préparer la compréhension des cartes du bulletin météorologique et de d’amorcer le travail sur la compréhension des phénomènes climatiques.
Exercice lecture de carte météorologique {GIF}

Pendant la classe

En classe l’exercice est corrigé et un travail sur des cartes météorologiques tirées des données publiques de Météo France. Il est possible de former plusieurs groupes de travail afin de favoriser la collaboration. Chaque groupe travaillant sur un type de données (pression atmosphérique, vents, températures,…). Une présentation du travail par les groupes en utilisant un TNI ou en le projetant au tableau permet aux élèves de se mettre dans la peau des présentateurs météo.

3ème phase :

Avant la classe

Travail préparatoire sur le graphique. La lecture de la fiche méthode associée ou non à un exercice de type « pas à pas » permet de donner aux élèves la démarche nécessaire à la réalisation de graphiques dont l’établissement permet de discuter des termes récurrents des bulletins météorologiques comme « les normales de saison ».

Fiche méthode : graphique

Pendant la classe

Séance dédiée à la méthodologie permettant de construire un graphique et de l’exploiter. La lecture préalable de la fiche méthode permet de dégager du temps. Il est intéressant de tracer les courbes des températures minimales et maximales de chaque mois afin d’expliquer l’expression « normales de saison » entendue lors de chaque bulletin météorologique.

Après la classe

Réalisation d’un graphique comme exercice d’application.

4ème phase :

Avant la classe

En partant de leurs conceptions initiales et de leurs difficultés à expliquer l’origine des phénomènes météorologiques j’ai choisi de les faire travailler sur une expérience simple dans sa réalisation même si son exploitation et la compréhension de l’ensemble des phénomènes en jeu correspond davantage au cycle 4.
Le visionnage de la vidéo (sans explication) montrant une expérience permettant de recréer un nuage dans une bouteille doit amener les élèves à essayer de comprendre ce qui est fait au regard des images, de ce qu’il faut comme matériel et de ce qu’il faut faire pour réaliser cette expérience. (Certains élèves vont probablement la réaliser chez eux par eux-mêmes).

Vidéo expérience "Un nuage dans une bouteille"

Pendant la classe

Les élèves dressent la liste du matériel et rédigent le protocole permettant de réaliser l’expérience. Puis, ils la réalisent. Les élèves qui l’auront déjà réalisée pourront aider leurs camarades. Cette expérience étant simple à réaliser il est possible sur le temps restant de la séance de laisser les élèves proposer des expériences dans lesquelles ils modifient un paramètre de l’expérience (refaire l’expérience avec de l’eau froide, sans allumette, sans boucher la bouteille). Ceci leur a permis de comprendre pourquoi utilise-t-on de l’eau chaude, ce à quoi sert l’allumette... Cette séance fait la part belle à l’expérimentation. Ainsi, en fin de séance chaque élève avait pu faire 3 à 4 expériences.

Après la classe

Réalisation d’un compte-rendu écrit de l’expérience. A l’avenir ce compte-rendu pourrait être rédigé et envoyé par e-mail ou déposé dans un dossier à destination de l’enseignant. Il serait même possible sur une séance aménagée (1h30) de leur faire réaliser le compte-rendu sous la forme d’une vidéo réalisée en groupe.

5ème phase :

Avant la classe

La consultation d’un bulletin météorologique diffusé pendant les inondations permet de mobiliser les élèves autour d’un événement qui a affecté la région lors du printemps dernier.
Le travail collaboratif de recueil d’informations et de documents relatifs aux inondations permet de mutualiser ces ressources et de rendre le travail de chacun indispensable à la réussite de tous.
Activité inondations {GIF}

Pendant la classe

Séance réalisée en salle informatique à partir des documents réunis par les élèves. Les élèves ont travaillé sur des affiches (formées à partir de feuilles A4). Certains document étaient imposés comme un extrait de carte de la commune faisant apparaître les cours d’eau ou retenues d’eau susceptibles de déborder et de provoquer une inondation. Il est possible de faire collaborer les élèves sur une même affiche ou de leur faire réaliser une affiche chacun.
Affiche 1 {PNG}
Affiche 2 {PNG}
Affiche 3 {PNG}

Après la classe

Discussion autour des travaux réalisés (confrontations, explications argumentation dans le but de travailler l’esprit critique (pourquoi cette affiche répond le mieux aux attentes ?)) et exposition des affiches dans le couloir de l’aile de Sciences.

RETOUR DES IMPRESSIONS DES ÉLÈVES

A la suite du chapitre un questionnaire a été proposé aux élèves afin qu’ils puissent faire part de leurs impressions sur les intérêts et limites du chapitre proposé. Tous les élèves de la classe de 6ème Persée ont répondu aux questions. Les résultats sont positifs et témoignent d’un intérêt pour la pédagogie inversée, qui au-delà de proposer le cours sous une forme différente qui change de la routine pédagogique classique, permet d’inclure davantage l’élève dans le processus de construction et d’appropriation des savoirs.

Questionnaire travail préparatoire

Plus de la moitié des élèves reconnait que la motivation a été plus grande lors du TP en classe grâce au travail réalisé à distance avant la séance. La compréhension du travail à réaliser est aussi un aspect mis en valeur par la pédagogie inversée car un tiers des élèves questionnés a tenu à le souligner. Pour les très bons élèves, très à l’aise avec les notions et avec des savoir-faire déjà très bien maîtrisés, le travail préalable ne leur a pas semblé utile pour la réalisation du TP.

Questionnaire collaboration
La collaboration dans la réalisation de la séance de TP (le nuage dans la bouteille) a été accueillie très positivement par les élèves qui la jugent motivante (pour 46% d’entre eux) et nécessaire (19% d’entre eux). Il est à noter que les élèves de cette classe collaborent très bien et ceci quel que soit le type d’activité proposé.
Les quelques élèves qui n’ont pas trouvé d’utilité à la collaboration sont ceux qui n’ont eu aucune difficulté pour accomplir le travail demandé. Dans ce cas, l’apport des autres élèves ne leur a pas semblé utile mais, et c’est un axe de travail à revoir à l’avenir, il ne leur a pas semblé que leur apport aurait pu être utile aux autres !

Questionnaire collaboration affiches
Les scores révélés par ce questionnaire sont concordants avec ceux du précédent. Néanmoins, la part supérieure des élèves qui ont trouvé la collaboration nécessaire s’explique par le fait que la maîtrise de l’outil informatique est hétérogène chez les élèves de 6ème. Aussi, la collaboration a été soutenue autant pour des questions de fond que de forme.

Questionnaire chapitre en pédagogie inversée
76% des élèves ont eu un ressenti positif par rapport à la pédagogie inversée expérimentée sur le chapitre. La motivation est une plus-value indéniable de la pédagogie inversée. Deux élèves ont été déstabilisés par cette autre façon de travailler ou par le recours à l’usage informatique. Les élèves n’ayant pas trouvé d’apport supplémentaire par rapport à la pédagogie classique sont ceux qui sont le plus en réussite.
Les résultats des élèves lors de ce chapitre sont meilleurs que ceux obtenus par la même classe et avec la plupart des mêmes savoir-faire évalués dans des séquences antérieures et postérieures à la séquence en pédagogie inversée.

Questionnaire perspective pédagogie inversée
Plus de 84% des élèves de la classe ont répondu être favorables à un recours systématique à la pédagogie inversée ce qui traduit la réussite de l’expérimentation entreprise. Néanmoins, la séquence a été choisie parce qu’elle se prêtait peut-être plus que d’autres à cette expérimentation et cela, associé à l’aspect nouveauté de la séquence, induit un biais certain dans la valeur de leur retour.

ANALYSE ET ÉVALUATION DU DISPOSITIF
Plus-values dégagées Plusieurs avantages à ce dispositif :
- La motivation des élèves est meilleure sur des cours qui gagnent en interactivité.
- Le travail réalisé en amont permet aux élèves qui ont besoin de temps pour remobiliser leurs connaissances ou pour réaliser une tâche de pouvoir produire un travail personnel plus fourni.
- De plus, ce travail, surtout quand il est collaboratif, permet de valoriser l’élève. Chacun apporte quelque chose.
- La ludification permise par le moodle ELEA, comme l’utilisation de supports numériques permettent de faire des SVT autrement. L’outil informatique nous offre des ressources et des perspectives que l’on peut proposer à nos élèves.
Difficultés rencontrées Certains aspects ont pu poser quelques problèmes :
- L’utilisation de l’outil informatique, surtout avec des élèves de 6ème qui n’y sont pas habitués, requiert une séance de prise en main.
- Au collège, l’accès à la salle informatique n’est pas toujours simple. Aussi la programmation de cette séquence peut être compliquée. Dans ce cas, il faut privilégier les activités les plus dépendantes de l’outil informatique.
- Même s’il est notable que la motivation de la classe est supérieure avec ce type de pédagogie et que certains élèves habituellement en difficulté ou passifs se sont montrés plus impliqués et plus appliqués, il est difficile de les garder motivés pour chaque activité. L’accès à Internet ou à un support numérique n’étant pas aisé pour chacun de nos élèves, il faut pouvoir adapter certaines activités. Le travail avec le professeur documentaliste est une possibilité.
Pistes d’amélioration Afin de parfaire le dispositif on peut :
- Travailler avec le professeur documentaliste me semble très intéressant. Tout d’abord car il peut intervenir durant un travail en salle informatique en travaillant la méthodologie de recherche critique de l’information et en insistant sur le respect de la propriété intellectuelle lors de ces recherches. Cela peut permettre également aux élèves (notamment ceux qui n’ont pas Internet chez eux) de se rendre au CDI pour poursuivre ou anticiper le travail en classe tout en étant accompagnés par le professeur documentaliste.
- L’activité portant sur la compréhension des phénomènes météorologiques a donné envie aux élèves de réaliser eux aussi cette expérience en se filmant, et en détaillant le matériel nécessaire et en expliquant chaque étape. Le manque de recul et la réservation des tablettes par un autre collègue ne m’a pas permis de programmer cela, mais c’est une piste d’amélioration future. Attention toutefois à les sensibiliser à tout ce qui a trait au respect et à la protection de leur identité numérique, surtout si cette vidéo est envoyée ou partagée.
- E.P.I. : Il est possible de créer un E.P.I. autour de la météo en associant les SVT (en gardant les objectifs d’apprentissages définis ici), les arts plastiques (dessins, maquettes, photographies… autour des phénomènes météorologiques), l’éducation musicale (chants, morceaux ou jeux de percussions matérielles ou corporelles figurant un orage…), les langues vivantes (présenter un bulletin météo par exemple…), le français (étude du chapitre 21 du tour du monde en quatre-vingt jours de Jules Verne par exemple).

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