Professeur(s) expérimentateur(s)

– AMIEL Julie, Collège Jean Jaurès (Clichy)
– LEGLISE-BLANCHARD Nicolas, Collège Robert Doisneau (Itteville)

LIAISON AVEC LE PROGRAMME
Niveau concerné	Cycle 4 / 3ème
Partie du programme :	Nutrition des organismes

PLACE DANS LA PROGRESSION
B.O. 2015 Le vivant et son évolution -> Mettre en relation différents faits et établir des relation de causalité pour expliquer la nutrition des organismes.

MOTIVATION DU CHOIX DE LA SEQUENCE A INVERSER
Possibilité de développer la collaboration et l’interdépendance dans la réalisation d’une production commune. Possibilité pour les élèves de préparer l’activité classe en amont pour mieux en cerner les objectifs et fournir un travail plus efficace lors de la séance.

PROBLEME A RESOUDRE
Comment les micro-organismes peuvent-ils influencer la nutrition des organismes vivants ?

NOTIONS, SAVOIR-FAIRE, COMPETENCES
Notions	Nutrition et interactions avec des micro-organismes
Savoir-faire	Mettre en œuvre un protocole expérimental. Extraire des informations de documents et les mettre en relation pour répondre à un problème. Présenter son travail à l’oral et argumenter. Représenter ses résultats sous la forme demandée.
Compétences	Collaborer dans la réalisation de l’expérience. Collaborer et interagir dans l’explication de ses résultats.

Cadre de référence des compétences numériques (CRCN)
Communication et collaboration	Collaborer Interagir
Création de contenus	Adapter les documents à leur finalité
Environnement numérique	Évoluer dans un environnement numérique
Protection et sécurité	Protéger les données personnelles et la vie privée

ACTIVITE
Durée : – 30 minutes de travail préparatoire avant la séance – 1 heure en classe pour le TP – 30 minutes après la séance pour finaliser les affiches – 1 heure pour la mise en commun et la réalisation d’une carte mentale bilan – 15 minutes après la classe pour écrire le bilan et consulter les ressources pour aller plus loin

Outils numériques et ressources

Outils : – SWAY Nutrition des organismes (application incluse dans la suite Microsoft Office qui vous permet de créer et de partager facilement des rapports interactifs, des récits personnels, des présentations, etc) – Environnement Numérique de Travail des établissements – "Frise chronologique" de l’ENT ou Mindmeister pour créer des cartes mentales – Tablettes du Conseil Départemental Ressources "papier" : – Fiches ateliers – Schéma fonctionnel à compléter Ressources numériques : – Ressources Maskott (Ressources BRNE) – Vidéos Symbiose et Mycorhize

 Déroulement global de la séquence

 Déroulement détaillé de la séquence

La séquence s’articule autour du document SWAY Nutrition des organismes qui sera complété et enrichi au fur et à mesure de l’avancée du travail de la classe.

Avant la classe

Les élèves se rendent sur le SWAY afin d’y trouver des ressources (vidéos, documents) nécessaires pour compléter un schéma fonctionnel sur le "cycle de la matière organique" leur permettant de faire le point sur les acquis antérieurs concernant la nutrition des organismes vivants (notions de producteurs primaires et secondaires et origine de la matières organique chez chacun d’eux, cycle 3).

Afin d’aborder les notions qui seront vues dans l’activité classe, les élèves peuvent consulter deux vidéos : une leur présentant la symbiose et une autre plus particulièrement la mycorhize.

Pendant la classe

Au retour en classe, une mise en commun est faite sur le travail que les élèves devaient réaliser à distance.
Le schéma fonctionnel est ainsi complété et corrigé rapidement au tableau.

Au-delà de la fonction de rappel, cela permet de mettre en avant l’aspect curriculaire des programmes et des apprentissages : des notions ont été acquises au cours des années précédentes, et elles sont enrichies.
Cela permet également de faire réfléchir les élèves sur le rôle des engrais ajoutés aux cultures de végétaux et de réfléchir à la façon de les remplacer naturellement. C’est une façon de traiter du développement durable.

Les élèves sont ensuite répartis par groupes de 4 élèves autour de 4 ateliers.
L’objectif est, pour chaque atelier, de réaliser une affiche, comportant un court texte et un schéma fonctionnel complété, qui répond au problème : Comment les micro-organismes permettent-ils une meilleure nutrition ?

Pour chaque atelier, les élèves disposent d’une fiche dont les ressources sont issues du manuel HATIER 2017 (pour les ateliers 2 et 3) et du site Le web pédagogique (pour l’atelier 4) :

Atelier 1 : Association plante/bactéries (rhizobium) :

Atelier 2 : Association animal/micro-organismes (termite) :

Atelier 3 : Association plante/champignon (mycorhize) :

Atelier 4 : Association animal/micro-organismes (mammifère) :

Ainsi que du schéma fonctionnel à compléter et/ou à adapter :

En plus de ces fiches, les élèves peuvent consulter les ressources du SWAY dans la partie "Activité". Ces ressources sont toutes issues de la BRNE : les vidéos et photos ont été téléchargées puis intégrées au SWAY.

La constitution des groupes et le sujet attribué peuvent permettre de faire de la différenciation ou de favoriser la collaboration et l’entre-aide en créant des groupes hétérogènes.
Dans le cas présent, le choix de la constitution des groupes a été laissé aux élèves mais l’attribution du sujet a été décidée par le professeur. Ainsi, la collaboration était plus simple à mettre en place.
Les élèves savent que, lors de la prochaine séance, ils seront les représentants, les « experts » de leur propre groupe. Ils devront présenter leurs résultats au sein d’un autre groupe d’élèves (à la façon Jigsaw Classroom, enseignement en puzzle) pour réaliser une nouvelle tâche (une carte mentale bilan sur la nutrition des êtres vivants).
Ce dispositif permet de donner encore du sens et de motiver chaque élève à s’impliquer au sein de chaque groupe de travail.

Les élèves qui ont fourni un travail préparatoire sérieux ont pu, parce qu’ils avaient bien compris les attentes du professeurs et les objectifs à atteindre, travailler en autonomie durant la séance. Ainsi, le professeur a pu apporter une aide plus importante aux groupes qui rencontraient des difficultés. Sans que ce soit un objectif principal, la différenciation a pu être ainsi développée.

Les résultats et productions obtenus par chaque groupe sont présentés sous la forme d’affiches. En voici des extraits non corrigés :
Association mammifères/micro-organismes :

Association termites/micro-organismes

Association plantes/mycorhizes

Association plantes/bactéries (rhyzobium)

Certains groupes ont pu finir leur affiche durant la séance, mais la majorité des groupes ont terminé leur travaux en dehors de la classe. Le manque d’organisation (défaut de partage des tâches, défaut de savoirs (par manque de préparation), dilettantisme...) a pénalisé ces groupes. Certains ont pu bénéficier de la récréation pour terminer leur travail.

Après la classe

Les affiches sont finalisées par les élèves. Le professeur scannera ensuite chaque affiche et en déposera une copie dans le SWAY pour que chaque élève puisse consulter le travail des autres.

Pendant la classe

Lors de la séance suivante, de nouveaux groupes ont été formés par le professeur en associant un membre de chacun des groupes initiaux. Ainsi, chacun des membres des nouveaux groupes avait travaillé sur un sujet différent des autres membres. Les élèves doivent maintenant présenter leur travail respectif et collaborer dans la réalisation d’un document commun unique : dans notre cas nous avons demandé une carte mentale. Cette dernière a été réalisée, pour une partie des élèves, grâce à l’outil "Frise chronologique" disponible sur l’ENT.

Une autre partie des élèves a utilisé le logiciel en ligne Mindmeister.
Un premier choix c’était porté sur le logiciel Framindmap mais l’interface n’est pas adaptée aux tablettes. Les élèves doivent cependant créer un compte avec leur adresse mail du collège. Mindmeister a l’avantage d’avoir un prise en main simple et rapide. Une fois la carte finalisée, les élèves peuvent la partager entre eux et avec leur professeur grâce à une adresse mail en choisissant le profil "éditeur" ou "lecteur". Le profil "éditeur" peut permettre chacun des élèves du groupe de finaliser la carte hors classe.

Dans notre cas, le professeur a demandé de réaliser une capture d’écran que les élèves ont pu rogner puisque l’exportation en PDF n’est disponible que pour un compte payant.

Un groupe vient présenter sa carte mentale au tableau ou la diffuse depuis son ilôt via l’AppleTV. L’objectif est d’avoir une correction uniforme au sein de chaque groupe, les élèves interagissent pour compléter/valider la carte présentée.
Une conclusion orale sur la nutrition des êtres vivants clôture la séance.

Après la classe

La carte mentale sera téléversée sur le SWAY en tant que carte mentale bilan. Ce bilan a d’autant plus de valeur qu’il a été établi par les élèves. Il sera complété par un bilan écrit que les élèves devront recopier. De nouvelles ressources issues de la BRNE permettant aux élèves désireux d’en savoir plus, d’aller plus loin, pourront également être disponibles sur le SWAY.

ANALYSE ET EVALUATION DU DISPOSITIF

108 élèves ont été sollicités pour répondre au questionnaire. Nous avons obtenu 91 réponses (environs 85% des élèves ont répondu au questionnaire) dont voici les résultats :

27% des élèves ont un ressenti mitigé ou négatif par rapport au travail préparatoire réalisé en amont du TP. C’est parmi ces élèves que nous avons distingué les élèves qui n’ont pas rendu le travail préparatoire. Pour les autres le travail préparatoire donné davantage de sens à ce qui a été fait en classe et/ou a été source de motivation pour le travail à faire lors du TP ou lors de la mise en commun des travaux. Il est intéressant de noter que les travaux préparatoires ont parfois été réalisés en commun par des élèves qui se sont ensuite réunis en classe pour constituer un groupe de TP ou un groupe de mutualisation des travaux entre groupes.

Une part importante d’élèves (20%) n’a pas réalisé le travail préparatoire pour des raisons diverses (manque de volonté, impossibilité à accéder aux documents numériques...). 13% des élèves n’a pas perçu l’intérêt du travail préparatoire au regard de la facilité avec laquelle ils ont réalisé le travail demandé en classe. Parmi ces élèves on retrouve celles et ceux qui obtiennent de bons résultats en S.V.T.
Les 58% d’élèves restants ont apprécié le travail préparatoire car il a donné davantage de sens ou parce qu’il a simplifié le travail réalisé durant la séance de TP.

Les résultats de cette question sont largement en faveur de la nécessité de collaborer dans ce type d’activité. Il est important de souligner que le choix des documents et leur nombre devaient pousser les élèves à collaborer (un élève seul ne pouvant réaliser l’activité). Les élèves qui se sont le plus investis dans les travaux ont rapidement mis en évidence la nécessité de collaborer et leur inter-dépendance obligatoire.

Cette question amenait les élèves à avoir un regard critique sur leur travaux et notamment sur l’origine de l’achèvement partiel de leur travail. Pour la plupart des élèves c’est le manque de travail, de temps ou de motivation qui leur a fait défaut. Cela s’explique par le fait que la collaboration en amenant les élèves à pouvoir inter-agir peut présenter des difficultés en terme de niveau d’exigences (difficulté à se mettre d’accord sur la qualité du travail rendu,qualité de la présentation...). Aussi, cela contribue à limiter le partage des tâches. Cela explique que le temps est été jugé trop court par ces élèves.
De la même façon lorsque les élèves sont amenés à collaborer la tentation des bavardages est grande. Aussi, le temps passé à travailler et l’investissement s’en ressentent. Charge aux professeurs de cadrer davantage les phases de collaboration.

67% des élèves ont apprécié la séquence faite en classe inversée car ils l’ont trouvée intéressante et motivante. La motivation des élèves a pu être appréciée lors des phases d’oral durant lesquelles la participation des élèves était pertinente, abondante et dynamisante pour les classes. 18% des élèves ont trouvé que la séquence réalisée en pédagogie inversée les avait déstabilisés (changement dans leurs habitudes de travail, nécessité de réaliser un travail collaboratif (en choisissant son groupe dans un premier temps puis en devant mélanger les membres des groupes)). 14 % des élèves n’ont pas trouvé que la pédagogie inversée présente des plus-values vis-à-vis de la pédagogie "classique". Il faut tout de même noter que les élèves qui se sont le moins impliqués dans cette séquence sont aussi ceux qui ont choisi majoritairement cette réponse.

La majorité des élèves (48%) de 3ème sont favorables à un recours régulier à la pédagogie inversée alors qu’ils ne sont que 38% à vouloir que ce modèle pédagogique soit adopté à chaque fois. 13% seulement des élèves souhaite éviter la pédagogie inversée.
Il est satisfaisant de constater que globalement les élèves adhèrent à la pédagogie inversée mais il reste encore fort à faire pour emporter leur adhésion totale. Parmi les élèves qui sont en faveur d’un recours régulier à la pédagogie inversée on distingue des élèves qui ont eu du mal à s’approprier les ressources (autant celles concernant les pré-requis que celles disponibles durant les séances faites en classe) mais également des élèves qui ont éprouvé des difficultés lors des phases de collaboration (autant parce qu’ils sont timides ou parce qu’ils sont trop volubiles et qu’ils monopolisent le temps de parole ce qui agace les autres membres du groupe). La pédagogie inversée sert autant la collaboration que la collaboration sert la pédagogie inversée. Il faut donc familiariser les élèves avec cette méthode afin de favoriser le recours à la pédagogie inversée.

Plus-values dégagées	Le travail proposé dans cette séquence a permis de dégager plusieurs plus-values. Tout d’abord le temps gagné et le recul qu’on les élèves par rapport au sujet permet d’avoir le temps d’approfondir les sujets traités mais aussi de proposer aux élèves d’interagir de nombreuse fois au cours de la séquence. Il est évident que la pédagogie inversée, parce qu’elle permet aux élèves d’avoir des bases qu’ils peuvent ré-exploiter dans une situation d’apprentissage, favorise l’autonomie des élèves. Ils mènent un travail pourtant exigeant avec une plus grande maîtrise que dans d’autre cas pédagogiques plus classique. Pour les groupes qui ont effectué le travail en distanciel (autant le visionnage de la vidéo que la réalisation du schéma) ont collaboré efficacement. Chacun a pu éclairer ses remarques ou ses découvertes avec les informations contenues dans la vidéo. De la même façon ces élèves ont réalisé leur schéma fonctionnel avec beaucoup plus de facilité que ceux qui n’avaient pas effectué ce travail (ce sont les élèves qui n’ont pas rendu le travail préparatoire). Avec des pré-requis solides et une imprégnation plus importante grâce au travail préparatoire le travail en classe a été bien plus efficace et riche que dans les groupes constitués par les élèves qui découvraient la notion de symbiose durant la séance de TP. Ainsi, la pédagogie inversée a un apport indéniable surtout dans ce type d’activité collaborative. La qualité des travaux réalisés ainsi que la construction des savoirs sont plus aboutis avec les pré-requis réalisés en amont de la séance. La collaboration efficace permet d’aboutir à l’élaboration d’une production commune pour laquelle chacun s’investit. Le choix volontaire de fournir à chaque groupe un nombre important de ressources a permis de développer le partage des tâches et la nécessité de chaque membre du groupe dans le travail global. Un groupe ne peut pas réussir si chaque élève ne fournit pas sa part du travail. Enfin, la constitution de groupes hétérogènes permet, lorsqu’elle n’est pas imposée, de motiver les élèves qui éprouvent des difficultés et qui de leur propre aveu n’auraient pu réussir seuls. Travailler avec des pairs choisis et bienveillants instaure une confiance permettant à ces élèves d’oser participer. Le travail qu’ils fournissent est plus riche que lorsqu’ils travaillent seuls.
Difficultés rencontrées	La difficulté principale est de pouvoir créer la dynamique qui motivera chaque élève pour qu’il participe au travail préliminaire. Aussi, la différence entre un groupe qui a préparé le travail et un qui ne l’a pas préparé et notable et ne permet pas d’atteindre tous les objectifs du travail collaboratif. Notre volonté de fournir un grand nombre de ressources afin de favoriser la collaboration et l’entre-aide a déstabilisé certains groupes qui n’ont pas pu se répartir le travail (difficulté de déléguer le travail ou absence de motivation ou difficultés à collaborer)
Pistes d’amélioration	Travailler sur la motivation initiale revêt un enjeu important afin de concerner chaque élève. Car la séance dédiée à la mise en commun entre les différents membres de chaque groupe a permis d’aboutir à des productions de qualité. Mais, certains groupes composés par des élèves motivés et volontaires ont été ralentis par les élèves qui ont peu ou pas travaillé en dehors de la classe et qui ont fourni un travail en classe peu abouti. Les élèves qui cherchent à faire leur travail le mieux possible n’ont pas été en mesure de compenser les manques et cela a été source de frustration. Nous pensons qu’un recours régulier à la pédagogie inversée permettra de pallier à ces difficultés. La production commune sur une affiche permet de valoriser leur travail mais il est vrai que les quatre élèves ne pouvaient pas accéder à l’affiche lors des phases de rédaction. Une autre forme pour le rendu (portefolio, vidéo) permettra de résoudre ce problème en permettant à chacun de travailler en même temps.