LES COMPTENCES AU LYCE EN SPC Exemples de

LES COMPÉTENCES AU LYCÉE EN SPC

Exemples de savoirs et savoir-faire �Savoirs - Associer un groupe caractéristique à une fonction dans le cas des alcool, aldéhyde, cétone, acide carboxylique, ester, amine, amide. - Définir et reconnaître des mouvements (rectiligne uniforme, rectiligne uniformément varié, circulaire uniforme, circulaire non uniforme) �Savoir-faire -Exploiter des spectres UV-visible. -Démontrer que, dans l’approximation des trajectoires circulaires, le mouvement d’un satellite, d’une planète, est uniforme. Tous les savoirs et savoir-faire sont parfaitement identifiés dans la colonne de droite des programmes. Bo programme TS enseignement specifique et specialite. pdf

Exemples de savoir-être en sciences �être rigoureux, �être curieux, �être observateur, �être autonome, �être créatif, �être organisé, �être attentif, �être soigneux, �être méthodique, �être sérieux…

Que veut dire maîtriser une compétence ? Une compétence est un ensemble cohérent et indissociable de connaissances, capacités et attitudes Capacités Connaissances à construire, à acquérir et à mobiliser dans le cadre des enseignements disciplinaires aptitudes à mettre en œuvre les connaissances dans des situations variées Attitudes ouverture aux autres, goût de la recherche de la vérité, respect de soi et d’autrui, curiosité, créativité, … Maîtriser une compétence, c’est pouvoir mobiliser et réinvestir des connaissances, des capacités et des attitudes dans le but d’agir : résoudre un problème, réaliser un projet, etc. , ceci dans des situations variées, si possible nouvelles

Les compétences et les niveaux �L’école élémentaire, les lycées professionnels et les BTS travaillent par compétences depuis longtemps. �Les collèges travaillent par compétences depuis quelques années �C’est maintenant au tour des lycées (CPGE compris) �De nombreux pays étrangers travaillent par compétences.

Les compétences et la démarche scientifique �L’objectif principal du lycée en SPC est que les élèves maitrisent la démarche scientifique. �Le programme n’est qu’un support pour réaliser cet objectif. Le programme est au service de la démarche scientifique. �Parmi les nombreuses compétences qui existent, les SPC en ont choisies 5 qui sont particulièrement utiles dans la démarche scientifique. �Ces 5 compétences s’appliquent à toutes les situations (exercices, TP, étude de documents, résolution de problèmes…)

Compétences choisies en SPC �S’approprier APP �Analyser ANA �Réaliser REA �Valider VAL �Communiquer COM Auxquelles s’ajoutent: �Restitution de connaissances RCO (savoir) pour les évaluations �Etre autonome, faire preuve d’initiative AUTO (savoir-être) pour les TP.

Explication des 5 compétences dans le cas d’une évaluation sommative (type BAC enseignement spécifique)

S’approprier APP �La réponse à la question est dans les documents, il faut juste la trouver par une simple lecture. Exemple (Extrait bac S Pondichéry 2013) La détection des muons au niveau du sol terrestre Les muons sont des particules élémentaires voisines de l’électron mais beaucoup plus massives. Ceux qui sont observés au niveau du sol sont créés dans la haute atmosphère à 20 km d’altitude, lors de la collision de protons (appartenant au rayonnement cosmique) avec les noyaux des atomes de l’atmosphère (voir figure 1). Ils voyagent à une vitesse de valeur très élevée (v = 0, 9997 c). Pour un observateur terrestre, 67 µs sont nécessaires aux muons pour traverser l’atmosphère et atteindre le sol. Or, les muons sont très instables et diverses expériences ont montré que leur durée de vie propre n’est que Δt 0 = 2, 2 µs. Cette durée de vie est donc a priori insuffisante pour leur permettre d’atteindre la surface de la Terre. � Question : Expliquer pourquoi les muons sont des particules relativistes.

Analyser ANA �Les documents permettent de répondre à la question mais la réponse n’est pas immédiate et nécessite une réflexion. � Exemple (Extrait bac S Pondichéry 2013) Les interactions dans le noyau Dans un noyau atomique, trois interactions fondamentales sont mises en jeu entre les nucléons (protons et neutrons) : l’interaction gravitationnelle, l’interaction électrique et l’interaction nucléaire forte. L’interaction gravitationnelle est attractive ; dans un noyau, elle est nettement plus faible que l’interaction électrique répulsive entre protons. C’est l’interaction nucléaire forte qui assure la cohésion du noyau atomique. � Question: L’interaction forte est-elle attractive ou répulsive ? Est -elle plus ou moins intense que l’interaction électrique ?

Réaliser REA �Il s’agit le plus souvent de réaliser un calcul, quelquefois un schéma. �Exemple (Extrait bac S Pondichéry 2013) Données : Charge électrique du proton : e = 1, 602× 10– 19 C. Masse du proton : mp = 1, 673× 10– 27 kg. Mégaélectron-volt : 1 Me. V = 1, 602× 10– 13 J. Vitesse de la lumière dans le vide : c = 3, 00× 108 m. s-1. Constante de Planck : h = 6, 62× 10– 34 J. s. Question: Calculer, en joule puis en mégaélectron-volt, l’énergie cinétique d’un proton animé d’une vitesse égale à 10% de la célérité c de la lumière dans le vide.

Valider VAL �Il s’agit de voir si le résultat obtenu est cohérent. (ordre de grandeur pour le nombre, analyse dimensionnelle pour l’unité, …) �Cette compétence est souvent couplée avec REA au sein d’une même question. �En TP, on pourra comparer avec la valeur trouvée expérimentalement avec celle inscrite sur une étiquette ou dans un livre.

Communiquer COM �On est capable d’expliquer clairement ce que l’on fait par une phrase avec des connecteurs logiques à l’oral ou à l’écrit. �Cette compétence se trouve souvent avec l’une des quatre autres au sein d’une même question.

Restitution de connaissances RCO �Il s’agit de répondre à une question sans l’aide d’aucun document (question de cours). �Exemple (Extrait bac S sujets 0) -À quoi est dû le phénomène d’interférences ? -Citer un domaine de recherche dans lequel s’est illustré Galilée. -D’après vos connaissances, donner une estimation de la valeur de g en m. s-2.

Repérage des compétences mobilisées dans les sujets d’écrit APP Extraire l'information utile sur des supports variés Identifier un problème, le formuler. ANA Organiser et exploiter les informations extraites Formuler une hypothèse Construire les étapes d'une résolution d'un problème Justifier ou proposer un protocole Identifier les paramètres qui influencent un phénomène Utiliser une analyse dimensionnelle pour prédire ou vérifier une hypothèse Proposer un modèle Évaluer des ordres de grandeurs Écrire un résultat de façon adaptée Effectuer des procédures courantes: calculs littéraux ou numériques, tracer un graphique, faire un schéma, placer une tangente sur un graphe, faire une analyse dimensionnelle… Utiliser un modèle théorique Faire preuve d'esprit critique Discuter de la validité d'un résultat, d'une information, d'une hypothèse, d'une propriété, d'une loi, d'un modèle… Interpréter les résultats, les mesures, recher les sources d'erreur Rédiger une explication, une réponse, une argumentation ou une synthèse. Décrire une observation, la démarche suivie … Utiliser un vocabulaire scientifique adapté et rigoureux (vocabulaire de la discipline, de la métrologie…). Présenter les résultats de manière adaptée (unités, chiffres significatifs, incertitudes …) Restituer une connaissance REA VAL COM RCO

Cas particulier du BAC L-ES �Avec le commentaire argumenté, ce sont plusieurs compétences en même temps que l’élève doit mettre en œuvre: il doit pour répondre à la question, trouver des informations dans les documents APP, les analyser ANA pour découvrir les informations qui ne sont pas directement évidentes, enrichir tout cela de ces connaissances personnelles RCO et écrire un texte dans lequel il va répondre à la question en argumentant COM. �Les compétences REA et VAL sont peu présentes car il y a toujours peu de calculs dans les sujets du BAC LES

Les compétences mises en œuvre lors de la démarche expérimentale IGEN former et evaluer par competences les activites experimentales. pdf S’approprier - recher, extraire et organiser l’information en lien avec une situation énoncer une problématique (trouver la question-problème) définir des objectifs Analyser - formuler une hypothèse qui réponde à la question-problème proposer une stratégie pour répondre à une problématique proposer un modèle choisir, concevoir ou justifier un protocole ou un dispositif expérimental, établir une liste de matériel évaluer l’ordre de grandeur d’un phénomène et de ses variations mettre en œuvre un protocole utiliser (avec la notice) le matériel de manière adaptée, en autonomie pour celui de la liste « Grandeurs et instruments » , avec aide pour tout autre matériel mettre en œuvre des règles de sécurité adéquates effectuer des représentations graphiques à partir de données expérimentales exploiter des observations, des mesures en identifiant les sources d’erreurs et en estimant les incertitudes confronter un modèle à des résultats expérimentaux confirmer ou infirmer son hypothèse analyser les résultats de manière critique proposer des améliorations de la démarche ou du modèle à l’écrit comme à l’oral : o présenter les étapes de son travail de manière synthétique, organisée, cohérente et compréhensible o utiliser un vocabulaire scientifique adapté o s’appuyer sur des schémas, des graphes faire preuve d’écoute, confronter son point de vue travailler seul ou en équipe solliciter une aide de manière pertinente s’impliquer, prendre des décisions, anticiper Réaliser Valider Communiquer Être autonome, faire preuve d’initiative 18 - -

Les compétences mises en œuvre lors d’une résolution de problème (enseignement de spécialité) S’approprier le problème. Analyser (Établir une stratégie de résolution) Réaliser (Mettre en œuvre la stratégie). Valider (Avoir un regard critique sur les résultats obtenus) Communiquer Faire un schéma modèle. Identifier les grandeurs physiques pertinentes, leur attribuer un symbole. Évaluer quantitativement les grandeurs physiques inconnues et non précisées. Relier le problème à une situation modèle connue. …. Décomposer le problème en des problèmes plus simples. Commencer par une version simplifiée. Expliciter la modélisation choisie (définition du système, …). Déterminer et énoncer les lois physiques qui seront utilisées. …. . Mener la démarche jusqu’au bout afin de répondre explicitement à la question posée. Savoir mener efficacement les calculs analytiques et la traduction numérique. Rédiger la solution trouvée afin d’expliquer le raisonnement et les résultats. … S’assurer que l’on a répondu à la question posée. Vérifier la pertinence du résultat trouvé, notamment en comparant avec des estimations ou ordres de grandeurs connus. Comparer le résultat obtenu avec le résultat d’une autre approche (mesure expérimentale donnée ou déduite d’un document joint, simulation numérique, …). Étudier des cas limites plus simples dont la solution est plus facilement vérifiable ou bien déjà connue. : présenter les étapes de son travail de manière synthétique, organisée, cohérente et compréhensible utiliser un vocabulaire scientifique adapté s’appuyer sur des schémas, des graphes

Compétences mobilisées lors d’une étude de documents Compétences S’approprier Analyser Réaliser Valider Capacités associées Dégager la problématique principale Acquérir de nouvelles connaissances en autonomie Identifier la complémentarité d’informations présentées sous des formes différentes (texte, graphe, tableau, …) Extraire une information d’un texte Identifier les idées essentielles et leurs articulations Extraire une information d’un graphe, d’un tableau Relier qualitativement ou quantitativement différents éléments du ou des documents Identifier une tendance, une corrélation, une grandeur d’influence Conduire un raisonnement scientifique qualitatif ou quantitatif. Extraire des documents , des informations non immédiates pour répondre aux questions Trier et organiser des données, des informations Tracer un graphe à partir de données Schématiser un dispositif, une expérience, une méthode de mesure, … Décrire un phénomène à travers la lecture d’un graphe, d’un tableau, … Conduire une analyse dimensionnelle Utiliser un modèle décrit Faire un calcul à partir des données d’un texte - Faire preuve d’esprit critique Confronter le contenu du document avec ses connaissances et savoir-faire Repérer les points faibles d’une argumentation (contradiction, partialité, incomplétude, …) Estimer des ordres de grandeur et procéder à des tests de vraisemblance Communiquer - à l’écrit comme à l’oral - Rédiger/présenter une synthèse, une analyse, une argumentation, … (clarté, justesse, pertinence, exhaustivité, logique) Résumer un paragraphe sous la forme d’un texte, d’un schéma, d’une carte mentale Illustrer son propos par des schémas, des graphes, des développements mathématiques

Qu’est ce qu’une bonne évaluation? �Une évaluation sommative (de fin de chapitre ou de type BAC) doit comporter des questions sur l’ensemble des 5 compétences APP, ANA, REA, VAL, COM plus la restitution de connaissances RCO. �Si l’évaluation est formative, on peut par exemple travailler une compétence précise dans des situations diverses afin de voir si les élèves la maitrisent.

Les taches simples et les taches complexes �Une tache simple nécessite un raisonnement avec une seule étape. Ex: Application directe d’une formule. �Une tache complexe (pas forcement compliquée) nécessite un raisonnement avec plusieurs étapes. Ex: Application successive de deux formules pour pouvoir répondre à la question. Une bonne évaluation sommative doit avoir des questions avec des taches simples et des taches complexes afin que tous les élèves, quelque soit leur niveau, puissent répondent à des questions.

Identification des compétences dans les évaluations �Dans les évaluations, on ne décomposera pas les 5 compétences en savoirs, savoir-faire et savoir-être. Ceux-ci resteront implicites car ils sont évidemment trop nombreux. �Chaque évaluation devra faire apparaitre en face de chaque question le (ou les) compétences nécessaires pour y répondre.

Compétences et notation �Pour le tronc commun (enseignement spécifique), la notation reste classique avec des points pour chaque question. �Pour l’enseignement de spécialité ou l’épreuve est une résolution de problème, on ne notera pas chaque question mais des points seront donnés globalement à chaque compétence (voir sujet de BAC) �Pour l’ECE, on ne notera pas chaque question mais des points seront donnés globalement à chaque compétence (voir sujet de BAC ECE)

Exemple d’évaluation enseignement spécifique � 2013 -Pondichéry-Ex protons avec compétences. docx

Fiche navette de suivi élève �Chaque élève aura sa grille de suivi des compétences qu’il remplira lors de la correction des contrôles. contrôle 1 S'APPROPRIER A ANALYSER NA REALISER ECA VALIDER COMMUNIQUER RESTITUTION DE CONNAISSANCES contrôle 2 TP 1

Correction d’un sujet d’enseignement de spécialité: Résolution de problème �Il est difficile de noter classiquement car on a souvent une seule question �On va faire une notation par compétence à l’aide d’un tableau

Correction d’un sujet d’enseignement de spécialité Compétences S’approprier Extraire l'information utile A B x Analyser Construire sa démarche x Réaliser Effectuer des calculs littéraux ou numériques x Valider Discuter du résultat obtenu au regard de la problématique Faire preuve d'esprit critique Communiquer Rédiger une réponse argumentée x x C D

Correction des ECE �On utilise la même grille que pour la résolution de problèmes, mais c’est le logiciel qui calcule directement les points.