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LES STRATEGIES PEDAGOGIQUES EN STI2D
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
La didactique est à la pédagogie, ce que la théorie est à la pratique.
Mathieu Foria
Pédagogie. Porter en soi et avec soi cette indulgence qui fait fleurir les pensées d‘autrui. Joseph Joubert
Il n'est pas de bonne pédagogie qui ne commence par éveiller le désir d’apprendre. François de Closets
Des activités pédagogiques complémentaires, articulées entre elles, pour garantir un caractère concret aux enseignements.
STI2D : une didactique spécifique
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
Activité d’analyse d’une situation réelle stabilisée et décrite, proposée à une équipe d’élèves afin qu’ils mènent une démarche (libre ou guidée) les amenant à identifier des concepts dans un contexte particulier.
Activité collective fondée sur un objectif à atteindre négocié et accepté par tous, amenant les élèves à définir, planifier et réguler leurs activités, afin de proposer un résultat concret dont la pertinenceou la performance est évaluée collectivement.
Projet
Activité concrète proposée à un élève (ou deux élèves au maximum) visant à mettre en œuvre un protocole ou un processus d’activité pour observer, mesurer ou obtenir un résultat attendu.
Activité pratique
Étude de cas
Définitions
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
Ensemble structuré de réflexions et d’actions visant à partir de l’expression d’un problème identifié :
• à l’expliciter ;• à identifier les contraintes qui y sont associées, le niveau de réponse attendue et les types de résolution possibles (lois règles, outils, méthodes et organisation, …) ;• à appliquer des méthodes de résolution ;• à comparer les résultats afin de faire un choix justifiable.
Démarche de
résolution d’un
problème technique
Démarche qui part d’une situation problème concrète posée à un groupe d’élèves et qui les amène à formuler des hypothèses, à les expérimenter, à analyser les résultats pour découvrir et accepter un nouveau concept.
Démarche d’investigat
ion
Définitions
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
Trois démarches pédagogiques
complémentaires et imbriquées
Démarche d’investigation
Démarche d’investigation
Collective, induit des phases
d’appropriation, de recherche,
d’hypothèses et de vérifications.
Collective, induit des phases
d’appropriation, de recherche,
d’hypothèses et de vérifications.
Individuelle ou collective, s’appuie sur un problème
technique et exige l’application de méthodes
formalisées
Individuelle ou collective, s’appuie sur un problème
technique et exige l’application de méthodes
formalisées
Collective, s’appuyant sur un objectif partagé entre élèves
et professeur, exigeant de définir des fonctions, une
organisation, une planification et des étapes
Collective, s’appuyant sur un objectif partagé entre élèves
et professeur, exigeant de définir des fonctions, une
organisation, une planification et des étapes
Démarche de résolution d’un
problème technique
Démarche de projet
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
3 situations pédagogiques complémentaires
Étude de dossier technique
Étude de dossier technique
Activités pratiquesActivités pratiques
Projet technologiqueProjet technologique
Étude collective d’un cas technique réel à partir d’un dossier numérique, amenant à formaliser
des connaissances.
Étude collective d’un cas technique réel à partir d’un dossier numérique, amenant à formaliser
des connaissances.
Activité pratique de découverte ou de confortation, menée en binôme et proposant
une interaction entre l’élève et un support réel.
Activité pratique de découverte ou de confortation, menée en binôme et proposant
une interaction entre l’élève et un support réel.
Projet technologique (non professionnel) permettant de vivre une démarche de projet pour acquérir ou valider des compétences
Projet technologique (non professionnel) permettant de vivre une démarche de projet pour acquérir ou valider des compétences
Un panel ouvert d’activités pédagogiques
Démarche de résolution d’un
problème
Démarche de projet
Démarche d’investigation
Étude de dossier technique
Activités pratiques
Projet technologique
Projet de formation ou d’évaluation
Étude d’un système
Étude d’un problème technique
Analyse d’une situation
industrielle
Résolution d’un problème technique
Activité de conception et prototypage
Analyse de l’existant industriel
Résolution de problèmes techniques
Expérimentations
FAIRE POUR FAIRE
FAIRE POUR APPRENDRE
APPRENDRE POUR FAIRE
APPRENDRE POUR APPRENDRE
DEMARCHE D’INVESTIGATION
DEMARCHE DE RESOLUTION DE PROBLEME
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
La démarche d’investigation La démarche de résolution de problème
Des questions des élèves, du
professeur
Une situation problème
Un objet technique
Une observation d’un problème technique résolu
Des hypothèses
d’explications Une activité de recherche
pour les élèves
- observation- manipulation- démontage- modélisation- recherche documentaire
Analyse des résultats obtenus / hypothèses de départ
Communication des résultats
Synthèse de l’ensemble
Des hypothèses de
solutionsUne activité de recherche pour
les élèvesRecherche des contraintesRecherche de solutions techniques
Choix justifié d’une solution
- manipulation- tests, essais- recherche documentaire – modélisation- réalisation
Un problème technique à résoudre
Des questions des élèves, du
professeur
Structuration de la connaissance
Communication des résultats
Synthèse de l’ensemble
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
Programme
Filtre (expérience,
criticité, complexité)
Identification des
connaissances nécessitant la construction
de TP
Bilan
Ajustements
Sélection ou conception
des supports de TP
Supports existants ou disponibles sur le marché
Construction d’une
progression pédagogiqu
e
Progressivité, redondanceÉvaluations
Remédiations
Durée de la formationRépartition entre annéesPlanification
Processus simplifié de pilotage d’une stratégie pédagogique
Choix d’une
stratégie( cours, TD, TP, inductif, déductif,
)
Centres d’intérêt
Liste des TP
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
1 - Des connaissances et des compétences du programme à faire
acquérir
1 - Des connaissances et des compétences du programme à faire
acquérir
2 - Une structuration
des connaissances(synthèse)
en tenant compte du niveau
d’approfondisse-ment
2 - Une structuration
des connaissances(synthèse)
en tenant compte du niveau
d’approfondisse-ment
Construction de la séquence par l’enseignant
La séquence vécue par l’élève
4 - Un problème technologique posé à l’élève
(se l’approprier, émettre des hypothèses et le résoudre)
4 - Un problème technologique posé à l’élève
(se l’approprier, émettre des hypothèses et le résoudre)
5 - Des activités d’apprentissage et des supports qui mènent à la
résolution du problème identifié(Investigation / réflexion / action / évaluations formatives, bilan des
activités)
5 - Des activités d’apprentissage et des supports qui mènent à la
résolution du problème identifié(Investigation / réflexion / action / évaluations formatives, bilan des
activités)
2 - Une structuration des connaissances en tenant compte
du niveau d’acquisition
2 - Une structuration des connaissances en tenant compte
du niveau d’acquisition
3 - Une évaluation sommative centrée sur les connaissances et les
coompétences du programme
3 - Une évaluation sommative centrée sur les connaissances et les
coompétences du programme
1 - Les compétences, les connaissances du programme
acquises par l’élève
1 - Les compétences, les connaissances du programme
acquises par l’élève
3 - Une évaluation sommative
centrée sur les connaissances et les compétences
de 1.
3 - Une évaluation sommative
centrée sur les connaissances et les compétences
de 1.
4 - Un problème technologique à identifier et à résoudre
4 - Un problème technologique à identifier et à résoudre
5 - Des activités d’apprentissage et des supports adaptés qui mènent à la résolution du problème technologique
(réflexions / actions / évaluations formatives)
5 - Des activités d’apprentissage et des supports adaptés qui mènent à la résolution du problème technologique
(réflexions / actions / évaluations formatives)
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
Professeur
Elèves
Objectifs - Activités
Attitudes, aptitudes,
notions abordées
Revues de projet
Projet
Énoncé de la
problématique
Support de projet
Ressources
LogicielsDocuments
Maquettes numériques
La pédagogie de projet
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
Phases principales du déroulement d’un projet technologique en STI2D :
Favoriser le prototypage rapide des formes, des informations et des énergies
Produire un dossier numérique de présentation collective formali-sant la démarche plus que les résultats.
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011SEMINAIRE « INNOVATION ET INSERTION PROFESSIONNELLE » – BESANCON – 09
MARS 2011
Étape d’imprégnation
Étape de créativité
Étape de cristallisation
Étape de matérialisation
Expression du besoin (principales caractéristiques à atteindre,
identification d’une contradiction)
Expression du besoin (principales caractéristiques à atteindre,
identification d’une contradiction)
Production du plus grand nombre d’idées possibles
Production du plus grand nombre d’idées possibles
Choix raisonné d’une ou deux solutions à explorer
Formalisation d’une idée de solution
Choix raisonné d’une ou deux solutions à explorer
Formalisation d’une idée de solution
Matérialisation sous forme de modèle, maquette, prototype, expérimentation.
Synthèse et compte-rendu collectif
Matérialisation sous forme de modèle, maquette, prototype, expérimentation.
Synthèse et compte-rendu collectif
Les jalons
Les étapes du projet
Les productions du groupe
J1
J2
J3
J4
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
Mise en œuvre de la pédagogie de projet
Choix du support
Rédaction de l’énoncé du
projet
La réalisation concrète
(Présentation numérique, maquette virtuelle, prototypage)
Les notions pédagogiques abordées
Elle est fondée sur la motivation des élèves, provoquée par la finalisation de réalisations concrètes
Motivation des élèves
Thématiques du programme
(Développement durable,…)
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
Supports de projet
Enoncé du projet
Rechercher, comparer et modéliser des solutions
Maquette numérique
Le projet Les ressources
Restitution ,validation et synthèse
Rédaction du suivi de projet
Revues de
projet
Mise en oeuvre d’une solution
Problématique résolue
Problématique en cours
LogicielsDocuments
L’élève se fixe un objectif
Les centres d’intérêt en STI2D
Supports techniques Dossiers Systèmes
Compétences / connaissances STI2D
Compétences / connaissances STI2D
Centres d’Intérêt
CI
Activités pédagogiques
Étude de dossierActivités pratiques
Projet de formation
Structuration des connaissances Eval
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
Comment ?
Les CI en STI 2D : recherche d’une complémentarité
Approche selon le point de vue STI2DApproche selon le point de vue STI2D
Approche par les connaissances
Approche par les connaissances
Développement durable Développement durable
Description fonctionnelle des systèmes
Description fonctionnelle des systèmes
Compétitivité et innovation
Compétitivité et innovation
Description structurelle des systèmes
Description structurelle des systèmes
Description comportementale des systèmes
Description comportementale des systèmes
Pourquoi ?
Supp
orts
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
3 cercles d’analyses:•Fonctionnelle•Structurelle•Comportementale
Comportemental
FonctionnelFonctionnel
Structurel
L’approche des CI par les connaissances
3 axes technologiques de base :•Matière•Énergie•Information
Matière
ÉnergieInformation
3 axes d’étude primaires (M,E,I) et 3 secondaires (ME, EI et IM) favorisant l’approche globale des systèmes
RelationMatièreÉnergie
Relation Énergie Information
RelationInformation
Matériaux
Chaque intersection entre un axe technologique et un niveau d’approfondissement peut correspondre à un CI, soit 18 CI au maximum.
Approche des systèmes
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
Définition d’un centre d’intérêt opérationnel en
STI2DUn centre d’intérêt est la combinaison de 3 concepts
:
– un point de vue, qui donne du sens aux activités (compétitivité & innovation et/ou développement durable),
– un ou plusieurs des 18 CI de base définis dans le diagramme araignée (les regroupements sont possibles),
– les supports associés permettant d’aborder le CI opérationnel défini.
CI opérationnel = Point de vue + CI de base + Supports
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
Le lien entre enseignement transversal
et spécialités
Matériaux et structuresLié à l’Énergie et à
l’Information
Énergie et environnement
Lié à la matière et à l’Information
InformationLié à la matière et à
l’énergie
Chaque spécialité approfondit un axe technologique M, E ou I en liens directs avec les axes secondaires associés, ce qui garantit une approche globale intégrant le développement durable et la compétitivité des produits.
M
I E
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
Centre d’intérêt: associer un point de vue et des
connaissancesCentre d’intérêt opérationnelCentre d’intérêt opérationnel
Pourquoi Comment
C&I DD AF AS AC
Exemples d’association
s systématique
sd’au moins
un « pourquoi »
à des « comment » amenant à la création d’un
Centre d’Intérêt
opérationnel
M
ME
E
EI
I
IM
CI
CI
DD
C&I
CI de synthèseC&I DD
CIC&I DD
C&I CI
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
Niveaux d’analyse
Fonctionnel Structurel Comportemental
Matière Caractéristiques des matériaux et des structures
Caractérisation des matériaux et des structures
Dimensionnement des structures et choix des matériaux
Matière et Énergie
Efficacité énergétique et relation matériaux/structures/énergie
Optimisation des choix Matière et Énergie d’un système à partir de simulations
Énergie Formes et caractéristiques de l’Énergie
Caractérisation des chaînes d’énergie, rendements
Amélioration de l’efficacité énergétique à partir de simulations
Énergies et Information
Efficacité énergétique dans la relations énergie/info (commande)
Optimisation des choix E et I par la simulation temporelle d’un système
Information Formes et caractéristiques de l’information
Caractérisation des chaînes d’info, réseaux
Validation d’une commande et de son support par simulation
Information et Matériaux
Captage de l’information et relation info/matériau
Optimisation des choix I et M par la simulation fréquentielle d’un système
Matrice de structuration des CI
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
Les 4 principes de définition des CI en STI2D
1. Intégration : pour répondre aux finalités de la formation, un CI doit faciliter l’approche MEI recherchée en STI2D,
2. Transversalité : chaque CI doit privilégier des objectifs permettant d’aborder plusieurs axes technologiques interdépendants du triptyque MEI,
3. Complétude : la totalité des CI proposés doit permettre de traiter le sous ensemble des connaissances du programme identifiées comme devant être abordées de manière active et concrète,
4. Répartition : chaque CI donne lieu à une ou plusieurs séquences réparties sur les 2 années de formation permettant d’aborder les concepts de façon progressive.
PARCOURS STRATEGIES PEDAGOGIQUES STI2D – BESANCON – MARS / AVRIL 2011
Matière
ÉnergieInformation
Structurel
Le diagramme des axes technologiques et des niveaux d’analyses permet de positionner chaque système par rapport aux connaissances
Caractériser un support de formation
Comportemental
FonctionnelFonctionnel
RelationMatièreÉnergie
Relation Énergie Information
RelationInformationMatériaux
Support 1
Support 2