Interventions pédagogiques fondées sur des données probantes pour promouvoir l’engagement des jeunes et leur compréhension des concepts scientifiques
Concept choisi pour la revue de littérature: Terre et Espace - Les saisons
Items de la PDA du PFEQ pertinents pour ce concept:
Expliquer le phénomène des saisons par la position de la Terre par rapport au Soleil (inclinaison, révolution).
Conceptions alternatives fréquemment rencontrées chez les élèves:
La Terre est plus près du Soleil en été, ce qui explique les différences entre les saisons.
L’orbite de la Terre est très elliptique.
Les saisons sont causées par le fait que la Terre est plus ou moins proche du Soleil.
Puisque l’orbite terrestre est elliptique, la Terre est plus loin du Soleil en hiver qu’en été.
Les nuages sont plus épais en hiver.
Même s’ils comprennent le concept d’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre, les élèves ne peuvent expliquer son effet sur les saisons.
Les saisons sont causées par l’alignement de la Terre, du Soleil et de la Lune.
Les saisons sont causées par la direction des rayons solaires (explication partielle ne mentionnant pas l’inclinaison de la Terre).
En hiver, la Terre ne fait pas face au Soleil (confusion entre les concepts d’hiver et de nuit).
References:
Barrier, R. M. (2010). Astronomical Misconceptions. Physics Teacher, 48(5), 319–321.
Thomas, J. D. (2011). The Reasons for the Seasons. Science Teacher, 78(4), 52–57.
Wilcox, J., & Kruse, J. (2012). Springing into Inquiry: Using Student Ideas to Investigate Seasons. Science Scope, 35(6), 26–31.
Items d’évaluation pour explorer/dévoiler les conceptions antérieures liées à ce concept (choisir dans le tableau diagnostique):
Question 1. Lequel de ces énoncés décrit correctement la relation entre la durée du jour au pôle nord comparativement au reste du monde?
A. Là où il y a le plus d'heures de jour, c’est à l’équateur. Là où il y en le moins, c’est au pôle nord.
B. Là où il y a le plus d'heures de jour, c’est au pôle nord. Là où il y en le moins, c’est à l’équateur.
C. Parfois, le Pôle Nord est l’endroit où il a le plus d'heures de jour et parfois celui où il y en a le moins. L’équateur a le même nombre d'heures de jour, quelque soit le jour de l’année.
D.Le nombre d'heures de jour est le même partout sur Terre, quelque soit le jour de l’année.
(Développée par l’équipe du Projet Chantier 7)
Question 2. Le diagramme ci-dessous montre la terre avec son axe de rotation pointé vers le soleil. Lequel de ces diagrammes montre correctement la position et l’inclinaison de la Terre six mois plus tar?
(Adapté du AAAS, Item CL097002; http://assessment.aaas.org/items/CL097002#/0)
Question 3. Les deux schémas ci-dessous montrent la Terre de deux points de vue différents. Une élève vit à l’endroit pointé par la flèche.
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En supposant que le ciel au-dessus d’elle est sans nuage durant les deux jours indiqués ci-dessus, au cours duquel de ces deux jours la lumière du Soleil sera-t-elle la plus intense chez elle?
A. La lumière du Soleil sera plus intense lors du jour 1.
B. La lumière du Soleil sera plus intense lors du jour 2.
C. La lumière du soleil aura la même intensité lors des deux jours.
D. Il manque des informations pour déterminer lors de quel jour la lumière du Soleil sera la plus intense.
(Extrait du AAAS, Item CL104002; http://assessment.aaas.org/items/CL104002#/0)
Activités visant à promouvoir le changement conceptuel à propos des saisons
Titre de l’article |
Springing into Inquiry: Using Student Ideas to Investigate Seasons |
Study focuses on the following scientific concepts |
Les saison |
Niveau |
Secondaire 1 et 2 |
Activities/interventions used in the study to foster learning or conceptual change
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Le but de cette étude est de fournir des exemples concrets d’utilisation de l’apprentissage inquisitif pour enseigner le concept des saisons en tenant compte des conceptions alternatives des élèves. Par exemple :
Lors de cette étude, la compréhension des élèves vis-à-vis du phénomène de saisons a été évaluée pendant et après la leçon à l’aide d’examens oraux et de questionnaires écrits constitués de questions ouvertes. Pour susciter la réflexion des élèves, l’enseignant posait leur régulièrement des questions telles que :
Certaines questions visaient principalement le concept de proximité :
L’enseignant procède également à une démonstration utilisant un globe terrestre éclairé par un rétroprojecteur, suite à laquelle d’autres questions sont posées :
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Référence |
Wilcox, J., & Kruse, J. (2012). Springing into Inquiry: Using Student Ideas to Investigate Seasons. Science Scope, 35(6), 26–31. |
Titre de l’article |
The Reasons for the Seasons |
Study focuses on the following scientific concepts |
Season |
Grade Level/s (focus on Grades 6 – 9) |
Secondary level |
Activities/interventions used in the study to foster learning or conceptual change
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Cette étude utilise une approche en sept étapes basée sur l’apprentissage inquisitif afin de contrecarrer les conceptions erronées des élèves sur les saisons. (1) Présenter un scénario avec un dénouement inconnu. Par exemple, quels sont les facteurs qui seraient susceptibles d’expliquer les changements saisonniers? (2) Les élèves émettent des hypothèses quant au dénouement attendu. (3) Les élèves développent un argumentaire pour supporter leurs prédictions. (4) Les élèves observent le dénouement et notent les données qui ne supportent pas leurs explications. (5) Les élèves modifient leurs explications. (6) Les élèves évaluent leurs explications et celles de leurs collègues. (7) Les élèves répètent les étapes précédentes en utilisant de nouvelles données. Par exemple, celles d’une autre ville ou d’une autre région du monde.
Jour 1: Prédire les températures saisonnières Les élèves valident ensuite leurs conclusions en consultant divers sites de climatologie et en les comparant aux données recueillies. Afin de les aider dans leur démarche, l’enseignant leur pose quelques questions :
Jour 2: Récolter des données saisonnières et évaluer les prédictions effectuées Jour 3: Émettre de nouvelles hypothèses et planifier les activités à venir
Par exemple, afin d’investiguer l’effet de l’angle du Soleil sur les températures saisonnières, les élèves décident de trouver sur le web les données correspondant au même moment de chaque mois de l’année afin d’observer s’il y a une corrélation avec la température. Les données sont récoltées au laboratoire informatique de l’école.
Jour 4: Organiser les données
Jour 5: Partage des découvertes |
Référence |
Thomas, J. D. (2011). The Reasons for the Seasons. Science Teacher, 78(4), 52–57.
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