Évaluation bilan sciences expérimentales - snes · 56 item de niveau 2 (bas du niveau 2) le...
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Évaluation bilan
Sciences expérimentales
Collège
2007
DEPP-B2 2
La passation
200 collèges constituaient l’échantillon
nous avons recueilli les données de 185
établissements
Passation : du 14 au 26 mai 2007
5 246 élèves ont passé l’épreuve papier
crayon
2 704 élèves ont passé l’épreuve pratique
DEPP-B2 3
Les épreuves
• des cahiers pour les élèves qui passaient l’épreuve sur QCM uniquement :
13 cahiers dans lesquels tournaient 13 blocs
l’analyse des résultats utilise le modèle de réponse à l’item
• des cahiers pour les élèves qui passaient l’épreuve pratique :2 blocs (un PC et un SVT), les mêmes pour tousun sujet « TP » et un « sujet production écrite »
DEPP-B2 4
Résultats globaux
% de réussite échec ou NR
PC 62,4 37,6
SVT 60,8 39,2
Ensemble 61,6 38,4
Taux de non réponse très élevé pour le gr 0 (~30%) ce chiffre
tombe dès le groupe 1
DEPP-B2 5
En fin de collège
• L’évaluation porte sur des notions et des compétences abordées au cours des quatre années de collège (le cadre de
l’évaluation c’est le programme)
• Évidemment il n’est pas possible d’être exhaustif
(un groupe de cadrage a fixé des priorités et par ailleurs certains items expérimentés n’ont pas été retenus pour l’évaluation)
DEPP-B2 6
Par année de programmes
Le programme de 3e est un peu moins bien assimilé
Pourcentage de réussite par année de programme pour chaque groupe
0
20
40
60
80
100
groupe 0 groupe 1 groupe 2 groupe 3 groupe 4 groupe 5 ensemble
meilleure maîtrise des acquis de 6e et surtout de 5e .
DEPP-B2 7
Réussite par discipline selon les
groupes
Pourcentage de réussite par discipline pour chaque groupe
0
20
40
60
80
100
PC (85 items) 22,3 39,4 54,5 67,9 79,5 89,6 63,1
SVT (101 items) 18,5 36,0 54,3 70,4 82,3 90,9 63,7
ensemble (186 items) 19,8 36,9 53,3 68,2 80,3 89,9 62,5
groupe 0 groupe 1 groupe 2 groupe 3 groupe 4 groupe 5 ensemble
Les élèves faibles réussissent un peu mieux en PC qu’en SVT
Les élèves des groupes 3, 4 et 5 réussissent un peu mieux en SVT
DEPP-B2 8
L’intitulé des compétences
C : restituer des connaissances
MC : mobiliser des connaissances en
situation
D : pratiquer une démarche scientifique
E : exploiter et exprimer des données,
des résultats
DEPP-B2 9
les compétences
des élèves selon les
différents niveaux
de l’échelle
DEPP-B2 10
répartition des groupes sur l'échelle
2,1
12,9
29
29,2
16,8
10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Gr 5
Gr 4
Gr 3
Gr 2
Gr 1
Gr 0
DEPP-B2 11
Groupe 0
• Les élèves de ce groupe ne réussissent
que ponctuellement certains items.
• Leur probabilité de réussite trop faible
ne permet pas de leur attribuer une
compétence.
DEPP-B2 12
groupe 1 : 12,9%
•Connaissances :
proches ou tirées de leur vécu
dans le domaine du concret
réactualisées le long du cursus scolaire
•Capacités :
prélever des informations dans un tableau simple
DEPP-B2 13
Groupe 2 : 29 %
• Connaissances :
plus abstraites mais dans un domaine qui les concerne.
• Capacités :
extraire des valeurs d’un graphique (de tout
support).
conclure sans argumenter à partir de résultats d’expériences.
identification des variables dans un protocole expérimental.
DEPP-B2 14
Groupe 3 : 29,2 %
• Connaissances :
Termes scientifiques adaptés
Notions abstraites
• Capacités
Repèrent le sens de variation d’un graphique
Interprètent des schémas spécifiques
Comparent des montages expérimentaux et
isolent le facteur qui varie
DEPP-B2 15
Groupe 4 : 16.8 %
• Connaissances :
Dans un domaine pointu
• Capacités :
Exploitent des données quel que soit le support
et les confrontent à une problématique.
Sont capables de relier ces données entre elles
pour expliquer un phénomène ou résoudre un
problème
DEPP-B2 16
Groupe 5 : 10 %• Connaissances
Elles sont plus abstraites, plus fines
Disparition des idées reçues ou fausses
représentations
• Capacités
Maîtrisent toutes les étapes de la
démarche scientifique
Connaissent le rôle exact de l’expérience
témoin
DEPP-B2 17
L’analyse des données est possible
dès le groupe 2
DEPP-B2 18
Quelques exemples
pour illustrer
des acquis
ou
des lacunes
DEPP-B2 19
La construction d’un concept au
cours du cursus au collège
les groupes 0 - 1 et 2 pensent que digestion est un broyage
à partir du groupe 3 on commence à savoir que la digestion est mécanique et chimique
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5
A
B
C
D
l'action des enzymes seules est une erreur qui persiste
liquéfaction
DEPP-B2 20
Les idées reçues persistent face à
des concepts difficiles
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5
A
B
C
D
Disparition de l’océan pacifique
le déplacement des continents persiste même chez 36 % des élèves du gr 5
DEPP-B2 21
Prélèvement de données
DEPP-B2 22
Prélèvement d’information dans un
tableau simple (niveau socle ?)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5
groupes
% d
e r
ép
on
ses
12 mg
9 mg
6 mg
5 mg
Acquis dès le groupe 1 et déjà chez quelques élèves du groupe 0
DEPP-B2 23
Connaissances formule du dioxyde de carbone
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5
C02
O2
CO
H2O
Connue dès le groupe 1 et chez la moitié des élèves du groupe 0
DEPP-B2 24
Connaissance du nombre de
chromosomes chez l’homme
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5
46
36
23
56
Item de niveau 2 (bas du niveau 2)
Le nombre 23 persiste : confusion avec les gamètes ou le nombre de paires ?
DEPP-B2 25
Information génétique
les cellules constituant un organisme, à l’exception des gamètes ont …
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5
même nb de chromosomes mais info génétique différente
Nombre de chromosome différent et info génétique identique
Nombre de chromosomes différent et info génétique différente
DEPP-B2 26
poids masse
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5
la même + Gde + petite nulle
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5
le même + gd + petit nul
Item de niveau 3 Item de niveau 5
Poids / masse sur la Lune par rapport à la Terre
La masse sur la Lune est plus petite que sur la Terre :
erreur / représentation tenace
DEPP-B2 27
Notion de circuit, dès le groupe 2
DEPP-B2 28
Notion de circuit
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5
A
B
C
D
Le choix de la réponse B : idée que l’interrupteur agit sur le récepteur le plus proche
Le choix de la réponse C perdure : l’idée de boucle incluant le générateur n’est pas intégrée
DEPP-B2 29
Rôle d’un fusible
Rôle d'un fusible
0
20
40
60
80
100
groupe 0 groupe 1 groupe 2 groupe 3 groupe 4 groupe 5
diminuer la tension relier un appareil à la terre fondre en cas de surintensité
DEPP-B2 30
Connaissances en PC électricité
Gr Acquisitions des élèves
1 Identifient les risques d’un court circuit
2Identifient des circuits avec dérivation
Connaissent les sens conventionnel et l’intensité du courant
3
Distinguent circuit en série et circuit en dérivation
Ont assimilé que l’intensité du courant électrique est unique dans un circuit
en série
Savent que la tension aux bornes d’un générateur est constante quelques
soient les conditions d'utilisation
Savent qu’un voltmètre doit se placer en dérivation aux bornes du dipôle
étudié
4 Maîtrisent les rôles du fil de Terre et du fusible
DEPP-B2 31
Connaissances PC (suite)Gr Acquisitions des élèves
chimie optique mécanique
1 les espèces chimiques
2
leur codification et leur
écriture
les changements d'état,
mélanges et
transformations chimiques
déplacement de la
lumière en ligne droite
3
symboles principaux des
atomes
identifient réactifs et
produits de réaction
source primaire - source
secondaire
4
modèle complet de l'atome
loi de conservation dans une
réaction chimique
savent tracer les rayons
ont une 1ère
représentation de l'œil
représentation d'une action
mécanique et unité de force
le poids dépend du lieu
5masse indépendante du
lieu unité de poids
DEPP-B2 32
Connaissances SVTle vivant
Gr Acquisitions des élèves
génétique nutritionpeuplement des
milieux
1
2
noyau contenant des
chromosomes porteurs de
l'information génétique
régime alimentaire
3
nutriments fournis aux
¢ par voie sanguine
mode de
colonisation des
végétaux
4spore
5
conservation de
l'information génétique lors
de la division cellulaire
digestion : mécanique
et chimique
DEPP-B2 33
Connaissances
l’HOMME
Gr Acquisitions des élèves
Immunité Reproduction
1
fonctionnement cyclique de
l'appareil reproducteur
féminin
2
3rôle du système immunitaire et des
antibiotiques
rôle des organes
4organes du système immunitaire et
vaccin
5antigène et anticorps sont des
molécules
DEPP-B2 34
Connaissances
géologie
Gr Acquisitions des élèves
géologie interne géologie externe
1
2manifestation extérieure d'un
séisme
3explication scientifique d'un
séisme
érosion, sédimentation,
composition du sol
4
5tectonique des plaques et non
dérive des continents
DEPP-B2 35
Épreuve pratique
• Un sous groupe de 8 élèves par classe.
• Tous les élèves d’un même établissement
avaient le même sujet
• Une séquence d’une heure en deux
parties :
Une épreuve manipulatoire
Une épreuve de production écrite
DEPP-B2 36
Organisation pour la passation
DEPP-B2 37
Fiche d’observation pour les 4
élèves qui manipulent
DEPP-B2 38
Réussite épreuve pratique PC
PP1 et PP2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5
TP chimie
ècrit chimie
TP élec
écrit élec
Les épreuves manipulatoires sont mieux réussies que les épreuves de
production écrite. Manipulation en chimie 70 % de réussite pour le Gr 0
L’épreuve écrite d’électricité est plus sélective que celle de chimie
DEPP-B2 39
Le graphique : son tracé et son exploitation
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5
tracé
exploitation
Le tracé d’un graphique est déjà bien acquis dès le groupe 3.
Plus de la moitié des élèves du groupe 0 savent le faire.
L’exploitation du graphique pose encore des problèmes au groupe 5
DEPP-B2 40
Proposition de circuitSchéma d’un circuit en série comportant un dipôle de plus ou de moins
que le précédent
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
gr 0 gr 1 gr 2 gr 3 gr 4 gr 5
réussite
NR
échec
DEPP-B2 41
Manipulations PC
• Chimie (tests de reconnaissance de l’eau, pH et recherche de l’ion
Cu2+):
les gestes manipulatoires sont réussis.
Les conclusions sont réussies sauf lorsqu’il s’agit d’un
test négatif
• Physique (électricité)
Savent réaliser un circuit à partir d’un schéma normalisé
Le branchement des appareils est réussi mais des
difficultés pour lire les mesures
DEPP-B2 42
Écrit d’analyse de situations
expérimentales
Questions ouvertes
Les situations demandaient aux élèves de
prendre des initiatives.
Le sujet de physique a été rédigé dans une
logique de démarche d’investigation.(il ne s’agit pas cependant d’une évaluation de la démarche
d’investigation qui demanderait une autonomie totale de
la part des élèves)
DEPP-B2 43
écrit• Chimie (évolution de la température d’une substance lors d’un
changement d’état)
Réalisation d’un graphique à partir de données
fournies : placer les points est possible dès le groupe 0 mais l’interprétation de la courbe est plus difficile (elle s’appuie sur des connaissances)
• Physique (unicité de l’intensité dans un circuit en série)
la schématisation d’un circuit n’est possible qu’à partir du groupe 3.
L’adaptation d’un protocole pose beaucoup de problèmes (taux de NR très élevé) seuls 40 % des élèves du groupe 5 justifient correctement ce protocole
DEPP-B2 44
Réussite épreuves pratiques SVT
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Gr 0 Gr 1 Gr 2 Gr 3 Gr 4 Gr 5
TP prépa micro
TP microscope
écrit tableau
écrit dessin
Le dessin d’observation : problèmes jusqu’au groupe 5
DEPP-B2 45
Dessin d’observation : observation ! Technique !
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5
observation
technique
Les qualités d’observation ne progressent pas.
La technique est acquise dès le groupe 2 et ensuite la progression est faible.
DEPP-B2 46
Préparation microscopiqueréussite selon les groupes
0
20
40
60
80
100
0 1 2 3 4 5
groupes d'élèves
% d
e r
éussi
te
réalisation
qualité
Les élèves sont capables de faire une préparation microscopique dès le groupe 0.
La qualité reste médiocre et ne progresse que peu le long de l’échelle
DEPP-B2 47
les activités pratiques mettent les
élèves en situation de réussitescore global selon la pcs du père
200
220
240
260
280
300
1 2 3 4 5 6 7 8
Réussite au tp 3 et à l'écrit 3 selon la pcs du père
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8
tp
écrit
DEPP-B2 48
Répartition garçons / filles par
groupes
12,7 12,5
31,2 26,8
30,9
27,8
15,7
18,2
7,812,6
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
filles
( 52,4 %)
garçons
( 47,6 %)
ensemble
Gr 5
Gr 4
Gr 3
Gr 2
Gr 1
Gr0
DEPP-B2 49
Appréciation de la discipline
32
40
55
45
30
52
45
56
32
30
26
28
26
23
24
23
36
30
19
26
44
24
32
21
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Filles
Garçons
Filles
Garçons
Filles
Garçons
Filles
Garçons
Géolo
gie
Bio
logie
Physiq
ue
Chim
ie
j'adore ou j'aime bien j'aime moyennement je n'aime pas beaucoup ou je déteste
DEPP-B2 50
Matières préférées
15,8
23,8
33,7
34,5
35,1
35,7
36,0
41,6
45,7
37,6
45,4
32,6
31,6
37,6
26,8
34,9
29,7
21,3
46,6
30,8
33,7
34,0
27,3
37,5
29,2
28,7
33,0
0% 20% 40% 60% 80% 100%
EC
géographie
francais
Techno
histoire
PC
SVT
LV
Maths
bien appréciée moyennement appréciée peu ou pas appréciée
DEPP-B2 51
Appréciation de la discipline
biologie géologie
0%
20%
40%
60%
80%
100%
groupe 0 groupe 1 groupe 2 groupe 3 groupe 4 groupe 5
j'adore ou j'aime bien j'aime moyennement je n'aime pas beaucoup ou je déteste
0%
20%
40%
60%
80%
100%
groupe 0 groupe 1 groupe 2 groupe 3 groupe 4 groupe 5
j'adore ou j'aime bien j'aime moyennement je n'aime pas beaucoup ou je déteste
Le degré d’appréciation de la géologie varie peu selon les groupes
Les groupes faibles aiment plus la géologie que la biologie
Les groupes forts apprécient plus la biologie que la géologie
DEPP-B2 52
Appréciation de la discipline
physique chimie
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
groupe 0 groupe 1 groupe 2 groupe 3 groupe 4 groupe 5
j'adore ou j'aime bien j'aime moyennement je n'aime pas beaucoup ou je déteste
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
groupe 0 groupe 1 groupe 2 groupe 3 groupe 4 groupe 5
j'adore ou j'aime bien j'aime moyennement je n'aime pas beaucoup ou je déteste
Les groupes faibles préfèrent la
physique à la chimie
Les groupes forts ont tendance à
préférer la chimie à la physique