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Master 2 MEEF

Sciences de la vie et de la Terre – SVT Année universitaire 2017 – 2018

Mémoire professionnel

La pédagogie inversée en SVT et l’appropriation de la démarche

scientifique par les élèves

Tocquard Kévin

Site ESPE : Université de Cergy-Pontoise

Remerciements

Remerciements

Je tiens tout d’abord à remercier l’équipe de formateurs de l’ESPE, M. Christian BREBAN, M.

Sébastien CHERRE et Mme Christine PERES, le responsable de la formation M. Christophe GUEGO

ainsi qu’au secrétariat du Master MEEF Mme Nora ALLAIN, pour leur soutien, leurs conseils et leur

disponibilité tout au long de ces deux années de formation.

Je remercie également chaleureusement l’équipe de direction du Lycée International, Mme Isabelle

NEGREL, Mme Isabelle MELLET et Mme Barbara CHAPPE-ROBERT pour leur bienveillance à mon

égard. J’adresse mes plus grands remerciements à Mme Haude LE BIHAN, pour l’ensemble de ses

nombreux conseils ainsi que sa grande disponibilité, pour sa bienveillance et son enthousiasme

communicatif.

Je souhaite remercier l’ensemble de l’équipe d’enseignants de SVT du lycée international pour leur

soutien quotidien et pour avoir rendu cette année de stage si agréable. Nos nombreux échanges

m’ont permis de développer un certain recul indispensable à notre pratique. Je remercie enfin, pour

le laboratoire de SVT, Mme Christelle LADJIMI et Mme Laëtitia FAURE pour m’avoir permis

d’effectuer des travaux pratiques dans les meilleures conditions.

Résumé

Résumé

La pédagogie inversée est une pratique qui consiste à repenser les temps de travail en classe et en

dehors. Les élèves ont alors accès, souvent grâce à des plateformes numériques, à des contenus en

ligne à visionner avant la classe, ce qui permet ensuite de travailler certaines compétences pendant

la classe. Cependant, en Sciences de la Vie et de la Terre (SVT), l’acquisition des connaissances se fait

grâce à des expériences en classe et l’utilisation du réel. Ce mémoire se concentre alors sur

l’interaction entre la classe inversée et la démarche scientifique. Pour cela, deux possibilités testées

en classe de 3ème sont proposées. Les avis des élèves de cette classe, ainsi que des enseignants de

SVT ont été recueillis vis-à-vis de cette pratique pédagogique et montre une augmentation de la

motivation des élèves vis-à-vis de l’enseignement.

Abstract

Abstract

Flipped Classroom is an instructional strategy in which work in classroom and outside are modulated.

Students have an access on a digital plateform to online content outside the classroom, and work

alternative competence in class. However the construction of knowledge is by experiences and the

use of concrete material in sciences. This work focuses on the interaction between flipped classroom

and scientific method. In order to do this, two ways of work are presented in the French “3ème” class

level. Student’s and science teacher’s opinions were also collected concerning this instructional

strategy. It shows an increase of student’s motivation for education.

Liste des figures et tableaux

Liste des figures et tableaux Figure 1. Infographie illustrant les objectifs pédagogiques de la classe inversée.

Figure 2. La pyramide de Bloom inversée (Lebrun et al., 2015).

Figure 3. Les types de classes inversée (Lebrun et al., 2017).

Figure 4. Schéma représentant le lien entre la classe inversée et le cycle de Kolb.

Figure 5. Modèle de classe inversée proposé par l’université de Queensland, Australie.

Figure 6. Projection de pratique de la pédagogie inversée pour les enseignants qui ne pratiquent pas.

Figure 7. Durée de pratique de la pédagogie par les enseignants de SVT.

Figure 8. Raisons de l’utilisation de la pédagogie inversée par les enseignants de SVT.

Figure 9. Champs disciplinaires sur lesquels est appliquée la pédagogie inversée.

Figure 10. Les supports utilisés par les enseignants pour la partie hors de la classe.

Figure 11. Le ressenti des enseignants sur la motivation des élèves lors de l’arrivée en classe.

Figure 12. Schéma de la progression en classe inversée.

Figure 13. Graphique présenté aux élèves synthétisant leurs réponses à l’hypothèse de l’étape 1.

Figure 14. Grille d’évaluation de l’évaluation sur l’expérience de la greffe réalisée sur une acétabulaire.

Figure 15. Résultats des classes de 3ème lors de l’évaluation sur l’expérience de la greffe réalisée sur une acétabulaire.

Figure 16. Exemple de réponse d’un élève sur son ressenti de sa motivation.

Tableau 1. Pratique de la classe inversée en fonction du type d’établissement.

Tableau 2. Proportion d’enseignants pratiquant les différents types de pédagogie inversée.

Sommaire

Sommaire Introduction ............................................................................................................................. - 1 - Synthèse bibliographique ......................................................................................................... - 3 -

1. Concept de classe inversée ...................................................................................................... - 3 - 2. De la classe inversée aux classes inversée ............................................................................... - 5 - 3. Limites du concept ................................................................................................................... - 8 -

Matériel et méthodes ..............................................................................................................- 10 - 1. Questionnaire adressé aux enseignants de SVT .................................................................... - 10 - 2. Expérimentation en classe de 3ème ......................................................................................... - 10 -

2.1. La classe et le programme ............................................................................................. - 10 - 2.2. Les outils numériques à disposition ............................................................................... - 10 -

3. Analyse statistique des questionnaires ................................................................................. - 11 - Résultats et discussion ............................................................................................................- 12 -

1. La pédagogie inversée et les enseignants de SVT.................................................................. - 12 - 1.1. Pratique selon les répondants ....................................................................................... - 12 - 1.2. Types de classes inversées pratiquées par les enseignants en SVT .............................. - 15 - 1.3. Ressenti des enseignants de SVT sur les effets de la classe inversée ........................... - 16 -

2. Mise en pratique de la pédagogie inversée dans une classe de 3ème..................................... - 18 - 2.1. Introduction de la pédagogie inversée aux élèves ......................................................... - 18 - 2.2. Première étape .............................................................................................................. - 20 -

2.2.1. Avant la classe ....................................................................................................... - 20 - 2.2.2. Pendant la classe ................................................................................................... - 20 -

2.3. Deuxième étape ............................................................................................................. - 22 - 2.3.1. Avant la classe ....................................................................................................... - 22 - 2.3.2. Pendant la classe ................................................................................................... - 22 -

2.4. Appropriation de la démarche scientifique par les élèves en pédagogie inversée ........ - 23 - 2.5. Ressenti des élèves quant à la pédagogie inversée ....................................................... - 26 -

Discussion générale et perspectives .........................................................................................- 28 - 1. La démarche scientifique ....................................................................................................... - 28 - 2. Le ressenti des élèves et des enseignants .............................................................................. - 29 -

Conclusion ..............................................................................................................................- 30 - Références bibliographiques ....................................................................................................- 31 - Annexes ..................................................................................................................................- 33 -

Annexe 1 : Questionnaire à destination des enseignants de SVT .................................................. - 34 - Annexe 2 : QCM destiné aux élèves lors de l’étape 1 .................................................................... - 39 - Annexe 3 : Activité effectuée en classe lors de l’étape 1 ............................................................... - 41 - Annexe 4 : QCM destiné aux élèves lors de l’étape 2 .................................................................... - 42 - Annexe 5 : Activité effectuée en classe lors de l’étape 2 ............................................................... - 43 - Annexe 6 : Evaluation .................................................................................................................... - 44 - Annexe 7 : Questionnaire adressé aux élèves sur la classe inversée. ............................................ - 45 -

Introduction

- 1 -

Introduction Dès le début de mon stage au Lycée International de Saint-Germain-en-Laye (78) où j’ai en charge

des classes de 4ème et de 3ème, je me suis confronté à différentes méthodes pédagogiques aboutissant

à un même résultat.

Parmi ces méthodes pédagogiques, une pratique récente semblait particulièrement prometteuse : la

classe inversée (ou pédagogie inversée). Cependant, dans sa définition première, elle peut sembler

contradictoire avec une science expérimentale comme les Sciences de la Vie et de la Terre (SVT) où la

découverte des notions se fait au travers de l’utilisation du réel. Voici une définition proposée par

l’université de Vanderbilt à Nashville, Tennessee, dans sa version traduite (Lebrun et al., 2015) : « Le

concept de classe inversée décrit un renversement de l’enseignement traditionnel. Les étudiants

prennent connaissance de la matière en dehors de la classe, principalement au travers de lectures ou

de vidéos. Le temps en classe est alors consacré à un travail plus profond d’assimilation de

connaissances au travers de méthodes pédagogiques comme la résolution de problèmes, les

discussions ou les débats ». Selon cette définition et au sein de discussions avec des collègues, nous

nous sommes instinctivement interrogés sur les différences dans l’appropriation des connaissances

par les élèves soit au travers des vidéos, soit par des expérimentations en classe.

Et c’est ainsi qu’est née l’idée de ce mémoire : Comment concilier la classe inversée avec

l’appropriation de la démarche scientifique ? Plusieurs stratégies me sont alors apparues plausibles :

- En début de séquence, afin de donner des éléments de réflexion aux élèves pour construire

ensuite plusieurs hypothèses à tester en classe.

- En milieu de séquence, après avoir réalisé des expériences/observations en classe, pour

construire la notion. Cela sera ensuite appliqué en classe pour vérifier à l’aide du professeur

l’appropriation des notions.

J’ai alors choisi d’appliquer cette pratique pédagogique au sein d’une de mes classes et essayé de

l’utiliser pour justement accentuer le travail en classe sur une étape de la démarche scientifique,

inhérente à l’enseignement des SVT.

Dès les premières recherches concernant cette pratique, je me suis rendu compte qu’il y avait des

avis très divergents, et des effets bénéfiques de la classe inversée pas toujours démontrés. Les avis

Introduction

- 2 -

des enseignants selon leurs expériences et selon la matière divergeaient. J’ai alors construit un

questionnaire, destiné aux enseignants de SVT afin de connaitre leur ressenti sur cette pratique.

Après la présentation des données de la littérature concernant le concept de classe inversée, ses

avantages et ses limites, je développerai les résultats obtenus lors du sondage des enseignants de

SVT. Je présenterai ensuite l’expérimentation que j’ai mise en place dans ma classe sur les effets de

la classe inversée pour l’appropriation de la démarche scientifique par les élèves, ainsi que leurs

ressentis vis-à-vis de cette pratique. L’ensemble des résultats sera discuté puis remis dans une

perspective globale en lien avec la littérature.

Synthèse bibliographique

- 3 -

Synthè sè bibliographiquè

1. Concept de classe inversée

Les fondamentaux de la classe inversée existent depuis les années 90 avec les travaux d’Alison King

ou d’Eric Mazur. La première a mis en avant l’intérêt de considérer le temps en classe comme un

temps de construction pour les apprenants (King, 1993) et le second l’intérêt de l’échange et de

l’apprentissage entre pairs (Mazur, 1997). Le terme « classe inversée » a été publié en 2000 dans une

étude relayant des expériences de l’enseignement dans le supérieur aux USA (Lage et al., 2000). Mais

le concept s’est considérablement développé depuis la parution du livre « Flip Your Classroom: Reach

Every Student in Every Class Every Day » (Bergmann and Sams, 2012a). Ces deux enseignants du

secondaire en chimie à l’école Woodland Park High School, Colorado, ont formalisé ce concept dans

ce livre, ce qui provoqua l’émergence du concept en Europe. L’engouement pour les CLIC (CLasses

Inversées, le Congrès) en est l’illustration avec un nombre de participant passé de 200 à 800 entre

2015 et 2016 (Lebrun, 2016).

Au départ, Bergmann et Sams souhaitaient aider les élèves qui n’avaient pu participer à leur cours,

quelle que soit la raison. Pour cela, ils ont tout simplement commencé par filmer les cours d’Aaron

Sams, qu’ils rendaient ensuite disponibles pour les élèves absents. Ils ont alors constaté que ces-

derniers posaient davantage de questions et qu’ils s’étaient préparés pour la séance suivante. Ils ont

alors proposé ces vidéos à l’ensemble des élèves, afin de pouvoir ensuite travailler avec eux sur leur

compréhension de l’enseignement proposé. L’intérêt est que tous les élèves partent d’un même

niveau car chacun a pu étudier à son rythme chez soi, seul ou à plusieurs, et les questions sont

anticipées. Pour Bergmann et Sams, le travail à domicile en aval d’une séquence d’enseignement ne

faisait qu’amplifier les écarts déjà existants entre les élèves, d’où la nécessité de modifier les temps

hors de la classe et en classe (Nizet and Meyer, 2015).

Pour Bergmann et Sams (2012a), la classe inversée permet d’amplifier les relations personnalisées

entre pairs ou entre les élèves et l’enseignant. Celui-ci n’est plus le maitre sur l’estrade mais un

accompagnateur attentif, qui guide l’apprenant permettant différentes formes de différentiation

(Bergmann and Sams, 2012b). Les apprenants peuvent alors prendre la responsabilité de leurs

apprentissages. Par conséquent pour ces auteurs, la classe inversée s’inscrit dans la démarche


- 4 -

constructiviste ou socio-constructiviste de l’apprentissage. La motivation des élèves est alors accrue

(Figure 1).

Figure 1. Infographie illustrant les objectifs pédagogiques de la classe inversée. Issu du site classeinversee.com (Berthet, 2018) : CC BY-NC-SA

Il est à noter que la figure 1 est extraite d’un site web dont le but est de promouvoir la classe

inversée. En réalité, nous n’avons pas encore assez de recul pour affirmer scientifiquement des effets

de cette pratique sur la motivation des élèves. De plus, la motivation des élèves est globalement

évaluée par les enseignants, ce qui constitue un réel biais.

Le développement de cette pédagogie peut se généraliser grâce aux technologies de l’ère du

numérique où les étudiants sont immergés dans un monde où les informations sont disponibles.

Cependant, la mise en place pratique est longue car il y a une nécessité d’investissements en

infrastructures et en moyens technologiques. En attendant, la mise en place se fait de façon

sporadique, progressivement : sur une ou deux séances, sur une ou deux semaines… Cela permet en


- 5 -

même temps d’expérimenter cette pratique. Une étude récente a par ailleurs montré qu’il existe

différents types de classe inversées et que la motivation des élèves, toujours du point de vue de

l’enseignant, est variable selon la pédagogie mise en place (Lebrun et al., 2017).

2. De la classe inversée aux classes inversée

Pour moduler la définition donnée en introduction, il est important de cerner l’esprit de la classe

inversée (Lebrun et al., 2017). En effet pour ces auteurs, l’intérêt est plutôt de modifier les temps en

classe que de donner des apports théoriques en dehors. Pour cela, il ne s’agit plus seulement de voir

le travail comme des activités hors de la classe, mais comme des activités menées par l’élève en

autonomie. La classe inversée permet alors une modification du travail des élèves en autonomie et

en classe. Dans ce cas, les élèves pratiquent les niveaux cognitifs de base de la taxonomie revisitée de

Bloom seuls, puis ils vérifient leurs connaissances en appliquant les niveaux supérieurs en classe avec

l’aide des pairs et/ou du professeur (Figure 2, Brame, 2013).

Figure 2. La pyramide de Bloom inversée (Lebrun et al., 2015).

Ainsi, selon le type d’activité que les élèves réalisent en autonomie, Lebrun et al. (2017) définissent

dans leur étude plusieurs niveaux de classe inversée (Figure 3).


- 6 -

Figure 3. Les types de classes inversée (Lebrun et al., 2017). Les rapports aux savoirs et aux rôles dans l’enseignement sont définis et permettent de placer les types de classes inversées par rapport à un cours donné par le professeur. La distinction entre les activités menées au sein ou hors de la classe est également représentée.

La classe inversée présentée précédemment correspondrait alors au niveau de base de la classe

inversée, appelée Type 1. Les élèves prennent connaissances d’informations hors de la classe, ils

peuvent relever les éléments importants voire synthétiser ces éléments avant la classe. En classe, il

s’agirait alors de consolider les acquis, de faire fonctionner la théorie étudiée sur des thématiques

investiguées en classe ou alors de préparer le transfert par l’approche d’autres situations. Dans le

cadre d’une classe inversée appelée Type 2, les élèves en autonomie vont plutôt chercher des

informations (individuellement ou en groupe), pour, par exemple, introduire une thématique,

ramener en classe les éléments trouvés en les ayant structurés voire préparés sous la forme d’une

présentation quelle qu’elle soit. Le temps en classe serait par conséquent consacré à une

présentation des recherches individuelles ou de groupe. Les élèves peuvent alors identifier les

différences et les points communs entre les recherches, et alors essayer d’expliquer les

préconceptions afin de faire émerger les questions et hypothèses qui seront développées dans la

suite de la séquence d’enseignement.

Les capacités travaillées par les élèves sont très différentes dans les deux cas (Serrano and Lebrun,

2016). Dans la classe inversée de type 1, les élèves travaillent leur méthodologie d’apprentissage, de

mémorisation, apprennent à faire des liens à la maison et sont plutôt dans la compréhension,


- 7 -

l’application et apprennent à transférer à d’autres contexte en classe. L’enseignant est alors

disponible pour aider les élèves à travailler ces compétences. Dans le type 2, les élèves travaillent

plutôt la recherche d’informations et leur validation, l’analyse et la synthèse à la maison, puis en

classe la communication, la réflexivité et l’analyse. Les capacités travaillées sont alors plutôt

disciplinaires dans le type 1 et transversales dans le type 2.

Bien que présentés séparément, ces différents éléments peuvent s’inclure dans un concept de

pédagogie active, c’est-à-dire d’apprentissage par l’expérience. En effet, ces étapes peuvent s’inclure

à différents moments dans le cycle de Kolb (Kolb, 1983). Les étapes 1, 2 et 3, 4 correspondraient

respectivement à la classe inversée de type 2 et 1 (Figure 4). Cette intégration des deux types de

classes inversées dans une séquence d’enseignement constituerait une systémique nommé Type 3

(Lebrun et al., 2017). Cette pédagogie active permet, notamment en sciences, d’augmenter de 55 %

les résultats certificatifs des élèves (Freeman et al., 2014).

Figure 4. Schéma représentant le lien entre la classe inversée et le cycle de Kolb. Les étapes 1 et 2 pourraient être travaillées avec une classe inversée de type 2 et les étapes 3 et 4 avec une classe inversée de type 1, respectivement hors de la classe puis en classe.

L’université de Queensland a également proposé un cycle semblable (Figure 5) mais qui démarre par

l’étude de concepts avant la recherche de sens puis enfin ils appliquent les notions vues. D’après

Lebrun et al. (2017), cette différence pourrait se rechercher dans les paradigmes éducatifs qui sous-

tendent l’éducation primaire/secondaire (Figure 4) et l’enseignement supérieur comme l’université

de Queensland (Figure 5).

1. Expérience concrèteVie de tous les jours, contexte,

pratique sociale

2. Observation réfléchieConfrontation, modélisation,

hypothèses

3. Conceptualisation abstraiteThéorisation, recherche de sens,

systématisation

4. Expérimentation activeApplications, situations-

problèmes, limites


- 8 -

Figure 5. Modèle de classe inversée proposé par l’université de Queensland, Australie. (“What is flipped classroom - The University of Queensland, Australia,” 2017).

3. Limites du concept

Nous venons de voir que les essais de théorisation pédagogiques de la classe inversée sont très

récents. Ce concept étant nouveau, il peut entrainer diverses dérives qui ne correspondent pas à

l’esprit de la pédagogie inversée (Lebrun, 2016). Il est important de préciser que la classe inversée

n’est donc pas un remplacement de l’enseignant par des vidéos ; un cours en ligne voire à distance ;

des apprenants qui font tout et n’importe quoi de manière non structurée ; des apprenants qui

passent le temps de la classe devant un écran ; des apprenants travaillant tout seuls.

De plus, il est encore difficile d’analyser concrètement les effets des classes inversées sur la réussite

des élèves. Différentes études réalisées montrent pour certaines que la classe inversée améliore

significativement les résultats des élèves, d’autres ne montrent aucune différences significatives

(Nizet and Meyer, 2015). Ces méta-analyses ont pour l’instant été principalement réalisées en

Amérique du Nord.

Le problème identifié dans ces études vient du fait que beaucoup ne sont scientifiquement pas

probantes (Bissonnette and Gauthier, 2012). Ces chercheurs sont partis du principe que l’éducation

subit des modes où des nouvelles pratiques pédagogiques sont présentées comme prometteuses. Ils

ont alors remarqué que beaucoup de sites, principalement américains, encensaient cette nouvelle

pratique, bien que d’autres expériences partagées sur internet étaient plus nuancées. Ils ont donc

recensé l’ensemble des études parlant de la pédagogie inversée et ont montré que peu se basaient

sur des fondements expérimentaux fiables (comparaison avec un groupe témoin notamment). Dans

cette continuité, Faillet (2015) a réalisé une étude sur une année comparant deux classes de lycée


- 9 -

suivant un enseignement traditionnel pendant la moitié de l’année et inversé l’autre moitié. Il illustra

que les élèves d’un bon niveau diminuaient leur performance en pédagogie inversée alors que cette

pédagogie pouvait être une bonne méthode de remédiation pour des élèves en difficulté (Faillet,

2015). Il explique que les bons élèves en pédagogie traditionnelle étaient sélectionnés pour leur

méthode de travail, avec une forte concentration et une participation active en classe, et qu’ils ne

sont pas toujours adaptés à ce changement de méthode de travail.

Matériel et méthodes

- 10 -

Matè rièl èt mè thodès

1. Questionnaire adressé aux enseignants de SVT

Un questionnaire a été adressé au travers du réseau social Facebook du 04 au 23 avril 2018 à des

enseignants de SVT concernant leur pratique ou non et leur vision de la pédagogie inversée. La

construction du questionnaire a suivi les étapes proposées par Rémi Bachelet (Bachelet, 2014). Le

contenu du questionnaire est présenté sous la forme d’un tableau présentant le concept, ses

dimensions et les composantes de ces dimensions (Annexe 1). Il a été réalisé à l’aide de l’outil en

ligne « Google form ».

2. Expérimentation en classe de 3ème

2.1. La classe et le programme

La mise en œuvre de l’expérimentation a été réalisée au Lycée International de Saint-Germain-en-

Laye (Yvelines). Au sein de cette cité scolaire qui accueille des élèves de la maternelle au lycée, j’ai en

charge des classes de 4ème et de 3ème. L’expérimentation est réalisée sur une des deux classes de 3ème

que j’ai en charge qui est composée de 29 élèves. Les deux classes de 3ème sont d’un bon niveau avec

des moyennes de classe de 15.14 et 15.36 au premier trimestre et de 15.27 et 14.87 au deuxième

trimestre. Les élèves sont globalement très actifs et participatifs en classe. La pédagogie inversée a

été utilisée sur deux séances consécutives. Ces deux séances étaient les premières du chapitre

nommé « Diversité et stabilité génétique des individus ». Le chapitre s’inclut dans le thème « Le

vivant et son évolution » du programme de Sciences de la Vie et de la Terre de cycle 4. L’autre classe

a suivi le chapitre en pédagogie « classique ».

2.2. Les outils numériques à disposition

Enseignant dans l’académie de Versailles, j’ai utilisé pour diffuser du contenu aux élèves la

plateforme d’e-éducation académique : ELEA, version 1.0-beta48-alpha. Cette plateforme est

Matériel et méthodes

- 11 -

ouverte depuis le 11 janvier 2016 à titre expérimental (Lamer, 2016). Elle permet de créer des

parcours pédagogiques accessibles par les élèves dans laquelle l’enseignant ajoute des contenus

(ressources sous des formes variés, demandes de productions d’élèves déposées en ligne et

consultables…). La plateforme doit être connectée à l’établissement afin que les personnels et les

élèves puissent s’identifier. L’établissement est connecté depuis cette rentrée scolaire mais les élèves

n’avaient pas encore de compte. La classe a donc également servi de test à l’échelle de

l’établissement pour l’utilisation de la plateforme.

Dans le cadre de l’expérimentation, j’ai déposé sur la plateforme des contenus sous la forme de

vidéos. Les vidéos ont été réalisées à l’aide du logiciel Screencast-o-matic version Pro. Elles sont

ensuite hébergées sur le portail vidéo académique « ScholaWebTV » (https://scolawebtv.crdp-

versailles.fr) afin de pouvoir placer seulement le lien dans ELEA.

3. Analyse statistique des questionnaires

Le traitement statistique des données des 2 questionnaires destinés aux enseignants et aux élèves a

été réalisé à l’aide de Microsoft Excel (2007). Les analyses uni-variées des variables (correspondant

aux différents types de réponses à une question) sont décrites à la fois par des approches

numériques et/ou des approches graphiques, présentées indépendamment.

Deux questions ont été étudiées par des analyses bi-variées. Pour tester l’indépendance entre le type

d’établissement et la pratique d’une pédagogie inversée (questionnaire enseignant, Tableau 1), les

données ont été analysées à l’aide d’un test du chi2 (α = 0.01, ddl = 2, H0 : Il n’y a pas d’effet du type

d’établissement sur la pratique de la pédagogie inversée). Pour comparer les niveaux de maitrise des

élèves des deux classes de 3ème à l’évaluation commune, un test non paramétrique de Wilcoxon-

Mann-Whitney a été utilisé (H0 : La distribution des notes est la même pour les deux classes).

Résultats et discussion

- 12 -

Rè sultats èt discussion

1. La pédagogie inversée et les enseignants de SVT

1.1. Pratique selon les répondants

Tout d’abord, les discussions avec des collègues enseignants m’ont amené à observer qu’il y a

différents avis quant à la pédagogie inversée et ces avis se retrouvent dans la littérature. Avant

d’appliquer cette pédagogie dans ma classe et dans le but d’avoir un avis sur un échantillon plus

représentatif, j’ai construit et distribué un questionnaire à destination des enseignants de SVT autour

du concept de pédagogie inversée. Ce questionnaire s’attachait dans un premier temps à identifier le

type de répondant (académie, ancienneté, établissement) puis s’il pratique ou non la pédagogie

inversée. Pour ceux qui ne pratiquaient pas, le questionnaire s’arrêtait ici. Il y a eu un total de 97

réponses au questionnaire. Quarante-trois personnes parmi les enseignants répondants pratiquaient

la pédagogie inversée dans leurs classes et cinquante-quatre non. Parmi ces-derniers, une majorité

l’envisagent (Figure 6). Que ce soit pour cette réponse, ou pour la suite du questionnaire, il ne

semble pas qu’il y ait d’effet sur les réponses de l’académie d’origine de l’enseignant, ni de son

ancienneté.

Figure 6. Projection de pratique de la pédagogie inversée pour les enseignants qui ne pratiquent

pas. (n=54).

50%

13% 2%

35%

Pourcentage d'enseignants prévoyant de pratiquer la pédagogie inversée

Oui d'ici 0-2 ans

Oui d'ici 2-5 ans

Oui dans plus de 5 ans

Non


- 13 -

Quant aux enseignants ayant répondu à ce questionnaire et qui utilisent la pédagogie inversée dans

leur enseignement, tous l’utilisent depuis moins de 6 ans (Figure 7).

Figure 7. Durée de pratique de la pédagogie par les enseignants de SVT. (n=43).

Ces enseignants ont commencé à utiliser la pédagogie inversée pour différentes raisons mais il

semble que l’envie de tester une autre pratique soit la raison principale (Figure 8).

Figure 8. Raisons de l’utilisation de la pédagogie inversée par les enseignants de SVT. (n=43). Les

personnes avaient le choix entre ces 4 réponses et pouvaient en choisir plusieurs.

79%

9%

12%

Durée depuis laquelle les enseignants pratiquent la pédagogie inversée

0-2 ans

2-4 ans

4-6 ans

31

20 20

8

J’ai eu envie de tester une autre pratique

Je trouvais cettepratique adaptée aux

SVT

J’ai entendu parler de cette pratique et je

voulais expérimenter

Autre

Raisons de l'utilisation de la pédagogie inversée


- 14 -

Les questions traitant de la pratique de la pédagogie inversée par les enseignants n’ont pas permis

d’identifier une application à des niveaux de classe particuliers. Mais il est intéressant de noter une

différence significative (α = 0.002) entre collège et lycée (Tableau 1). Cette pratique semble

davantage utilisée en lycée. Cela reflète la migration de cette pratique du supérieur vers le

secondaire, mais principalement au lycée, puis du lycée vers le collège. De plus, les supports

numériques sont plus facilement accessibles au lycée.

Pratiquez-vous la pédagogie inversée ?

Réponse Oui Non

Cité scolaire 6 (50 %) 6 (50 %)

Collège 13 (28.08 %) 35 (72.92 %)

Lycée 24 (65.86 %) 13 (35.14 %)

Tableau 1. Pratique de la classe inversée en fonction du type d’établissement. Les pourcentages représentent la proportion de réponse par rapport au type d’établissement. Les données ont été analysées à l’aide du test du chi2.

Hormis 5 des 43 répondants, les enseignants utilisent la pédagogie inversée entre 0 et 30 % de

l’année, sans aucune corrélation avec l’ancienneté dans le métier. Un seul enseignant a répondu qu’il

pratiquait cette pédagogie 70-80 % de l’année sur la classe de 3ème, seulement en biologie.

L’ensemble des résultats présentés ci-dessus, c’est-à-dire que 44,3 % des répondants utilisent la

pédagogie inversée depuis moins de 6 ans dans leur enseignement pendant majoritairement 0 à

30 % de l’année scolaire et que 63 % des autres répondants l’envisage dans moins de 5 ans (Figure 6),

illustre bien que cette pratique est une pratique récente qui se développe dans l’enseignement.

Cependant, aucun enseignant n’utilise cette pédagogie sur l’ensemble de l’année scolaire. Il s’agit

alors d’une démarche pédagogique à disposition de l’enseignant parmi la panoplie qui existe.

Enfin, les parties de programme de biologie sont favorisés pour cette pédagogie (Figure 9) mais il n’y

a pas de corrélation selon l’enseignement en collège ou en lycée.


- 15 -

Figure 9. Champs disciplinaires sur lesquels est appliquée la pédagogie inversée. (n=43).

1.2. Types de classes inversées pratiquées par les enseignants en SVT

Afin d’identifier quel type de pédagogie inversée les enseignants de SVT pratiquaient, j’ai repris les

définitions des 3 types de classe s inversées décrits par Lebrun et al. (2017) et utilisé des affirmations

correspondant à ces définitions (Annexe 1).J’ai alors demandé le niveau d’accord des enseignants vis-

à-vis de ces pratiques (Tableau 2). Dans l’utilisation des enseignants de SVT, la classe inversée

correspond plutôt au type 1. Les données obtenues sur cet échantillon sont différentes de celles

obtenues par Lebrun et al. (2017) qui ont observé plutôt une utilisation plus importante du type 3 en

sciences, le type 1 étant plutôt utilisé par les enseignants de mathématiques. Il serait alors

intéressant de réellement mené une étude statistique à grande échelle afin d’obtenir des résultats

significatifs.

Type 1 Type 2 Type 3

88.37 % 48.84 % 44.19 %

Tableau 2. Proportion d’enseignants pratiquant les différents types de pédagogie inversée. Les pourcentage d’accord sont calculés en divisant le nombre de réponses exprimant un accord (« Tout à fait d’accord », « D’accord » et « Plutôt d’accord ») par le nombre total de réponses données (n=43).

58%

40%

2%

Champs disciplinaires sur lesquels est appliquée la pédagogie inversée

Biologie

Biologie et géologie

Géologie


- 16 -

Les enseignants interrogés utilisent différents outils avec les élèves (Figure 10). Les outils

majoritairement utilisés sont les vidéos ou des textes disponibles pour les élèves, ce qui correspond

bien au fait que 88.37 % des sondés pratiquent plutôt une pédagogie inversée de type 1.

Figure 10. Les supports utilisés par les enseignants pour la partie hors de la classe. (n=43). Les personnes avaient le choix entre ces 6 réponses et pouvaient en choisir plusieurs.

Pour les personnes interrogées, 58.1 % n’exigent pas toujours une production de la part des élèves

suite à la partie de cours hors de la classe (que ce soit en ligne ou à la maison). Par contre, les

moyens utilisés pour tester la compréhension des élèves sont divers : 42 à 52 % des sondés utilisent

des questionnaires (en ligne ou en classe) ou des productions à rendre en classe. Seulement 20 %

demandent aux élèves des productions déposées en ligne, peut-être à cause d’un environnement

numérique insuffisamment développé ou des élèves qui n’y ont pas toujours accès.

1.3. Ressenti des enseignants de SVT sur les effets de la classe inversée

La dernière partie du questionnaire concernait les ressentis des enseignants sur les intérêts de la

pédagogie inversée. Tout d’abord, j’ai interrogé les enseignants de SVT quant à leur avis sur une

augmentation de la motivation des élèves. En effet, les données de la littérature suggèrent

globalement que les élèves sont plus motivés pour venir en cours en ayant débuté le

questionnement à la maison, bien que certains enseignants estiment ne pas voir de différence. Dans

ce sondage, les résultats observés sont également contrastés (Figure 11).

38

28

7

15 10

6

Vidéos Textes Recherches d’élèves

Schémafonctionnel

Imagesinteractives

Autre

Supports disponibles pour les élèves hors de la classe


- 17 -

Figure 11. Le ressenti des enseignants sur la motivation des élèves lors de l’arrivée en classe.

(n=42).

La littérature suggère aussi que la pédagogie inversée permet globalement d’augmenter les

interactions avec les élèves en diminuant le temps de transmissif dans la classe. Bien qu’une science

expérimentale comme les sciences de la vie et de la terre s’inscrive plutôt dans une démarche

d’enseignement socio-constructiviste que transmissive, j’ai demandé aux enseignants de SVT s’ils

trouvaient que la pédagogie inversée leur permettait d’augmenter les interactions avec les élèves.

Parmi les sondés, 81.4 % sont en accord avec cette affirmation. Pour les 18.6 % qui n’estiment pas

que la pédagogie inversée permet une augmentation des interactions avec les élèves, il est possible

d’envisager qu’il y ait plutôt un changement dans le type d’interaction avec les élèves (basé

davantage sur le questionnement vis-à-vis du travail vu hors de la classe).

Je me suis enfin intéressé à savoir si les enseignants de SVT estimaient que la démarche scientifique

était appliquée en pédagogie inversée et 88.4 % (38 sur 43) des sondés s’estiment en accord avec les

affirmations « La pédagogie inversée est compatible avec la démarche scientifique. » et « La

pédagogie inversée permet d’accentuer pendant la classe le travail sur une étape de la démarche

scientifique ». Il est intéressant de noter que seulement 1 des 5 sondés en désaccord l’est pour les

deux affirmations, et c’est d’ailleurs le seul du sondage qui est en accord avec l’affirmation « La

pédagogie inversée dénature la démarche scientifique. ». Ce qui signifie que 4 personnes estiment

que la démarche scientifique est préservée mais n’est pas accentuée par la pédagogie inversée. Il est

60%

40%

Ressenti des enseignants sur la motivation des élèves

Oui

Non


- 18 -

plus surprenant de voir que pour les 4 autres, la pédagogie inversée leur permet d’accentuer le

travail d’une étape de la démarche scientifique en classe au détriment de celle-ci dans la séquence.

2. Mise en pratique de la pédagogie inversée dans une classe de 3ème

Les outils numériques sont de réels facilitateurs d’interaction entre les élèves et les enseignants

(Tran, 2017), dans le but d’améliorer l’apprentissage des élèves. L’e-education est partie prenante du

projet académique 2020 de l’académie de Versailles qui présente 3 objectifs (Fiasson, 2016) :

- Rendre l’élève acteur de ses apprentissages.

- Redéfinir les temps d’apprentissage.

- Repenser les lieux d’apprentissage.

L’e-education s’inscrit dans l’axe 1 du projet académique qui est de réussir à tout niveau et dans

chaque territoire, mais surtout dans l’objectif 3 « Acquérir les nouveaux langages » de l’axe 2

« Apprendre et agir dans le monde du 21ème siècle », dont le levier 2 est de « s’emparer de la culture

numérique ». Pour cela, l’académie développe un Moodle, nommé ELEA, qui permet de créer des

parcours d’apprentissage accessibles par les élèves via les Espaces Numériques de Travail (ENT). C’est

sur cette plateforme académique que j’ai créé un parcours disponible lors de cette expérimentation.

2.1. Introduction de la pédagogie inversée aux élèves

Dans une première séance, à la fin du chapitre précédent, j’ai annoncé aux élèves que nous allions

fonctionner d’une autre manière dans le cadre du chapitre suivant. Ce fut l’occasion de leur

présenter la plateforme ELEA, son fonctionnement et le mode de connexion. La plateforme venait

d’être connectée aux identifiants de l’ENT des élèves. Je leur ai montré le parcours complet

(constitué de 2 étapes), puis ensuite un élève s’est identifié afin que la classe puisse voir ce que les

élèves verraient de chez eux. En effet, les élèves avaient un accès progressif aux contenus des

étapes : l’étape 2 par exemple étant bloquée jusqu’à ce que nous ayons fait la partie en classe de

l’étape 1.

Les différentes parties du travail de l’élève attendues ont été explicitées à la fin des 2 séances

précédant des séances de classe inversée. Ils devaient absolument réaliser le travail demandé hors

de la classe pour la veille du jour de présence afin que je puisse analyser leurs réponses. Ils ont alors


- 19 -

noté dans leur agenda les différentes échéances et le nom donnés aux étapes. Il est très important

de baliser avec élèves les démarches du scénario pédagogique (Les cahiers du LLL, 2017).

Le contenu des deux séances suivantes est présenté dans la Figure 12. Nous allons détailler ces

étapes dans la suite de ce manuscrit.

Figure 12. Schéma de la progression en classe inversée. Les 2 étapes correspondent aux 2 séances. Le travail à faire « avant » est réalisé hors de la classe et le travail « pendant » correspond aux activités effectuées en classe.

Avant Pendant Après

- Visionnage d’une capsule vidéo sur les caractères

- QCM de 3 questions

- Proposition d’une hypothèse sur l’origine des caractères héréditaires

Etape 1 : Les caractères

- Présentation des réponses des élèves sur ELEA

- Activité sur la localisation de l’ADN et expérience de transfert de noyau

- Hypothèses proposées par les élèves

- Proposition de conséquences vérifiables

- Pas de travail après la classe

Avant Pendant Après

- Visionnage d’une capsule vidéo présentant une expérience de transgénèse

- QCM de 2 questions

Etape 2 : ADN et information des caractères héréditaires

- Analyse de l’expérience de la vidéo par groupe de 2 ou 3

- Extraction de l’ADN de fruits

- Pas de travail après la classe


- 20 -

2.2. Première étape

2.2.1. Avant la classe

La première étape a permis de débuter le chapitre. Les élèves ont à leur disposition une vidéo à

regarder rappelant ou expliquant les notions de phénotype, de caractères communs et individuels,

de caractères héréditaires et également l’influence de l’environnement sur le phénotype. La vidéo

est disponible sur la ScolaWebTV (http://scolawebtv.crdp-versailles.fr/?id=30232).

Une fois la vidéo visionnée, les élèves ont accès à un QCM de 3 questions (Annexe 2). Ils peuvent

recommencer autant de fois que nécessaire et peuvent effectuer des allers-retours entre la vidéo et

le QCM. L’objectif du fait d’avoir ce QCM à disposition est de permettre à l’élève de vérifier qu’il a

compris le sens de la vidéo. Les élèves sont prévenus en amont par l’enseignant que le QCM n’est pas

évalué de façon sommative et que c’est un outil à disposition leur permettant de savoir s’ils ont

compris. Le contrat est qu’ils doivent recommencer jusqu’à avoir les 3 bonnes réponses ce qui me

permet de vérifier qu’ils ont atteint un niveau minimum nécessaire pour continuer la suite de la

séquence d’enseignement.

Enfin, les élèves remplissent un module d’activité de type devoir. Je leur demande de « Proposer une

hypothèse sur l'origine des caractères héréditaires. ». Les élèves avaient jusqu’à la veille au soir pour

répondre, afin que je puisse synthétiser leurs réponses avant la séance. La séance en classe

commence par la présentation de cette synthèse.

2.2.2. Pendant la classe

Les résultats des hypothèses proposées sont projetés au tableau lorsqu’ils rentrent et s’installent

dans la salle (Figure 13). Les élèves sont tout de suite en action et échangent entre eux pour savoir

où ils se situent. Je propose aux élèves de répondre aux questions s’il y en a sur la vidéo mais aucune

n’est posée. Puis je demande à un élève de présenter le graphique. Je leur dit que 85 % de la classe a

raison, et que nous allons détailler tout cela dans la suite du chapitre. Je décide de commencer par

l’ADN et les élèves élaborent la problématique suivante : Comment illustrer que l’ADN est le support

de l’information des caractères héréditaires ?


- 21 -

Figure 13. Graphique présenté aux élèves synthétisant leurs réponses à l’hypothèse de l’étape 1. Seuls les mots-clés sont projetés pour plus de lisibilité pour les élèves.

Pour répondre à cette problématique en classe, les élèves ont des microscopes avec des lames

commerciales de coupes de racine de jacinthe. Je projette au tableau une phrase qui explique que

l’ADN est coloré en rouge sur ces lames (réaction au test de Feulgen). Ils doivent ensuite répondre à

la consigne de l’activité distribuée selon la démarche explicative travaillée quelques semaines

auparavant lors de l’analyse d’un antibiogramme réalisé par les élèves (Annexe 3).

Les notions construites au cours de cette séance sont que l’ADN est localisé dans le noyau des

cellules et l’information contenant les caractères héréditaires est localisée dans le noyau. La fin de la

séance consiste en un échange avec le groupe classe. Ils observent qu’ils n’ont pas encore répondu

clairement à la problématique, et proposent alors des hypothèses. Deux hypothèses émergent de la

part des élèves et nous identifierons s’ils en proposent une correcte lors de la séance suivante :

- L’ADN et l’information des caractères héréditaires sont deux éléments distincts localisés dans

le noyau.

- L’ADN est la molécule support de l’information des caractères héréditaires.

Une réflexion collégiale est menée pour établir la méthode expérimentale qui pourrait être utilisée

pour tester ces hypothèses. Les conséquences vérifiables de chacune des hypothèses sont alors

émises à l’oral autour d’une expérience théorique : mettre l’ADN d’une espèce dans une autre. Si

l’ADN et l’information des caractères héréditaires sont deux choses différentes, alors il n’y aura pas

de modification des caractères de l’espèce qui reçoit l’ADN. Si l’ADN est la molécule support de

25

40

20 15

ADN/Chromosomes Gènes Parents/Cellule-œuf/Noyau

Autres

Graphique présentant les pourcentages de vos réponses à l'hypothèse


- 22 -

l’information des caractères héréditaires, alors les caractères de l’espèce qui reçoit l’ADN pourront

être modifiés.

2.3. Deuxième étape

2.3.1. Avant la classe

Pour la deuxième étape, avant la classe, les élèves ont à nouveau à leur disposition une vidéo à

regarder. Cette vidéo commence par un rappel des notions vues lors de la séance précédente, puis

des 2 hypothèses proposées par les élèves. Afin d’y répondre, je leur présente les résultats d’une

expérience de transgénèse où les chercheurs de l’université de Limoges ont produit des souriceaux

bioluminescents suite au transfert du gène GFP issu du génome de méduse (Aequorea victoria) dans

le génome de souris (Mus musculus). La vidéo est disponible sur la ScolaWebTV

(http://scolawebtv.crdp-versailles.fr/?id=30623).

Une fois la vidéo visionnée, les élèves ont accès à un QCM de 2 questions (Annexe 4). Le QCM est

également disponible pour vérifier leur compréhension.

2.3.2. Pendant la classe

La séance ne dure que 35 min pour des raisons extérieures. Les élèves ont à leur disposition la vidéo

sur les postes informatiques de la salle s’ils veulent la visionner à nouveau et même pour ceux qui

étaient absents (voyage scolaires). Seulement les élèves qui ne sont pas connecté l’ont regardé (4

élèves), la plupart des élèves ayant vu la vidéo la veille ou l’avant-veille. De plus, les élèves sont

arrivés plein de curiosité face à cette expérience.

Ils ont alors à répondre à la consigne de l’activité du jour qui consiste à analyser cette expérience et

faire le lien avec une des deux hypothèses qu’ils ont émis la séance précédente (Annexe 5). La notion

construite lors de cette séance est que l’ADN est le support de l’information des caractères

héréditaires.


- 23 -

2.4. Appropriation de la démarche scientifique par les élèves en

pédagogie inversée

Une des compétences du programme de cycle 4 en SVT est « Pratiquer des démarches scientifiques »

(“Les programmes du collège,” 2016). Il y a 6 items que les élèves doivent acquérir au cours du cycle :

1. Formuler une question ou un problème scientifique.

2. Proposer une ou des hypothèses pour résoudre un problème ou une question. Concevoir des

expériences pour la ou les tester.

3. Utiliser des instruments d’observation, de mesures et des techniques de préparation et de

collecte

4. Interpréter des résultats et en tirer des conclusions.

5. Communiquer sur ses démarches, ses résultats et ses choix, en argumentant.

6. Identifier et choisir des notions, des outils et des techniques, ou des modèles simples pour

mettre en œuvre une démarche scientifique.

Au cours des deux séances présentées, toutes les étapes de la démarche scientifique sont travaillées,

mais l’accent est mis sur certaines d’entre elles. Lors des deux séances, le temps en classe est

consacré à l’analyse d’expérience pour interpréter des résultats en lien avec les hypothèses

élaborées par les élèves pour en tirer une conclusion (item n°4 présenté ci-dessus). Le fait d’avoir

élaboré les hypothèses à distance présente 2 avantages. Premièrement, tous les élèves ont pris le

temps de réfléchir au problème pour construire leur hypothèse ce qui permet d’augmenter le

nombre d’élèves impliqués dans la réponse. En effet, 85 % des élèves ont parlé de notions (ADN,

chromosomes, cellule-œuf…) qui sont directement en lien avec une des partie du cours (Figure 13).

Deuxièmement, cela libère du temps en classe pour travailler sur l’analyse d’une expérience. En

effet, s’ils n’avaient pas proposé d’hypothèses en ligne, nous aurions dû prendre du temps pour cela

en début de séance afin d’impliquer les élèves dans le chapitre. Toutefois, les hypothèses proposées

par les élèves concernaient plutôt l’ensemble du chapitre et non la première partie de ce cours.

L’item n°2 « Proposer une ou des hypothèses pour résoudre un problème ou une question. Concevoir

des expériences pour la ou les tester » a plutôt été travaillé à la fin de la première étape en classe

pour introduire la vidéo de la partie à distance de l’étape 2. Les élèves ont proposé des hypothèses

pour répondre au problème scientifique élaboré à l’aide des notions construites pendant la première

partie de la séance (Comment illustrer que l’ADN est le support de l’information des caractères

héréditaires ?). Lorsqu’un élève proposait une hypothèse, il fallait donc déterminer les conséquences


- 24 -

vérifiables lors de l’expérimentation. Les élèves ont en parallèle été informés que nous ne pouvions

réaliser ce genre d’expérience au collège, et que cette expérience leur serait présentée dans une

nouvelle vidéo à regarder pour la séance suivante. Lors de cette deuxième séance, qui ne durait que

35 minutes, les élèves ont donc travaillé en binôme l’interprétation de l’expérience et ont ensuite

validé ou réfuté l’hypothèse qu’ils avaient choisi.

Afin de tester l’appropriation par les élèves de la capacité d’interprétation d’une expérience, les

élèves de mes deux classes de 3ème (l’une ayant pratiqué cette progression en pédagogie classique et

l’autre en pédagogie inversée) ont été évalués sur l’analyse d’un schéma d’une expérience de greffe

réalisée sur une acétabulaire (Annexe 6). L’évaluation de la compétence travaillée se fait selon les

critères vus en cours (Figure 14). Afin d’éviter les biais notionnels, l’expérience sert à illustrer la

notion que l’information des caractères héréditaires est localisée dans le noyau, comme observé lors

de la transplantation de noyau de souris, expérience travaillée par les 2 classes pendant les heures en

présence (Annexe 3).

Figure 14. Grille d’évaluation de l’évaluation sur l’expérience de la greffe réalisée sur une acétabulaire.

Les résultats nous montrent qu’il n’y a aucune différence significative entre les deux classes (Figure

15). En effet, les moyennes et erreur standard de la distribution des notes sont similaires. De plus, les

proportions d’élèves ayant une maitrise « Très satisfaisante », « Satisfaisante » ou « Fragile » de la

compétence sont les mêmes entre les deux classes (aucun élève n’a insuffisamment acquis cette

compétence). Pour la transposition de la compétence en note, les proportions appliquées au DNB

(Diplôme National du Brevet) pour l’évaluation du socle sont conservées (“Le diplôme national du

brevet,” 2018) : les maîtrises « Très satisfaisante », « Satisfaisante », « Fragile » et « Insuffisante »


- 25 -

correspondant respectivement à 50, 40, 25 et 10 points. Ces proportions ont été conservées mais

ramenées sur 10 points, soit 10, 8, 5 et 2 points.

Figure 15. Résultats des classes de 3ème lors de l’évaluation sur l’expérience de la greffe réalisée sur une acétabulaire. Les valeurs observées correspondent à la moyenne des résultats de chaque classe ± l’erreur standard. Les classes 1 et 2 ont construit le cours respectivement autour d’une pédagogie classique et inversée. Les données ont été analysées à l’aide du test non paramétrique de Wilcoxon-Mann-Whitney.

Afin que l’étude puisse refléter l’effet ou non de la classe inversée sur l’acquisition de la compétence,

seules les notes des élèves qui n’étaient pas absents pour l’une ou l’autre des deux étapes ont été

gardées. Cependant, l’écart se resserre davantage si l’on ne les exclut pas.

Le fait qu’il n’y ait pas de différence significative n’est pas réellement surprenant dans cet

établissement. En effet, les élèves sont de bons élèves avec des classes globalement homogènes qui

s’adaptent facilement à l’exercice demandé. Le fait qu’ils n’hésitent pas non plus à poser des

questions est également un atout pour leur compréhension. Enfin, nous sommes en fin de cycle et

cette compétence a été travaillée depuis le début du collège. Il semblerait peut-être plus approprié

de proposer de la pédagogie inversée pour travailler une étape de la démarche scientifique à des

élèves au début du cycle puis de comparer les résultats entre deux classes, l’une ayant construit une

séquence en pédagogie classique et l’autre en pédagogie inversée. Il pourrait également être

intéressant, plutôt que de comparer les résultats finaux de deux classes homogènes, de soumettre

les élèves à un test avant de travailler la compétence souhaitée. Puis lors d’un nouveau test après les

séquences d’enseignement, il ne faut alors plus comparer les résultats bruts des deux classes entre

8,62 8,57

0123456789

10

Classe 1 Classe 2

Moyenne des classes à l'évaluation


- 26 -

elles mais les progressions vis-à-vis de la compétence indépendamment pour chacune des deux

classes.

2.5. Ressenti des élèves quant à la pédagogie inversée

Selon la littérature et 60 % des enseignants de SVT sondés auparavant, la pédagogie pourrait

permettrait d’augmenter la motivation des élèves. J’ai également eu ce ressenti lors de ces deux

séances avec ma classe de 3ème. Plus précisément, des élèves qui ne sont pas toujours très expressifs

arrivaient avec envie. Toutefois, dans une majorité des études, la motivation des élèves est estimée

par les enseignants. Afin d’éviter le biais de jugement de l’enseignant, j’ai distribué à ma classe un

questionnaire anonyme la semaine suivante pour connaitre les sentiments des élèves face à cette

expérience (Annexe 7). J’ai précisé l’intérêt de répondre honnêtement et librement et non pour

donner au professeur les potentielles répondes qu’il attendrait.

Globalement, les élèves ont aimé le mode de fonctionnement, c’est-à-dire une classe inversée de

type 1 avec des vidéos à regarder avant la classe (100 % de « Oui » à la question). Une des principales

raisons vient probablement du fait que les élèves (92 %) n’ont pas trouvé que ce mode de

fonctionnement nécessitait une charge de travail supplémentaire.

A la question « Comment trouves-tu le fait de regarder des vidéos à la maison avant de venir en

cours ? », les ⅔ des élèves ont répondu qu’ils ont apprécié car cela leur permettait d’être plus

« préparé » à la séance et de mieux comprendre le cours. Les réponses du type « c’est bien. » sans

aucune justification n’ont pas été prises en compte pour ce calcul. Deux élèves ont également

indiqué que les vidéos hors de la classe permettaient de mettre sur pause et de recommencer à son

rythme, ce qui est également un des objectifs de la mise à disposition. Il aurait été intéressant de

savoir si ce sont des élèves qui ont plus de difficultés.

Lorsque l’on pose la question directement aux élèves quant à leur motivation, ceux-ci présente des

réponses variables : 46 % se disent plus motivé et 54 % ne se sentent pas plus motivé. Les élèves qui

se sont sentis plus motivés l’expliquent par le fait qu’ils avaient envie d’approfondir le sujet en classe,

ou de comparer leur réponse (par conséquent l’hypothèse proposée lors de l’étape 1) avec celles de

leurs camarades. Les élèves qui ont répondu « Non » à la question n’ont soit pas justifié leur réponse,

soit indiqué qu’ils ne se sentaient pas plus motivé, malgré que le contenu « était intéressant ». Le

sens du mot motivation est peut-être également perçu différemment par les élèves comme cet élève


- 27 -

qui aime être « conditionné » avant le cours, et trouve cela « bien », mais qui pour lui ne fait pas de

lien avec la motivation (Figure 16). Or, l’appétence pour le cours est le sens premier de la motivation.

Figure 16. Exemple de réponse d’un élève sur son ressenti de sa motivation. La réponse « Pourquoi ? » correspond à la justification du « Non » à la question : « Etais-tu plus motivé pour venir en cours ? ».

La compréhension des élèves est également un facteur important de la motivation. Pour les élèves

interrogés, le support vidéo leur a permis de mieux comprendre l’expérience de transgénèse plutôt

qu’une analyse papier (90 %). Leurs commentaires montrent qu’ils ont apprécié l’explication qui

accompagne le document. Cela illustre que la vidéo est un support motivant pour les élèves,

notamment pour présenter et travailler sur des expériences peu accessibles au travers des supports

imprimés (Alava, 2015).

Un des intérêts de cette expérience était également de libérer du temps en classe pour plus travailler

sur une étape de la démarche scientifique. Quatre-vingt-six pourcents et quatre-vingt pourcents des

élèves respectivement pour l’étape 1 et 2 sont en accord et ont trouvé que les vidéos permettaient

de libérer du temps en classe pour les activités. Ce mode de fonctionnement leur a convenu car 79 %

d’entre eux préfèrent découvrir l’expérience à la maison. Les autres élèves préfèrent découvrir

l’expérience en classe car cela leur permet de questionner l’enseignant directement ou les rassure

vis-à-vis de leur compréhension. Le comportement de ces élèves correspond à celui décrit pour les

bons élèves qui ne s’adaptent pas forcément à ce type de pédagogie (Faillet, 2015). En effet, ces

derniers préfèrent interagir directement avec l’enseignant lors de la compréhension en classe et

ensuite travailler à la maison pour des exercices d’application ou un travail de mémorisation.

Discussion générale et perspectives

- 28 -

Discussion gè nè ralè èt pèrspèctivès Les travaux de ce mémoire ont porté sur la pédagogie inversée, de la pratique par les enseignants de

SVT à l’application dans une de mes classes pour travailler l’appropriation de la démarche

scientifique. La classe inversée est une pratique récente en Europe, nommée il y a moins de 10 ans

(“N° 537 - Classes inversées - Les Cahiers pédagogiques,” 2017), et les études sur ce sujet présentent

encore des résultats variables. Il y a peu de théorisation et d’analyse scientifique des bénéfices de

cette pratique, et nous en sommes encore au stade des expérimentations. Ce mémoire s’inscrit alors

comme une nouvelle expérience, centrée sur cette pratique dans le cadre des SVT.

Le questionnaire adressé aux enseignants de SVT est la parfaite illustration de l’intérêt du monde

enseignant pour cette nouvelle pratique. En effet, plus de 80 % des enseignants interrogés utilisent la

classe inversée ou l’envisagent. Ces-derniers, qu’ils expérimentent ou l’envisagent dans les

prochaines années, ont principalement eu envie de tester une nouvelle pratique.

1. La démarche scientifique

Le cœur du travail de ce mémoire concerne l’intérêt ou non de la classe inversée dans le cadre de

l’appropriation de la démarche scientifique par les élèves de collège. J’imaginais cela conciliable,

voire que cette pratique permettait d’accentuer en classe le travail d’une des étapes de cette

démarche. Les résultats obtenus montrent qu’également une majorité des enseignants de SVT

sondés considèrent que le travail de la démarche scientifique et non seulement conservé mais peut

être accentué en classe inversée (88.4 %).

Pour cela, j’ai appliqué une pédagogie inversée de type 1 (Lebrun et al., 2017), qui est également la

plus utilisée par les enseignants de SVT qui ont répondu au questionnaire (Tableau 2), à une classe de

3ème lors des deux premières séances du chapitre nommé « Diversité et stabilité génétique des

individus ». Dans la première séance, j’ai testé la première stratégie présentée en introduction, à

savoir donner des éléments de réflexion aux élèves pour construire plusieurs hypothèses à tester en

classe. Au total, 85 % des hypothèses émises par les élèves étaient en lien avec une partie des

notions abordées dans le chapitre. Dans la seconde séance, j’ai testé une autre stratégie, celle de

présenter à la maison une expérience, évidement qui n’est pas réalisable en classe, afin de libérer du

temps pour travailler son analyse et son interprétation en classe.

Discussion générale et perspectives

- 29 -

Une autre possibilité d’utilisation de la classe inversée, que je n’ai pas testée, pourrait être de

présenter une manipulation et les gestes techniques associés en vidéo à la maison avant que les

élèves viennent ensuite faire l’expérience en classe. Ces gestes ne doivent alors pas encore être

maitrisés par les élèves, et il sera important de ne pas dévoiler les résultats de l’expérience. Dans ce

chapitre, cela pourrait s’appliquer pour réaliser une extraction du matériel génétique à partir de

bananes ou de kiwis. Cela ne présenterait pas d’intérêt pour une observation au microscope, qui est

un outil que les élèves de 3ème utilisent depuis la 6ème.

Lors de cette expérience, j’ai libéré du temps en classe pour travailler une étape de la démarche

scientifique. Cependant, je n’ai pas observé de résultats significativement différents dans

l’acquisition de cette étape entre la classe ayant suivi un parcours en pédagogie classique et l’autre

inversée. Cela peut être dû au fait que nous sommes en fin de cycle et que les élèves présentent déjà

globalement un bon niveau de maitrise pour cette compétence.

2. Le ressenti des élèves et des enseignants

Selon la littérature, prendre connaissance d’informations à distance permet d’augmenter la

motivation des élèves pour la classe. Au cours de mon expérimentation, j’ai effectivement observé

une attitude différente des élèves au moment où ils rentraient dans la classe. Plutôt que de s’installer

et d’attendre que la séance commence, ils me questionnaient beaucoup quant à la thématique du

jour. Cela s’est particulièrement vu lors de la deuxième séance, mais il est possible que ce soit le

caractère spectaculaire de l’expérience de transgénèse qui ait aiguisé leur attrait, car l’autre classe a

également eu une réaction très enthousiaste à la découverte de cette expérience.

Une augmentation de la motivation est tout de même décelée par les enseignants de SVT qui ont

répondu au sondage (60 %). Cette motivation due à la classe inversée a également été évoquée par

mes élèves dans le questionnaire. Toutefois, il est aussi possible que cette motivation soit due au fait

de pratiquer une nouvelle méthode. Pour trancher entre ces 2 hypothèses, il faudrait appliquer la

pédagogie inversée sur une plus longue période puis recenser l’avis des élèves.

Conclusion

- 30 -

Conclusion

En conclusion, les travaux de ce mémoire illustrnt que la pédagogie inversée est tout à fait conciliable

avec la démarche scientifique. Les élèves peuvent avoir accès à des éléments de réflexion à la maison

pour ensuite construire eux-mêmes plusieurs hypothèses à tester en classe. Il est également possible

de présenter aux élèves une expérience et ses résultats – pour une expérience non réalisable

techniquement dans un établissement scolaire – dans le but de libérer du temps en classe pour son

analyse. Les plus-values de la pédagogie inversée sont diverses. Entre autres, cette pratique permet

d’augmenter la motivation des élèves et les cours gagnent en interactivité. Cela permet de varier les

pratiques pédagogiques au sein de l’année. Cependant, certaines difficultés sont à prévoir, comme

des documents de remplacement pour les élèves qui ne se sont pas connectés. Je n’ai pas observé de

différence au niveau des résultats des élèves entre deux classes qui ont travaillé en pédagogie

classique et inversée, je pense qu’il serait alors intéressant de réaliser cette expérience plus

longtemps, sur au moins un chapitre complet, afin de réellement analyser les effets de cette

pratique.

Références bibliographiques

- 31 -

Rè fè rèncès bibliographiquès Alava, S., 2015. Les usages vidéo des jeunes : quels intérêts pédagogiques ? Réseau Canopé. URL

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Annexes

- 33 -

Annèxès

Annexes

- 34 -

Annexe 1 : Questionnaire à destination des enseignants de SVT

Concept Dim

ensions Com

posantes Q

uestions Réponses possibles

Pédagogie inversée

Répondant

Présentation du répondant

Dans quelle académie exercez-vous ?

Liste de toutes les académies

Dans quel type d’établissement exercez-

vous ?

Collège Lycée

Cité scolaire

Depuis combien de tem

ps enseignez-vous ?

0-5 ans 5-10 ans

10-15 ans 15-20 ans 20-25 ans 25-30 ans

+ de 30 ans

Pratique de la pédagogie inversée

Pratiquez – vous la pédagogie inversée ? O

ui / Non

Si non, le prévoyez-vous ?

Oui d’ici 0-2 ans

Oui d’ici 2-5 ans

Oui dans plus de 5 ans

Non

Si oui, quel niveau de classe ? Collège / Lycée

Détails sur la pratique de la pédagogie

inversée

Place de la pédagogie inversée dans

l’enseignement du

répondant

Sur quel(s) niveau(x) de classe pratiquez-vous la pédagogie inversée ?

6èm

e 5

ème

4èm

e 3

ème

Annexes

- 35 -

2nde

Enseignement d’exploration de 2

nde 1

ère ES / L 1

ère S TS – Tronc com

mun

TS – Enseignement de spécialité

Pratiquez-vous plutôt sur les notions de biologie ou de géologie ?

Biologie Géologie

Depuis combien de tem

ps pratiquez-vous la pédagogie inversée ?

0-2 ans 2-4 ans 4-6 ans 6-8 ans

8-10 ans Plus de 10 ans

Quelle proportion de l’année utilisez-vous

cette pédagogie ?

0-10 %

10-20 %

20-30 %

30-40 %

40-50 %

50-60 %

60-70 %

70-80 %

80-90 %

90-100 %

Quel type de pédagogie

Pourquoi vous êtes-vous lancé ? J’ai eu envie de tester une autre

pratique Je trouvais cette pratique adaptée aux

Annexes

- 36 -

SVT J’ai entendu parler de cette pratique et

je voulais expérimenter

Autre

Dans ma pratique de la pédagogie inversée,

le temps en classe est consacré à la m

ise en pratique de la théorie vue à distance.

Pas du tout d’accord Pas d’accord

Plutôt pas d’accord Plutôt d’accord

D’accord Tout à fait d’accord


le temps en classe est consacré à la

présentation d’exposés ou de recherches préparés par les élèves.





les élèves alternent à distance entre des recherches ou l’étude de la théorie.




Outils

Quels supports utilisez-vous pour m

ettre en ligne ?

Vidéos Textes

Recherches d’élèves Schém

a fonctionnel Im

ages interactives

Annexes

- 37 -

Autre

Si vous transmettez des connaissances aux

élèves, par quel moyen testez-vous la

compréhension de vos élèves ?

Questionnaire en ligne

Production élève déposée en ligne (texte, tableau, schém

a…)

Questionnaire en classe

Production élève déposée en classe (texte, tableau, schém

a…)

Je ne teste pas directement la

compréhension des élèves

Exigez-vous toujours une production suite au travail à la m

aison ? (que ce soit en ligne ou à rendre en début de séance)

Oui

Non

Intérêts de la pédagogie inversée

Lien avec la démarche

scientifique

La pédagogie inversée est compatible avec la

démarche scientifique.




La pédagogie inversée permet d’accentuer

pendant la classe le travail sur une étape de la dém

arche scientifique.




La pédagogie inversée dénature la démarche

scientifique. Pas du tout d’accord

Pas d’accord

Annexes

- 38 -



Motivation des élèves

Avez-vous la sensation que vos élèves sont plus m

otivés lorsqu’ils arrivent en classe ? O

ui N

on

La pédagogie inversée me perm

et d’augm

enter les interactions avec les élèves




Annexes

- 39 -

Annexe 2 : QCM destiné aux élèves lors de l’étape 1

Les photos ci-dessous sont des captures d’écran en vue élève depuis ELEA.

Annexes

- 40 -

Annexes

- 41 -

Annexe 3 : Activité effectuée en classe lors de l’étape 1

Fiche activité

Production attendue

Je vois que lors d’une expérience d’énucléation et de transfert de noyau de cellule-œuf de souris, le

nouveau souriceau présente les caractères de la souris ayant fourni le noyau.

Or, je sais que les caractères sont transmis à la descendance.

Donc, j’en déduis que l’information à l’origine des caractères héréditaires est localisée dans le noyau.

Annexes

- 42 -

Annexe 4 : QCM destiné aux élèves lors de l’étape 2

Les photos ci-dessous sont des captures d’écran en vue élève depuis ELEA.

Annexes

- 43 -

Annexe 5 : Activité effectuée en classe lors de l’étape 2

Fiche activité

Production attendue

Je vois que lors d’une expérience de transgénèse, l’individu (ou l’OGM) présente un caractère de

l’espèce dont on a introduit de l’ADN.

Or, je sais que l’ADN et l’information des caractères héréditaires sont localisés dans le noyau.

Donc, j’en déduis que l’ADN est la molécule qui est le support des caractères héréditaires.

Annexes

- 44 -

Annexe 6 : Evaluation

Fiche évaluation

Production attendue

Je vois que lors d’une greffe d’un morceau de tige d’A.crenulata sur le pied d’A.acetabulum, le

chapeau qui se forme est celui d’A.acetabulum.

Or, je sais que la forme du chapeau est un caractère héréditaire et que le noyau est dans le pied.

Donc, j’en déduis que l’information des caractères héréditaires est contenue dans le noyau.

Annexes

- 45 -

Annexe 7 : Questionnaire adressé aux élèves sur la classe inversée.

Résumé

La pédagogie inversée est une pratique qui consiste à repenser les temps de travail en classe et en

dehors. Les élèves ont alors accès, souvent grâce à des plateformes numériques, à des contenus en

ligne à visionner avant la classe, ce qui permet ensuite de travailler certaines compétences pendant

la classe. Cependant, en Sciences de la Vie et de la Terre (SVT), l’acquisition des connaissances se fait

grâce à des expériences en classe et l’utilisation du réel. Ce mémoire se concentre alors sur

l’interaction entre la classe inversée et la démarche scientifique. Pour cela, deux possibilités testées

en classe de 3ème sont proposées. Les avis des élèves de cette classe, ainsi que des enseignants de

SVT ont été recueillis vis-à-vis de cette pratique pédagogique et montre une augmentation de la

motivation des élèves vis-à-vis de l’enseignement.

Abstract

Flipped Classroom is an instructional strategy in which work in classroom and outside are modulated.

Students have an access on a digital plateform to online content outside the classroom, and work

alternative competence in class. However the construction of knowledge is by experiences and the

use of concrete material in sciences. This work focuses on the interaction between flipped classroom

and scientific method. In order to do this, two ways of work are presented in the French “3ème” class

level. Student’s and science teacher’s opinions were also collected concerning this instructional

strategy. It shows an increase of student’s motivation for education.

sciences de la vie et de la terre svt€¦ · la pyramide de bloom inversée (lebrun et al., 2015)....

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