Sciences de l'enseignement (Morlanwelz)
Didactique des sciences

Connaissances

Décrire les fondements épistémologiques des sciences : nature des sciences, caractéristiques, limites, rôle de la modélisation, distinction faits/modèles/théories (Visée 3 du référentiel sciences). Expliquer les étapes de la démarche scientifique scolaire (problème, hypothèses, investigation, résultats, conclusion, communication) et leurs enjeux didactiques. Identifier les conceptions initiales fréquentes des élèves en sciences et comprendre leurs origines (sens commun, obstacles épistémologiques, représentations mentales). Distinguer les spécificités des domaines scientifiques (biologie, physique, chimie, sciences de la Terre) ainsi que leurs objets et méthodes. Définir les relations entre sciences, techniques et technologies : complémentarités, finalités différentes, rôle des techno-sciences dans la classe (Guides techno-sciences). Préciser les notions clés liées à l’analyse d’un savoir scientifique : transposition didactique, continuités-progrès dans le référentiel, spirale des apprentissages, langage scolaire spécifique. Connaître les principes du cadre curriculaire FWB :
– les visées 1, 2 et 3 du référentiel sciences,
– les attendus par paliers,
– le rôle des visées transversales (pensée critique, créativité, apprendre à apprendre). Décrire les approches didactiques mobilisables en sciences : démarche d’investigation, activités fonctionnelles, approche par problème, controverses, démarches techno-scientifiques. Identifier les enjeux de la littératie scientifique et de la citoyenneté : lien sciences-société, enjeux éthiques, décisions éclairées, place de l’histoire des sciences. Connaître les principes de base de l’évaluation en sciences :
– rôle des attendus,
– évaluation formative,
– analyse de productions d’élèves,
– importance du langage scientifique.

Aptitudes

Analyser une situation d’apprentissage en sciences en identifiant les savoirs, les obstacles potentiels et les conceptions initiales des élèves. Mettre en œuvre une démarche d’investigation scientifique scolaire, en formulant un problème, des hypothèses et en organisant une investigation rigoureuse et adaptée au niveau visé. Sélectionner et utiliser des outils, matériels et dispositifs expérimentaux simples pour construire des situations d’apprentissage pertinentes et sécurisées. Adapter son langage de scolarisation (lexique scientifique, schémas, représentations) pour soutenir la compréhension des élèves et réduire les obstacles langagiers. Structurer les apprentissages à partir des productions d’élèves (orales, écrites, expérimentales) pour amener à l’institutionnalisation des savoirs. Construire des démarches techno-scientifiques (analyse fonctionnelle, exploration de matériaux, conception d’objets) en lien avec le référentiel FMTTN. Concevoir des dispositifs d’enseignement permettant d’articuler sciences et société, favoriser la pensée critique et mobiliser des contextes authentiques. Identifier les besoins de différenciation et proposer des ajustements adaptés (supports visuels, manipulation, guidage progressif, étayage). Observer et analyser les démarches des élèves pour diagnostiquer les difficultés et réguler l’apprentissage en cours de séance. Construire une évaluation formative en sciences, cohérente avec les attendus du référentiel, intégrant observation, questionnement et traces écrites.

Compétences

Concevoir, mettre en œuvre et analyser une séquence d’enseignement en sciences, fondée sur la démarche d’investigation et alignée aux attendus du référentiel. Mobiliser de manière intégrée des savoirs scientifiques, technologiques et didactiques pour construire des apprentissages progressifs, structurés et rigoureux. Créer des situations d’apprentissage qui développent la pensée critique, la modélisation, l’observation, la conceptualisation et l’argumentation chez les élèves. Accompagner les élèves dans la construction de concepts scientifiques en articulant manipulation, langage de scolarisation, schématisation et mise en mots. Analyser les productions d’élèves (écrits, verbalisations, essais-erreurs, procédures expérimentales) pour identifier les conceptions, obstacles et progrès. Utiliser des démarches techno-scientifiques pour relier objets techniques, matériaux, fonctions d’usage et savoirs scientifiques, conformément au référentiel FMTTN. Mettre en place une évaluation cohérente et équitable (diagnostique, formative ou sommative), fondée sur les attendus du référentiel et des critères explicites. Justifier ses choix didactiques et pédagogiques en se référant aux modèles de transposition didactique, aux visées du tronc commun et aux recherches en didactique. Créer des situations interdisciplinaires articulant sciences, technologies, environnement, citoyenneté et enjeux sociétaux actuels. Adapter son enseignement aux profils et besoins des élèves, en mobilisant des stratégies de différenciation, d’étayage et de guidage adaptées.

Fondements de la didactique des sciences Le référentiel Sciences du Tronc commun La démarche d’investigation scientifique Didactique disciplinaire des sciences Didactique des techno-sciences (FMTTN) Transposition didactique et construction des apprentissages Différenciation et inclusion en sciences Évaluation en didactique des sciences Interdisciplinarité et sciences-société Conception d’une séquence didactique en sciences

• Activité d'autoformation
• Activité d'enrichissement personnel
• Activité d'études
• Cours magistraux
• Exercices de création / Recherche en atelier
• Activités d'intégration professionnelle
• Travaux pratiques
• Excursions et visites
• Préparations / Recherche d'informations
• Exercices dirigés
• Travaux personnels

Type de support

Syllabus

Références

Référentiels et documents institutionnels (FWB)
Fédération Wallonie-Bruxelles. (2020). Référentiel des Sciences – Tronc commun. FWB – Direction générale du Pilotage du Système éducatif.
Fédération Wallonie-Bruxelles. (2020). Référentiel de Formation manuelle, technique, technologique et numérique (FMTTN). FWB – DGEO.
Fédération Wallonie-Bruxelles. (2023). Guide raisonné des nœuds didactiques – Techno-sciences (Version 2). Consortium 4 & 5.
Fédération Wallonie-Bruxelles. (2023). Guide visée 3 – Apprendre à propos des sciences (Version 2). Consortium 4.

Ouvrages de référence en didactique des sciences
Astolfi, J.-P., Darot, É., Ginsburger-Vogel, Y., & Toussaint, J. (2008). Mots-clés de la didactique des sciences. De Boeck.
Martinand, J.-L. (1989). Pratiques sociales de référence et compétences scientifiques. Presses Universitaires de Lyon.
Orange, C. (2012). Enseigner les sciences : Problèmes, débats et savoirs scientifiques en classe. De Boeck.
Viennot, L. (1996). Raisonner en physique : La part du sens commun. De Boeck.

Épistémologie et nature des sciences (visée 3)
Bachelard, G. (1938). La formation de l’esprit scientifique. Vrin.
Jacob, F. (1981). Le jeu des possibles. Fayard.
Kuhn, T. S. (1983). La structure des révolutions scientifiques. Flammarion.

Didactique des technologies (FMTTN)
Travadel, S., & Guarnieri, F. (2021). Petite philosophie de l’ingénieur. Presses Universitaires de France.
Simondon, G. (1958/2012). Du mode d’existence des objets techniques. Aubier.

Didactique des sciences – Approfondissements
Caillot, M., & Orange, C. (2014). Didactique des sciences : Questions théoriques et pratiques de classe. ESF.
Schneeberger, P., Orange, C., Orange-Ravachol, D., & Lhoste, Y. (2021). Précis de didactique des SVT. Presses Universitaires de Bordeaux.
Giordan, A., & De Vecchi, G. (1987). Les origines du savoir. Delachaux & Niestlé.

Enseignement et apprentissage en sciences
Driver, R., Guesne, E., & Tiberghien, A. (1985). Children’s ideas in science. Open University Press.
Harlen, W. (2015). Working with Big Ideas of Science Education. Global Network of Science Academies.
Linn, M. C., Davis, E. A., & Bell, P. (2004). Internet Environments for Science Education. Lawrence Erlbaum.

Épistémologie, nature des sciences et histoire des sciences
Pestre, D. (Dir.). (2015). Histoire des sciences et des savoirs (Vol. 1–3). Seuil.
Dagognet, F. (2002). Tableaux et langages de la chimie. Champ Vallon. (Original publié en 1969)
Popper, K. (1972/1979). Objective knowledge: An evolutionary approach. Clarendon Press.

Technologie, techno-sciences et ingénierie
Martinand, J.-L. (1994). Technologie et éducation. Hachette.
Lamon, S., & Baron, M. (2011). Éducation technologique et société. PUF.

Ressources institutionnelles et numériques
Hypothèse asbl. (2023). Ressources didactiques en sciences et technologies. https://www.hypothese.be
UNESCO. (2019). Science Education for Sustainable Development. UNESCO Publishing.
OCDE. (2020). PISA 2025 Science Framework. OCDE.

Pédagogie générale et didactique transversale
De Vecchi, G., & Carmona-Magnaldi, N. (2018). Aider les élèves à apprendre. Hachette.
Mottier Lopez, L., & Laveault, D. (2018). Évaluation formative et régulation des apprentissages. De Boeck.
Hattie, J. (2009). Visible Learning. Routledge.