Sciences de la vie et de la Terre - SVT - La pédagogie inversée en SVT et l'appropriation de la démarche scientifique par les élèves ...
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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
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
-1-
Introduction
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.
-2-Synthèse bibliographique
Synthèsè 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
-3-Synthèse bibliographique
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
-4-Synthèse bibliographique
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).
-5-Synthèse bibliographique
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,
-6-Synthèse bibliographique
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).
1. Expérience concrète
Vie de tous les jours, contexte,
pratique sociale
4. Expérimentation active 2. Observation réfléchie
Applications, situations- Confrontation, modélisation,
problèmes, limites hypothèses
3. Conceptualisation abstraite
Théorisation, recherche de sens,
systématisation
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).
-7-Synthèse bibliographique
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
-8-Synthèse bibliographique
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.
-9-Matériel et méthodes
Matèrièl èt mèthodès
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
- 10 -Matériel et méthodes
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).
- 11 -Résultats et discussion
Rèsultats 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.
Pourcentage d'enseignants prévoyant de pratiquer la
pédagogie inversée
35% Oui d'ici 0-2 ans
Oui d'ici 2-5 ans
50%
Oui dans plus de 5 ans
Non
2% 13%
Figure 6. Projection de pratique de la pédagogie inversée pour les enseignants qui ne pratiquent
pas. (n=54).
- 12 -Résultats et discussion
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).
Durée depuis laquelle les enseignants pratiquent la
pédagogie inversée
12%
9%
0-2 ans
2-4 ans
4-6 ans
79%
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).
Raisons de l'utilisation de la pédagogie inversée
31
20 20
8
J’ai eu envie de tester Je trouvais cette J’ai entendu parler de Autre
une autre pratique pratique adaptée aux cette pratique et je
SVT voulais expérimenter
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.
- 13 -Résultats et discussion
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.
- 14 -Résultats et discussion
Champs disciplinaires sur lesquels est
appliquée la pédagogie inversée
2%
Biologie
40%
Biologie et géologie
58% Géologie
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).
- 15 -Résultats et discussion
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.
Supports disponibles pour les élèves hors de la
classe
38
28
15
10
7 6
Vidéos Textes Recherches Schéma Images Autre
d’élèves fonctionnel interactives
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).
- 16 -Résultats et discussion
Ressenti des enseignants sur la
motivation des élèves
40%
Oui
Non
60%
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
- 17 -Résultats et discussion
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
- 18 -Résultats et discussion
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.
Etape 1 : Les caractères
Avant Pendant Après
- Présentation des réponses des
élèves sur ELEA
- Visionnage d’une capsule
vidéo sur les caractères - Activité sur la localisation de
l’ADN et expérience de - Pas de
- QCM de 3 questions transfert de noyau travail
après la
- Proposition d’une - Hypothèses proposées par les classe
hypothèse sur l’origine des élèves
caractères héréditaires
- Proposition de conséquences
vérifiables
Etape 2 : ADN et information des caractères héréditaires
Avant Pendant Après
- Visionnage d’une capsule - Pas de
- Analyse de l’expérience de la
vidéo présentant une travail
vidéo par groupe de 2 ou 3
expérience de transgénèse après la
- Extraction de l’ADN de fruits classe
- QCM de 2 questions
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.
- 19 -Résultats et discussion
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 ?
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