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Résoudre un problème de physique-chimie dès la seconde APC

Résoudre un problème de physique-chimie dès la seconde APC

La résolution de problèmes a été explicitement introduite dans le nouveau programme de spécialité de la classe de terminale S entré en application à la rentrée scolaire 2012. L’aptitude à résoudre un problème fait partie des grandes compétences du XXIème siècle, compétences qui devront être construites dans les écoles de demain. D’après l’OCDE1, on constate ces dernières décennies une forte augmentation des emplois requérant de solides compétences en résolution de problèmes.
Dans le cadre de l’évaluation internationale PISA2 2012, les performances des élèves de 15 ans en résolution de problèmes ont été évaluées. Dans le contexte de PISA, la résolution de problèmes est définie comme « la capacité d’un individu à s’engager dans un traitement cognitif pour comprendre et résoudre des problèmes, en l’absence de méthode de solution évidente, ce qui inclut sa volonté de s’engager dans de telles situations pour exploiter tout son potentiel de citoyen constructif et réfléchi ». Il faut souligner que les problèmes mis en œuvre dans cette évaluation internationale sont a priori conçus pour s’affranchir des connaissances des domaines classiques évalués par PISA comme la compréhension de l’écrit, la culture mathématique et la culture scientifique. Ce n’est pas le parti pris pour ce qui concerne la résolution de problèmes en physique-chimie, celle-ci doit s’appuyer de fait sur les connaissances et savoir-faire exigibles des programmes de lycée, ce qui la différencie de manière significative du cadre identifié par PISA même si les compétences mobilisées sont similaires.
La formation à la résolution de problèmes doit s’inscrire dans un continuum qui va du collège, où les élèves se voient proposer des « tâches complexes » et des démarches d’investigation, à l’enseignement post-baccalauréat, avec l’introduction de la résolution de problèmes en classes préparatoires aux grandes écoles et dans certaines universités. Pour faciliter cette transition, ce document prend résolument le parti d’inciter les professeurs à débuter la formation des élèves à la résolution de problèmes dès la classe de seconde. Ainsi, certains des exemples proposés sont destinés à des élèves de seconde ; d’autres sont à l’intention des élèves de première ou de terminale.
Ce document vise à proposer aux professeurs des pistes et des exemples pour former les élèves à la résolution de problèmes. Les suggestions formulées n’ont naturellement aucun caractère normatif ou prescriptif, les questions des compétences mobilisées et de l’évaluation formative ou sommative seront également traitées car elles sont indissociables d’un apprentissage efficace et structuré. Remarquons enfin que cette contribution sera complétée ultérieurement par un document traitant des « approches documentaires3 » (analyses et/ou synthèses de documents scientifiques). 2

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