COLLÈGE LÉO DROUYN
1, TOUR DE VÉRAC
33240 VERAC
Le projet s'est construit initialement sur une constatation simple : les élèves perdent l'envie de travailler tout au long de leur scolarité au collège avec une pointe en quatrième. Dans le cadre du projet d'établissement nous avons donc décidé d'essayer de trouver un remède.
L'équipe enseignante était initialement composée de 8 personnes avec des compétences très diverses (mathématiques, SVT, informatique, astronomie, artistique, technologie...). Elle a décidé de choisir un sujet par classe (en rapport avec le thème).
L'effet des mutations a permis d'accueillir trois personnes supplémentaires. Le choix initial a donc dû être modifié en tenant compte des classes et des professeurs qui y enseignent.
Le projet a commencé avec les élèves dès la deuxième semaine de septembre, la première semaine servant à la mise en place du cadre pour une première période (deux mois maximum).
Une contrainte majeure est la disponibilité des élèves pour le projet. De ce fait, il devient obligatoire pour tout le niveau et apparaît dans l'emploi du temps des classes sous forme d'une heure hebdomadaire (de 13h20 à 14h15).
Afin de garder une trace du déroulement du projet, il a été décidé de créer un groupe de reporters constitué d'élèves pris dans chacune des classes. Une autre finalité était aussi de diminuer le nombre d'élèves dans chaque classe et, donc, d'en faciliter ainsi la gestion.
Un des enjeux de ce projet étant de redonner envie aux élèves d'apprendre et de travailler. Nous avons pensé que commencer l'action par une sortie collective avec notre partenaire (Cap-Sciences - Bordeaux) serait très bénéfique. Sur une journée, les élèves ont pu voir les expositions « De la matière à l'objet » et « Les constructeurs de génie » tout en participant par groupes réduits à plusieurs ateliers.
Toutes les activités et leurs productions sont ou seront accessibles sur le site internet du collège.
Les élèves se sont donc intéressés, à partir de deux approches différentes, aux grands chantiers, aux matériaux utilisés et aux techniques d’architectures.
Les élèves de 4-1 ont découvert ces grands chantiers aux travers de textes explicatifs, et lors de la réalisation des modèles informatiques en 3D de différents édifices, afin de pouvoir s'y déplacer (promenades interactives et vidéos).
Les élèves de 4-2 les ont découverts au travers de textes explicatifs, de réalisation et de manipulation de maquettes.
Le but commun est decomprendre les défis technologiques et architecturaux des grandes constructions d’hier, d’aujourd’hui et de demain.
Les élèves d'une classe (de septembre à décembre) ont été répartis en 4 groupes avec les sujets d'étude suivants :
Leurs recherches avaient deux objectifs principaux : produire des affiches de présentation de leurs thèmes, et récolter toutes les informations nécessaires à la réalisation en 3D. Pour la partie modélisation, ils ont dû se procurer les plans et les dimensions des ouvrages ainsi que des photos sous différents angles afin d'en avoir une vision tridimensionnelle.
Ce travail préparatoire a conduit à l'élaboration de plans papier qui ont servi de support au travail informatique.
Le logiciel choisi pour le projet est Blender, car il a l'avantage d'être libre, gratuit et multiplateforme. Ainsi, les élèves peuvent l'utiliser à la maison comme au collège.
Tous les documents sont (ou seront) disponibles dans la rubrique "Architecture et 3D" du site du collège :
Le projet est découpé en trois périodes correspondant peu ou prou aux trois trimestres de l'année scolaire.
Période d'apprentissage de Blender :
Modélisation des projets :
Finalisation, réalisation des vidéos et présentations :
Chaque groupe devra présenter son travail dans un article du site du collège, en y joignant les fichiers (sources Blender et vidéos).
Les élèves présenteront leur travail à l'Exposcience d'Aquitaine les 22 et 23 mai 2007 ainsi qu'à la fête de fin d'année du collège.
Ils animeront aussi un atelier de manipulation du logiciel Blender.
Les élèves ont été répartis en 4 groupes avec les sujets d'étude suivants :
Leurs recherches avaient deux objectifs principaux : produire des affiches de présentation de leurs thèmes, et récolter toutes les informations nécessaires à la réalisation de plans et de maquettes.
Au cours de cette première partie, les élèves ont parfois eu du mal à rester investis dans le projet, certainement du fait du nombre trop important d'informations à leur disposition (manuel, internet...). Ils disposaient donc de beaucoup d'informations inaccessibles à leur niveau. Il a fallu, avec l'aide de la documentaliste, leur apprendre à faire un tri, à aller chercher l’information pertinente au bon endroit. Un point motivant pour les élèves a été la présentation des affiches réalisées par les élèves l'année précédente : leur travail devenait ainsi plus concret.
Après avoir regroupé les informations nécessaires, les élèves ont réalisé des plans 2D avant de construire les différentes maquettes. Plusieurs problèmes techniques qui permettent de construire une maquette ont été un frein à leur créativité. Il a donc fallu imposer un ensemble de matériaux et d'outils aux élèves. Notre choix s'est porté sur du polystyrène, du carton plume et du papier mâché.
Au cours de cette partie du projet, les élèves ont pu apprécier le travail de recherche fait en amont, et ils ont, par petits groupes, monté leur maquette.
Les élèves présenteront aussi leur travail à l'Exposcience d'Aquitaine les 22 et 23 mai 2007, ainsi qu'à la fête de fin d'année du collège.
Ils animeront aussi un atelier de manipulation de maquettes (barrage et constructions para-sismiques).
Pour motiver les élèves sur le sujet choisi, nous l'avons présenté lors d'une séance bi-disciplinaire.
Les élèves ont effectué une visite à l'Observatoire de Bordeaux, à Floirac. Ils ont pu découvrir le ciel de nuit et sa description avec un planétarium, observer le soleil avec quelques taches, construire une montre nocturne et visiter l'observatoire (association Planète Science).
Nous avons décidé de travailler en demi-classe en alternant chaque semaine sur les mesures dans l'espace et l'astronomie.
Les élèves de la classe ont travaillé par groupe sur six constellations.
A partir des observations, des connaissances, des recherches préliminaires sur les constellations par les élèves, ces derniers se sont orientés vers la représentation de ces constellations. Une question a alors émergé : « Comment a-t-on obtenu les mesures des distances dans l'espace ? »
Pour répondre à cette question, trois activités leur ont été proposées:
1) Au cours de l'activité de construction des maquettes, un élément de réponse, que nous n'avons pas approfondi, est apparu avec la prise en compte de données telles que la magnitude ou la couleur des étoiles.
2) Parallèlement, en proposant en cours des calculs sur ce thème de convergence, j'ai amorcé un questionnement sur la Lune (éclipse de Lune) puis explicité des résultats de recherches (par exemple, la distance de la Terre à la Lune à partir de l'observation d'Aristarque) .
3) Lors de la phase de recherche, les élèves se sont familiarisés avec l'échelle des mesures, ont pris conscience du fait que les outils mathématiques avaient évolué au cours du temps et demeuraient une clef pour la connaissance du monde (calcul des distances par la parallaxe par exemple). Les mesures avec un sextant ont suscité l'intérêt des élèves .
Ainsi, à l'issue de ce travail, les élèves ont été en mesure d'apporter des réponses à deux questions :
Chaque groupe (de septembre à décembre) dans une demi-classe s'est occupé de décrire une constellation, en précisant son origine, ses étoiles et leurs particularités. Les élèves étant désireux d'apporter leur contribution, il a été décidé d'y ajouter une photo personnelle des constellations. Ces informations ont été synthétisées sur deux affiches (format A1). Malheureusement toutes les constellations n'étant pas visibles en hiver, seulement trois ont pu être prises en photo.
Nous avons reçu, fin novembre, le matériel d'observation. Ce matériel est constitué d'une lunette astronomique et de son équipement, le tout prêté pour une durée de trois ans par l'Observatoire de Paris dans le cadre de l'opération « Astro à l'école »- « Sciences à l'école ».
Lors de la finalisation des affiches, chaque groupe, à tour de rôle, a pu découvrir et se familiariser avec la lunette. Les élèves ont effectué des observations du Soleil (avec obligatoirement un filtre spécifique) et de ses taches. Ils ont vite senti l'envie de faire des observations nocturnes.
Une soirée d'observation animée par des membres de la Société Astronomique de Bordeaux a été organisée. Les élèves ont appris à mettre en place la lunette pour observer dans les meilleures conditions. Ils ont pu découvrir le ciel à l'aide de la lunette et d'un télescope (ils ont notamment pu observer Saturne). Le voyage scolaire à la montagne, en mars 2007, a été aussi le prétexte à une observation nocturne. Les élèves se sont rendus compte des difficultés liées à l'observation nocturne, notamment la météorologie.
A partir de janvier 2007, les élèves ont travaillé sur deux questions posées :
Afin de pouvoir répondre à ces deux questions, les élèves ont émis des hypothèses. Certaines idées préconçues mais fausses (exemple, la Terre est plus proche du soleil en été) ont pu être écartées grâce aux recherches documentaires effectuées. Une fois répondu aux questions, les élèves ont dû mettre en place un dispositif (maquette, expérience...) expliquant simplement le phénomène. Ce travail a débouché sur une maquette didactique permettant d'expliquer les phases de la Lune ainsi que sur une double expérience sur les saisons (visibles sur le site du collège).
Les élèves présenteront aussi leur travail et animeront un atelier d'astronomie à l'Exposcience d'Aquitaine les 22 et 23 mai 2007, ainsi qu'à la fête de fin d'année du collège.
Le sujet sur la « Cryptographie » a été lancé à l'initiative d'un professeur de mathématiques du collège. Un professeur de technologie s'est joint au projet.
L'expérience s'est déroulée sur des séances d'une heure animées par les deux professeurs (mathématiques et technologie) avec un groupe classe.
L'objet du projet concerne l'étude d'un procédé de substitution mono-alphabétique nommé code (ou chiffre) de César. Le but de cette initiation à la cryptographie est non seulement l'étude de ce code en tant qu'utilisateur mais aussi à envisager une manière de le "casser"
Dès les premiers exercices simples de codage-décodage le besoin de disposer d'un système rapide de décodage se manifeste. Sur 4 séances :
Recherches au CDI et sur internet sur la cryptographie en général et le chiffre de César en particulier (principe, histoire ...) : des textes cryptés sont soumis aux équipes.(la clé de codage leur est communiquée)
Étonnés par l'entrain que les élèves y mettent et par la vivacité de certains, nous organisons des petits concours de vitesse.) lors d’une autre séance.
Les recherches devaient alors s'étendre à la création de systèmes techniques. Le domaine technologique était donc sollicité. Sur un ensemble de 4 séances : les élèves sont mis en recherche de systèmes d'aide au décodage rapide.
Les idées envisagées se concrétisent par différents prototypes en carton :
Des prototypes en plastique sont réalisés, tels les cylindres concentriques.
Un système commun est adopté par l'ensemble de la classe : le système par disques concentriques.
Il s'agit maintenant d'envisager la production d'une série d'une dizaine de machines. Ce sera l'occasion d'utiliser la CFAO.
Les activités se font par groupes tournants sur 6 séances
La difficulté est de produire un certain nombre de décodeurs dans un temps suffisamment court pour que les élèves puissent participer à toutes les activités sans se lasser.
Il s'agit aussi qu'ils puissent se trouver en situation de projet et donc de constater la cohérence de la démarche.
Il est à noter que la partie productique cadre avec le programme de technologie.
La CFAO a donné prétexte à visiter la section productique du lycée « les Iris » à Lormont dans le cadre de l'éducation à l'orientation (lycée de secteur).
Après cela, il devenait intéressant de coder des textes et de les soumettre aux "attaques" des élèves.
La seconde recherche à effectuer est donc de trouver une méthode pour "casser ce code".
Ce problème peut être résolu grâce à l'étude statistique des fréquences d'apparition des lettres de l'alphabet dans la langue française (notamment le e).
L'interdisciplinarité s'est alors étendue avec le codage de textes traduits dans les langues étudiées au collège : anglais, espagnol.
Cela induit un nouveau problème, celui de trouver la langue de rédaction du message.
Les élèves tentent le décodage de textes dans une des trois langues, français, anglais espagnol (cette fois sans aucun renseignement)
Le traitement de texte OpenOffice est utilisé à cette occasion pour compter les occurrences de chaque lettre.
Il est à noter que cette méthodologie, qui peut paraître compliquée à première vue, a rapidement été maîtrisée par les élèves.
A partir des exposés qui avaient été faits lors des 5 premières séances, les élèves ont conçu trois panneaux explicatifs (format A1) qui seront exposés lors de la manifestation "Exposciences":
Garder une trace de ce qu'étaient les différents projets et de leurs différentes étapes sous forme de reportages vidéos.
Trois à quatre élèves par classes ont choisi de participer à ce reportage.
Étape 1: mise en place du projet
Prises de vue pendant une séance (interviews et productions) et montage sur deux à trois séances et ce sur les quatre grands groupes de recherches du projet sciences<//span>
Étape 2: prises de vue et montages par groupe
Qu'est ce qu'un reportage vidéo ?
Quels objectifs pour ce reportage ?
Quelle organisation ?
Expérimentation de la caméra vidéo et du logiciel Imovie
Étape 3: montage final groupe entier
Montage des vidéos sur un même film.
Phase finale du projet.
Projection:
Pour l'expo sciences : projection en boucle des différentes vidéos.
Pour la fête du collège: projection du film final.
Un tel projet nécessite des temps de concertation.
Nous avons tenu trois réunions plénières afin de faire le point sur l'état d'avancement, de parler des difficultés rencontrées (et donc de trouver des solutions), de décider du calendrier des semaines suivantes en présence du chef d'établissement (certaines décisions ne pouvant pas être prises, notamment sur l'organisation des sorties). Les réunions entre professeurs ne peuvent pas être comptées (très nombreuses), il est beaucoup plus rapide de travailler par mail (transmissions des documents, problèmes rencontrés...).
La motivation des élèves sur un travail qui dure plusieurs mois est à relancer très régulièrement.
Le temps limité (1h par semaine), la sur-affluence au CDI (alignement de l'horaire de toutes les 4° pour le projet), le choix de ne pas imposer de recherches en dehors du collège pour maintenir la cohérence du groupe (zone géographique du secteur de recrutement du collège étendue et transports inexistants), ont constitué des difficultés importantes, mais non insurmontables, dans la gestion des recherches.
Il a fallu surveiller les informations tirées des documents, surtout provenant d'Internet, et éviter le « copier-coller ».
Les séances de construction furent hésitantes : recherches de solutions aux contraintes (matériau adopté : polystyrène), aux problèmes techniques (coupe, collage - l'essai d'une colle contact a été une mésaventure). En conséquence, la durée de réalisation des maquettes a été plus longue que prévue. Cependant, les élèves ont gagné en autonomie et en initiative (« Je dois aller vérifier dans une encyclopédie au CDI » ou « il faut percer, allons voir le professeur de technologie » ou le professeur d'arts plastique pour lui emprunter ses pinceaux...). Ils ont découvert la nécessité de se concerter avant de se lancer sur un sujet (« on perd moins de temps »).
Il y a eu aussi des déceptions : deux groupes (sur l'ensemble des quatrièmes), dont un pourtant motivé, n'ont pu rendre un travail acceptable. Certains de ces élèves ont, par la suite, fait de sérieux efforts lors de la préparation de l'exposcience.
La difficulté de faire des choix (que faut-il garder pour monter les films ?) est omniprésente. L'utilisation des nouvelles technologies nécessite un apprentissage parfois long. La mise en ligne de la production des élèves et des calculs sur le site du collège reste majoritairement à faire.
Néanmoins, le bilan de cette action est très positif sur plusieurs aspects.
Il a permis la découverte et la reconnaissance des capacités de chacun (même du professeur). Le travail d'équipe, la mise en valeur des compétences (différentes pour chaque élève, maîtrise artistique, informatique...), la vision du professeur en action et parfois hésitant (notamment lors de la construction des maquettes ou bien lors de la recherches des constellations dans le ciel) ont contribué à créer un climat de respect. Parmi les bénéfices manifestes, on évoque une participation active (même les élèves en difficulté n'hésitent pas à demander des explications), l'initiative dans les tâches, y compris celles de rangement et de nettoyage) et le fait que les classes n'ont posé pratiquement aucun problème de discipline tout au long de l'année scolaire (pas de punitions prononcée).
Par ailleurs, ce travail a contribué à enrichir la culture scientifique et la connaissance du monde chez les élèves. Il a notamment permis une meilleure acquisition des savoirs fondamentaux en aidant à la construction d'images mentales ancrées à des représentations ayant du sens pour l'élève (configuration de Thalès - éclipse de Lune, la nécessité de la démarche de projet en technologie, par exemple). Le choix d'un projet par classe a rendu efficaces les transferts de connaissances. Lors des observations nocturnes du ciel, l'expression des élèves, lorsqu'ils découvrent Saturne ou bien les cratères sur la Lune dans la lunette, ainsi que quelques galaxies « comme dans les livres » est en soi une récompense pour les élèves comme pour les professeurs.
L'intérêt du groupe de reporters est qu'ils font le lien entre les sujets constituant le projet.
Même si le projet a bénéficié d'un financement spécifique, les professeurs ont donné beaucoup de leur temps bénévolement.
En conclusion, nous retenons la satisfaction d'une expérience riche de motivations et d'enseignements pour les élèves et pour nous-mêmes.
