ترتيب مراحل حل وضعية مسألة في علوم الحياة والأرض وتعليل هذا الترتيب؛
صياغة تعليمات وضعية لحل مشكل انطلاقًا من وثائق؛
تطبيق مراحل الحل على مثال من علوم الحياة والأرض؛
وصف دور المدرّس (الإسناد، التعديل) أثناء الحل؛
تحديد الصعوبات النموذجية لدى المتعلمين والمعالجات الملائمة؛
تدقيق معايير تقويم إنتاج يتعلق بحل مشكل.
1. المبدأ الموجِّه: لا يمكن معالجة إلا ما تم فهمه
تتبع أجرأة حل المشكل في علوم الحياة والأرض منطق القُمع: ننطلق مما هو مطلوب، فنستنتج منه مجال المعرفة المعني، مما يسمح بمعرفة المعلومات التي يجب البحث عنها في الوثائق، ثم الربط بينها، وأخيرًا الإجابة.
2. مراحل حل وضعية مسألة في علوم الحياة والأرض
الترتيب
المرحلة
السؤال الذي يطرحه المتعلم
المُنتَج
1
قراءة التعليمات وفهمها
ما المطلوب مني بالضبط؟
هدف المهمة، معادًا صياغته
2
تحديد الحقل المفاهيمي المرتبط بالمشكل
بأي مفاهيم يرتبط هذا المشكل؟
المعارف الواجب تعبئتها
3
استخراج المعلومات المفيدة من الموارد
ماذا تخبرني الوثائق في هذه النقطة؟
معلومات منتقاة
4
تنظيم المعلومات
كيف تترابط هذه المعلومات فيما بينها ومع معارفي؟
علاقات (سبب-نتيجة، مقارنة، تسلسل زمني)
5
بناء جواب متماسك يجيب عن المشكل
ما التفسير الذي يجيب عن المشكل المطروح؟
جواب مُحاجَج ومُبلَّغ
صورة 1 — قيد الإعدادوصف الوثيقة
خطاطة ديداكتيكية على شكل قُمع عمودي، رسم مسطح (flat vector) بألوان هادئة متدرجة من الأزرق الفاتح (أعلى) إلى الأزرق الداكن (أسفل). خمسة أشرطة أفقية متراكبة تضيق تدريجيًا نحو الأسفل، مرقّمة ومعنونة: «1. قراءة التعليمات وفهمها»، «2. تحديد الحقل المفاهيمي»، «3. استخراج المعلومات المفيدة من الموارد»، «4. تنظيم المعلومات»، «5. بناء جواب متماسك». على يسار كل شريط سؤال قصير بخط مائل: «ما المطلوب مني؟»، «أي مفاهيم؟»، «أي معلومات؟»، «أي علاقات؟»، «أي تفسير؟». تحت رأس القُمع إطار «جواب عن المشكل». على اليمين سهم عمودي من الأسفل إلى الأعلى بعنوان «المراقبة: هل يجيب الجواب عن المشكل؟». خلفية بيضاء، تسميات بخط عربي واضح.
2.1. قراءة التعليمات وفهمها
فهم التعليمة يعني تحديد فعل الإنجاز (صِف، قارن، فسّر، استنتج، اقترح فرضية، أنجز رسمًا تخطيطيًا…)، والموضوع الذي ينصبّ عليه، والشروط («انطلاقًا من الوثيقة 2»، «اعتمادًا على مكتسباتك»). وإعادة صياغة المتعلم للتعليمة أفضل مؤشر على فهمه لها.
2.2. تحديد الحقل المفاهيمي
يموقع المتعلم المشكل داخل مجال معرفي (مثلًا: تنظيم ثابتة فيزيولوجية، انتقال صفة وراثية، تشكّل صخرة). وهذه المرحلة تنشّط المعارف السابقة التي ستشكّل شبكة قراءة الوثائق.
2.3. استخراج المعلومات المفيدة
المطلوب هو الانتقاء لا تسجيل كل شيء: الاحتفاظ من كل وثيقة بما يخدم المشكل فقط. ويفترض الاستخراج قراءة الوثيقة العلمية حسب طبيعتها (جدول، منحنى، تركيب تجريبي، نص، صورة).
2.4. تنظيم المعلومات
توضع المعلومات المعزولة في علاقة: فيما بين الوثائق، ومع المعارف المعبَّأة. وهنا تُبنى علاقات السبب بالنتيجة، والمقارنات مع الشاهد، والتسلسلات الزمنية.
2.5. بناء جواب متماسك
الجواب تركيب يجيب صراحة عن المشكل الأولي، استنادًا إلى المعلومات المنظَّمة. وقد يتخذ شكل نص مُحاجَج أو رسم تخطيطي وظيفي أو حصيلة. وينتهي بـمراقبة: هل يجيب الجواب فعلًا عن السؤال المطروح؟
3. تصميم وضعية لحل مشكل
تجمع وضعية حل المشكل في علوم الحياة والأرض بين:
سياق يمنح المشكل معناه؛
مشكل مصاغ بوضوح؛
موارد (وثائق، معطيات، عُدّة) تتضمن عناصر الجواب دون أن تقدّمه جاهزًا؛
تعليمات تترجم المهام المطلوب إنجازها.
3.1. صياغة التعليمات
المبدأ
الشرح
فعل إنجاز دقيق لكل تعليمة
«قارن» و«استنتج» و«فسّر» تستدعي عمليات مختلفة؛ ويُتجنَّب «ادرس» أو «تحدّث عن»
تدرّج من التحليل نحو التركيب
تنصبّ التعليمات الأولى على وثيقة واحدة، والأخيرة على الربط بين عدة وثائق
تعليمات مجزأة (صِف الوثيقة 1، قارن مع الوثيقة 2، استنتج…): يتكفّل المدرّس بالتخطيط، وينفّذ المتعلم كل مرحلة.
يساعد التجزيء المتعلمين المتعثرين لكنه يقلّص حيّز الحل المستقل؛ ويُستهدف تدريجيًا الانتقال إلى تعليمات أكثر شمولًا.
4. مثال مُعلَّق
المشكل: كيف يُحافَظ على نسبة السكر في الدم (التحلون) حول قيمة ثابتة؟
الموارد:
الوثيقة 1: تطوّر التحلون لدى كلب بعد استئصال البنكرياس (ارتفاع دائم للتحلون)؛
الوثيقة 2: أثر زرع بنكرياس تحت جلد الكلب نفسه (عودة التحلون إلى قيمته العادية)؛
الوثيقة 3: أثر حقن مستخلصات بنكرياسية لكلب مستأصَل البنكرياس.
المرحلة
ما يقوم به المتعلم
القراءة والفهم
«يُطلب مني تفسير آلية الحفاظ على التحلون، انطلاقًا من ثلاث تجارب»
تحديد الحقل المفاهيمي
تنظيم ثابتة من ثوابت الوسط الداخلي؛ دور عضو؛ التواصل بين الأعضاء
الاستخراج
الوثيقة 1: بدون بنكرياس، ارتفاع التحلون؛ الوثيقة 2: زرع دون ارتباط عصبي، تحلون عادي؛ الوثيقة 3: المستخلصات البنكرياسية، انخفاض التحلون
التنظيم
البنكرياس ضروري (الوثيقة 1)؛ تأثيره لا يمر عبر الأعصاب (الوثيقة 2)؛ بل عبر مادة يفرزها (الوثيقة 3)
بناء الجواب
يحافظ البنكرياس على التحلون بتحرير مادة مخفِّضة لنسبة السكر في الدم: إنه تواصل ذو طبيعة هرمونية
5. دور المدرّس أثناء الحل
قبل: اختيار مشكل في المتناول لكنه مقاوِم، وانتقاء موارد ملائمة، وصياغة التعليمات، وتوقّع الصعوبات.
أثناء: جعل المتعلم يعيد صياغة التعليمة، والتحفيز بالأسئلة، واقتراح مساعدات متدرّجة (مؤشر، وثيقة تكميلية، تذكير بمفهوم) دون تقديم الحل؛ واستثمار الأخطاء باعتبارها مؤشرات على نهج المتعلم.
بعد: جعل المتعلمين يقارنون أجوبتهم واستراتيجياتهم، وتوضيح النهج المتَّبع (البعد ما وراء المعرفي)، ومأسسة المعرفة والطريقة.
المساعدة المقدَّمة أثناء الحل إسناد (étayage): ينبغي سحبها تدريجيًا كي يصبح المتعلم مستقلًا.
6. صعوبات نموذجية ومعالجات
الصعوبة الملاحَظة
المرحلة المعنية
المعالجة
جواب خارج الموضوع
قراءة التعليمات
جعل المتعلم يعيد صياغة التعليمة ويسطّر فعل الإنجاز
إعادة صياغة حرفية للوثائق
تحديد الحقل المفاهيمي / الاستخراج
طرح السؤال: «كيف تجيب هذه المعلومة عن المشكل؟»
تسجيل شامل بلا فرز
الاستخراج
جعل المتعلم يسطّر فقط ما يخدم المشكل
معلومات متجاورة بلا ربط
التنظيم
جعل المتعلم يبني جدولًا أو خطاطة للربط
استنتاج غير مرتبط بالمشكل
بناء الجواب
اشتراط إعادة كتابة المشكل قبل الإجابة، ثم التحقق
7. تقويم إنتاج يتعلق بحل مشكل
ينصبّ التقويم على المُنتَج والنهج معًا، بالاعتماد على معايير صريحة:
الملاءمة: الجواب يجيب عن المشكل المطروح؛
الاستعمال السليم للموارد: المعلومات المحتفَظ بها دقيقة ومفيدة؛
الانسجام: يربط الاستدلال منطقيًا بين المعلومات والاستنتاج؛
تعبئة المعارف الملائمة؛
جودة التواصل الكتابي والبياني.
8. أخطاء شائعة وفخاخ الامتحان
الخطأ
التصويب
البدء باستخراج المعلومات
يجب أولًا فهم التعليمة وتحديد الحقل المفاهيمي
التنظيم = النقل حسب ترتيب الوثائق
التنظيم = الربط (سبب-نتيجة، مقارنة، تسلسل زمني)
التعليمات المجزأة جدًا تجعل المهمة «مشكلًا» أكثر
إنها توجّهها أكثر وتقلّص الحل المستقل
يصحّح المدرّس أولًا بأول
يُسند بمساعدات متدرّجة دون تقديم الحل
يكفي جواب صحيح
يُقوَّم أيضًا النهج وانسجام الحِجاج
9. خلاصة
يتبع حل وضعية مسألة في علوم الحياة والأرض الترتيب: قراءة التعليمات وفهمها ← تحديد الحقل المفاهيمي ← استخراج المعلومات المفيدة ← تنظيم المعلومات ← بناء جواب متماسك.
يُبرَّر هذا الترتيب بقاعدة بسيطة: كل مرحلة تحتاج إلى مُنتَج سابقتها.
تجمع وضعية حل المشكل بين سياق ومشكل وموارد وتعليمات؛ وصياغة التعليمات وضبط التوجيه يحدّدان حيّز الحل المتروك للمتعلم.
يُسند المدرّس دون تقديم الحل، ويستثمر الأخطاء، ويجعل المتعلمين يوضّحون نهجهم.
ينصبّ التقويم على المُنتَج والنهج، وفق معايير الملاءمة واستثمار الموارد والانسجام والتواصل.
الدرس الموالي
النهج التجريبي: مرجعيات نظرية — يتناول الدرس 35 نمط التقصي الذي تُعرَض فيه الفرضيات على محكّ الوقائع التي تُنتجها التجربة: الاستدلال الفرضي الاستنباطي، ونموذج OHERIC ونقده، ووظائف التجربة داخل القسم.
La démarche de résolution de problème : mise en œuvre en SVT
Objectifs de la leçon
À la fin de cette leçon, vous devez être capable de :
ordonner les étapes de résolution d'une situation-problème en SVT et justifier cet ordre ;
concevoir les consignes d'une situation de résolution de problème à partir de documents ;
appliquer les étapes de résolution à un exemple de SVT ;
décrire le rôle de l'enseignant (étayage, régulation) pendant la résolution ;
identifier les difficultés typiques des apprenants et les remédiations adaptées ;
préciser les critères d'évaluation d'une production de résolution de problème.
1. Le principe directeur : on ne peut traiter que ce que l'on a compris
La mise en œuvre de la résolution de problème en SVT suit une logique d'entonnoir : on part de ce qui est demandé, on en déduit le domaine de savoir concerné, ce qui permet de savoir quelles informations chercher dans les documents, puis de les mettre en relation, et enfin de répondre.
2. Les étapes de résolution d'une situation-problème en SVT
Ordre
Étape
Question que se pose l'apprenant
Produit
1
Lire et comprendre les consignes
Que me demande-t-on exactement ?
Le but de la tâche, reformulé
2
Délimiter le champ conceptuel en relation avec le problème
À quelles notions se rattache ce problème ?
Les connaissances à mobiliser
3
Extraire les informations utiles dans les ressources
Que m'apprennent les documents sur ce point ?
Des informations sélectionnées
4
Organiser les informations
Comment ces informations s'articulent-elles entre elles et avec mes connaissances ?
Des relations (cause-effet, comparaison, chronologie)
5
Construire une réponse cohérente qui répond au problème
Quelle explication répond au problème posé ?
Une réponse argumentée et communiquée
Image 1 — en préparationDescription
Schéma didactique en entonnoir vertical, illustration vectorielle plate, couleurs sobres en dégradé du bleu clair (haut) au bleu soutenu (bas). Cinq bandes horizontales superposées, de plus en plus étroites vers le bas, numérotées et intitulées : « 1. Lire et comprendre les consignes », « 2. Délimiter le champ conceptuel », « 3. Extraire les informations utiles des ressources », « 4. Organiser les informations », « 5. Construire une réponse cohérente ». À droite de chaque bande, une courte question en italique : « Que me demande-t-on ? », « Quelles notions ? », « Quelles informations ? », « Quelles relations ? », « Quelle explication ? ». Sous la pointe de l'entonnoir, un encadré « Réponse au problème ». À gauche, une flèche verticale de bas en haut intitulée « Contrôle : la réponse répond-elle au problème ? ». Fond blanc, annotations en français.
2.1. Lire et comprendre les consignes
Comprendre une consigne, c'est identifier le verbe d'action (décrire, comparer, expliquer, déduire, proposer une hypothèse, schématiser…), l'objet sur lequel il porte et les conditions (« à partir du document 2 », « en vous appuyant sur vos connaissances »). La reformulation par l'apprenant est le meilleur indicateur de compréhension.
2.2. Délimiter le champ conceptuel
L'apprenant situe le problème dans un domaine de savoir (par exemple : régulation d'une constante physiologique, transmission d'un caractère héréditaire, formation d'une roche). Cette étape active les connaissances antérieures qui serviront de grille de lecture des documents.
2.3. Extraire les informations utiles
Il s'agit de sélectionner, non de tout relever : ne retenir dans chaque document que ce qui sert le problème. L'extraction suppose de lire un document scientifique selon sa nature (tableau, courbe, schéma expérimental, texte, image).
2.4. Organiser les informations
Les informations isolées sont mises en relation : entre documents, et avec les connaissances mobilisées. C'est ici que se construisent les liens de cause à effet, les comparaisons avec un témoin, les enchaînements chronologiques.
2.5. Construire une réponse cohérente
La réponse est une synthèse qui répond explicitement au problème initial, en s'appuyant sur les informations organisées. Elle peut prendre la forme d'un texte argumenté, d'un schéma fonctionnel ou d'un bilan. Elle se termine par un contrôle : la réponse répond-elle bien à la question posée ?
3. Concevoir une situation de résolution de problème
Une situation de résolution de problème en SVT associe :
un contexte qui donne sens au problème ;
un problème formulé clairement ;
des ressources (documents, données, matériel) qui contiennent les éléments de la réponse sans la livrer ;
des consignes qui traduisent les tâches à réaliser.
3.1. Rédiger les consignes
Principe
Explication
Un verbe d'action précis par consigne
« Comparer », « déduire », « expliquer » appellent des opérations différentes ; « étudier » ou « parler de » sont à proscrire
Une progression de l'analyse vers la synthèse
Les premières consignes portent sur un document, les dernières sur la mise en relation de plusieurs
Les consignes ne livrent pas la réponse
Une consigne qui contient la conclusion supprime le problème
Le lien avec le problème reste visible
La dernière consigne ramène explicitement au problème posé
3.2. Doser le guidage
Le guidage se règle comme le degré d'ouverture d'une investigation :
consigne unique et ouverte (« À partir des documents, expliquez… ») : l'apprenant planifie seul les étapes de résolution ;
consignes découpées (décrire le doc. 1, comparer avec le doc. 2, déduire…) : l'enseignant prend en charge la planification, l'apprenant exécute chaque étape.
Le découpage aide les apprenants en difficulté mais réduit la part de résolution autonome ; on vise progressivement des consignes plus globales.
4. Exemple commenté
Problème : Comment la glycémie est-elle maintenue autour d'une valeur stable ?
Ressources :
Doc. 1 : évolution de la glycémie d'un chien après ablation du pancréas (hyperglycémie durable) ;
Doc. 2 : effet d'une greffe de pancréas sous la peau du même chien (retour à une glycémie normale) ;
Doc. 3 : effet d'injections d'extraits pancréatiques à un chien privé de pancréas.
Étape
Ce que fait l'apprenant
Lire et comprendre
« On me demande d'expliquer un mécanisme de maintien de la glycémie, à partir de trois expériences »
Délimiter le champ conceptuel
Régulation d'une constante du milieu intérieur ; rôle d'un organe ; communication entre organes
Extraire
Doc. 1 : sans pancréas, hyperglycémie ; doc. 2 : greffe sans connexion nerveuse, glycémie normale ; doc. 3 : extraits pancréatiques, baisse de la glycémie
Organiser
Le pancréas est nécessaire (doc. 1) ; son action ne passe pas par les nerfs (doc. 2) ; elle passe par une substance qu'il produit (doc. 3)
Construire la réponse
Le pancréas maintient la glycémie en libérant dans le sang une substance hypoglycémiante : c'est une communication de nature hormonale
5. Le rôle de l'enseignant pendant la résolution
Avant : choisir un problème accessible mais résistant, sélectionner des ressources pertinentes, rédiger les consignes, anticiper les difficultés.
Pendant : faire reformuler la consigne, relancer par des questions, proposer des aides graduées (indice, document complémentaire, rappel de notion) sans donner la solution ; exploiter les erreurs comme indicateurs de la démarche de l'apprenant.
Après : faire comparer les réponses et les stratégies, expliciter la démarche suivie (dimension métacognitive), institutionnaliser le savoir et la méthode.
L'aide apportée pendant la résolution est un étayage : elle doit être retirée progressivement pour que l'apprenant devienne autonome.
6. Difficultés typiques et remédiations
Difficulté observée
Étape en cause
Remédiation
Réponse hors sujet
Lecture des consignes
Faire reformuler la consigne, souligner le verbe d'action
Paraphrase des documents
Délimitation du champ conceptuel / extraction
Demander « en quoi cette information répond-elle au problème ? »
Relevé exhaustif sans tri
Extraction
Faire surligner uniquement ce qui sert le problème
Informations juxtaposées sans lien
Organisation
Faire construire un tableau ou un schéma de mise en relation
Conclusion non reliée au problème
Construction de la réponse
Exiger de recopier le problème avant de répondre, puis de vérifier
7. Évaluer une production de résolution de problème
L'évaluation porte à la fois sur le produit et sur la démarche, à l'aide de critères explicites :
pertinence : la réponse répond au problème posé ;
utilisation correcte des ressources : les informations retenues sont exactes et utiles ;
cohérence : le raisonnement relie logiquement informations et conclusion ;
mobilisation des connaissances adaptées ;
qualité de la communication écrite et graphique.
8. Erreurs fréquentes et pièges d'examen
Erreur
Correction
Commencer par extraire les informations
Il faut d'abord comprendre la consigne et délimiter le champ conceptuel
Organiser = recopier dans l'ordre des documents
Organiser = mettre en relation (cause-effet, comparaison, chronologie)
Des consignes très découpées rendent la tâche plus « problème »
Elles la guident davantage et réduisent la résolution autonome
L'enseignant corrige au fur et à mesure
Il étaye par des aides graduées sans livrer la solution
Une réponse juste suffit
La démarche et la cohérence de l'argumentation sont aussi évaluées
9. Bilan
La résolution d'une situation-problème en SVT suit l'ordre : lire et comprendre les consignes → délimiter le champ conceptuel → extraire les informations utiles → organiser les informations → construire une réponse cohérente.
Cet ordre se justifie par une règle simple : chaque étape exige le produit de la précédente.
Une situation de résolution de problème associe un contexte, un problème, des ressources et des consignes ; la rédaction des consignes et le dosage du guidage déterminent la part de résolution laissée à l'apprenant.
L'enseignant étaye sans donner la solution, exploite les erreurs et fait expliciter la démarche.
L'évaluation porte sur le produit et la démarche, selon des critères de pertinence, d'exploitation des ressources, de cohérence et de communication.
Leçon suivante
La démarche expérimentale : repères théoriques — la leçon 35 examine le mode d'investigation où les hypothèses sont soumises à l'épreuve des faits produits par l'expérience : raisonnement hypothético-déductif, modèle OHERIC et sa critique, fonctions de l'expérience en classe.