Transcript présentation

Des exemples d’une
démarche d’investigation
pour inscrire l’élève dans un
parcours scientifique.
réunion directeurs
Le Havre Est 24 mars 2011
Les programmes et les horaires
École Maternelle PS, MS, GS
Découvrir le Monde
Cycle 2 des Apprentissages Fondamentaux
CP et CE1 Découverte du Monde
Cycle 3 des Approfondissements
CE2, CM1 et CM2 Sciences Expérimentales
et Technologie
Contenus Disciplinaires
Cycle 3
Le Ciel et la Terre
La matière
L’énergie
La matière
Cycle des approfondissements
L’eau : une ressource
- états et changements d’état
- le trajet de l’eau dans la nature
- le maintien de sa qualité pour ses utilisations
L’air et les pollutions de l’air
Mélanges et Solutions
Les déchets : réduire, réutiliser, recycler
La matière :
Continuité École – Collège
Cycle 2 des
apprentissages
fondamentaux
Cycle 3 des
approfondissements
Collège
Découvrir le monde de
la matière
La matière
L’eau dans notre
environnement
La matière dans la
diversité de ses états
L’eau
Mélanges aqueux
L’air
Mélanges homogènes
et corps purs
L'eau dans la vie
quotidienne, glace, eau
liquide
Perception de
l’existence de l'air
Mélanges et Solutions
Les changements
d’états de l’eau,
approche
phénoménologique
L’eau solvant
Les aspects Didactiques et Pédagogiques
L’eau : le corps pur
Cycle 3
Cycle 2
Cycle 1
L’eau du robinet ; la pluie.
La neige, la glace.
États physiques de l’eau.
Liquides, solides.
Changements d’états.
Changements d’états.
Conservation de la
matière
Températures de
changement d’état.
La matière dans tous ses états
solide
liquide
gazeux
critères de différenciations
forme propre
volume propre
pas forme propre
volume propre
Modèle explicatif
pas forme propre
pas volume propre
Seulement 3 états pour la matière?
sable ?
mayonnaise ?
cristaux
liquides ?
Changements d’état
Étude de l’eau :
obstacles du langage courant
nommer
Où voit-on de l’eau ?
Où y a-t-il de l’eau ?
Comment enseigner les sciences ?
D
É
M
A
R
C
H
E
démarche d’investigation scientifique
=
démarche de résolution de problèmes
à intention explicative
1
2
3
4
Formulation
d’un problème
scientifique
Émission
d’hypothèses
Investigation
Structuration
Étude de l’eau : quels obstacles ?
solide = dur
langage
courant
eau = liquide  glace  vapeur
liquide = qui échappe des mains
eau gazeuse = eau liquide contenant un gaz
vapeur d’eau : invisible
invisibilité  matière ?
épistémologie
changements d’états  réversibles ?
matière  conservation ?
Autour de la démarche scientifique
d’investigation.
Construire la continuité Ecole maternelle –
Ecole élémentaire- Collège
Fiche de préparation du professeur
TITRE DE LA SEANCE
OBJECTIFS PEDAGOGIQUES
MATERIEL
COMPETENCES VISEES
DOCUMENTS
PREPARATION
DE LA CLASSE
DEROULEMENT DE LA SEANCE
MISE EN ŒUVRE
Difficultés prévues
Consigne
Rôles de l’Enseignant et de
l’élève
MODES DE TRAVAIL
Travail
individuel
groupal
collectif
DEFINITION DE LA
PHASE DE TRAVAIL
Situation initiale
Problème
Recherche
Exploitation
structuration
Démarche
d’investigation ?
démarche d’investigation
=
démarche de résolution de problèmes
à intention explicative
« Quoi qu’on dise, dans la vie scientifique
les problèmes ne se posent pas d’euxmêmes. C’est précisément ce sens du
problème qui donne la marque du
véritable esprit scientifique ».
Gaston Bachelard
L’eau : le corps pur
À l’école primaire
Cycle 3
Cycle 2
Cycle 1
2 états physiques de l’eau
L’eau du robinet ; la pluie.
La neige, la glace.
Changements d’états.
3 états physiques de l’eau
Changements d’états
Températures de
changement d’état.
Une séquence d’enseignement en cycle 2
Le roman de Renart (XIIe et XIIIe siècles)
• Renart : goupil espiègle, personnage principal de ces récits. Complexe et polymorphe,
il incarne la ruse intelligente liée à l'art de la belle parole.
• Ysengrin : le loup bête et cruel, éternel ennemi de Renart, toujours dupé.
Quelles étapes dégager ?
Fusion : des exemples d’activités
en liaison avec une démarche d’investigation.
Phase de problématisation
Démarche d’investigation
Situation déclenchante
Questions que se posent les élèves
Formulation d’un problème
Exemples du côté de l’élève
Lecture d’une histoire
 Roman de Renart
Rappel de l’histoire
Apport de vocabulaire
Discussion avec les enfants
Comment expliquer Ysengrin coincé ?
L’eau est devenue dure.
Hypothèses
On peut faire de l’eau dure.
Démarche d’investigation
Exemples du côté de l’enfant
Phase d’investigation
On met de l’eau sur la fenêtre
On met de l’eau au réfrigérateur
On met de l’eau au congélateur
Pour la fenêtre / réfrigérateur :

Réalisation expérimentale
test ;
Pour le congélateur :
1.
construction du loup, du renard
2.
réalisation d’un mélange
réfrigérant
3.
modélisation du phénomène
apparu dans l’histoire
4.
constat.
Démarche d’investigation
Exemples du côté de l’enfant
Sur la fenêtre : queue pas coincée
Phase de structuration
Comparaison des résultats
 tableau comparatif
Au réfrigérateur : queue pas
coincée
Au congélateur : queue coincée
Dans mélange réfrigérant : queue
coincée
Formulation de l’acquis
• Si la température est supérieure
à zéro degré (Celsius), l’eau est
liquide.
• Si la température est inférieure à
zéro degré (Celsius), l’eau est
solide.
Conclusion
démarche d’investigation

démarche pédagogique active.
Projet thématique 2009
L’eau en cycle 3.
Domaine d’étude : la matière (l’eau)
Sujet d’étude : la qualité de l’eau
Prérequis :
 les états de l’eau
 facteurs d’influence
sur l’évaporation
Phase de problématisation
l’eau : un bien inépuisable ?
Situation déclenchante :
discussion autour de documents
Pollution des eaux
L’accès à l’eau est-il le
même pour tous ?
(rappel enseignant)
Problème scientifique : comment protéger l’eau ?
Émission d’hypothèses : des solutions possibles au problème
Phase d’investigation
Chacun doit être conscient de sa
responsabilité et de son devoir de
solidarité. Il en va de l'avenir des
générations futures.
Ne pas jeter n'importe où.
 Que faire des eaux sales ?
Situation de modélisation :
Situation d’expérimentation :
modélisation d’une mini-station
d’épuration
expérimentation l’amélioration de
l’épuration de l’eau
Utiliser les ressources naturelles.
Situation de documentation :
documentation sur dessalement
de l’eau de mer
Situation d’expérimentation :
réalisation d’un mini-distillateur
solaire
Economiser l’eau.
Situation d’enquête :
enquête sur équipements
domestiques utilisant l’eau  volume d’eau
Phase de structuration
Constat :  il est possible de nettoyer l’eau en la laissant décanter et en la filtrant ;
 la distillation permet de récupérer de l’eau douce ;
 les équipements domestiques utilisent beaucoup d’eau.
Formulation de l’acquis:
- protéger l’eau est un problème crucial pour les générations actuelles et
futures ;
- une station d’épuration rassemble une succession de dispositifs
permettant, par décantation et filtration, de rejeter dans le milieu naturel des eaux
dépolluées ;
l’eau épurée n’est pas potable, alors que l’eau distillée l’est ;
- les pays pauvres en eau douce et proches de la mer peuvent dessaler
l’eau de mer dans des usines ;
- l’eau domestique peut être économisée (détecter les fuites, privilégier
les douches aux bains, utiliser une chasse à double débit).
(Prolongement pluridisciplinaire)
Nouveaux questionnements :
quelles sont les fonctions essentielles de l’eau ?
Usine de dessalement
de Djeddah
7 millions de m3/jour
Modélisation du processus de
dessalement de l’eau de mer
1/ Vaporisation de
l’eau de mer
2/ Liquéfaction
(condensation liquide) de
la vapeur d’eau
3/ Ruissellement dans le
récipient central
Usine de production
d’eau potable
passoire
sable
+ gravier
filtres à café
charbon
de bois
eau limpide
Exemple de
dispositif de séparation
Prolongements :
l’eau limpide est-elle forcément potable ?
Une eau minérale est-elle forcément potable ?