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Des exemples dune démarche dinvestigation pour inscrire lélève dans un parcours scientifique. réunion directeurs Le Havre Est réunion directeurs Le Havre.

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1 Des exemples dune démarche dinvestigation pour inscrire lélève dans un parcours scientifique. réunion directeurs Le Havre Est réunion directeurs Le Havre Est 24 mars 2011

2 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

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4 Contenus Disciplinaires Cycle 3 Le Ciel et la Terre La matière Lénergie

5 Leau : une ressource - états et changements détat - le trajet de leau dans la nature - le maintien de sa qualité pour ses utilisations Lair et les pollutions de lair Mélanges et Solutions Les déchets : réduire, réutiliser, recycler Cycle des approfondissements

6 La matière : Continuité École – Collège Cycle 2 des apprentissages fondamentaux Cycle 3 des approfondissements Collège Découvrir le monde de la matière La matièreLeau dans notre environnement La matière dans la diversité de ses états L'eau dans la vie quotidienne, glace, eau liquide Perception de lexistence de l'air Leau Lair Mélanges et Solutions Mélanges aqueux Mélanges homogènes et corps purs Les changements détats de leau, approche phénoménologique Leau solvant

7 Les aspects Didactiques et Pédagogiques Leau : le corps pur Conservation de la matière Cycle 3 États physiques de leau. Changements détats. Températures de changement détat. Cycle 1 Leau du robinet ; la pluie. La neige, la glace. Cycle 2 Liquides, solides. Changements détats.

8 La matière dans tous ses états solidegazeuxliquide critères de différenciations forme propre volume propre pas forme propre volume propre pas forme propre pas volume propre Modèle explicatif

9 Seulement 3 états pour la matière? sable ?mayonnaise ? cristaux liquides ?

10 Changements détat

11 Étude de leau : obstacles du langage courant nommer Où voit-on de leau ? Où y a-t-il de leau ?

12 Comment enseigner les sciences ? démarche dinvestigation scientifique démarche de résolution de problèmes à intention explicative Formulation dun problème scientifique 1 Émission dhypothèses 2 Structuration 4 Investigation 3 = DÉMARCHEDÉMARCHE

13 solide = dur liquide = qui échappe des mains eau = liquide glace vapeur invisibilité matière ? Étude de leau : quels obstacles ? changements détats réversibles ? eau gazeuse = eau liquide contenant un gaz épistémologie matière conservation ? langage courant vapeur deau : invisible

14 Construire la continuité Ecole maternelle – Ecole élémentaire- Collège Autour de la démarche scientifique dinvestigation.

15 Fiche de préparation du professeur TITRE DE LA SEANCE OBJECTIFS PEDAGOGIQUESCOMPETENCES VISEES MATERIELDOCUMENTS PREPARATION DE LA CLASSE DEROULEMENT DE LA SEANCE MISE EN ŒUVRE Difficultés prévues Consigne Rôles de lEnseignant et de lélève MODES DE TRAVAIL individuel Travail groupal collectif DEFINITION DE LA PHASE DE TRAVAIL Situation initiale Problème Recherche Exploitation structuration

16 démarche dinvestigation démarche de résolution de problèmes à intention explicative = Démarche dinvestigation ? « Quoi quon dise, dans la vie scientifique les problèmes ne se posent pas deux- mêmes. Cest précisément ce sens du problème qui donne la marque du véritable esprit scientifique ». Gaston Bachelard

17 Leau : le corps pur Cycle 3 3 états physiques de leau Changements détats Températures de changement détat. Cycle 1 Leau du robinet ; la pluie. La neige, la glace. Cycle 2 2 états physiques de leau Changements détats. À lécole primaire

18 Une séquence denseignement en cycle 2 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. Le roman de Renart (XII e et XIII e siècles) Quelles étapes dégager ?

19 Fusion : des exemples dactivités en liaison avec une démarche dinvestigation. Démarche dinvestigationExemples du côté de lélève Situation déclenchante Questions que se posent les élèves Formulation dun problème Hypothèses Rappel de lhistoire Apport de vocabulaire Discussion avec les enfants Comment expliquer Ysengrin coincé ? Lecture dune histoire Roman de Renart Phase de problématisation Leau est devenue dure. On peut faire de leau dure.

20 Démarche dinvestigationExemples du côté de lenfant Réalisation expérimentale Pour la fenêtre / réfrigérateur : test ; Pour le congélateur : 1.construction du loup, du renard 2.réalisation dun mélange réfrigérant 3.modélisation du phénomène apparu dans lhistoire 4.constat. Phase dinvestigation On met de leau sur la fenêtre On met de leau au réfrigérateur On met de leau au congélateur

21 Démarche dinvestigationExemples du côté de lenfant Comparaison des résultats tableau comparatif Formulation de lacquis Sur la fenêtre : queue pas coincée Au réfrigérateur : queue pas coincée Au congélateur : queue coincée Dans mélange réfrigérant : queue coincée Si la température est supérieure à zéro degré (Celsius), leau est liquide. Si la température est inférieure à zéro degré (Celsius), leau est solide. Phase de structuration

22 Conclusion démarche dinvestigation démarche pédagogique active.

23 Projet thématique 2009

24 Domaine détude : la matière (leau) Sujet détude : la qualité de leau Prérequis : les états de leau facteurs dinfluence sur lévaporation Leau en cycle 3.

25 Phase de problématisation Problème scientifique : comment protéger leau ? Situation déclenchante : discussion autour de documents Émission dhypothèses : des solutions possibles au problème Laccès à leau est-il le même pour tous ? leau : un bien inépuisable ? Pollution des eaux (rappel enseignant)

26 Ne pas jeter n'importe où. Que faire des eaux sales ? Chacun doit être conscient de sa responsabilité et de son devoir de solidarité. Il en va de l'avenir des générations futures. Utiliser les ressources naturelles. Phase dinvestigation Situation de documentation : documentation sur dessalement de leau de mer Situation de modélisation : modélisation dune mini-station dépuration Situation dexpérimentation : réalisation dun mini-distillateur solaire Situation dexpérimentation : expérimentation lamélioration de lépuration de leau

27 Economiser leau. Situation denquête : enquête sur équipements domestiques utilisant leau volume deau

28 Phase de structuration Constat : il est possible de nettoyer leau en la laissant décanter et en la filtrant ; il est possible de nettoyer leau en la laissant décanter et en la filtrant ; la distillation permet de récupérer de leau douce ; la distillation permet de récupérer de leau douce ; les équipements domestiques utilisent beaucoup deau. les équipements domestiques utilisent beaucoup deau. Formulation de lacquis: Formulation de lacquis: - protéger leau est un problème crucial pour les générations actuelles et futures ; - une station dépuration rassemble une succession de dispositifs permettant, par décantation et filtration, de rejeter dans le milieu naturel des eaux dépolluées ; leau épurée nest pas potable, alors que leau distillée lest ; - les pays pauvres en eau douce et proches de la mer peuvent dessaler leau de mer dans des usines ; - leau domestique peut être économisée (détecter les fuites, privilégier les douches aux bains, utiliser une chasse à double débit).

29 Nouveaux questionnements : quelles sont les fonctions essentielles de leau ? (Prolongement pluridisciplinaire)

30 1/ Vaporisation de leau de mer 2/ Liquéfaction (condensation liquide) de la vapeur deau 3/ Ruissellement dans le récipient central Modélisation du processus de dessalement de leau de mer Usine de dessalement de Djeddah 7 millions de m 3 /jour

31 Usine de production deau potable Prolongements : leau limpide est-elle forcément potable ? Une eau minérale est-elle forcément potable ? passoire sable + gravier filtres à café charbon de bois eau limpide Exemple de dispositif de séparation

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