ANIMATION PEDAGOGIQUE OBJETS TECHNIQUES MISE A JOUR : NOUVEAUX PROGRAMMES – MATERIAUX ET OBJETS TECHNIQUES Raphaël Sager, CPD SCiences technologie et développement durable

Faire acquérir le socle commun de connaissances, de compétences et de culture… ECOLE ELEMENTAIRE COLLEGE CYCLE 1 PS MS GS CYCLE 2 CP CE1 CE2 CYCLE 3 CM1 CM2 6ème CYCLE 4 5ème 4ème 3ème …sous la forme d’un parcours pour l’élève, du cycle 2 au cycle 4, à travers la mise en œuvre des nouveaux programmes.

Un exemple : Matériaux et objets techniques (cycle 2, cycle 3)

Matériaux et objets techniques CYCLE 2 Explorer, observer, expérimenter, questionner Les objets techniques. Qu’est-ce que c’est ? À quels besoins répondent-ils ?Comment fonctionnent-ils ? CYCLE 3 Revisiter pour commencer à généraliser et abstraire Matériaux et objets techniques Approche initiale Approche intermédiaire Approche en fin de cycle Comprendre le fonctionnement d’objets fabriqués. Démonter, remonter, anticiper, tester, essayer… A quoi ça sert ? De quoi est-ce constitué ? Comment ça fonctionne ? Quel impact sur l’environnement ? Réaliser quelques objets et circuits électriques. Identifier les propriétés de la matière vis-à-vis du courant électrique. Identifier les principales familles de matériaux. Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin. Commencer à s’approprier un environnement numérique. Les outils numériques pour communiquer. Travailler dans un réseau numérique.

1. Quelle mise en œuvre ? En partant des attendus de fin de cycle, définir les activités/situations/projets qui permettront de les atteindre en mobilisant certaines des compétences scientifiques et transversales figurant dans les programmes et en y associant les connaissances inhérentes.

Attendu de fin de cycle Connaissances et compétences (approche didactique) Exemples d’activités dans lesquelles puiser. Il ne s’agit pas de toutes les mener. Il est possible d’en proposer d’autres. (approche pédagogique) Les repères de progressivité, quand il y en a, figurent sous le tableau.

Ainsi, les programmations pourront être présentées sous la forme d’une entrée par concept scientifique (ex : le vivant, la matière, l’énergie…) avec la mise en évidence du vocabulaire spécifique travaillé, des activités associées, des connaissances acquises et des compétences travaillées. Chaque concept devrait si possible être travaillé chacune des 3 années du cycle de façon progressive et complémentaire.

2. Selon quelle(s) démarche(s) ? L’objectif recherché n’est pas d’asseoir, au sens strict, des connaissances scientifiques mais, à partir de compétences, à développer ses « savoirs en action » (à l’inverse de « savoirs morts ») de manière spiralaire et progressive (reprendre des notions déjà travaillées précédemment et y ajouter un élément supplémentaire). Les « savoirs » doivent être contextualisés à partir d’activités de la vie courante ou dans le monde qui nous entoure. La démarche d’investigation est, une fois de plus, confortée et légitimée.

La démarche d’investigation – 5 étapes 1. Situation déclenchante Exemples non exhaustifs : l’arrivée de la neige, une coupure de courant, une sortie scolaire, un objet amené par un élève, l’actualité, question posée en classe, question ou défi proposé par l’enseignant… 2. Questionnement – problématique Formuler (faire reformuler) un questionnement en lien avec la situation déclenchante Prise en compte des représentations initiales des élèves (ce qu’ils pensent), confrontation des éventuelles divergences 3. Elaboration des hypothèses, conception de l’investigation Le travail en groupe semble incontournable Formulation d’hypothèses Proposition éventuelle de protocoles d’expérimentation (à l’écrit) Anticipation sur que qui va se passer… 4. Investigation des élèves (pas de l’enseignant…) Réalisation du protocole - Attention, investigation ne rime pas forcément avec manipulation. Une recherche documentaire, une sortie, la venue d’un intervenant « expert » sont également des moments d’investigation, à partir du moment où les élèves en sont acteurs. 5. Acquisition et structuration des connaissances Comparaison entre équipes des résultats, confrontation par rapport au savoir établi, formulation des traces, communication éventuelle (site internet, journal d’école, …)

Exemple concret Travail autour de la thématique « éclairer/s’éclairer » en partant d’un objet technique familier : la lampe de poche

Au cycle 2 L’exemple de la lampe de poche permet de travailler plusieurs attendus de fin de cycle 2 :

Verriez-vous une suite pour le cycle 3 dans les différents domaines ? Approche initiale Approche intermédiaire Approche en fin de cycle -Découverte d’un objet technique : la lampe de poche -Recenser différentes utilisation de lampes -Description, réalisation d’un croquis légendé. -Démontage, identification des principaux composants. -Rôle de la pile (réussir à allumer une ampoule directement avec la pile) -Allumer une ampoule loin de la pile (apport de fils divers, conducteurs et non conducteurs) – déduire les propriétés isolantes ou conductrices d’un matériau. -Etablir une collection d’objets qui éclairent et comparer les sources d’énergie (pile/secteur) et les sources lumineuses (ampoules / diodes électroluminescentes) -Comparer avantages/inconvénients sources d’énergie (pile/secteur) -Réaliser un circuit comprenant un interrupteur. -Classer des matériaux selon leur propriété vis à vis de l’électricité. -Réaliser un testeur / jeu d’adresse -Recenser quelques métiers liés à l’éclairage (des constructeurs de lampes, affiches lumineuses, aux professions, loisirs, nécessitant spécifiquement de l’éclairage) Verriez-vous une suite pour le cycle 3 dans les différents domaines ?

Identifier les principales évolutions du besoin et des objets. Cycle2 Cycle 3 Approche initiale Approche intermédiaire Approche en fin de cycle -Découverte d’un objet technique : la lampe de poche -Recenser différentes utilisation de lampes -Description, réalisation d’un croquis légendé. -Démontage, identification des principaux composants. -Rôle de la pile (réussir à allumer une ampoule directement avec la pile) -Allumer une ampoule loin de la pile (apport de fils divers, conducteurs et non conducteurs) – déduire les propriétés isolantes ou conductrices d’un matériau. -Etablir une collection d’objets qui éclairent et comparer les sources d’énergie (pile/secteur) et les sources lumineuses (ampoules / diodes électroluminescentes) -Comparer avantages/inconvénients sources d’énergie (pile/secteur) -Réaliser un circuit comprenant un interrupteur. -Classer des matériaux selon leur propriété vis à vis de l’électricité. -Réaliser un testeur / jeu d’adresse -Recenser quelques métiers liés à l’éclairage (des constructeurs de lampes, affiches lumineuses, aux professions, loisirs, nécessitant spécifiquement de l’éclairage) Pourrait-on continuer de travailler sur la lampe de poche en restant dans le domaine « Objets techniques et matériaux » ? Identifier les principales évolutions du besoin et des objets. Eclairer/s’éclairer depuis la préhistoire à nos jours… Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions. Une lampe de poche qui fonctionne à l’énergie mécanique. Identifier les principales familles de matériaux. A partir d’objets du quotidien, décrire et classer des matériaux en fonction de certaines propriétés. Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant a un besoin. Construire une éolienne, un chauffe-eau solaire, … Etc…

Quelques exemples d’objets techniques qu’il est possible d’étudier (liste non exhaustive) Le treuil La pompe à vélo Le vélo La voiture Le bateau, le radeau Le pont-levis La balance Le moulin à eau L’éolienne Le château d’eau La station d’épuration Le chauffe-eau solaire Le robot (initiation à la programmation) …