Le défi scientifique et technologique à l’école primaire Eric Piens CPC Méru Guillaume Cervantes CTICE Méru

Introduction: pourquoi le défi scientifique Il répond au programme de sciences et technologie de l’école primaire Il permet à l’élève de commencer à utiliser la démarche scientifique Il permet à l’élève de confronter ses conceptions avec les pairs de la classe, voire d’autres classes Il donne toute sa place à l’erreur, à l’expérimentation pour valider ou invalider ses hypothèses Il permet à la classe d’utiliser les TUIC pour accéder au défi en ligne, renvoyer sa réponse et pour se documenter sur le contenu du défi

Expériences sur flotte-coule Expériences avec différentes matières simples: métal, bois, plastique, papier. La matière est-elle importante? La forme est-elle importante? Expérience avec feuille de papier et d’aluminium: plane et en boule Expériences avec des fruits: pomme et orange. Pourquoi l’un flotte et pas l’autre? Expériences sur la pâte à modeler: comment faire pour la faire flotter?

Un défi lancé à Archimède Archimède est un savant grec qui vécut à Syracuse (Sicile) de 287 av. J.-C. à 212 av. J.-C Vitruve rapporte que le roi Hiéron II de Syracuse (306-214) aurait demandé à son jeune ami et conseiller scientifique Archimède (âgé alors de 22 ans seulement) de vérifier si une couronne d'or, qu'il s'était fait confectionner comme offrande à Zeus, était totalement en or ou si l'artisan y avait mis de l'argent. Pour répondre à la question du roi Hiéron, Archimède a donc pu comparer les volumes d'eau déplacés par la couronne et une quantité d'or de poids identique. Si les deux déplacent le même volume d'eau, leur masse volumique est alors égale et on peut en conclure que les deux sont composés du même métal. Pour réaliser l'expérience, on peut imaginer plonger la masse d'or dans un récipient rempli à ras-bord (et muni d'un bec verseur pour mieux observer la chose). Une certaine quantité d'eau débordera alors du récipient (on peut la recueillir pour la mesurer). Ensuite, on retire l'or et on le remplace par la couronne à étudier. Si la couronne est bien totalement en or, alors l'eau ne débordera pas. En revanche, si sa densité est plus faible et donc son volume plus important pour la même masse, de l'eau supplémentaire débordera.

Explication de la poussée d’Archimède en images http://www.cea.fr/jeunes/mediatheque/animations-flash/physique-chimie/la-poussee-d-archimede

Le défi scientifique c’est… Poser une question simple aux élèves qui vont être amenés à formuler des réponses et à les vérifier par une expérience Laisser les élèves chercher et valider ou pas leurs hypothèses On ne donne jamais la réponse à la question et souvent il n’y a pas qu’une réponse

Le défi scientifique ce n’est pas Une compétition Compliqué, ce n’est pas chercher la lune Amener les élèves vers une seule réponse et point à la ligne Résoudre la question, point à la ligne. Une question peut en cacher une autre

Exemples de défis Cycle 1 et 2 : Nous vous mettons au défi de fabriquer des glaces à l’eau : http://www.ia94.ac-creteil.fr/sciences/aides/defis/defi_glaceC1.htm Cycle 3 : Sécheresse au Sahel Les élèves du collège ont collecté de l'argent pour financer l'envoi de deux citernes d’eau minérale pour la population. • une citerne contient de l’eau d’Hépar (ne convient pas aux bébés) • une citerne contient de l’eau d'Évian (idéale pour les bébés) À l’arrivée, les étiquettes des deux citernes ont disparu… Le responsable de l’aide humanitaire appelle le collège pour obtenir de l’aide : Comment faire pour retrouver facilement la citerne qui contient l’eau à donner aux bébés ? http://www.ia94.ac-creteil.fr/sciences/aides/defis/defi_eau_etats_solutions.htm

Les défis possibles Les défis possibles dans les 3 domaines : le vivant, la matière, les objets biologie, physique et technologie

Mise en place d’un défi scientifique de circonscription Les défis seront visibles sur une page du site de circonscription et les classes enverront leur fichier en ligne Les productions des classes prendront la forme d’une ou plusieurs photographies dont le poids en Ko sera limité Les photos au format jpg seront uploadées sur la page du site de circonscription consacrée au défi Il faudra régler l’appareil photo ou utiliser photofiltre par exemple On pourra photographier un affichage : L’affichage (ou les affichages) contiendra les hypothèses, les expériences et la conclusion

Mise en place d’un défi scientifique de circonscription

Mise en place d’un défi scientifique de circonscription

Exemple d’affichage

Sitographie http://eduscol.education.fr/pid26231-cid46919/ressources-pour-l-enseignement-des-sciences-et-des-technologies-a-l-ecole.html http://www.fondation-lamap.org/ https://defisscientifiques.wordpress.com/ http://www.ia94.ac-creteil.fr/sciences/aides/defis/defis.htm http://www.fondation-lamap.org/fr/page/11625/equilibrer-un-bateau-silhouette-construire-un-bateau-coque-creuse http://web.ac-toulouse.fr/automne_modules_files/pDocs/public/r644_61_bi-80_la_main_a_la_pate_2.pdf http://www.ia77.ac-creteil.fr/images/stories/fichiers/public_enseignants/sciences/defis_fete_de_la_science.pdf http://nogent.rrs.ac-amiens.fr/?page_id=25