Sciences et technologie Rita PIALOT Valérie BERTY Jean-Marc MARTIN

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1 Sciences et technologie Rita PIALOT Valérie BERTY Jean-Marc MARTIN
PROJET 1 : comment protéger les espèces de notre région ? PROJET 2 : objectif Mars 2030, y vivre demain ?

2 4 thèmes CM1 CM2 6° SCIENCES ET TECHNOLOGIE AU CYCLE 3 : généralités
Matière, mouvement, énergie, information Le vivant, sa diversité et les fonctions qui le caractérisent Matériaux et objets techniques La planète terre. Les êtres vivants dans leur environnement Un projet de cycle : une progressivité des apprentissages Un seul enseignant ou des enseignants en Sciences Un seul enseignant en Sciences Un seul enseignant en Sciences Compétences Tout au long du cycle 3 CM1, CM2 et 6° , les compétences du programme sont abordées 3 fois , la progressivité nécessaire à la construction de ces savoirs se fait lors de réunions de cycle avec les équipes du cycle 3 des écoles primaires du secteur. Les enseignants de sciences et technologie de collège passent d’une organisation annuelle de leur enseignement à une progression sur un cycle. Des projets Interdisciplinaires par niveau Approfondissement des notions vues au cycle 2 vers plus de généralisation et d’abstraction

3 1 problématique : 3 regards
SCIENCES ET TECHNOLOGIE AU CYCLE 3 : interdisciplinarité 1 problématique : 3 regards Validation du socle en fin de cycle 3 Problématique, objet d’étude, projet choisi par l’équipe  Technologie Sciences de la vie et de la terre Sciences Physiques Préconisations :  1 trace écrite unique (un seul enseignement) 1 tache d’évaluation commune Évaluation unique pour les 3 disciplines (une seule rubrique sur le livret scolaire) Évaluation des compétences du socle (cycle 3) en liaison avec le CM1 et CM2 Préconisations : 4 thèmes imposés EIST possible mais pas obligatoire Travaux d’élèves en équipe, organisation en ilots. 4 heures hebdomadaires Tout au long du cycle 3 les problématiques posées à l’élève sont résolues par une approche interdisciplinaire qui va donner plus de sens aux apprentissages. la problématique posée sera traitée grâce aux apports des 3 disciplines. Les disciplines scientifiques et technologiques concourent à la construction d’une première représentation globale rationnelle et cohérente du monde dans lequel l’élève vit. Comment ? projets ou problématiques interdisciplinaires pratique collaborative des disciplines sur des thématiques ou des projets mise en œuvre de démarches d’investigation, d’expérimentation, de projet

4 SCIENCES ET TECHNOLOGIE AU CYCLE 3 : la mise en œuvre des projets
L’influence des contraintes sur la bonne marche du projet pédagogique de l’équipe sciences et technologie en 6°. Privilégier la chronologie du déroulement du projet à la succession alternées des disciplines Respecter les attentes des programmes de sciences et technologie Contraintes d’emploi du temps de l’équipe Contraintes pédagogiques du cycle 3 … Projet pédagogique de l’équipe…. Projet 1 S PH Salle B2 SVT Salle C3 T A1 Séquences S1 S2 S3 S4 S 5 S6 S7 S8 S9 S10 S 11 … Projet pédagogique de l’équipe …. Projet 2 T B2 SVT A1 T , SVT , S PH S PH C3 Séquences S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S 20 Contraintes d’équipement et de matériel existant partageable Prenons un exemple de projet pédagogique annuel pluridisciplinaire d’une équipe avec des entrées disciplinaires différentes et une rythmique qui suit le déroulement du projet. La mise en œuvre et la réussite du projet pédagogique de l’équipe sciences et technologie au cycle 3 est dépendante de nombreuses contraintes qui se mêlent et qui doivent être prises en compte très en amont pour que le projet pédagogique ne soit pas dénaturé. Ces contraintes sont de 3 ordres: Tout d’abord celles liées aux enseignants de l’équipe sciences et technologie du cycle 3 et aux programmes: C’est véritablement un bouleversement des pratiques qui s’opère , les champs disciplinaires perdent leur frontière et se croisent, le respect des programmes implique une volonté de travail en équipe, de partage de ses connaissances , de construire des projets pérennes ou chacun y retrouve sa place et un intérêt favorisant la réussite des élèves Cela demande du temps de concertation, d’écriture de séquences pluridisciplinaires, de régulation, de rencontre avec les collègues des classes de CM et CM2. Celles spécifiques à l’établissement: spécificité des élèves , DGH, répartition des moyens, contraintes d’emploi du temps, Celles liées aux équipements et localisation des salles de sciences et technologie ( équipement des salles, travail en ilots, appropriation des matériels par les disciplines, choix des supports d’étude) L’expertise des équipes doit permettre l’intégration de ces contraintes lors de l’écriture du projet afin de maximiser les chances de réussite des élèves et de mesurer à sa juste valeur les bienfaits du travail pluridisciplinaire. Réfléchir à la réorganisation des laboratoires de sciences et technologie (ilots, équipement pluridisciplinaire, partage de moyens) Contraintes pédagogiques et humaines Ecrire et s’approprier un projet pédagogique interdisciplinaire pérenne Contraintes liées à la formation des enseignants Prendre en compte les spécificités du public et de l’établissement

5 4 classes de 6ème avec différents profils : 6A classe « sans notes »
Contexte 4 classes de 6ème avec différents profils : 6A classe « sans notes » 6B classe bi-langue 6C classe CHAM (conservatoire de musique) 6D classe troubles cognitifs, concentration… Intervention de chacun pour sa discipline (statut d’expert) mais prof de science et technologie pour tous devant les familles et les élèves, 3 profs pour deux classes donc possiblité de groupes, de coanimation suivant le besoin du projet et le profil de la classe On a remarqué que la co animation est pertinente lors des phases d’investigation ou de tâche à réaliser, moins pour le lancement que pour le bilan (contenu amené par l’expert),Le 1er semestre a été le champ d’une expérimentation pour chacun et pour tous ensemble, par des objectifs bien précis fixés en juin (expert de sa discipline) et une adaptabilité nous avons fini dans les temps. Tout s’est imbriqué autant sur la gestion de classe que dans les démarches que dans les apprentissages. CAHIER AU FIL DES PROBLEMATIQUES DE SCIENCE ET TECHNOLOGIE ENFANT DE 11 ANS

6 Projets Physique-Chimie SVT Technologie
Réactions chimique, mouvements caractéristiques des matériaux, … Démarche scientifique SVT Conditions de vie, cycle de vie, analyse des des milieux… Démarche scientifique PROJET 1 : comment protéger les espèces de notre région ? PROJET 2 : objectif Mars 2030, y vivre demain ? 3 discipines sont au service d’un projet (besoin) On a créé entièrement le projet 1 puis on s’est appuyé sur un autre qui émane d’une réflexion du groupe académique de sciences physique pour l’adapter à notre progression pédagogique Chaque projet est semestriel et concerne 2 classes sur 4, ce qui permet d’etre à 3 sur deux classes en fonctions des besoins du projet, Le projet 1 permet aux élèves d’analyser la gestion des milieux (disparition des espèces) et de proposer des maquettes de systèmes qui les protègent. Le projet 2 s’apuie sur la thématique de Mars 2030 ou les élèves analyse les conditions de vie possible sur Mars, le système solaire… En Technologie l’algorithme et la programmation sont introduit pour piloter des robots0 La technologie prend toute sa place par l’analyse (MEI) de systèmes pluritechnologique, par leur conception, par leur réalisation, par leur pilotage Ainsi ’interdisciplinarité valorise chaque discipline par l’apports de connaissances de l’expert (ex : intervention 20 minutes ou 1h ou 2h…) et donne du sens aux apprentissages en répondant aux besoins du projet, Technologie Analyse (MEI), conception, réalisation, pilotage de systèmes pluri-technologique Démarche de projet

7 PROJET 1 : comment protéger les espèces de notre région ?
Outils numériques PROJET 1 : comment protéger les espèces de notre région ? Ou les outils numériques sont utilisés en fonction du projet : des outils d’investigation « contôlée », des animations, des outils de communication 5ENT académique et disciplinaire), de pilotage, de modélisation, de conception et de réalisation avec l’imprimante 3 PROJET 2 : objectif Mars 2030, y vivre demain ?

8 vérification des hypothèses Situation déclenchante
Démarches Hypothèses et vérification des hypothèses Problématique Situation déclenchante Investigations et compte rendu d’investigation Observations Expériences Manipulations Bilan des connaissances Mëme démarches pour les 3 disciplines Les séquences sont calquées sur la démarche scientifique ou la démarche de projet qui peuvent inclure des investigations, Pour la démarche scientifique, la présentation de la problématique est issue d’une situation déclenchante et le relevé d’hypothèses est la plupart du temps fait à partir de carte mentale qui seront réinvestit en fin de séquence lorsque les élèves seront amenés à vérifier leur hypothèses

9 Démarches La démarche de projet est utilisée dans le Projet 1 pour concevoir des systèmes qui protègent des espèces. A partir des idées des élève sur la façon de réaliser un système nous nous sommes accordés sur une démarche en 7 étapes. Chaque système est conçu par une équipe de 2 à 3 élèves réunis par affinités. L’idée forte de cette démarche est de concrétiser les idées de chacun par une première approche de la démarche technologique.

10 Projet 1 : comment protéger les espèces de notre région ?
Mise en oeuvre Problématique 1 : le rocher des Doms : que s’y passe-t-il ? - Classer les organismes, exploiter les liens de parenté pour comprendre et expliquer l’évolution des organismes. Identifier et caractériser les modifications subies par un organisme vivant (naissance, croissance, capacité à se reproduire, vieillissement, mort) au cours de sa vie. Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitution. Identifier les composantes biologiques et géologiques d’un paysage. Décrire un milieu dans ses diverses composantes. Mettre en œuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon de matière. La description d’un milieu Fonction d’usage Objets techniques Instruments de mesures Êtres vivants Critères de description Problématique 2 : à quelle température l’eau passe-t-elle de l’état solide à l’état liquide et inversement ? Donc sur ces modalités les deux projets couvrent les compétences attendues en fin de cycle à voir ou déjà vues (spiralaire). Pour le projet 1, place de l’interdisciplinarité Donc Les deux projets qui suivent ces deux démarchent couvrent les compétences attendues en fin de cycle à voir ou déjà vues en CM1 CM2 (spiralaire). Vous identifiez la place de chaque discipline par les couleurs qui y sont associées, vert SVT bleu PC rouge TECHNO Dans la 1ère partie du projet 1 les compétences sont déclinées par deux problématique ou l’interdisciplinarité est visible dès le début. La 2ème problématique est issue du questionnement des élèves par rapport à la sortie précédente (problématique 1), Etats de l’eau Protocole expérimental

11 Projet 1 : comment protéger les espèces de notre région ?
Mise en oeuvre Evolution et disparition des espèces Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitution. Identifier les principales familles de matériaux. Repérer et comprendre la communication et la gestion de l’information. Reconnaître une cellule. Utiliser différents critères pour classer les êtres vivants ; identifier des liens de parenté entre des organismes. Identifier les changements des peuplements de la Terre au cours du temps. Identifier la nature des interactions entre les êtres vivants et leur importance dans le peuplement des milieux. Identifier quelques impacts humains dans un environnement. Suivre et décrire le devenir de quelques matériaux de l’environnement proche. Relier les besoins de l’être humain, l'exploitation des ressources naturelles et les impacts à prévoir et gérer. Problématique 1 : où stocker mes fichiers quand je fais des recherches ? Réseau du collège Stockage des données Schéma Problématique 1bis : quelles sont les conséquences de l’évolution des milieux ? FNE Espèces Croquis CDI ENT Problématique 2 : comment préserver les cycles de vie ? dans la 2eme partie les compétences visés par les 3 disciplines se déclinent autour de 4 problématiques dont la 1ère concerne seulement la technologie puisque l’élève va être amené à faire des recherches et le problème du stockage des données se pose. Par la suite, et cela grâce à une association FNE, les élèves compare l’évolution de leur région à partir de deux plateaux l’un qui la représente en 1950 l’autre en 2017, Ces plateaux sont accompagné de cartes qui représentent les espèces de la région qui sont menacées par cette évolution. A partie de là les élèves en déduisent qu’il faut sauver les espèces de notre région et proposent les deux problématiques suivantes à savoir La PC sur l’autre thème Problématique 3 : comment sont réalisés les systèmes qui protègent les espèces ? Procédés de fabrication Carte mentale Vidéos PADLET Matériaux : caractéristiques, famille, impact Protocole expérimental Fonction technique, solution technique

12 Projet 1 : comment protéger les espèces de notre région ?
Mise en oeuvre Conception d’un système Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant a un besoin. Réaliser un prototype Démarche de projet en 7 étapes Etape 1 Contexte, besoin, fonctions contraintes Etape 2 Croquis Etape 3 Maquette de faisabilité Etape 6 Choix des machines Etape 7 Assemblage Etape 4 Dessins de définition Etape 5 Choix des matériaux La 3ème partie du Projet 1 est la réalisation de système qui protègent l’espèce que chaque élève a choisi en fonction de la modification de son milieu naturel, Les élèves suivent et je peux aussi dire vivent la démarche de projet pour que leur idée se concrétise, Après avoir défini le contexte (choix de l’espece en fonction de son la modification de son milieu) les élèves proposent des croquis, puis réalisent de maquette de faisabilité pour valider les fonctions par un « tâtonnement expérimental » ou la validation de la taille, par exemple, de la prise en compte du milieu se fait par un aller retour sur les plateaux Par la suite il réalisent des dessins de définition qui permettent de modéliser les pièces, puis ils choisissent les matériaux, les machines pour usiner,

13 Projet 1 : comment protéger les espèces de notre région ?
Mise en oeuvre Conception d’un système Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant a un besoin. Réaliser un prototype Démarche de projet en 7 étapes Etape 1 Contexte, besoin, fonctions contraintes Etape 2 Croquis Etape 3 Maquette de faisabilité Etape 6 Choix des machines Etape 7 Assemblage Etape 4 Dessins de définition Etape 5 Choix des matériaux Voilà le résultat de certaines idées avec une passe à poisson imprimée en 3D, une idée de caméra avec panneau solaire, des ancres marines usinées par Charlyrobot… Pour l’organisation de cette partie, ici la PC est venue en renfort pour de la co animation, il y a eu aussi des groupes avec la SVT pour l’autre solution de préservation des cycles de vie (expérience dissection de graines)

14 Projet 2 : objectif MARS 2030, y vivre demain ?
Mise en oeuvre Identifier des sources et des formes d’énergie. Prendre conscience que l’être humain a besoin d’énergie pour vivre, se chauffer, se déplacer, s’éclairer… Reconnaître les situations où l’énergie est stockée, transformée, utilisée Identifier quelques éléments d’une chaîne d’énergie domestique simple. Identifier différentes formes de signaux (sonores, lumineux, radio…). Identifier les composantes biologiques et géologiques d’un paysage. Situer la Terre dans le système solaire. Décrire les mouvements de la Terre. La planète bleue et la Planète Rouge La préparation et le voyage Décrire un mouvement et identifier les différences entre mouvements circulaire ou rectiligne. Élaborer et mettre en œuvre un protocole pour appréhender la notion de mouvement et de mesure de la valeur de la vitesse d’un objet. Repérer les évolutions d’un objet dans différents contextes (historique, économique, culturel). Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitution. Repérer et comprendre la communication et la gestion de l’information. Vivre sur Mars Identifier à partir de ressources documentaires les différents constituants d’un mélange. Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d’un mélange. Relier l’approvisionnement des organes aux fonctions de nutrition. Mettre en évidence la place des microorganismes dans la production et la conservation des aliments. Mettre en relation les paramètres physico-chimiques lors de la conservation des aliments et la limitation de la prolifération de microorganismes pathogènes. Relier les besoins des plantes vertes et leur place particulière dans les réseaux trophiques. Identifier les matières échangées entre un être vivant et son milieu de vie. Mettre en œuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon de matière. Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitution. Pour le projet 2, qui se déroule en parallèle, l’interdisciplinarité est fortement présente dans les compétences des différentes problématiques traitées sur les même modalités que le projet 1, Le plus c’est la programmation est introduite pour piloter des robots,

15 Etude de cas interdisciplinaire
Evaluation Compétences visées Choix de solutions Protocole expérimental Problématique Choix de matériaux Analyse de choix Croquis En ce qui concerne l’évaluation, elle est bien sur interdisciplinaire avec un sujet d’étude commun , c’est une évaluation, une correction et de la remédiation à 6 mains, C’est une étude de cas ou chaque élève propose sa solution tout en visant les mêmes compétences Ces évaluations permettent de valider les compétences de fin de cycle du socle commun (LSU) ou de période (bulletins) Il y a aussi des évaluation de l’oral avec critères définis par les élèves, A partir des deux projets développés, l’AP à permis de faire de la Méthodologie sur l’évaluation ou bien de la Méthodologie sur la démarche scientifique : observation problème hypothèses Il y a eu des séances de Remédiation séances de relaxation pour 6D, DVDP sur l’évaluation Tout cela pour montrer la force de l’Interdisciplinarité dans un PROJET qui DONNE DU SENS AUX APPRENTISSAGES