Sciences au cycle 2 - Le défi technologique :

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1 Sciences au cycle 2 - Le défi technologique :

2 Objectifs de l’animation :
→ Comprendre la démarche d’investigation en sciences et technologie → Mettre en œuvre cette démarche dans le cadre d’un défi technologique. → Identifier clairement les compétences et les connaissances des programmes mises en œuvre au cycle 2, dans le cadre du socle commun. → Aider à la mise en place d’un défi dans sa classe ou son école.

3 La démarche d’investigation
Différences sciences / technologie : → Deux disciplines qui n’ont pas : Les mêmes objets d’études : Sciences → Monde naturel Technologie → Monde construit par l’homme Les mêmes finalités : Sciences → Comprendre Technologie → Satisfaire des besoins Les mêmes pratiques sociales de référence : Sciences → Laboratoire de recherche Technologie → Entreprise → Mais elles sont réunies à l’école autour d’une même démarche : La démarche d’investigation (Jacques MONTOYA IUFM Midi-Pyrénées - Site de Rodez)

4 La démarche d’investigation :
→ Situation de départ : situation problème (observations et début d’analyse) → Conceptions premières : les représentations → Confrontation des conceptions premières : (hypothèses et choix/pistes envisagées) → Expérimentation / Modélisation / Observation / Recherche documentaire → Confrontation au savoir établi : Résultats → Evaluation : Interprétation/Conclusion/ Réinvestissement

5 Phase de questionnement
La démarche d’investigation : Une question ouverte Sélectionnée Phase de questionnement → Situation de départ : situation problème (observations et début d’analyse) → Conceptions premières : les représentations → Confrontation des conceptions premières : (hypothèses et choix/pistes envisagées) → Expérimentation / Modélisation / Observation / Recherche documentaire → Confrontation au savoir établi : Résultats → Evaluation : Interprétation/Conclusion/ Réinvestissement

6 La démarche d’investigation :
Une question ouverte Sélectionnée Phase de questionnement → Situation de départ : situation problème (observations et début d’analyse) → Conceptions premières : les représentations → Confrontation des conceptions premières : (hypothèses et choix/pistes envisagées) → Expérimentation / Modélisation / Observation / Recherche documentaire → Confrontation au savoir établi : Résultats → Evaluation : Interprétation/Conclusion/ Réinvestissement Une vraie recherche par les élèves Phase d’investigation

7 La démarche d’investigation :
Une question ouverte Sélectionnée Phase de questionnement → Situation de départ : situation problème (observations et début d’analyse) → Conceptions premières : les représentations → Confrontation des conceptions premières : (hypothèses et choix/pistes envisagées) → Expérimentation / Modélisation / Observation / Recherche documentaire → Confrontation au savoir établi : Résultats → Evaluation : Interprétation/Conclusion/ Réinvestissement Une vraie recherche par les élèves Phase d’investigation Des réponses deviennent des connaissances Phase de structuration

8 Pourquoi le défi technologique ?
→ Le défi technologique permet : De motiver, de donner envie… De mettre en place une démarche d’investigation D’utiliser le cahier de sciences (expériences, observations, hypothèses, conclusions…) De favoriser les échanges D’exploiter des connaissances et des compétences déjà acquises et en construire des nouvelles.

9 Qu’est-ce qu’un défi technologique ?
→ Axé sur une pédagogie de projet, ce défi vise à la pratique des sciences pour les classes volontaires d’une même circonscription. Il s’agit de relever un défi proposé aux élèves de classes du C1 au C3 (voire au-delà). → Le but est de concevoir et de réaliser un objet selon des contraintes définies dans le cahier des charges et de le présenter de façon orale à une date fixée, accompagné du cahier de défi (ou d’expériences). → Les objectifs sont de développer les compétences et les connaissances relevant des programmes et du socle commun.

10 Qu’est-ce qu’un défi technologique ?
→ Rappel : Pédagogie du projet (ou pédagogie du centre d’intérêt) : Les élèves conçoivent un projet qui les intéresse : réaliser un journal scolaire, construire un objet technologique… C’est en le réalisant qu’ils apprennent les contenus (sciences, mathématiques, français, EPS…) dont ils ont besoin pour réaliser leur projet. Le maître doit cependant veiller à ce que l’ensemble des projets réalisés en une année permettent d’apprendre effectivement tous les éléments des programmes. (cf. Pédagogie, dictionnaire des concepts clés Apprentissage, formation, psychologie cognitive Françoise Raynal, Alain Rieunier ESF Editeur)

11 Un exemple de défi technologique :
→ Questionnement : Construire un véhicule qui roule le plus loin possible, de façon autonome.

12 Un exemple de défi technologique :
→ Cahier des charges : contraintes, obstacles+outils+matériaux+exigences de finition Contraintes techniques : Votre voiture doit :  ne pas être plus grande qu'une feuille de format A5 pouvoir transporter un cube en bois (fourni par le maître ou la maîtresse) descendre une rampe en ligne droite (fournie par le maître ou la maîtresse) franchir 2 plots placés à 1 mètre de distance de la rampe et écartés de 30 cm ces deux derniers points devront être réalisés 5 fois de suite par la même voiture avoir une carrosserie qui est une création originale. Votre véhicule sera bloqué sur la rampe à 25 cm du bord supérieur et lâché sans élan. La rampe a une longueur de 80 cm et le bord supérieur a une hauteur de 30 cm.  Matériaux : - Tout élément disponible sur la table - Faire en sorte que les matériaux utilisés ne soient pas dégradés (pour une prochaine utilisation) Finition : -Avoir une carrosserie esthétique, originale

13 Améliorer son véhicule en fonction des constatations.
Un exemple de défi technologique : → Questionnement (besoin) : → Cahier des charges : → Avant projet : → Analyse de l’avant projet / mise en commun : Améliorer son véhicule en fonction des constatations. → Fabrication de l’objet final : → Retour réflexif / Trace écrite finale :

14 Programmes 2008 - Maternelle:
→ B.O. hors-série n° 3 du 19 juin 2008 : Découverte du monde : À l’école maternelle, l’enfant découvre le monde proche ; il apprend à prendre et à utiliser des repères spatiaux et temporels. Il observe, il pose des questions et progresse dans la formulation de ses interrogations vers plus de rationalité. Il apprend à adopter un autre point de vue que le sien propre et sa confrontation avec la pensée logique lui donne le goût du raisonnement. Il devient capable de compter, de classer, d’ordonner et de décrire, grâce au langage et à des formes variées de représentation (dessins, schémas). Il commence à comprendre ce qui distingue le vivant du non-vivant (matière, objets).

15 Programmes 2008 - Maternelle:
Découvrir les objets Les enfants découvrent les objets techniques usuels (lampe de poche, téléphone, ordinateur...) et comprennent leur usage et leur fonctionnement : à quoi ils servent, comment on les utilise. Ils prennent conscience du caractère dangereux de certains objets. Ils fabriquent des objets en utilisant des matériaux divers, choisissent des outils et des techniques adaptés au projet (couper, coller, plier, assembler, clouer, monter et démonter ...). Découvrir la matière C’est en coupant, en modelant, en assemblant, en agissant sur les matériaux usuels comme le bois, la terre, le papier, le carton, l’eau, etc., que les enfants repèrent leurs caractéristiques simples. Ils prennent aussi conscience de réalités moins visibles comme l’existence de l’air et commencent à percevoir les changements d’état de l’eau. Découvrir le vivant Les enfants observent les différentes manifestations de la vie. Élevages et plantations constituent un moyen privilégié de découvrir le cycle que constituent la naissance, la croissance, la reproduction, le vieillissement, la mort. Ils découvrent les parties du corps et les cinq sens : leurs caractéristiques et leurs fonctions. Ils sont intéressés à l’hygiène et à la santé, notamment à la nutrition. Ils apprennent les règles élémentaires de l’hygiène du corps. Ils sont sensibilisés aux problèmes de l’environnement et apprennent à respecter la vie.

16 Programmes Cycle 2 : → B.O. hors-série n° 3 du 19 juin 2008 : Découverte du monde : Au CP et au CE1, les élèves ont un accès plus aisé aux savoirs grâce à leurs compétences en lecture et en mathématiques. Ils acquièrent des repères dans le temps et l’espace, des connaissances sur le monde et maîtrisent le vocabulaire spécifique correspondant. Ils dépassent leurs représentations initiales en observant et en manipulant. Les élèves commencent à acquérir les compétences constitutives du brevet informatique et internet (B2i). Ils découvrent et utilisent les fonctions de base de l’ordinateur.

17 Programmes Cycle 2 : → B.O. hors-série n° 3 du 19 juin 2008 : Découverte du monde : « Les élèves découvrent et utilisent les fonctions de base de l’ordinateur » (B2i) Découvrir le monde du vivant, de la matière et des objets : « Ils réalisent des maquettes élémentaires et des circuits électriques simples pour comprendre le fonctionnement d’un appareil. »

18 Programmes Cycle 3 : → B.O. n° 1 du 5 janvier 2012 : Découverte du monde : Les sciences expérimentales et les technologies ont pour objectif de comprendre et de décrire le monde réel, celui de la nature et celui construit par l’Homme, d’agir sur lui, et de maîtriser les changements induits par l’activité humaine. Leur étude contribue à faire saisir aux élèves la distinction entre faits et hypothèses vérifiables d’une part, opinions et croyances d’autre part. Observation, questionnement, expérimentation et argumentation pratiqués, par exemple, selon l’esprit de la Main à la pâte sont essentiels pour atteindre ces buts ; c’est pourquoi les connaissances et les compétences sont acquises dans le cadre d’une démarche d’investigation qui développe la curiosité, la créativité, l’esprit critique et l’intérêt pour le progrès scientifique et technique. Familiarisés avec une approche sensible de la nature, les élèves apprennent à être responsables face à l’environnement, au monde vivant, à la santé. Ils comprennent que le développement durable correspond aux besoins des générations actuelles et futures. En relation avec les enseignements de culture humaniste et d’instruction civique, ils apprennent à agir dans cette perspective. Les travaux des élèves font l’objet d’écrits divers consignés, par exemple, dans un carnet d’observations ou un cahier d’expériences.

19 Pourquoi le défi technologique ?
→ Peut être mis en place à tous les niveaux : Concours robotique Vierzon des étudiants IUT GEII lors du festival de robotique et du Kart électrique de fin mai.

20 Pourquoi le défi technologique ?
→ Peut être mis en place à tous les niveaux : Défi technologique des écoles primaires de la circonscription de Vierzon avec un projet pédagogique. Le défi technologique de 2010 était de concevoir, documenter et construire une catapulte durant l'année scolaire et de la tester lors du festival du carrefour des technos à Vierzon.