Les cahiers de la Luciole CM2 livre du professeurpdf)

GUIDE DE L’ENSEIGNANT
 Les corrigés
 Des rappels notionnels
 Des indications de mise en œuvre
 Une programmation sur l’ensemble du cycle 3
Programmation sur le cycle 3 ………………………………………………………………………………… 4
Introduction …………………………………………………………………..……………..……………… 9
Compilation des J’ai compris que…
● Version complète ……………………………………………………………..…………………… 70
● Version « à trous » …………………………………………………………………..….………… 77
Programmation sur le cycle 3
● MATIÈRE, MOUVEMENT, ÉNERGIE, INFORMATION
CM1
CM2
e
6
Décrire les états et la constitution de la matière à l’échelle macroscopique
Mettre en œuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon
de matière.
● Diversité de la matière : métaux, minéraux, verres, plastiques, matière organique
sous différentes formes…
Fiche 1
● L’état physique d’un échantillon de matière dépend de conditions externes,
notamment de sa température.
Fiche 2
X
Fiche 1
X
● Quelques propriétés de la matière solide ou liquide (par exemple : densité,
solubilité, élasticité…).
Fiches 1, 2
et 3
● La matière à grande échelle : Terre, planètes, univers.
X
● La masse est une grandeur physique qui caractérise un échantillon de matière.
Fiche 1
X
Identifier à partir de ressources documentaires les différents constituants d’un
mélange.
Fiches 2
et 3
Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d’un mélange.
X
● Réaliser des mélanges peut provoquer des transformations de la matière
(dissolution, réaction).
Fiche 2
X
● La matière qui nous entoure (à l’état solide, liquide ou gazeux), résultat d’un
mélange de différents constituants.
Fiches 2
et 3
X
Observer et décrire différents types de mouvements
Décrire un mouvement et identifier les différences entre mouvements circulaire ou
rectiligne.
● Mouvement d’un objet (trajectoire et vitesse : unités et ordres de grandeur).
● Exemples de mouvements simples : rectiligne, circulaire.
Fiche 6
Fiche 4
X
X
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.
● Mouvements dont la valeur de la vitesse (module) est constante ou variable
(accélération, décélération) dans un mouvement rectiligne.
X
Identifier différentes sources et connaitre quelques conversions d’énergie
Identifier des sources d’énergie et des formes.
● L’énergie existe sous différentes formes (énergie associée à un objet en
mouvement, énergie thermique, électrique…).
Fiche 6
X
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4
Prendre conscience que l’être humain a besoin d’énergie pour vivre, se chauffer, se
déplacer, s’éclairer…
Reconnaitre les situations où l’énergie est stockée, transformée, utilisée.
Fiche 6
Fiche 4
X
● La fabrication et le fonctionnement d’un objet technique nécessitent de l’énergie.
Fiche 5
X
● Exemples de sources d’énergie utilisées par les êtres humains : charbon, pétrole,
bois, uranium, aliments, vent, Soleil, eau et barrage, pile…
Fiche 5
X
● Notion d’énergie renouvelable.
Fiche 5
X
Identifier quelques éléments d’une chaine d’énergie domestique simple.
● Quelques dispositifs visant à économiser la consommation d’énergie.
Fiche 5
X
Fiche 7
X
Identifier un signal et une information
Identifier différentes formes de signaux (sonores, lumineux, radio…).
● Nature d’un signal, nature d’une information, dans une application simple de la vie
Fiche 7
courante.
● LE VIVANT, SA DIVERSITÉ ET LES FONCTIONS QUI LE CARACTÉRISENT
CM1
CM2
e
6
Classer les organismes, exploiter les liens de parenté pour comprendre et expliquer
l’évolution des organismes
Reconnaitre une cellule
● La cellule, unité structurelle du vivant
Utiliser différents critères pour classer les êtres vivants ; identifier des liens de parenté
entre des organismes.
X
Fiches 8
et 9
Fiche 9
X
Fiches 8
et 9
X
Identifier les changements des peuplements de la Terre au cours du temps.
● Diversités actuelle et passée des espèces.
● Évolution des espèces vivantes.
X
Expliquer les besoins variables en aliments de l’être humain ; l’origine et les techniques
mises en œuvre pour transformer et conserver les aliments
Établir une relation entre l’activité, l’âge, les conditions de l’environnement et les
besoins de l’organisme.
Fiche 10
● Apports alimentaires : qualité et quantité.
Fiche 11
● Origine des aliments consommés : un exemple d’élevage, un exemple de culture
Fiche 10
Relier l’approvisionnement des organes aux fonctions de nutrition.
● Apports discontinus (repas) et besoins continus
Mettre en évidence la place des microorganismes dans la production et la conservation
des aliments.
Fiche 11
X
X
Mettre en relation les paramètres physicochimiques lors de la conservation des aliments
et la limitation de la prolifération de microorganismes pathogènes.
● Quelques techniques permettant d’éviter la prolifération des microorganismes.
X
● Hygiène alimentaire.
X
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
5
Décrire comment les êtres vivants se développent et deviennent aptes à se reproduire
Identifier et caractériser les modifications subies par un organisme vivant (naissance,
croissance, capacité à se reproduire, vieillissement, mort) au cours de sa vie.
● Modifications de l’organisation et du fonctionnement d’une plante ou d’un animal
au cours du temps, en lien avec sa nutrition et sa reproduction.
Fiches 12
et 13
● Différences morphologiques homme, femme, garçon, fille.
X
Fiche 12
● Stades de développement (graines, fleur, germination, pollinisation, œuf-larveadulte, œuf-fœtus-bébé-jeune-adulte).
Fiches 12
et 13
Fiche 13
X
● Décrire et identifier les changements du corps au moment de la puberté.
Modifications morphologiques, comportementales et physiologiques lors de la
puberté.
Fiche 12
X
● Rôle respectif des deux sexes dans la reproduction.
Fiche 13
X
Expliquer l’origine de la matière organique des êtres vivants et son devenir
Relier les besoins des plantes vertes et leur place particulière dans les réseaux
trophiques.
● Besoins des plantes vertes.
Fiche 14
X
Identifier les matières échangées entre un être vivant et son milieu de vie.
● Besoins alimentaires des animaux.
Fiche 15
Fiche 15
● Devenir de la matière organique n’appartenant plus à un organisme vivant.
Fiche 15
Fiche 14
X
Fiche 14
X
CM2
6
● Décomposeurs.
● MATÉRIAUX ET OBJETS TECHNIQUES
CM1
e
Identifier les principales évolutions du besoin et des objets.
Repérer les évolutions d’un objet dans différents contextes (historique, économique,
culturel).
● L’évolution technologique (innovation, invention, principe technique).
Fiche 16
X
● L’évolution des besoins.
Fiche 16
X
Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions
● Besoin, fonction d’usage et d’estime.
X
● Fonction technique, solutions techniques.
Fiche 17
X
● Représentation du fonctionnement d’un objet technique.
Fiche 16
X
● Comparaison de solutions techniques : constitutions, fonctions, organes.
Fiche 16
X
Identifier les principales familles de matériaux
● Familles de matériaux (distinction des matériaux selon les relations entre formes,
fonctions et procédés).
Fiche 16
X
● Caractéristiques et propriétés (aptitude au façonnage, valorisation).
Fiche 16
X
Fiche 17
X
● Notion de contrainte.
Fiche 17
X
● Recherche d’idées (schémas, croquis…).
Fiche 17
● Impact environnemental.
Fiche 16
Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une
solution technologique répondant à un besoin
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
6
● Modélisation du réel (maquette, modèles géométrique et numérique),
représentation en conception assistée par ordinateur.
X
● Processus, planning, protocoles, procédés de réalisation (outils, machines).
X
● Choix de matériaux.
Fiche 17
● Maquette, prototype.
X
● Vérification et contrôles (dimensions, fonctionnement).
Fiche 17
X
Repérer et comprendre la communication et la gestion de l’information
● Environnement numérique de travail.
X
● Le stockage des données, notions d’algorithmes, les objets programmables.
X
● Usage des moyens numériques dans un réseau.
X
● Usage de logiciels usuels.
Fiche 17
Fiche 18
X
CM2
6
Fiche 21
X
● LA PLANÈTE TERRE. LES ÊTRES VIVANTS DANS LEUR ENVIRONNEMENT
CM1
e
Situer la Terre dans le système solaire et caractériser les conditions de la vie terrestre
Situer la Terre dans le système solaire.
Caractériser les conditions de vie sur Terre (température, présence d’eau liquide).
● Le Soleil, les planètes.
Fiche 19
● Position de la Terre dans le système solaire.
Fiche 19
● Histoire de la Terre et développement de la vie.
X
Décrire les mouvements de la Terre (rotation sur elle-même et alternance jour-nuit,
autour du Soleil et cycle des saisons).
● Les mouvements de la Terre sur elle-même et autour du Soleil.
Fiche 18
● Représentations géométriques de l’espace et des astres (cercle, sphère).
Fiche 19
Fiches 19
et 20
X
Identifier les composantes biologiques et géologiques d’un paysage.
● Paysages, géologie locale, interactions avec l’environnement et le peuplement.
X
Relier certains phénomènes naturels (tempêtes, inondations, tremblements de terre) à
des risques pour les populations.
● Phénomènes géologiques traduisant activité interne de la terre (volcanisme,
tremblements de terre…).
● Phénomènes traduisant l’activité externe de la Terre : phénomènes
météorologiques et climatiques ; évènements extrêmes (tempêtes, cyclones,
inondations et sècheresses…).
Fiches 22
et 23
Fiche 20
X
X
Identifier des enjeux liés à l’environnement
Décrire un milieu de vie dans ses diverses composantes.
● Interactions des organismes vivants entre eux et avec leur environnement.
Fiche 21
Fiche 24
X
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
7
Relier le peuplement d’un milieu et les conditions de vie.
● Modification du peuplement en fonction des conditions physicochimiques du milieu
et des saisons.
Fiche 15
● Écosystèmes (milieu de vie avec ses caractéristiques et son peuplement) ;
conséquences de la modification d’un facteur physique ou biologique sur
l’écosystème.
Fiche 22
● La biodiversité, un réseau dynamique.
Fiche 21
Identifier la nature des interactions entre les êtres vivants et leur importance dans le
peuplement des milieux.
X
X
Fiche 24
Fiche 21
X
X
Identifier quelques impacts humains dans un environnement (aménagement, impact
technologique…).
● Aménagements de l’espace par les humains et contraintes naturelles ; impacts
technologiques positifs et négatifs sur l’environnement.
Suivre et décrire le devenir de quelques matériaux de l’environnement proche.
Fiche 25
X
Relier les besoins de l’être humain, l’exploitation des ressources naturelles et les impacts
à prévoir et gérer (risques, rejets, valorisations, épuisement des stocks).
● Exploitation raisonnée et utilisation des ressources (eau, pétrole, charbon, minerais,
biodiversité, sols, bois, roches à des fins de construction…).
X
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8
Introduction
 L’ancrage dans les programmes du cycle 3 et dans le socle
commun
L’objectif premier des Cahiers de la Luciole est de faire construire aux élèves les
connaissances et les compétences fondamentales préconisées par les nouveaux
programmes 2016 et le nouveau socle commun de connaissances, de compétences
et de culture.
Le programme de cycle 3 propose une « entrée progressive et naturelle dans les
savoirs constitués des disciplines mais aussi dans leurs langages, leurs démarches et
leurs méthodes spécifiques ».
« Concevoir son enseignement dans une logique de cycle nécessite de se placer
dans une logique à la fois spiralaire et curriculaire ». Ainsi, le guide de l’enseignant·e
propose une répartition des compétences développées par domaine et par fiche
afin de replacer les apprentissages dans l’ensemble de la progression.
Les situations d’apprentissage proposées par les Cahiers de la Luciole, placent
l'élève « en situation de mobiliser ces savoirs dans un contexte nouveau ou
partiellement nouveau […] afin qu’ils soient utilisés, mobilisés, au service de
nouveaux apprentissages ».
Les langages scientifiques acquis tout au long des activités de ce cahier lui
permettent de « formuler et de résoudre des problèmes, de traiter des données,
d’utiliser des représentations variées d'objets, d'expériences, de phénomènes
naturels (schémas, dessins d'observation, maquettes…) et d’organiser des données
de nature variée à l'aide de tableaux, graphiques ou diagrammes qu'il est capable
de produire et d'exploiter ».
 L’organisation des Cahiers de la Luciole
Les Cahiers de la Luciole sont conçus pour permettre aux élèves de découvrir le
fonctionnement du monde à partir de leur curiosité spontanée, et de leur
questionnement face à l'environnement naturel.
Ce cahier d’activités propose des fiches rassemblées en thématiques telles que les
nouveaux programmes les définissent.
● La matière, le mouvement, l’énergie, l’information
● Le vivant, sa diversité et les fonctions qui le caractérisent
● Matériaux et objets techniques
● La planète Terre, les êtres vivants dans leur environnement
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
9
Chacun de ces thèmes est divisé en trois temps :
Une page Ce que je sais déjà, qui permet une réactivation des connaissances
construites lors des années antérieures ou dans la vie quotidienne ;
les fiches (2 à 4 pages par fiche), introduites sous forme de questions, qui
permettent de construire les apprentissages scientifiques définis par les
programmes, tant dans la démarche que dans les connaissances ;
le bilan (2 pages) qui résume et synthétise les connaissances et compétences
principales travaillées à travers les fiches de la thématique.
L’organisation des fiches a pour but de favoriser la démarche d’investigation
scientifique.
La rubrique Je me demande vise à ce que les élèves se questionnent à partir de
situations variées (évènements de la vie quotidienne, constats dans l’environnement
proche, photographies stimulant la curiosité…). Dans cette rubrique, lorsqu’il est
demandé « à ton avis…, selon toi… », les réponses exactes ne sont pas exigées
puisqu’il s’agit de représentations et/ou hypothèses des élèves. On reviendra en fin
de séance sur le document questionnant, ou sur les propositions transitoires qui
auront été faites. Afin de respecter les différents temps de la démarche scientifique,
les propositions des élèves pourront être écrites au tableau, sur affiche, sur le fichier
au crayon ou encore dans le cahier de chercheur de l’élève. Cela permettra d’en
garder la trace pour pouvoir les vérifier, les modifier ou les contredire au moment
opportun, quand l’élève et/ou le groupe aura avancé dans son raisonnement.
La rubrique Je cherche implique les élèves dans une recherche qui utilise les
différentes voies d’investigation, selon les situations : expérimentation, modélisation,
observations, recherche documentaire, enquête. Des expérimentations sont
proposées, à l’aide de matériel simple, en favorisant les prises d’initiative. Les étapes
expérimentales sont formalisées de façon à donner une base au raisonnement
scientifique de l’élève. Ces étapes sont explicitées en 4 temps :
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
10
– Ce que je pense : ce sont les hypothèses émises par l’élève (ou un groupe d’élèves) ;
– Ce que je fais : c’est l’expérience elle-même, conçue par l’élève ou le groupe
d’élèves ;
– Ce qui se passe : ce sont les résultats obtenus ;
– Ce que je comprends : c’est l’interprétation des résultats et la conclusion qui en
découle.
La rubrique J’ai compris que… permet de mettre en évidence les connaissances
construites à travers les activités. Les mots clés, essentiels à la notion, sont énoncés
mais la formulation de la synthèse est laissée aux élèves afin qu’ils s’approprient les
concepts par eux-mêmes. Dans le guide de l’enseignant·e, une formulation globale
est donnée à titre indicatif. Le plus important est de construire la trace écrite finale
avec les élèves, en fonction de ce qu’ils ont vécu et compris. Aussi, les phrases
peuvent être différentes selon leurs propositions, tout en intégrant le lexique
indiqué.
En fin de guide, ces propositions de résumés sont reproduites en version
photocopiable, afin de favoriser la différenciation.
La démarche globale favorise de surcroit le développement des attitudes citoyennes
liées aux sciences. En effet, sont sollicités au cours des activités l'esprit critique, la
justification des positionnements face aux questions de santé et d'environnement qui
permettent aux futurs citoyens de réaliser des choix individuels et collectifs éclairés par
les sciences.
 Les intentions pédagogiques
La démarche d’investigation mise en œuvre peut comprendre des phases
préalables aux fiches, amenant le questionnement proposé. L’enseignant est bien sûr
libre de développer sa séquence comme il l’entend, en apportant les prolongements ou
les réinvestissements que le contexte de la classe et du cycle lui suggère. Ainsi, du CP au
CM2, les concepts scientifiques pourront être réinterrogés de manière spiralaire, de
façon à ce que les élèves affinent leur raisonnement et en précisent les contenus.
Par ailleurs, nous faisons appel à certains moments à un cahier de chercheur qui
est un cahier personnel de l’élève dans lequel il peut faire des recherches, proposer des
pistes de travail, coller des illustrations ou articles apportant des éléments de réponses,
dessiner ce qu’il observe en relation avec les questions du Cahier de la Luciole, écrire
ses réflexions pour aller au-delà des questions… Nous souhaitons noter ici que les
activités orales et écrites proposées dans les fiches en lien avec le cahier de chercheur
sont des supports privilégiés pour donner aux élèves confiance dans la lecture et
l’écriture, à partir de leurs propres réflexions, de leur raisonnement, de leur
cheminement de pensée. Il n’est pas conseillé que le cahier de chercheur soit « corrigé »
par l’enseignant·e, il s’agit d’un support pour les écrits de travail de l’élève.
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
11
Conformément aux programmes qui encouragent la transversalité, les
compétences en maitrise de la langue sont travaillées tout au long des Cahiers de la
Luciole. Le contexte scientifique favorise, à chaque étape de la démarche scientifique,
les interactions orales avec l’enseignant·e ou entre pairs. L’émission et la discussion des
conceptions initiales, la conception d’expérience, l’argumentation en cours de
recherche, la synthèse de fin de séance sont des exemples de moments qui s’y prêtent
particulièrement. La lecture et l’écriture sont en permanence travaillées. Les activités
de lecture et de compréhension de textes documentaires, les recherches
documentaires, les mises en lien d’informations contenues dans des documents
différents (texte et image notamment), l’écriture de légendes, l’élaboration de la
synthèse en sont des exemples parmi d’autres.
Nous espérons que les Cahiers de la Luciole vous donneront entière satisfaction et
surtout qu’ils permettront de développer chez vos élèves toutes les compétences
scientifiques, citoyennes et langagières qui les aideront à mieux comprendre le monde
qui les entoure et à s’y épanouir.
Bonne exploration des Cahiers de la Luciole !
Les auteur·e·s
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
12
1
Comment choisir une matière
en fonction de ses propriétés ?
CAHIER P. 5
2 séances de 45 minutes
Séance 1 : activités 1 à 3
Séance 2 : activités 4 à 5 + trace écrite
 Objectifs
– Mettre en œuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon
de matière.
– Connaitre quelques propriétés de la matière comme la densité, la conductivité, l’élasticité…
 Matériel
– Différentes matières : du fer, du cuivre, de l’aluminium, du carton, du tissu, du papier,
du plastique, du bois, du verre…
– Un fil de fer ou d’aluminium (idéalement, des fils des deux matières à répartir
entre les groupes).
– Un aimant.
– Un verre et un élastique.
– Une feuille de papier, un morceau de tissu et un morceau de film plastique.
– De l’eau.
 Rappels notionnels
De nombreuses informations notionnelles sur la diversité de la matière sont présentes
sur les documents d’accompagnements proposés par le ministère de l’Éducation nationale
(http://eduscol.education.fr/).
 Corrigés
1
2
3


Conceptions initiales des élèves.
Matières conductrices
Matières isolantes
fer, aluminium, cuivre
tissu, carton, papier, plastique,
bois, verre
On utilise plutôt le cuivre et l’aluminium car ils sont meilleurs conducteurs que le fer
et le zinc.
L’or et l’argent sont peu utilisés car ils sont très chers.
L’aluminium est utilisé dans les avions car il est moins dense que le cuivre.
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
13
4


Il faut regarder si le fil est attiré ou non par l’aimant.
J’ai constaté que le fin est/n’est pas attiré par l’aimant (en fonction de la matière
testée).
Selon la matière testée :
Le fil que j’ai testé est attiré par l’aimant, donc le fil est en fer.
Le fil que j’ai testé n’est pas attiré par l’aimant, donc le fil est en aluminium.
Conceptions initiales des élèves.
5


On ne peut pas utiliser de métal, car il est conducteur et on risquerait de se faire
électrocuter : il faut une matière isolante.
On ne peut pas utiliser le bois et le verre car on ne peut pas les plier : on ne pourrait
pas les placer comme on le veut dans un panneau électrique.
Remarque : on peut introduire à ce moment-là le terme flexibilité.
L’eau passe à travers le tissu.
L’eau passe à travers le papier et le désagrège.
L’eau ne passe pas à travers le plastique.
6

On utilise le plastique pour fabriquer les gaines électriques car c’est une matière
isolante, imperméable et qui peut se plier facilement
 J’ai compris que…
Il est possible de caractériser les matières en fonction de leurs propriétés. Ces propriétés
nous permettent de choisir la matière adéquate selon l’utilisation que l’on souhaite en faire.
Ces caractéristiques sont par exemple la conductivité électrique (ou l’isolation), le prix,
la densité, le fait d’être attiré ou non par un aimant, la flexibilité (ou la rigidité), l’imperméabilité
(ou la perméabilité)…
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
14
2
Comment récupérer le sel de la mer ?
CAHIER P. 8
2 séances de 30 à 45 minutes
Séance 1 : activités 1 et 2
Séance 2 : activité 3 + trace écrite
 Objectifs
– Comprendre comment est récolté le sel de la mer.
– Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d’un mélange.
 Matériel
– Un verre, une assiette (de préférence de couleur), une cuillère.
– Du sable.
– Du sel.
– De l’eau.
 Indications de mise en œuvre
Pour l’activité 3, il faut mettre du sel de façon à être en dessous de la saturation, sinon,
tout le sel ne sera pas dissout dans l’eau. Mais il faut mettre tout de même une quantité
de sel suffisante pour que l’on voie la cristallisation rapidement dans l’assiette.
Quantité conseillée : 60 g de sel dans 200 mL d’eau.
 Corrigés
1


Ce sel vient de la mer.
Quand un solide mélangé à de l’eau n’est plus visible, on qualifie ce solide
de soluble dans l’eau.
Conceptions initiales des élèves.
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
15
2
3
4
2
1
3

Après plusieurs heures, le sable, qui n’est pas soluble dans l’eau, se dépose
dans le fond du verre. C’est la décantation.
– On prélève le liquide à la surface afin de ne pas prendre le sable, mais
uniquement l’eau et le sel dissout dans l’eau.
– On peut accélérer l’étape 3, c’est-à-dire l’évaporation, en mettant l’assiette
sur un radiateur et/ou un ventilateur ou sèche-cheveu au-dessus de l’assiette.
Rappel du CE2 : les paramètres qui favorisent l‘évaporation sont une grande surface
de contact avec l’air, la température élevée et la ventilation.
Lorsqu’une matière solide soluble, du sel par exemple, est mélangée à de l’eau,
on peut récupérer le solide par évaporation.
 J’ai compris que…
Quand une matière n’est pas soluble dans l’eau, comme le sable, on peut la récupérer
par décantation.
Quand une matière est soluble dans l’eau, comme le sel, on peut la récupérer par évaporation.
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16
3
Comment « nettoyer » l’eau salie
par l’être humain ?
CAHIER P. 10
2 séances de 30 à 45 minutes
Séance 1 : activités 1 et 2
Séance 2 : activité 3 + trace écrite
 Objectifs
– Découvrir comment l’eau peut être nettoyée après son utilisation par l’être humain.
– Prendre conscience du fait que l’eau salie par l’être humain ne peut pas toujours
être parfaitement nettoyée avant d’être rejetée dans la nature.
– Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d’un mélange.
 Matériel
– Une passoire.
– Des verres.
– Un tamis.
– Un filtre à café.
– Des cuillères.
– De l’eau sale (eau + feuille + brindilles + sable + sel + poussière + huile).
 Corrigés
Conceptions initiales des élèves.
1
2
Technique ou matériel
utilisé·e
Matière enlevée de l’eau
Soluble ou non
soluble
Tamis
Brindilles et feuilles
Non soluble
Passoire
Les brindilles et feuilles plus petites
Non soluble
Filtre
Sable et les poussières les plus
grosses
Non soluble
Cuillère
Un peu d’huile au-dessus de l’eau
Non soluble


L’eau recueillie est un peu trouble.
Remarque : il est difficile ici d’avoir une eau parfaitement transparente.
En effet, les particules (poussières) les plus fines passeront dans les trous du filtre.
Un filtre ne retient que les particules plus grosses que les trous du filtre.
Il reste donc les petites poussières, peut-être un peu d’huile que l’on n’a pas réussi
et récupérer avec la cuillère ainsi que le sel, soluble dans l’eau. Les techniques
utilisées ici ne permettent de récupérer que les matières non solubles dans l’eau.
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
17

On peut récupérer les substances solides non solubles dans l’eau en les filtrant.
On peut aussi laisser le mélange reposer quelques heures : c’est la décantation.
Les substances plus denses que l’eau, comme le sable, se déposent au fond.
Les substances moins denses que l’eau, comme l’huile, remontent à la surface.
3
2
5
3
1
4
 J’ai compris que…
On peut séparer les matières non solubles dans l’eau par filtration ou par décantation.
Une station d’épuration « nettoie » les eaux usées après utilisation par les êtres humains.
Le traitement des eaux usées s’effectue en plusieurs étapes qui « nettoient » l’eau
progressivement. Cependant, à la sortie d’une station d’épuration, l’eau n’est pas toujours
parfaitement nettoyée, elle n’est pas toujours potable, elle peut contenir des substances
dissoutes et des particules très fines mauvaises pour la santé.
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
18
4
Comment produire de l’énergie
à partir de déchets biodégradables ? CAHIER P. 13
2 séances de 30 à 45 minutes
Séance 1 : activités 1 à 3
Séance 2 : activités 3 et 4 + trace écrite
 Objectifs
– Connaitre quelques exemples de sources d’énergie utilisées par les êtres humains.
– Identifier quelques éléments d’une chaine d’énergie domestique simple.
– Prendre conscience de la richesse et de la diversité des usages possibles de la matière.
 Rappels notionnels
De nombreuses informations notionnelles sur l’énergie sont présentes sur les documents
d’accompagnements proposés par le ministère de l’Éducation nationale
(http://eduscol.education.fr/).
 Corrigés
1
Conceptions initiales des élèves.
2
Les deux procédés utilisés sont la fermentation et l’incinération.


3
Les formes d’énergie produites sont l’énergie thermique (chaleur) et l’énergie
électrique.
Remarque : au cours de la fermentation, il y a également production de biogaz,
qui n’est pas une forme d’énergie, mais une source d’énergie secondaire (résultat
d’une transformation volontaire).
La biomasse est une source d’énergie renouvelable.
Pour produire du biogaz, on met les déchets dans un digesteur.
– On utilise le biogaz dans les maisons (gazinière et chauffage), pour faire fonctionner
les véhicules et pour produire de l’électricité et de la chaleur via l’incinération.
– La centrale biomasse convertit l’énergie chimique du biogaz en énergie électrique
et en énergie thermique.
Autre formulation possible : une centrale biomasse produit de la chaleur et de
l’électricité à partir du biogaz.
– En plus du biogaz, de l’engrais est produit.
– Ce procédé permet d’utiliser des déchets (énergie renouvelable) pour produire
du gaz, de la chaleur et de l’électricité, éléments nécessaires à l’être humain pour
sa vie de tous les jours. De plus, les « nouveaux déchets » produits par cette méthode
peuvent être réutilisés sous forme d’engrais.
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19
4
Pour produire de l’électricité, on brule du biogaz ou des matières organiques
dans une chambre de combustion. La chaleur produite chauffe l’eau de la chaudière.
L’eau à l’état liquide passe à l’état gazeux. La vapeur d’eau sous pression entraine
la turbine. La turbine entraine l’alternateur, qui convertit une énergie de mouvement
en énergie électrique.
La vapeur d’eau a d’autres fonctions : une partie est utilisée pour le chauffage.
Le reste est refroidi pour repasser à l’état liquide. Elle repart alors dans la chaudière.
 J’ai compris que…
La biomasse est une énergie renouvelable composée de déchets alimentaires, agricoles
et issus de stations d’épuration.
La fermentation de la biomasse permet d’obtenir du biogaz et de l’engrais. Le biogaz
peut servir pour chauffer des aliments (gaz naturel) ou pour faire fonctionner les véhicules.
Il peut également être incinéré dans une centrale biomasse afin de produire de la chaleur
et de l’électricité.
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5
Comment faire des économies d’énergie ?
CAHIER P. 16
3 séances de 30 à 45 minutes
Séance 1 : activités 1 et 2
Séance 2 : activité 3
Séance 3 : activité 4 + trace écrite
 Objectifs
– Connaitre quelques dispositifs visant à économiser la consommation d’énergie.
– Comprendre l’intérêt d’une bonne isolation.
 Matériel
– Deux boites à chaussures identiques.
– Des matières isolantes ou non : laine, polystyrène, carton, métal, papier aluminium, plastique,
bois, papier.
– Deux thermomètres identiques.
– Un peu de pâte à modeler
Remarque : s’il n’est pas possible de réunir les boites à chaussures et les thermomètres
identiques, les deux dispositifs peuvent être réalisés l’un à la suite de l’autre. Il faudra
dans ce cas veiller à ce que les durées d’expérimentation soient identiques et que la température
de la pièce soit la même dans les deux cas.
 Corrigés
1

2

3
Conceptions initiales des élèves.
Les élèves peuvent proposer ce type de gestes : éteindre les lumières lorsqu’on quitte
une pièce, ne pas ouvrir les fenêtres quand le chauffage fonctionne, prendre
des douches et non des bains, mettre un pull plutôt que d’augmenter le chauffage,
prendre les transports en commun, faire du covoiturage, du vélo…
L’isolation thermique peut également être proposée.
Les pertes les plus importantes sont au niveau du toit, des murs, de la ventilation
et enfin des fenêtres et du sol.
Hypothèse des élèves.
Remarques : pour cette expérience, il faut « tapisser » (appliquer une épaisseur)
du matériau choisi le long des parois de la boite et de son couvercle (on peut maintenir
le matériau avec un peu de scotch). On peut utiliser des matériaux isolants comme
la laine, le polystyrène, le bois, etc. et des matériaux non isolants comme du fer
ou de l’aluminium (les feuilles d’aluminium de cuisine froissées peuvent se maintenir
facilement sur les parois).
Ne pas oublier de mettre le matériau également dans le couvercle de la boite.
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21
4
Plus le matériau est isolant, moins la température aura varié à l’intérieur de la boite.
5
Les matériaux qui sont des bons isolants sont la laine, le bois, le polystyrène…
Remarque : la liste peut être complétée en fonction des matières testées.


Plus l’épaisseur de l’isolant est importante, plus l’isolation sera efficace.
Il est donc important d’isoler une maison afin de limiter les pertes de chaleur
et d’économiser l’énergie.
 J’ai compris que…
Il existe des gestes simples pour économiser l’énergie à la maison : éteindre les lampes
et les autres appareils électriques quand je n’en ai pas besoin, ne pas laisser les fenêtres
ouvertes lorsque le chauffage fonctionne (si la température de la pièce est trop élevée,
je baisse le chauffage)…
Une maison bien isolée permet aussi de faire des économies d’énergie. Il faut choisir
un bon isolant thermique, plus l’épaisseur de l’isolant est grande, plus l’isolation sera bonne.
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22
6
Comment comparer des vitesses ?
CAHIER P. 20
3 séances de 30 à 45 minutes
Séance 1 : activités 1 et 2
Séance 2 : activité 3
Séance 3 : activité 4 + trace écrite
 Objectifs
– Connaitre et comprendre les unités de mesure de la vitesse.
– Comprendre la nécessité d’utiliser la même unité pour comparer des vitesses.
 Matériel
– Un chronomètre.
– Un mètre ruban.
 Rappels notionnels
De nombreuses informations notionnelles sur la notion de vitesse sont présentes
sur les documents d’accompagnements proposés par le ministère de l’Éducation nationale
(http://eduscol.education.fr/).
 Indications de mise en œuvre
Il est possible de réaliser l’activité 2 lors d’une séance d’EPS par exemple.
Les calculs seront alors plus compliqués (les valeurs numériques choisies ici permettant
un calcul simple), et il faudra un étayage plus important de l’enseignant.
Pour l’activité 3, nous n’avons pas proposé de méthode de conversion afin de laisser
les élèves libres de construire la leur en tâtonnant.
 Corrigés
1

2
Mouvements rectilignes pour les personnes et les véhicules, mouvements circulaires
pour les roues des véhicules.
Hypothèses des élèves.
Unités pour le temps : secondes ou minutes.
Unités pour la distance : cm, mètres ou kilomètres.
Selma a parcouru 180 mètres en 1 minute. On peut aussi dire qu’elle a parcouru 180 m
en 60 s. En une seconde, elle parcourt donc 180 : 60 = 3 mètres. La vitesse de Selma
est de 3 mètres par seconde.
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23
Hypothèses des élèves.
3



Il est difficile de répondre car les vitesses ne sont pas exprimées dans la même unité.
Il faut donc écrire les 2 vitesses dans la même unité.
On peut choisir d’exprimer les deux vitesses en m/s ou en km/heure.
Passage de la vitesse du TGV en m/s :
Le TGV roule à 288 kilomètres par heure, ce qui correspond à 288 000 mètres par heure
(288 × 1 000). Il parcourt donc 288 000 : 60 = 4 800 mètres par minute, ou bien encore
4 800 : 60 = 80 mètres par seconde.
80 m/s < 125 m/s, l’avion est donc plus rapide que le train.
Passage de la vitesse de l’avion en km/h
L’avion vole à 125 mètres par seconde, ce qui correspond à 125 × 60 = 7 500 mètres
par minute, ou bien encore 7 500 × 60 = 450 000 mètres par heure, que l’on peut
également exprimer par 450 kilomètres par heure.
288 km/h < 450 km/h, l’avion est donc plus rapide que le train.

Pour pouvoir comparer des vitesses, il faut que les vitesses soient exprimées
dans la même unité.
 J’ai compris que…
On peut calculer la vitesse moyenne d’une personne ou d’un objet. Pour cela, il faut mesurer
le temps mis pour parcourir une certaine distance. La vitesse s’exprime en m/s ou km/h.
Pour pouvoir comparer la vitesse d’êtres vivants ou d’objets, il faut que les vitesses soient
exprimées dans la même unité.
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24
7
3
Comment un objet peut-il communiquer
une information ?
CAHIER P. 22
2 séances de 45 à 60 minutes
Séance 1 : activités 1 à 3
Séance 2 : activités 4 à 7 + trace écrite
 Objectifs
– Identifier différents types de signaux.
– Comprendre comment les objets transmettent l’information.
 Indications de mise en œuvre
En début de séance, on pourra rappeler, par un court temps oral, les éléments caractéristiques
d’une situation de communication de façon à réactiver le vocabulaire spécifique découvert
en CM1 (émetteur et récepteur notamment).
 Corrigés
1
Feu tricolore
Les automobilistes
et les deux-roues
Détecteur
de fumée
Les personnes
présentes
Les véhicules doivent s’arrêter.
La sonnerie signifie qu’il y a de la
fumée donc potentiellement un
début d’incendie.
Témoin de charge
de la veilleuse
Les parents
(et l’enfant)
La batterie de la veilleuse est
chargée, celle-ci peut être
débranchée du secteur.
Indicateur de charge Le·la propriétaire
du téléphone
du téléphone
La batterie du téléphone est
déchargée, il faut brancher le
téléphone pour le recharger.
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

2


Les réponses de la troisième colonne sont identiques à celles du voisin car
ce sont des signaux que « tout le monde connait », que « tout le monde comprend ».
Pour s’allumer de la bonne couleur au bon moment, les feux tricolores
ont été programmés par des êtres humains, ils sont contrôlés par ordinateur.
Au coup de sifflet de l’arbitre, les joueurs s’arrêtent de jouer.
Ils savent que c’est le signal qui indique qu’une règle du jeu n’a pas été respectée
ou que le temps imparti s’est écoulé.
Si l’arbitre avait frappé dans les mains, il ne se serait rien passé car ce signal
ne correspond à aucune information sur un terrain de basket.
3
eau froide
sens interdit
Les piétons peuvent
traverser sur le passage
protégé
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5
4
tactile
Les êtres vivants se trouvent en début
et en fin de chaine (car ce sont eux qui
conçoivent les objets pour les faire
communiquer et ce sont eux qui
en sont aussi les destinataires).

électrique


électrique
Dans cette chaine, les objets
techniques communiquent entre eux
par des signaux électriques.
C’est l’être humain qui a construit
les objets techniques.
6
L’être humain peut communiquer avec
les objets techniques, qui peuvent aussi
communiquer entre eux. Il doit donc
les fabriquer de façon à ce qu’ils
comprennent ses messages. Pour cela,
il utilise des signaux, souvent électriques.
7
Exemples d’objets techniques qui utilisent
aussi des signaux électriques :
le téléphone portable, la télévision,
le robot de cuisine, la console de jeux,
le rasoir électrique, la machine à laver,
la chaudière, les commandes dans
la voiture… La pression du bouton
par l’utilisateur envoie un signal électrique
qui permet à l’appareil de démarrer.
électrique
visuel
Plusieurs réponses possibles : le clavier
communique avec le microcontrôleur,
le microcontrôleur communique
avec l’ordinateur, l’ordinateur
communique avec l’écran.
 J’ai compris que…
L’être humain peut communiquer avec les objets techniques et peut faire en sorte
que les objets techniques communiquent entre eux. Pour cela, il utilise souvent
des signaux électriques.
Souvent, le signal est conventionnel, c’est-à-dire qu’il est connu de tous, comme
les feux tricolores.
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27
8
Que sait-on des êtres vivants
qui peuplaient la Terre autrefois ?
CAHIER P. 29
2 séances de 35 minutes
Séance 1 : activités 1 et 2
Séance 2 : activités 3 à 6 + trace écrite
 Objectifs
– Comprendre ce qu’est un fossile.
– Comprendre l’intérêt d’une clé de détermination et son utilisation.
– Comprendre la succession des espèces au cours des temps géologiques
et appréhender des temps longs.
 Indications de mise en œuvre
Pour favoriser les observations et les comparaisons, il sera profitable aux élèves de manipuler
des fossiles ramenés par l’enseignant·e, ou d’en voir des vidéos.
Après observation du DOC. 1, on peut demander aux élèves de faire deviner à un voisin le fossile
auquel il pense, en utilisant des phrases du type « il a… ». Cela permettra une appropriation plus
poussée des êtres vivants présentés et réactivera la notion de caractère.
 Corrigés
1
Remarque : dans cette activité, on cherche à recueillir les conceptions initiales
des élèves dans ce domaine. Il est possible d’écrire les réponses au crayon
pour les modifier en cours de recherche.
– Un fossile c’est un reste, ou une trace de vie, ou un moulage d’un être vivant
qui a vécu dans le passé (ils n’existent plus à l’identique aujourd’hui).
– Ne pas obliger les élèves à trouver les noms. On les trouvera et les validera
à l’issue de la recherche
1 : Tyrannosaure (dinosaure dont
2 : Trilobite (peut faire penser
la denture semble indiquer qu’il était
au cloporte)
carnassier)
3 : fourmi ailée
4 : Humain
5 : Psaronius (fougère)
6 : Ammonite (peut faire penser
au nautile actuel)
– Ils ont vécu dans le passé.
– Les groupes encore représentés aujourd’hui sont ceux des fourmis, des humains et des
fougères.
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
28
2
L’utilisation d’une clé de détermination permet de nommer les deux êtres vivants
suivants :
2 : Trilobite
6 : Ammonite
3
Grâce aux fossiles on peut connaitre la diversité des êtres vivants du passé, découvrir
leurs caractères, leurs ressemblances, savoir quand ils ont vécu. Cela nous aide à
connaitre l’histoire de la Terre.
4
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
29
5
– Des tyrannosaures ont vécu en même temps que des fourmis. VRAI
– Des tyrannosaures ont vécu en même temps que des ammonites. VRAI
– Des tyrannosaures ont vécu en même temps que des humains. FAUX
6
Les humains sont apparus il y a peu de temps (récemment) par rapport aux autres
espèces à l’échelle des temps géologiques ( on dit aussi à l’échelle de l’histoire
de la Terre).
 J’ai compris que…
Pour nommer un être vivant que l’on ne connait pas, on peut observer
ses caractères et utiliser une clé de détermination.
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
30
9
Y a-t-il un lien de parenté entre les êtres vivants
du passé et ceux d’aujourd’hui ?
CAHIER P. 29
2 séances
Séance 1 (40 minutes) :
activités 1 à 3
Séance 2 (25 minutes) :
activités 4 et 5 + trace écrite
 Objectifs
– Classer, dans la même classification par ensembles emboités, des êtres vivants disparus
et des êtres vivants actuels, en utilisant leurs caractères.
– Découvrir qu’il existe une parenté entre ces êtres vivants.
 Matériel
Des photos d’êtres vivants actuels ou disparus (reconstitutions) différents de ceux de la fiche
pour enrichir le classement effectué au cours de la séance. Il peut notamment être intéressant
de choisir des êtres vivants vivant ou ayant vécu dans un milieu proche de l’école.
 Indications de mise en œuvre
Les espèces actuelles, même si elles ressemblent très fort à celles du passé ne sont
pas exactement les mêmes : les fourmis actuelles ne sont pas totalement identiques
aux fourmis fossiles. On dit cependant que leur groupe existe toujours car on reconnait
toujours leurs caractéristiques essentielles. Par ailleurs, des parentés existent entre
les espèces actuelles et fossiles : le Psaronius comporte des feuilles et des sporanges
comme celles des fougères actuelles (ils ont un lien de parenté proche), mais les fougères
actuelles n’ont pas de structures en forme de tronc comme les anciennes. Le groupe
des Psaronius a disparu.
 Corrigés
1
Prendre un temps pour observer et décrire les êtres vivants présentés.
Exemple de raisonnement : en observant les caractères communs on peut
regrouper le crabe et la fourmi dans les arthropodes (au moins 3 paires de
pattes) ; le yanoconodon et le mammouth (poils) ; ceux sont des animaux comme
l’ammonite et le Confucius car ils ont tous des yeux et une bouche.
Pasronius, polypode et tournesol sont des végétaux (feuilles vertes).
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
31
Présence de pigments verts.
+
+
Tournesol
Ammonite
Polypode
Mammouth
Confucius ornis
Yanoconodon
Psaronius
Crabe
Caractère
Fourmi volante
2
+
Présence d’une bouche et d’yeux.
Au moins 3 paires de pattes articulées par
une carapace qui recouvre tout son corps.
Présence d’un corps mou avec une
coquille.
Présence de 2 paires de membres (pattes
ou ailes).
+
+
+
+
Présence de poils.
+
+
Présence de plumes.
+
+
+
Présence de feuilles découpées.
+
+
Présence de graines.
+
Présence de sporanges.
+
+
3
Polypode
Ammonite
Psaronius
Yanoconodon
Mammouth
Crabe
Tournesol
Fourmi
Confucius ornis
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
32
Remarque : cette activité permet de s’approprier le mode de classement par ensembles
emboités à l’aide des caractères repérés. Des exemples sont proposés ici mais les élèves
peuvent choisir les êtres vivants qu’ils souhaitent.
4
A Le polypode qui appartient au sous-ensemble des fougères, possède les caractères
des végétaux verts, il possède des pigments verts.
OU
L’ammonite qui appartient au sous-ensemble des mollusques, possède les caractères
des animaux, elle a des yeux et une bouche.
B Le yanoconodon a plus de caractères en communs avec le Confucius ornis qu’avec
le crabe. Le yanoconodon et le Confucius ornis sont plus proches entre eux qu’avec
le crabe (ou l’ammonite, ou la fourmi).
Pour classer des êtres vivant actuels et disparus, on procède de la même manière
que pour les êtres vivants actuels : on rassemble dans un même ensemble les êtres
vivants qui ont des caractères communs.
5

Cela signifie que les êtres vivants du passé et du présent ont des liens de parenté.
 J’ai compris que…
On rassemble dans des ensembles emboités des êtres vivants actuels et disparus, qui possèdent
des caractères communs. Cet emboitement montre des liens de parenté : les êtres vivants
d’un même ensemble sont plus proches entre eux qu’avec les êtres vivant des ensembles voisins.
Il existe une parenté entre les êtres vivants actuels et du passé.
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
33
10
Les besoins alimentaires du corps
sont-ils toujours les mêmes ?
CAHIER P. 36
1 séance de 45 minutes
 Objectif
– Mettre en relation les besoins alimentaires avec l’âge ou l’activité des personnes.
 Indications de mise en œuvre
Penser à faire argumenter les élèves à chaque fois qu’ils font une proposition d’alimentation.
Pour réinvestir ce qui a été appris, on pourra chercher à faire des menus en fonction des besoins
spécifiques liés à des activités ou des métiers.
 Corrigés
1
Conceptions initiales des élèves. Les réponses données ci-dessous sont des repères
pour l’enseignant·e mais ne sont pas exigibles à ce moment de la démarche.
A : des féculents ou des produits sucrés (glucides) ou gras (lipides) pour avoir de l’énergie.
B : des aliments du groupe viandes, poissons, œufs riches en protéines pour grandir.
C : des aliments riches en Calcium et vitamine D pour solidifier les os.
D : des fruits et légumes riches en vitamines et minéraux pour garantir
le bon fonctionnement du corps sans apporter trop d’énergie.
2
Les protéines servent à construire les organes du corps (muscles, mais aussi os
et de manière générale l’ensemble du corps…).
3
Les personnes qui ont le plus besoin de protéines (en proportion) sont les enfants
et les personnes âgées. Le corps des enfants doit se construire pour grandir,
celui des personnes âgées se pouvoir se réparer lors que des organes sont abimés.

4
5
Pour un enfant de 11 ans qui pèse 35 kg : 35 g de protéine par jour.
Pour un adulte de 70 kg : 0,8 × 70 = 56 g de protéines par jour.
Exemples :
2 tranches de jambon à un repas et 1 steak de tofu à un autre repas.
1 steak de bœuf à un repas et deux œufs à un autre.
4 tranches de jambon à un repas et pas d’aliment de cette catégorie
à l’autre.
Les enfants ont besoin d’un peu plus de calcium que les adultes. Le calcium permet
aux os de se solidifier.
Les personnes âgées ont besoin de plus de calcium et de plus de vitamine D
que les adultes et les enfants. La vitamine D va faciliter la fixation du calcium
particulièrement nécessaire face à l’ostéoporose et les cassures.
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
34
6
Les adultes sportifs ont plus besoin d’énergie que les non-sportifs.

Pour y répondre, un sportif peut manger des aliments comportant des glucides
(sucreries et surtout féculents) ou des lipides (produits gras).
 J’ai compris que…
Les besoins alimentaires du corps dépendent de l’âge et de l’activité des personnes.
Il faut adapter les apports énergétiques, et être attentif-ve aux apports de calcium
et vitamine D pour bien grandir.
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35
11
Comment les éléments dont mon corps
a besoin lui parviennent-ils ?
CAHIER P. 36
1 séance de 45 minutes
 Objectifs
– Repérer que les besoins continus du corps sont couverts par des apports discontinus.
– Comprendre la relation entre l’appareil digestif, l’appareil respiratoire et la circulation du sang.
 Indications de mise en œuvre
Pour la partie Je me demande, faire décrire les photos et interroger le ressenti après un effort :
après la nage, après la course que se passe-t-il ? (on est essoufflé), que fait-on ? (on boit,
on mange).
 Corrigés
1
Conceptions initiales des élèves.
– De la nourriture, de l’eau, de l’air
– Ces apports ne sont pas continus : lors des repas, lors de l’inspiration
– Exemples de réponse d’élève : par des tuyaux qui conduisent les aliments et l’air,
dans le sang, par des organes…
2
Les aliments entrent dans l’organisme par la bouche.
– L’ensemble des organes traversés par les aliments est appelé le tube digestif.
– La digestion se produit dans la bouche, l’estomac et l’intestin grêle.
3
On observe des vaisseaux sanguins très fins au contact de la paroi de l’intestin grêle.
On peut supposer que les éléments nutritifs sont transportés jusqu’aux organes
par le sang, dans les vaisseaux sanguins.
4
L’air inspiré arrive jusqu’aux alvéoles pulmonaires, à l’intérieur des poumons.
Des À leur surface, on observe des vaisseaux sanguins très fins qui sont collés
à la surface des alvéoles.
Les gaz sont transportés par le sang, dans les vaisseaux sanguins jusqu’aux organes
qui en ont besoin.
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36
5
Grâce au DOC. 6, on comprend
que les poumons apportent
le dioxygène au corps : donc
le sang représenté en rouge
qui va des poumons aux organes
avec un passage par le cœur est celui qui est riche en dioxygène.
Quand les organes ont utilisé le dioxygène, le sang qui en ressort est pauvre en dioxygène.
C’est donc le sang qui ressort des organes et retourne aux poumons en passant
par le cœur (en bleu sur le schéma). Ceci correspond aux couleurs conventionnelles
qui seront utilisées au collège et au-delà. Il peut toutefois être utile de préciser aux élèves
qu’il s’agit d’une représentation et que le sang qui sort des organes n’est pas réellement
bleu.
6
Le sang circule dans les vaisseaux sanguins grâce au cœur qui agit comme une pompe.
Il transporte en continu dans tout le corps les éléments nutritifs issus de la respiration
et de la digestion. Le sang qui repart de l’intestin grêle est riche en éléments nutritifs
issus de la digestion.
 J’ai compris que…
Les éléments nutritifs sont apportés au corps de manière discontinue grâce à la digestion
(au moment des repas) et à la respiration (apport de dioxygène).
Ces éléments sont transportés en continu jusqu’aux organes grâce à la circulation du sang.
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37
Qu’est-ce qui change à la puberté ?
12
CAHIER P. 41
1 séance de 60 minutes
 Objectifs
– Décrire et identifier les changements du corps au moment de la puberté (modifications
morphologiques).
 Indications de mise en œuvre
Ce sujet est souvent l’occasion pour les élèves de poser des questions auxquelles ils n’ont
pas toujours eu de réponses précises. Il est important de leur donner des réponses claires
et scientifiques, de libérer la parole et de faire la part des choses entre les éléments scientifiques
et ceux qui relèveraient du langage familier, voire vulgaire. Il est recommandé de parler
de ce sujet ouvertement, sans « tabou » et en imposant le respect dans les termes employés.
Il conviendra également d’évoquer le fait que la puberté démarre chez les uns et les autres
de façon plus ou moins tardive et que les âges donnés dans cette fiche le sont à titre indicatif.
 Corrigés
1
Les changements chez le garçon : la taille, la musculature, les poils sur le visage.
Les changements chez la fille : la taille, la poitrine.
D’autres changements pourront être évoqués par les élèves (apparition de poils en
différentes parties du corps notamment, règles pour les filles, acné…).
Indiquer que l’on va vérifier cela dans la suite de la fiche.
2
Chez les deux sexes
Poils sur le pubis et sous les
bras.
Pic de croissance.
Boutons d’acné.
Chez les garçons
Chez les filles
Poils sur le torse et le visage.
Élargissement des épaules.
Modification de la voix (mue).
Développement musculaire.
Allongement de la taille du
sexe et des testicules.
Premières érections.
Développement de la poitrine.
Apparition des règles.
(Non évoqué dans le
document : arrondissement
des hanches)
 J’ai compris que…
Lors de la puberté, le corps de l’enfant se transforme et devient un corps d’adulte.
Les différences physiques entre filles et garçons augmentent :
– pour les filles : la poitrine se développe, le bassin s’élargit, des poils, de l’acné
et les règles apparaissent ;
– pour les garçons : la voix devient grave, les muscles se développent, de l’acné
et des poils apparaissent.
Lors de cette période, les organes reproducteurs se développent.
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38
13
Quels sont les différents stades
de développement de l’être humain ?
CAHIER P. 43
2 séances
Séance 1 (45 minutes) :
activités 1 à 3
Séance 2 (60 minutes) :
activités 5 et 6 + trace écrite
 Objectifs
– Identifier et caractériser les modifications chez l’être humain au cours de sa vie.
– Comprendre le rôle des deux sexes dans la reproduction.
 Indications de mise en œuvre
Comme pour la fiche précédente, ce sujet est souvent l’occasion pour les élèves de poser
des questions auxquelles ils n’ont pas toujours eu de réponses précises. Il est important
de leur donner des réponses claires et scientifiques, de libérer la parole et de faire la part
des choses entre les éléments scientifiques et ceux qui relèveraient du langage familier, voire
vulgaire. Il est recommandé de parler de ce sujet ouvertement, sans « tabou » et en imposant
le respect dans les termes employés.
Il pourra être utile de préciser aux élèves que le mot œuf n’a pas ici le même sens que dans
le langage courant. En effet, l’œuf est dans cette acception le produit issu de la fécondation
(alors que ce n’est pas toujours le cas chez les oiseaux par exemple). Il n’est pas protégé
par une coquille et ne contient pas de réserve alimentaire (le « blanc » de l’œuf d’oiseau).
Pour distinguer les deux, les scientifiques utilisent le terme de cellule-œuf, que nous avons préféré
réserver au collège, une fois la notion de cellule mise en place.
 Corrigés
1
La réponse attendue est la capacité à se reproduire. Toutefois, à ce stade-ci,
toutes les réponses justifiées peuvent être acceptées.
2
– Un cycle menstruel dure environ 28 jours.
– L’organe qui libère l’ovule est l’ovaire.
– L’ovule peut-il être fécondé s’il n’y a pas eu de rapport sexuel ? NON
3
– L’organe qui produit les spermatozoïdes est le testicule.
– Lorsqu’un spermatozoïde rencontre un ovule, il se produit une fécondation.
– Le spermatozoïde peut-il féconder un ovule s’il n’y a pas eu de rapport sexuel ? NON
Chez la femme
Chez l’homme
Organe fabriquant les
cellules sexuelles
L’ovaire
Le testicule
Nom des cellules sexuelles
L’ovule
Le spermatozoïde
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39
4
fécondation
fœtus
embryon
Remarque : On pourra aider les élèves à se représenter la taille des éléments représentés.
L’ovule mesure 0,1 mm de diamètre, il est donc visible à l’œil nu, il est de la taille d’un
grain de sable fin. Par contre, pour voir le spermatozoïde, on est obligé d’utiliser un
microscope. Pour le fœtus, on pourra regarder avec les élèves ce que représentent 3 cm
sur la règle graduée.
5

Leur taille a toujours augmenté entre 0 et 18 ans.
La partie rouge de chaque courbe correspond à une période au cours de laquelle la
croissance est plus rapide. On voit qu’elle débute plus vite chez Tina que chez Léo.
À quel âge ce phénomène commence-t-il ? se termine-t-il ?


Pour Léo ?
13 ans
17 ans
Pour Tina ?
11 ans
14 ans
Cette période de grands changements s’appelle la puberté.
À l’âge adulte, la taille des hommes et des femmes reste constante. Elle est en moyenne
plus élevée chez les hommes (1 m 75) que chez les femmes (1 m 62).
6
2
1
7
3
6
5
4
 J’ai compris que…
Lors d’un rapport sexuel, s’il y a rencontre entre un spermatozoïde et un ovule,
il y a fécondation : un œuf se forme. Il se divise plusieurs fois, c’est alors un embryon.
Deux mois plus tard, tous les organes se sont développés : on parle alors de fœtus.
En général, la grossesse dure neuf mois.
Après l’accouchement, le bébé continue à grandir en taille et en poids (on parle de croissance)
et à se développer. Il devient enfant, adolescent puis adulte.
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14
Que devient la matière des êtres vivants
qui sont morts ?
CAHIER P. 47
1 séance de 45 minutes
 Objectifs
– Identifier les différentes catégories de décomposeurs.
– Comprendre leur rôle dans le cycle de la matière.
 Corrigés
1

2
Les feuilles et la pomme de pin étaient vivantes quand elles étaient accrochées à l’arbre,
mais à présent, elles sont mortes. La plume était vivante sur l’oiseau, mais une fois
décrochée, elle n’est plus vivante.
Les crottes d’animaux sont des excréments, c’est-à-dire des déchets rejetés
par un être vivant.
Conceptions initiales des élèves. Réponse possible : ils vont pourrir ou être grignotés.
– Une feuille morte pourra être décomposée par des champignons et des animaux
détritivores tels que les cloportes, les collemboles et les lombrics.
– Un cadavre de souris pourra être décomposé par des champignons, des bactéries,
des animaux détritivores comme les larves de mouche, les scolopendres et les fourmis.
– Des excréments d’animaux pourront être décomposés par des bactéries.
3
excréments ou matière obtenue après la mort
décomposeurs
animaux détritivores
bactéries
champignons
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
À partir de la matière organique des organismes qui sont morts, les décomposeurs
libèrent de la matière minérale qui pourra à nouveau être utilisée par les végétaux,
premiers producteurs de matière vivante et premier maillon des chaines alimentaires.
 J’ai compris que…
À partir de la matière organique d’un être vivant mort ou d’excréments, les décomposeurs
libèrent de la matière minérale. Celle-ci peut être à nouveau utilisée par un végétal pour
sa croissance.
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15
Comment les animaux s’adaptent-ils à l’hiver ?
CAHIER P. 49
1 séance de 45 minutes
 Objectifs
– Identifier les interactions entre les êtres vivants et leur milieu.
– Identifier les différentes façons de lutter contre le froid.
 Corrigés
1

2


3


Les ressources alimentaires sont les végétaux et les animaux qui servent de nourriture
aux autres animaux. On remarque qu’il y en a beaucoup lorsque la température
est à 20 °C, et beaucoup moins quand la température est à 3 °C.
Conceptions initiales des élèves.
Réponses possibles : le froid est difficile à supporter pour les êtres vivants.
Ceux qui ne sont pas morts sont partis ou se cachent.
Les oies cendrées quittent la Finlande pour les Pays-Bas, puis la France (en Champagne
ou en Camargue), puis rejoignent le sud de l’Espagne (au Delta du fleuve Guadalquivir).
Elles quittent la Finlande dès qu’il fait 0 °C, c’est-à-dire au début de l’hiver, car elles
ne trouvent plus assez de végétaux pour se nourrir (ils meurent à ces températures).
À la fin de l’hiver, les oies remontent vers le Nord pour se reproduire. En effet,
à cette période, la température remonte et les végétaux dont elles se nourrissent
peuvent à nouveau se développer. Elles pourront donc se nourrir à leur arrivée.
En hiver, le hérisson hiberne : il se protège dans un abri, sa respiration et ses battements
cardiaques se ralentissent, il dort profondément.
Pour se préparer, il construit son abri et se nourrit pour constituer des graisses
sous la peau où il puisera son énergie.
Animaux qui hibernent : marmottes, tortues, lézard, grenouilles, chauvesouris…
Animaux qui migrent : papillons monarques, criquets pèlerins, cigognes, hirondelles…
 J’ai compris que…
En hiver, les conditions de vie sont difficiles pour les animaux. La nourriture est rare.
Certains animaux hibernent (ils réduisent leurs fonctions vitales au minimum), d’autres migrent
(ils partent à des endroits où les conditions de vie leur sont plus favorables).
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16
Comment fonctionne
une essoreuse à salade ?
CAHIER P. 55
2 séances :
Séance 1 (45 minutes) :
activités 1 à 3
Séance 2 (60 minutes) :
activités 4 à 6 + trace écrite
 Objectifs
– Décrire le fonctionnement d’un objet technique, ses fonctions et ses constitutions.
 Matériel
– une essoreuse à salade pour la classe (modèle similaire ou proche de celui présenté dans la
fiche).
– si possible, une essoreuse pour chaque groupe de 5 à 6 élèves.
– un peu de salade.
 Indications de mise en œuvre
Il s’agit ici d’un objet connu des élèves dans le quotidien mais dont le mode de fonctionnement
est rarement connu. Pour une meilleure visualisation des faits, il convient d’organiser
la classe en groupes et de faire en sorte que chacun de ces groupes dispose d’une essoreuse.
 Corrigé
Les éléments qui la composent sont : le couvercle avec la manivelle, le panier et la cuve.
1

Conceptions initiales des élèves, par exemple : l’eau est enlevée de la salade en faisant
tourner très vite le panier qui la contient.
2

Exemples de situations dans lesquelles une personne, un objet ou une matière
est entrainé·e vers l’extérieur lors d’un mouvement de rotation rapide : sur un manège,
un tourniquet, en voiture dans un rondpoint ou un virage, l’essorage du linge
dans le lave-linge.
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44
3
la cuve
la grande roue
le panier
le petit disque
la petite roue
le couvercle
le grand disque
4



la poignée (manivelle)
Le panier est posé sur un petit ergot (une « pointe ») au fond de la cuve, ce qui permet
de limiter les frottements et d’augmenter la vitesse de rotation du panier.
L’élément qui semble tourner le plus vite est le panier.
Oui, les deux disques tournent dans le même sens (si la petite roue tourne à l’intérieur
de la grande roue, ce qui est le cas de toutes les essoreuses que nous avons testées).
Sur l’essoreuse de Simon, la petite roue compte 15 dents, la grande 45 dents.
5
45
15
3



On remarque que le nombre de la dernière ligne correspond au rapport entre le nombre
de dents de la grande et de la petite roue. Par exemple, pour Simon, la grande roue
compte 3 fois plus de dents que la petite roue.
L’essoreuse la plus efficace sera celle de Zoé car elle le panier tournera 5 fois plus vite
que la manivelle.
Le panier de l’essoreuse tourne grâce à un engrenage contenu dans le couvercle.
La grande roue dentée entraine la petite roue dentée, qui permet de faire tourner
le panier.
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45
6
 J’ai compris que…
L’essoreuse à salade est un objet technique qui permet d’enlever l’eau de lavage de la salade
grâce au mouvement de rotation rapide du panier. Si le panier tourne plus vite que la manivelle,
c’est grâce à un système d’engrenage contenu dans le couvercle.
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17
À quoi faut-il penser pour fabriquer
un objet ?
CAHIER P. 59
5 à 6 séances de 30 à 45 minutes :
Séance 1 : activités 1 à 3
Séance 2 : activités 4 et 5
Séance 3 (30 minutes environ) : activités 6 et 7
Séance 4 : activité 8 + trace écrite
Séance 5 et 6 : réalisation des voitures
 Objectifs
– Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire
une solution technologique répondant à un besoin.
 Matériel
Matériel indispensable pour mettre en place le défi :
– une table de la classe,
– une planche de 120 cm de longueur (60 cm environ de largeur),
– un mètre pour mesurer la distance parcourue.
Pour la réalisation des véhicules, mettre à disposition des élèves des éléments de ce type :
– un ensemble de boites de différents types (en carton, boites de conserve de différentes
formes, bouteilles en plastique…),
– différents types de roues (bouchons en plastique, ronds en carton, en bois, rondelles
métalliques…),
– différents types d’axes pour les roues (piques à brochettes, cylindres de bois, tiges filetées,
pailles).
Ce matériel, selon les choix de l’enseignant·e, pourra être proposé d’emblée
ou après les suggestions émises par les élèves au cours de leur première recherche.
 Indications de mise en œuvre
Au cours de cette fiche, l’objectif est de placer les élèves en situation de résolution de problème
en leur proposant un défi technologique à relever. Ils seront ainsi amenés à concevoir, tâtonner,
expérimenter, ajuster, essayer… et mettront ainsi en œuvre différentes compétences liées
aux sciences. Le vocabulaire spécifique sera élaboré au fur et à mesure que les situations auront
été vécues et permettront ainsi une appropriation optimale par l’élève.
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 Corrigé
1

table
véhicule
planche
piste
L’équipe qui sera déclarée gagnante est celle dont le véhicule ira le plus loin sur la piste.
2
Conceptions initiales des élèves.
3
Alice ne peut pas utiliser la voiture qu’elle a trouvée dans ses jouets car le véhicule doit
être construit par les élèves.

Corentin ne pourra pas participer au défi avec ce véhicule car il n’a que trois roues.
4
Matériau utilisé
pour les roues
Matériau utilisé
pour le corps
Groupe A
Groupe B
Groupe C
Groupe D
Bois
Plastique
Carton
Métal
Métal
Carton
Plastique
Bois
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++ très
5





6

7



+ un peu
– pas du tout
Léger
Solide
Facile à façonner
Métal
–
++
–
Plastique
++
–
–
Métal
++
–
++
Plastique
+
+
+
Les roues doivent être solides pour supporter le poids du véhicule et facilement
façonnables pour qu’on puisse leur donner une forme ronde.
Les matériaux les plus adaptés pour les roues seraient donc le métal et le bois.
Le corps du véhicule doit être léger pour gagner en vitesse et solide pour
ne pas se déformer.
Les matériaux les plus adaptés pour le corps du véhicule seraient donc le carton
et le plastique.
Réponse possible : pour construire mon véhicule, je choisirais des roues en métal
et un corps en carton.
Le véhicule C1 a des roues plus grandes que le véhicule C.
On peut en conclure que le véhicule ira d’autant plus loin que les roues
sont grandes.
Pour le véhicule B1, les axes des roues tournent dans des pailles.
Il y a ainsi moins de frottements, les roues tournent donc « mieux »,
c’est pour cela que le véhicule B1 va plus loin que le véhicule B.
Pour le véhicule B2, les axes des roues ne sont pas bien parallèles.
Pour aller le plus loin possible, il est donc important que les axes des roues
soient bien parallèles.
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8
À la fabrication
Le papier
ou le carton
Le bois
Plutôt mauvais (déforestation, utilisation
d’une grande quantité d’eau) sauf en cas
d’exploitation raisonnée de la forêt
Plutôt mauvais (déforestation) sauf en
cas d’exploitation raisonnée de la forêt
Plutôt mauvais (extraction du pétrole
polluante, transformation du pétrole en
plastique polluante)
Plutôt bon (recyclage « facile »)
Plutôt mauvais (dégradation forte des
sols, toxicité, dispersion des déchets dans
l’environnement proche, forte
consommation énergétique pour
l’extraction…)
Prolongement :
http://ecoinfo2.ecoinfo.cnrs.fr/?p=11332
Plutôt mauvais (recyclage couteux en
énergie)
Le plastique
Le métal
À la fin de vie de l’objet
Plutôt bon (recyclage « facile »)
Plutôt mauvais (enfouissement et
incinération importants, recyclage
encore faible)
Prolongement :
https://www.consoglobe.com/recyclerplastiques-4312-cg
 J’ai compris que…
Quand on construit un objet technique, on doit tenir compte des contraintes qui lui sont liées.
On étudie aussi les propriétés des matériaux pour choisir celui qui est le plus adapté (solidité,
légèreté, facilité de mise en forme) et on tient compte de son impact environnemental.
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18
Comment présenter un travail
à l’aide d’un diaporama ?
CAHIER P. 64
1 séance de 30 minutes :
Présentation générale (groupe classe)
Plusieurs séances individuelles ou en groupe
Mise au point du diaporama
 Objectif
– Construire un diaporama pour présenter un travail à l’oral en prenant appui
sur un support visuel.
 Indications de mise en œuvre
La présentation « technique » pourra se faire en collectif mais il est important que chaque élève
manipule l’ordinateur de façon individuelle. Au maximum, on mettra les élèves en binômes.
Il conviendra de trouver une organisation pour faciliter cette manipulation. Si l’école dispose
d’une classe pupitre, tous les élèves pourront travailler en même temps à la réalisation
de leur diaporama. S’il n’y a que quelques postes dans la classe, on privilégiera un travail
en ateliers. Par ailleurs, il est important de donner du sens au travail de l’élève : ce diaporama
réalisé ne doit pas être « factice », l’élève doit présenter son travail devant la classe (ou une
autre classe de l’école).
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
51
19
/
Pourquoi fait-il nuit quand je me lève
en hiver ?
CAHIER P. 71
2 séances de 30 à 45 minutes
Séance 1 : activités 1 et 2
Séance 2 : activités 3 et 4 + trace écrite
 Objectifs
– Repérer les variations de la durée des journées en fonction des saisons.
– Comprendre que l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre permet des différences
entre la durée de la journée et celle de la nuit.
– Comprendre que la révolution de la Terre autour du Soleil combinée à l'inclinaison de l'axe
de rotation de la Terre entraine la variation de la durée des journées au cours de l’année.
 Matériel
– boules de polystyrène.
– pics métalliques ou en bois (type pics à brochettes).
– source de lumière importante (rétroprojecteur ou vidéoprojecteur).
– petits objets pouvant être piqués dans la boule de polystyrène.
 Indications de mise en œuvre
Les hypothèses souvent formulées par les élèves sur ce thème sont :
 En hiver, il y a des nuages.
 La Terre tourne plus vite sur elle-même en hiver qu'en été.
 En été, la Terre tourne plus lentement quand c'est la journée et plus rapidement
quand c'est la nuit. Et inversement en hiver.
 La Terre est plus proche du Soleil en été qu'en hiver.
L’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre n’est généralement pas proposée par les élèves.
Il faudra donc un guidage important de l’enseignant·e pour y arriver. Pour information,
l’axe de rotation de la Terre est incliné d’un angle de 23,4 °.
Pour que la modélisation fonctionne et que les élèves puissent bien identifier les zones
de lumière et d’ombre, il faut que les sources lumineuses aient une forte intensité, l’idéal étant
un rétroprojecteur ou un vidéoprojecteur
 Corrigés
Sur le DOC. 1, on voit que les deux dessins représentent la même ville à la même heure.
Sur le dessin de la rue en hiver, il fait nuit à 7 h, sur l’autre dessin, représentant l’été,
c’est la journée à 7 h.
1

Conceptions initiales des élèves
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52
2
– Le 21 septembre et le 21 mars, la durée de la journée est égale à la durée de la nuit
(12 h pour chaque).
– Le 21 juin est la journée la plus longue de l’année.
– le 21 décembre est la journée la plus courte de l’année.
Solstice
d'été
Équinoxe
Équinoxe
de printemps
d'automne
Solstice
d'hiver
3

Hypothèses des élèves et conception des dispositifs expérimentaux.
Remplissage du tableau
×
×
×
×

La position qui pourrait correspondre au solstice d’été est la position 3.
La position qui pourrait correspondre au solstice d’hiver est la position 4.
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
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4
Les informations données par le DOC. 3 permettent en premier lieu de passer les solstices.
L’ordre des saisons étant connu des élèves, il est alors possible de placer les équinoxes.
 J’ai compris que…
La variation de la durée de la journée au cours de l’année est due à l’inclinaison de l’axe
de rotation de la Terre.
On distingue quatre moments remarquables : les équinoxes d’automne et de printemps
au cours desquels la durée de la journée est égale à la durée de la nuit, le solstice d’été
qui est la journée le plus longue de l’année et le solstice d’hiver qui est la journée la plus courte
de l’année.
Chaque solstice et chaque équinoxe marque le début d’une nouvelle saison.
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20
/
Pourquoi fait-il plus chaud en été
que le reste de l’année ?
CAHIER P. 75
3 séances de 30 à 45 minutes
Séance 1 : activités 1 et 2
Séance 2 : activités 3 et 4
Séance 3 : activités 5 à 7 + trace écrite
 Objectifs
– Comprendre que les variations de température dépendent en partie de la durée
d’ensoleillement.
– Comprendre que l'inclinaison des rayons du Soleil par rapport à la surface de la Terre varie
en fonction des saisons et que cela engendre les variations de température.
 Matériel
– lampes de bureau à incandescence (qui dégagent de la chaleur) inclinables
et identiques (idéalement 2).
– au moins 2 glaçons identiques.
– 2 coupelles.
– montre ou chronomètre si une seule lampe disponible.
 Indications de mise en œuvre
Comme dans tout protocole expérimental, il est nécessaire de ne pas faire varier plus
d’un paramètre entre deux situations. Ainsi, si les lampes dont dispose l’enseignant·e
ne sont pas identiques, il conviendra de procéder en deux temps en mesurant à chaque fois,
avec la même lampe, le temps mis par le glaçon à fondre.
Généralement les élèves pensent que la Terre est plus proche du Soleil en été qu’en hiver
et que c’est pour cette raison qu’il fait plus chaud en été. Il est donc important de leur monter
qu’en réalité, la Terre est plus proche du Soleil quand c’est l’hiver dans l’hémisphère Nord.
On leur montre aussi l’inversion des saisons entre l’hémisphère Nord et l’hémisphère Sud.
En effet, si la distance Terre-Soleil était responsable des températures, les saisons devraient être
les mêmes dans les deux hémisphères.
 Corrigés
1
Conceptions initiales des élèves.
2
Expliquer aux élèves que pour tracer une courbe, il faut commencer par placer
un à un les points, puis les relier en lissant la courbe (sans faire de « cassure »).
Graphique renseigné à la page suivante.
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55
HIVER
PRINTEMPS
AUTOMNE
ÉTÉ
Préciser aux élèves que si l’hiver semble ne durer que 2 mois, c’est parce que la période
entre le 21 décembre et le 21 janvier n’est pas représentée.

En été, les journées sont plus longues, donc le soleil chauffe plus longtemps.
En hiver, les journées sont plus courtes, donc le soleil chauffe moins longtemps.
3
En été la distance Terre-Soleil est d’environ 152 millions de kilomètres.
En hiver la distance Terre-Soleil est d’environ 148 millions de kilomètres.
On voit que la Terre est plus proche du Soleil en hiver qu’en été. Or, il fait plus chaud
en été qu’en hiver. La température ne dépend donc pas de la distance Terre-Soleil.
4
On voit clairement que le soleil est plus haut dans le ciel en été qu’en hiver.



Pour réaliser l’expérience du DOC. 4, les lampes doivent être à incandescence
(dégager de la chaleur). Les glaçons doivent être identiques et la distance glaçon-lampe,
identique également entre les deux dispositifs. Le seul paramètre qui variera sera
l’inclinaison de la source de lumière.
– La distance entre la lampe et le glaçon est la même dans les deux situations. OUI
– La position A correspond à la position du soleil en hiver.
OUI
– La surface éclairée est plus importante dans la position « été ».
NON
– Les deux glaçons fondent à la même vitesse.
NON
– Dans quelle position le glaçon fond-il le plus rapidement ?
EN POSITION ÉTÉ
La surface éclairée par la lampe est plus petite en été qu’en hiver.
Les rayons du soleil sont donc plus concentrés en été.
Cette expérience permet de valider l’hypothèse des élèves. En effet, la même quantité
d’énergie arrive sur une surface plus petite en été qu’en hiver. Pour une même surface,
il y a donc plus d’énergie lumineuse en été.
© Hatier 2017 – Les Cahiers de la Luciole CM2
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Les 3 mois les plus chauds de l’année sont janvier, février et décembre.
5


Quand c’est l’hiver à Paris, c’est l’été à Sydney, et quand c’est l’hiver à Sydney,
c’est l’été à Paris. Les saisons sont inversées.
Sydney se situe dans l’hémisphère Sud.
6


7
Les 3 mois les plus froids sont juin, juillet et aout.
Paris se situe dans l’hémisphère Nord.
Le 21 décembre, à Paris, la nuit est plus longue que la journée.
Le même jour, à Sydney, la journée est plus longue que la nuit.
Entre l’hémisphère Nord et l’hémisphère Sud, les saisons sont donc inversées
On voit que c’est Noël à Sydney, nous sommes donc à la fin du mois de décembre.
C’est l’hiver en France. À Sydney, on voit que la température est élevée, c’est l’été.
Cette photo est possible car les saisons sont inversées entre l’hémisphère Nord et
l’hémisphère Sud.
 J’ai compris que…
Les températures sont plus élevées en été qu’en hiver.
– En été les journées la durée des journées est plus longue, donc le soleil chauffe plus
longtemps.
– Le soleil est plus haut dans le ciel en été, les rayons du soleil sont donc plus concentrés en été.
Les saisons sont inversées entre l’hémisphère Nord et l’hémisphère Sud
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21
/
Pourquoi la vie est-elle possible sur Terre ?
CAHIER P. 79
2 séances de 45 minutes
Séance 1 : activités 1 à 4
Séance 2 : activités 5 et 6 + trace écrite
 Objectifs
– Comprendre que la présence d’eau à l’état liquide est une condition nécessaire à la présence
de vie sur Terre.
– Comprendre que l’effet de serre ainsi que la distance Terre-Soleil permettent une température
moyenne à la surface de la Terre de 15 °C, donc d’avoir de l’eau à l’état liquide.
 Matériel
– Une lampe de bureau à incandescence (qui dégage de la chaleur).
– 2 thermomètres, si possible identiques.
 Rappel notionnel
La présence d’eau à l’état liquide dépend de deux facteurs : la pression et la température.
En cycle 3, on ne parlera que des conditions de température. Les conditions de pression seront
vues dans les cycles supérieurs.
 Corrigés
1
Conceptions initiales des élèves.
2
• À 475 °C, l’eau est à l’état gazeux.
• À 15 °C, l’eau est à l’état liquide.
• À – 50 °C, l’eau est à l’état solide.
– Il n’y a de l’eau à l’état liquide que sur la Terre.
Remarque : en réalité, la présence d’eau à l’état liquide dépend aussi des conditions
de pression, cela sera vu dans les cycles supérieurs.
3
Plus on s’approche du Soleil (représenté par la lampe), plus la température est élevée.
4
La position de la Terre dans le système solaire ne suffit pas à expliquer la présence
d’eau liquide, car s’il n’y avait pas d’effet de serre, la température moyenne
à la surface de la Terre serait de – 18 °C, c’est-à-dire une température où l’eau
est à l’état solide. La vie ne pourrait donc pas s’y développer.
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58
5
– L’énergie du Soleil réchauffe surface de la Terre.
– L’effet de serre est indispensable à la présence de vie sur Terre, car s’il n’y en avait pas,
la température moyenne à la surface de la Terre serait de – 18 °C, c’est-à-dire
une température à laquelle l’eau est à l’état solide. Grâce à l’effet de serre,
la température moyenne à la surface de la Terre est de 15 °C. Il peut donc y avoir
de l’eau à l’état liquide.
6
– La flèche du DOC. 6 est plus grosse que celle du DOC. 5B. Plus d’énergie est renvoyée
à la surface de la Terre. Elle se réchauffe donc plus.
– Les risques principaux sont la fonte de la banquise, la multiplication des catastrophes
naturelles, des sècheresses, des famines, des épidémies…
– Pour atténuer ce risque, il est nécessaire de limiter les émissions de gaz à effet
de serre en utilisant des énergies renouvelables, en prenant les transports en commun,
en faisant du covoiturage, etc.
 J’ai compris que…
Les conditions de vie sur Terre dépendent de la présence d’eau à l’état liquide. La température
moyenne à la surface de la Terre permet d’avoir de l’eau à l’état liquide. C’est pour cela
qu’il y a de la vie sur Terre.
La température moyenne à la surface de la Terre est de 15 °C, cela est dû à :
 La distance de la Terre par rapport au Soleil ;
 L’effet de serre sans lequel la température moyenne à la surface la Terre serait de – 18 °C.
Attention ! Les activités humaines entrainent une augmentation de la couche de gaz à effet
de serre, ce qui risque d’augmenter la température moyenne à la surface de la Terre et donc
d’entrainer des risques pour la planète et les êtres vivants. Il faut donc réduire nos émissions
de gaz à effet de serre.
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Qu’est-ce qu’un séisme ?
Comment s’en protéger ?
CAHIER P. 82
1 séance de 45 minutes
L’activité 5 peut faire l’objet d’une séance
décrochée en lien avec le PMMS.
 Objectifs
– Reconnaitre les caractéristiques d’un séisme et les dangers qui lui sont associés.
– Comprendre que leur origine se situe en profondeur.
– Identifier les conduites de sécurité à tenir en cas de séisme.
 Rappels notionnels
Séisme est le mot scientifique pour parler de tremblement de terre.
Un séisme est provoqué par le choc entre des roches solides en profondeur, en raison
de mouvements qui peuvent être variables (frottement, affrontement de blocs de roches).
Le lieu où ce phénomène se produit est appelé foyer du séisme. Les ondes de chocs (ondes
sismiques) se propagent dans toutes les directions et atteignent la surface. Le point situé
en surface à la perpendiculaire du foyer s’appelle l’épicentre. C’est à cet endroit que l’on ressent
le plus les vibrations et que les dégâts sont les plus importants.
Deux échelles différentes permettent de mesurer l’importance d’un séisme. L’échelle de Richter
mesure la magnitude des séismes, c’est-à-dire l’énergie libérée. L’échelle de Mercali met
en évidence les effets visibles du séisme. Les deux peuvent être mises en parallèle.
Les programmes précisent que c’est la description des phénomènes par les élèves
qui est recherchée, mais leur explication restera superficielle (on n’entre pas dans le détail
des plaques tectoniques).
 Corrigés
1
Lors d’un séisme, le sol se casse. Des fractures s’ouvrent dans les routes. Les voitures
et les personnes peuvent y tomber ou glisser.
Les immeubles s’effondrent. Les habitations peuvent s’écrouler sur les habitants
et les passants. Les installations électriques, de gaz, d’eau peuvent être détruites
ce qui est dangereux.
Remarque : les élèves peuvent peut-être connaitre d’autres risques liés aux séismes.
Les laisser s’exprimer à ce sujet.
2
La magnitude du séisme ressenti est de 7 sur l’échelle de Richter. Le tableau
nous indique que les conséquences d’un séisme de cette magnitude sont
l’effondrement des constructions qu’elles soient fragiles ou solides, ainsi que
la rupture de canalisations souterraines.
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L’épicentre est situé en surface,
à la verticale du foyer. C’est l’endroit
en surface qui est le plus proche
du foyer, et donc où les dangers
sont les plus importants.
Le foyer est en profondeur, point
de départ des ondes sismiques
qui se propagent.
3
épicentre
Les appareils qui permettent
d’enregistrer les secousses sont
des sismographes.
Ces appareils enregistrent les ondes
foyer
sismiques même si elles sont très faibles.
Le modèle présenté sur le DOC. 5
a un fonctionnement mécanique (le crayon qui trace la courbe vibre au rythme
des secousses et en fonction de leur force. Le cylindre de papier tourne régulièrement
pour obtenir le tracé). L’intérêt de présenter ce type de sismographes est que leur
fonctionnement est aisément compréhensible. Aujourd’hui, les sismographes sont
des ordinateurs qui détectent les secousses grâce à des capteurs électroniques.
4


5
Détecter les secousses très faibles et leur répétition permet de comprendre
qu’un séisme plus important se prépare et de limiter les risques pour la population.
Pour limiter les effets d’un séisme, il faut avant tout évacuer les populations.
Dans les zones à risque, de précautions sont prises en amont. Souvent,
les habitations sont fabriquées pour pouvoir bouger en même temps
que les secousses.
Ainsi, les fondations et les murs ne cassent pas (ou moins) et les bâtiments
ne s’effondrent pas.
Suivre les consignes de sécurité permet de :
– s’éloigner des dangers en s’écartant des fenêtres qui peuvent se briser,
en se rassemblant loin des bâtiments qui pourraient s’effondrer ;
– se protéger physiquement des dangers s’il n’est pas possible de fuir ;
– se tenir informé·e·s de la situation par l’écoute des médias ;
– préserver une voie de sortie une fois le phénomène terminé.

Si cela arrive en classe, il faut se mettre immédiatement sous les tables.
Remarque : il est important d’avoir réfléchi avec les élèves, par rapport aux propositions
du document, à ce qui est pertinent de faire en fonction de la configuration de la classe
et de l’école en lien avec le PMMS.
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 J’ai compris que…
Il arrive que des roches en profondeur se heurtent ou se cassent, provoquant un séisme.
Le lieu où ce phénomène se produit est appelé foyer. Les ondes sismiques se propagent
tout autour du foyer. L’endroit en surface qui se situe à l’horizontale du foyer est l’épicentre.
L’énergie qui libérée par le séisme est la magnitude, elle se mesure avec un sismographe,
en se basant sur l’échelle de Richter. Pour se mettre à l’abri, il est important de connaitre
et de respecter les consignes de sécurité.
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23
/
Qu’est-ce qu’une éruption volcanique ?
Comment s’en protéger ?
CAHIER P. 85
1 séance de 45 minutes
 Objectifs
– Reconnaitre les caractéristiques des deux grands types de volcans et les dangers associés.
– Comprendre comment on peut prévoir les éruptions.
– Identifier les moyens de se protéger des volcans.
 Rappels notionnels
Dans le réservoir d’un volcan, la roche en fusion qui remonte dans la cheminée est appelée
magma. Au fur et à mesure de sa remontée, il change de composition chimique au contact
de l’air. La matière qui s’échappe du volcan est alors un peu différente et prend le nom de lave.
 Corrigés
1
Faire décrire ce que l’on voit, et en déduire les risques.
DOC. 1 : la lave qui coule ressemble à un fleuve de feu, on peut imaginer qu’elle va tout
bruler sur son passage. Des jets de lave en hauteur peuvent la projeter plus loin.
DOC. 2 : des nuages de fumée et de cendres peuvent faire suffoquer, étouffer.
Le vent emmène les cendres plus loin et elles risquent d’atteindre les villages.
Remarque : les élèves peuvent peut-être connaitre d’autres risques liés aux éruptions.
Les laisser s’exprimer à ce sujet.
2
gouttes de laves : en retombant plus loin, elles peuvent bruler des personnes.
projections de débris de roches, cendres et gaz brulants toxiques : elles peuvent
asphyxier et bruler les yeux et poumons.
morceaux de roches : elles peuvent assommer.
coulées de lave brulantes : en avançant rapidement, elles détruisent tout
sur leur passage ; la vitesse de la coulée peut surprendre et piéger.
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coulée de lave
Nuage de cendres et de gaz
cratère
coulées solidifiées du cône
explosif
effusif
Kilauea
3
4
Merapi
Les volcanologues surveillent les volcans en permanence.
À l’aide de sismographes, ils détectent les petits séismes indiquant la montée
de magma. Ils prélèvent des gaz pour les analyser et savoir si une éruption
est imminente. Les satellites vérifient que le sol n’est pas déformé
par l’accumulation de magma.
– Pour lutter contre les coulées, il est possible de :
 les arroser pour les refroidir ;
 construire des barrages pour les stopper ;
 creuser des canalisations pour les détourner.
– Pour se protéger, il est recommandé de :
 respirer à travers un linge humide, pour éviter l’inspiration des gaz
toxiques et des cendres ;
 se mettre à l’abri dans un endroit sûr, où l’on peut écouter les consignes
diffusées pour organiser l’évacuation.
 J’ai compris que…
Il existe deux principaux types d’éruptions : les éruptions explosives (projections brulantes
de roches, de gaz toxiques et de cendres) et effusives (coulées de magma brulant).
Ces deux types d’éruption présentent des risques important pour les habitants des environs.
Il est important d’écouter les consignes de sécurité pour pouvoir se protéger efficacement.
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24
/
Qu’est-ce que la biodiversité ?
CAHIER P. 88
2 séances de 45 minutes
Séance 1 : activités 1 et 2
Séance 2 : activités 3 et 4 + trace écrite
 Objectifs
– Comprendre ce qu’est la biodiversité et percevoir son aspect dynamique.
 Rappels notionnels
La biodiversité recouvre 3 aspects :
– la diversité des écosystèmes ;
– la diversité des espèces au sein d’un système ;
– la diversité des individus au sein d’une même espèce.
Pour plus d’informations, l’enseignant·e pourra utilement se reporter à la définition donnée
sur le site eduscol : http://eduscol.education.fr/cid47798/la-biodiversite.html
 Corrigés
1
Conceptions initiales des élèves.
2
Plus petit
Il marche
Carapace externe
omnivore
Plus petit
Il rampe
Rien (corps mou)
végétarien
jonquille
petites
oui
arbre
grandes
(Fourmi)
(limace)
(pissenlit)
non
escargot
oiseau
(arbre)
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65

Point commun : leur morphologie (2 paires d’ailes, 2 antennes…)
Différences : leur taille, leurs couleurs, la forme des motifs sur leurs ailes…

3
pingouin

bison
bouquetin
Ce sont des animaux qui vivent dans les climats froids (climat polaire par exemple).
4
Puffin de Méditerranée

Lézard sicilien
Aigle de Bonelli
On ne retrouve pas les mêmes animaux car le climat s’est réchauffé. Les animaux
qui vivaient là il y a 19 000 ans n’étaient pas adaptés à un climat chaud : ils se sont
déplacés vers le Nord et des animaux adaptés à la chaleur sont venus vivre dans
ce milieu.
 J’ai compris que…
On appelle biodiversité la variété des êtres vivants qui peuplent un milieu de vie.
La biodiversité d’un milieu se modifie dans le temps, notamment en raison des changements
du climat : on dit que c’est un réseau dynamique.
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25
/
À quoi faut-il faire attention
quand on construit une route ?
CAHIER P. 90
2 séances :
Séance 1 (45 minutes) :
activités 1 à 4
Séance 2 (30 minutes) :
activité 5 + trace écrite
 Objectifs
– Relier les besoins de l’être humain, l’exploitation des ressources naturelles et les impacts
à prévoir et gérer.
– Éduquer au développement durable.
 Rappels notionnels
Outre les impacts évoqués dans cette fiche, la déforestation et la non prise en compte
du développement durable provoquent des collisions entre animaux et véhicules,
et d’importantes pertes de ressources alimentaires. Actuellement, 13 millions d’hectares
sont déforestés par an !
 Corrigés
1

2

3

4



L’être humain construit des routes pour se déplacer plus facilement.
Conceptions initiales des élèves.
Les 5 aspects pris en compte sont l’air, l’eau, la faune, la flore, le paysage.
Si le milieu est trop fragile, le projet est déplacé ou annulé.
Une grande partie de la forêt a été détruite et un barrage est construit sur le fleuve.
Ces travaux peuvent menacer de mort animaux et végétaux de la forêt et du fleuve,
par la pollution et la destruction de leur milieu de vie (habitat, nourriture).
Les effets positifs de la forêt : source de nourriture, de refuge, de combustibles,
de vêtements et de médicaments. Abrite une riche biodiversité et fixe le dioxyde
de carbone.
Les conséquences de la déforestation : menace pour la biodiversité, développement
des maladies infectieuses, dégradation des sols qui ne peuvent plus retenir l’eau,
diminution des ressources en eau potable et modification du climat.
Les arbres servent de refuge aux animaux, de nourriture, de combustibles,
parfois même de médicaments et ils fixent le dioxyde de carbone issu de la pollution.
Les causes de la déforestation sont l’expansion agricole (huile de palme par exemple),
l’extraction du pétrole et du gaz naturel, l’exploitation illégale du bois.
Dans cet exemple, le développement durable n’est pas pris en compte.
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67
5

Ces aménagements permettent aux animaux de ce milieu de vie de ne pas être trop
perturbés par la construction de l’autoroute et de survivre.
 J’ai compris que…
Les êtres humains aménagent le territoire afin de poursuivre le développement de la société
humaine. Ce développement doit cependant tenir compte des ressources de la planète
et ne pas mettre en danger les êtres vivants qui s’y trouvent : c’est le développement durable.
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69
Compilation des J’ai compris que…
 Version complète
1
Comment choisir une matière en fonction de ses propriétés ?
Il est possible de caractériser les matières en fonction
de leurs propriétés. Ces propriétés nous permettent de choisir
la matière adéquate selon l’utilisation que l’on souhaite en faire.
Ces caractéristiques sont par exemple la conductivité électrique
(ou l’isolation), le prix, la densité, le fait d’être attiré ou non par
un aimant, la flexibilité (ou la rigidité), l’imperméabilité (ou la
perméabilité)…
2 Comment récupérer le sel de la mer ?
Quand une matière n’est pas soluble dans l’eau, comme le sable,
on peut la récupérer par décantation.
Quand une matière est soluble dans l’eau, comme le sel, on peut
la récupérer par évaporation.
3 Comment « nettoyer » l’eau salie par l’être humain ?
On peut séparer les matières non solubles dans l’eau par filtration
ou par décantation.
Une station d’épuration « nettoie » les eaux usées après utilisation
par les êtres humains.
Le traitement des eaux usées s’effectue en plusieurs étapes
qui « nettoient » l’eau progressivement. Cependant, à la sortie
d’une station d’épuration, l’eau n’est pas toujours parfaitement
nettoyée, elle n’est pas toujours potable, elle peut contenir
des substances dissoutes et des particules très fines mauvaises
pour la santé.
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70
4
Comment produire de l’énergie
à partir de déchets biodégradables ?
La biomasse est une énergie renouvelable composée de déchets
alimentaires, agricoles et issus de stations d’épuration.
La fermentation de la biomasse permet d’obtenir du biogaz
et de l’engrais. Le biogaz peut servir pour chauffer des aliments
(gaz naturel) ou pour faire fonctionner les véhicules.
Il peut également être incinéré dans une centrale biomasse
afin de produire de la chaleur et de l’électricité.
5 Comment faire des économies d’énergie ?
Il existe des gestes simples pour économiser l’énergie à la maison : éteindre
les lampes et les autres appareils électriques quand je n’en ai pas besoin,
ne pas laisser les fenêtres ouvertes lorsque le chauffage fonctionne
(si la température de la pièce est trop élevée, je baisse le chauffage)…
Une maison bien isolée permet aussi de faire des économies d’énergie.
Il faut choisir un bon isolant thermique, plus l’épaisseur de l’isolant
est grande, plus l’isolation sera bonne.
6 Comment comparer des vitesses ?
On peut calculer la vitesse moyenne d’une personne ou d’un objet.
Pour cela, il faut mesurer le temps mis pour parcourir une certaine
distance. La vitesse s’exprime en m/s ou km/h.
Pour pouvoir comparer la vitesse d’êtres vivants ou d’objets, il faut
que les vitesses soient exprimées dans la même unité.
7 Comment un objet peut-il communiquer une information ?
L’être humain peut communiquer avec les objets techniques et peut faire
en sorte que les objets techniques communiquent entre eux. Pour cela,
il utilise souvent des signaux électriques.
Souvent, le signal est conventionnel, c’est-à-dire qu’il est connu de tous,
comme les feux tricolores.
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71
8 Que sait-on des êtres vivants qui peuplaient la Terre autrefois ?
Pour nommer un être vivant que l’on ne connait pas, on peut observer
ses caractères et utiliser une clé de détermination.
9 Y a-t-il un lien de parenté entre les êtres vivants
du passé et ceux d’aujourd’hui ?
On rassemble dans des ensembles emboités des êtres vivants actuels
et disparus, qui possèdent des caractères communs. Cet emboitement
montre des liens de parenté : les êtres vivants d’un même ensemble
sont plus proches entre eux qu’avec les êtres vivant des ensembles voisins.
Il existe une parenté entre les êtres vivants actuels et du passé.
10 Les besoins alimentaires du corps
sont-ils toujours les mêmes ?
Les besoins alimentaires du corps dépendent de l’âge et de l’activité
des personnes. Il faut adapter les apports énergétiques, et être attentif-ve
aux apports de calcium et vitamine D pour bien grandir.
11 Comment les éléments dont mon corps
a besoin lui parviennent-ils ?
Les éléments nutritifs sont apportés au corps de manière discontinue
grâce à la digestion (au moment des repas) et à la respiration (apport
de dioxygène).
Ces éléments sont transportés en continu jusqu’aux organes grâce
à la circulation du sang.
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72
12 Qu’est-ce qui change à la puberté ?
Lors de la puberté, le corps de l’enfant se transforme et devient un corps
d’adulte. Les différences physiques entre filles et garçons augmentent :
– pour les filles : la poitrine se développe, le bassin s’élargit, des poils,
de l’acné et les règles apparaissent ;
– pour les garçons : la voix devient grave, les muscles se développent,
de l’acné et des poils apparaissent.
Lors de cette période, les organes reproducteurs se développent.
13 Quels sont les différents stades
de développement de l’être humain ?
Lors d’un rapport sexuel, s’il y a rencontre entre un spermatozoïde
et un ovule, il y a fécondation : un œuf se forme. Il se divise plusieurs fois,
c’est alors un embryon. Deux mois plus tard, tous les organes se sont
développés : on parle alors de fœtus.
En général, la grossesse dure neuf mois.
Après l’accouchement, le bébé continue à grandir en taille et en poids
(on parle de croissance) et à se développer. Il devient enfant, adolescent
puis adulte.
14 Que devient la matière des êtres vivants qui sont morts ?
À partir de la matière organique d’un être vivant mort ou d’excréments,
les décomposeurs libèrent de la matière minérale. Celle-ci peut être
à nouveau utilisée par un végétal pour sa croissance.
15 Comment les animaux s’adaptent-ils à l’hiver ?
En hiver, les conditions de vie sont difficiles pour les animaux.
La nourriture est rare. Certains animaux hibernent (ils réduisent leurs
fonctions vitales au minimum), d’autres migrent (ils partent
à des endroits où les conditions de vie leur sont plus favorables).
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73
16 Comment fonctionne une essoreuse à salade ?
L’essoreuse à salade est un objet technique qui permet d’enlever l’eau
de lavage de la salade grâce au mouvement de rotation rapide du panier.
Si le panier tourne plus vite que la manivelle, c’est grâce à un système
d’engrenage contenu dans le couvercle.
17 À quoi faut-il penser pour fabriquer un objet ?
Quand on construit un objet technique, on doit tenir compte
des contraintes qui lui sont liées. On étudie aussi les propriétés
des matériaux pour choisir celui qui est le plus adapté (solidité, légèreté,
facilité de mise en forme) et on tient compte de son impact
environnemental.
19 Pourquoi fait-il nuit quand je me lève en hiver ?
La variation de la durée de la journée au cours de l’année est due
à l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre.
On distingue quatre moments remarquables : les équinoxes d’automne
et de printemps au cours desquels la durée de la journée est égale
à la durée de la nuit, le solstice d’été qui est la journée le plus longue
de l’année et le solstice d’hiver qui est la journée la plus courte de l’année.
Chaque solstice et chaque équinoxe marque le début d’une nouvelle
saison.
20 Pourquoi fait-il plus chaud en été que le reste de l’année ?
Les températures sont plus élevées en été qu’en hiver.
– En été les journées la durée des journées est plus longue,
donc le soleil chauffe plus longtemps.
– Le soleil est plus haut dans le ciel en été, les rayons du soleil
sont donc plus concentrés en été.
Les saisons sont inversées entre l’hémisphère Nord et l’hémisphère Sud.
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74
21 Pourquoi la vie est-elle possible sur Terre ?
Les conditions de vie sur Terre dépendent de la présence d’eau à l’état
liquide. La température moyenne à la surface de la Terre permet d’avoir
de l’eau à l’état liquide. C’est pour cela qu’il y a de la vie sur Terre.
La température moyenne à la surface de la Terre est de 15 °C, cela est dû à :
 La distance de la Terre par rapport au Soleil ;
 L’effet de serre sans lequel la température moyenne à la surface la Terre
serait de – 18 °C.
Attention ! Les activités humaines entrainent une augmentation
de la couche de gaz à effet de serre, ce qui risque d’augmenter
la température moyenne à la surface de la Terre et donc d’entrainer
des risques pour la planète et les êtres vivants. Il faut donc réduire
nos émissions de gaz à effet de serre.
22 Qu’est-ce qu’un séisme ? Comment s’en protéger ?
Il arrive que des roches en profondeur se heurtent ou se cassent,
provoquant un séisme. Le lieu où ce phénomène se produit
est appelé foyer. Les ondes sismiques se propagent tout autour du foyer.
L’endroit en surface qui se situe à l’horizontale du foyer est l’épicentre.
L’énergie qui libérée par le séisme est la magnitude, elle se mesure
avec un sismographe, en se basant sur l’échelle de Richter.
Pour se mettre à l’abri, il est important de connaitre et de respecter
les consignes de sécurité.
23 Qu’est-ce qu’une éruption volcanique ? Comment s’en protéger ?
Il existe deux principaux types d’éruptions : les éruptions explosives
(projections brulantes de roches, de gaz toxiques et de cendres)
et effusives (coulées de magma brulant).
Ces deux types d’éruption présentent des risques important
pour les habitants des environs. Il est important d’écouter
les consignes de sécurité pour pouvoir se protéger efficacement.
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75
24 Qu’est-ce que la biodiversité ?
On appelle biodiversité la variété des êtres vivants qui peuplent
un milieu de vie.
La biodiversité d’un milieu se modifie dans le temps, notamment en raison
des changements du climat : on dit que c’est un réseau dynamique.
25 À quoi faut-il faire attention quand on construit une route ?
Les êtres humains aménagent le territoire afin de poursuivre
le développement de la société humaine. Ce développement doit
cependant tenir compte des ressources de la planète et ne pas mettre
en danger les êtres vivants qui s’y trouvent : c’est le développement
durable.
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76
 Version « à trous »
1
Comment choisir une matière en fonction de ses propriétés ?
Il est possible de …………………….. les …………………….. en fonction
de leurs …………………….. . Ces propriétés nous permettent de choisir
la matière adéquate selon l’utilisation que l’on souhaite en faire.
Ces caractéristiques sont par exemple la conductivité électrique
(ou l’isolation), le prix, la densité, le fait d’être attiré ou non par
un aimant, la flexibilité (ou la rigidité), l’imperméabilité (ou la
perméabilité)…
2 Comment récupérer le sel de la mer ?
Quand une …………………….. n’est pas …………………….. dans
l’…………………….. , comme le sable, on peut la récupérer par
…………………….. .
Quand une matière est soluble dans l’eau, comme le sel, on peut
la récupérer par …………………….. .
3 Comment « nettoyer » l’eau salie par l’être humain ?
On peut séparer les matières non …………………….. dans l’eau
par …………………….. ou par …………………….. .
Une station d’épuration « nettoie » les eaux usées après utilisation
par les êtres humains.
Le traitement des eaux usées s’effectue en plusieurs étapes
qui « nettoient » l’eau progressivement. Cependant, à la sortie
d’une station d’épuration, l’eau n’est pas toujours parfaitement
nettoyée, elle n’est pas toujours potable, elle peut contenir
des substances dissoutes et des particules très fines mauvaises
pour la santé.
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77
4
Comment produire de l’énergie
à partir de déchets biodégradables ?
La …………………….. est une ……………………..…………………….. composée
de déchets alimentaires, agricoles et issus de stations d’épuration.
La ……………………………………….. de la biomasse permet d’obtenir
du …………………….. et de l’…………………….. . Le biogaz peut servir
pour chauffer des aliments (gaz naturel) ou pour faire fonctionner
les véhicules. Il peut également être …………………….. dans une
centrale biomasse afin de produire de la chaleur et de l’électricité.
5 Comment faire des économies d’énergie ?
Il existe des gestes simples pour économiser l’énergie à la maison : éteindre
les lampes et les autres appareils électriques quand je n’en ai pas besoin,
ne pas laisser les fenêtres ouvertes lorsque le chauffage fonctionne
(si la température de la pièce est trop élevée, je baisse le chauffage)…
Une maison bien isolée permet aussi de faire des ……………………..
…………………….. .
Il faut choisir un bon ……………………..…………………….. , plus l’……………………..
de l’isolant est grande, plus l’isolation sera bonne.
6 Comment comparer des vitesses ?
On peut calculer la …………………….. moyenne d’une personne ou d’un objet.
Pour cela, il faut mesurer le …………………….. mis pour parcourir une certaine
…………………….. . La vitesse s’exprime en m/s ou km/h.
Pour pouvoir comparer la vitesse d’êtres vivants ou d’objets, il faut
que les vitesses soient exprimées dans la même unité.
7 Comment un objet peut-il communiquer une information ?
L’être humain peut communiquer avec les …………………….. techniques
et peut faire en sorte que les objets techniques communiquent entre eux.
Pour cela, il utilise souvent des …………………….. électriques.
Souvent, le signal est …………………..……….. , c’est-à-dire qu’il est connu de
tous, comme les feux tricolores.
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78
8 Que sait-on des êtres vivants qui peuplaient la Terre autrefois ?
Pour nommer un être vivant que l’on ne connait pas, on peut observer
ses …………………….. et utiliser une ……………………..…………………….. .
9 Y a-t-il un lien de parenté entre les êtres vivants
du passé et ceux d’aujourd’hui ?
On rassemble dans des ……………………..…………………….. des ……………………..…..
actuels et disparus , qui possèdent des ……………………..…………………….. .
Cet emboitement montre des liens de parenté : les êtres vivants
d’un même ensemble sont plus …………………….. entre eux qu’avec
les êtres vivant des ensembles voisins. Il existe une ……………………..
entre les êtres vivants …………………….. et du …………………….. .
10 Les besoins alimentaires du corps
sont-ils toujours les mêmes ?
Les …………………….. alimentaires du corps dépendent de l’……………………..
et de l’…………………….. des personnes. Il faut adapter les ……………………..
…………………….. , et être attentif-ve aux apports de ……………………..
et ……………………….. pour bien grandir.
11 Comment les éléments dont mon corps
a besoin lui parviennent-ils ?
Les ……………………..…………………….. sont apportés au corps de manière
discontinue grâce à la …………………….. (au moment des …………………….. ) et à
la …………………….. (apport de ……………………..).
Ces éléments sont transportés en continu jusqu’aux organes grâce
à la …………………….. du …………………….. .
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79
12 Qu’est-ce qui change à la puberté ?
Lors de la …………………….. , le …………………….. de l’enfant se transforme
et devient un corps d’adulte. Les …………………….. physiques entre filles
et garçons augmentent :
– pour les filles : la poitrine se développe, le bassin s’élargit, des poils,
de l’acné et les règles apparaissent ;
– pour les garçons : la voix devient grave, les muscles se développent,
de l’acné et des poils apparaissent.
Lors de cette période, les ……………………..…………………….. se développent.
13 Quels sont les différents stades
de développement de l’être humain ?
Lors d’un rapport sexuel, s’il y a rencontre entre un …………….……………..
et un …………………….. , il y a …………………….. : un …………………….. se forme.
Il se divise plusieurs fois, c’est alors un …………………….. . Deux mois plus tard,
tous les organes se sont développés : on parle alors de …………………….. .
En général, la grossesse dure neuf mois.
Après l’accouchement, le bébé continue à grandir en taille et en poids
(on parle de ……………………..) et à se développer. Il devient enfant,
adolescent puis adulte.
14 Que devient la matière des êtres vivants qui sont morts ?
À partir de la ……………………..…………………….. d’un être vivant mort
ou d’excréments, les ………………………….. libèrent de la ……………………..
…………………….. . Celle-ci peut être à nouveau utilisée par un ……………………..
pour sa croissance.
15 Comment les animaux s’adaptent-ils à l’hiver ?
En …………………….. , les …………………….. de vie sont difficiles pour
les animaux. La …………………….. est rare. Certains animaux hibernent
(ils réduisent leurs fonctions vitales au minimum), d’autres migrent
(ils partent à des endroits où les conditions de vie leur sont plus favorables).
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16 Comment fonctionne une essoreuse à salade ?
L’essoreuse à salade est un ……………………..…………………….. qui permet
d’enlever l’eau de lavage de la salade grâce au mouvement
de …………………….. rapide du panier.
Si le panier tourne plus vite que la manivelle, c’est grâce à un système
d’…………………….. contenu dans le couvercle.
17 À quoi faut-il penser pour fabriquer un objet ?
Quand on construit un objet technique, on doit tenir compte
des …………………….. qui lui sont liées. On étudie aussi les ……………………..
…………………….. pour choisir celui qui est le plus adapté (solidité, légèreté,
facilité de mise en forme) et on tient compte de son ……………………..
……………….……………….…….. .
19 Pourquoi fait-il nuit quand je me lève en hiver ?
La …………………….. de la durée de la journée au cours de l’année est due
à l’…………………….. de l’……………………..…………………….. de la Terre.
On distingue quatre moments remarquables : les …………………….. d’automne
et de printemps au cours desquels la durée de la journée est égale
à la durée de la nuit, le …………………….. d’été qui est la journée
le plus longue de l’année et le solstice d’hiver qui est la journée la plus
courte de l’année. Chaque solstice et chaque équinoxe marque le début
d’une nouvelle …………………….. .
20 Pourquoi fait-il plus chaud en été que le reste de l’année ?
Les …………………….. sont plus élevées en …………………….. qu’en
…………………….. .
– En été les journées la ……………………..…………………….. est plus longue,
donc le soleil chauffe plus longtemps.
– Le …………………….. est plus …………………….. dans le ciel en été, les rayons du
soleil sont donc plus concentrés en été.
Les saisons sont inversées entre l’hémisphère Nord et l’hémisphère Sud.
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21 Pourquoi la vie est-elle possible sur Terre ?
Les conditions de vie sur Terre dépendent de la présence d’eau à l’état
liquide. La …………………….. moyenne à la surface de la Terre permet d’avoir
de l’eau à l’état …………………….. . C’est pour cela qu’il y a de la vie sur Terre.
La température moyenne à la surface de la Terre est de 15 °C, cela est dû à :
 La distance de la Terre par rapport au Soleil ;
 L’……………………..…………………….. sans qui la température moyenne à la
surface la Terre serait de – 18 °C.
Attention ! Les activités humaines entrainent une augmentation
de la couche de gaz à effet de serre, ce qui risque d’augmenter
la température moyenne à la surface de la Terre et donc d’entrainer
des risques pour la planète et les êtres vivants. Il faut donc réduire
nos émissions de gaz à effet de serre.
22 Qu’est-ce qu’un séisme ? Comment s’en protéger ?
Il arrive que des roches en profondeur se heurtent ou se cassent,
provoquant un séisme. Le lieu où ce phénomène se produit
est appelé …………………….. . Les ……………………..…………………….. se propagent
tout autour du foyer. L’endroit en surface qui se situe à l’horizontale
du foyer est l’…………………….. . L’énergie qui libérée par le séisme
est la …………………….. , elle se mesure avec un …………………….. ,
en se basant sur l’……………………..…………………….. .
Pour se mettre à l’abri, il est important de connaitre et de respecter
les ……………………..…………………….. .
23 Qu’est-ce qu’une éruption volcanique ? Comment s’en protéger ?
Il existe deux principaux types d’…………………….. : les éruptions
…………………….. (projections brulantes de roches, de gaz toxiques
et de cendres) et …………………….. (coulées de magma brulant).
Ces deux types d’éruption présentent des risques important
pour les habitants des environs. Il est important d’écouter les
……………………..…………………….. pour pouvoir ………..……………….. efficacement.
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24 Qu’est-ce que la biodiversité ?
On appelle …………………….. la …………………….. des êtres vivants qui peuplent
un ……………………..…………………….. .
La biodiversité d’un milieu se modifie dans le temps, notamment en raison
des changements du climat : on dit que c’est un …………………………………….. .
25 À quoi faut-il faire attention quand on construit une route ?
Les êtres humains …………………….. le territoire afin de poursuivre
le développement de la société humaine. Ce développement doit
cependant tenir compte des …………………….. de la planète et ne pas mettre
en danger les ……………………..…………………….. qui s’y trouvent : c’est
le ……………………..…………………….. .
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TABLE DES ILLUSTRATIONS
3 hg © Sanovia
3 hd © Patryssia / Fotolia
3 bg © James L. Amos / National Geographic / Getty
3 bd © NASA / GSFC / SPL / Cosmos
10 © La Baleine / DR
10 © Frédéric Hanoteau
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25 -3 © Frédéric Hanoteau
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26 bg ph © H Richter / Age Fotostock
26 bm, bd ph © iStock
40 g ph © Mona Lisa / Look at Sciences
40 m ph © Laurent Douek / Look at Sciences
40 d ph © Medical Body Scans / BSIP
45 © Frédéric Hanoteau
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66 hm © Michel Olive / MCC – DRAC / SRA PACA
66 hd © Luc Vanrell / MCC – DRAC / SRA PACA
66 bg ph © Jean-Luc Guet / Biosphoto
66 bm ph © G. Prola / Panda Photo / Biosphoto
66 bd ph © Markus Varesvuo / Biosphoto
68 h ph © Cyril Ruoso / Biosphoto
68 m ph © Dominique Delfino / Biosphoto
Illustrations : Sophie Beaujard, Domino, Jérôme Blondel