GUIDE PEDA SCIENCES CE2

Le∑ Atelier∑ Hachette présentent :
Sciences
expérimentales et technologie
Guide pédagogique
Sous la direction de
Jack GUICHARD
Professeur des Universités,
IUFM de PARIS
Lucien DAVID
Inspecteur de l’Éducation nationale
Marie-Christine DECOURCHELLE
Conseillère pédagogique
Françoise GUICHARD
Professeur à l’IUFM de Versailles
Maryse LEMAIRE
Conseillère pédagogique
La
Préhistoire
•
L’Antiquité
•
Le Moyen Âge • Regards sur le
monde • Les paysages européens
• Les paysages français
Responsable de projet : Stéphanie-Paule SAÏSSE
Secrétaire d’édition : Delphine DEVEAUX
Création de la maquette intérieure : Valérie GOUSSOT
Création de la maquette de couverture : Laurent CARRÉ
Illustration de la couverture : Alain BOYER
Exécution de la couverture : MÉDIAMAX
Mise en pages : TYPO-VIRGULE
ISBN : 2 01 11 6369 2
© HACHETTE LIVRE 2004, 43, quai de Grenelle, 75905 Paris Cedex 15.
Tous droits de traduction, de reproduction et d’adaptation réservés pour tous pays.
Le Code de la propriété intellectuelle n’autorisant, aux termes des articles L. 122-4 et L. 122-5, d’une part, que les « copies de reproductions
strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective », et, d’autre part, que « les analyses et les courtes
citations » dans un but d’exemple et d’illustration, « toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle, faite sans le consentement
de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite ».
Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, sans autorisation de l’éditeur ou du Centre français de l’exploitation
du droit de copie (20, rue des Grands-Augustins, 75006 Paris), constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants
du Code pénal.
2
Avant-propos
qui n’ont pas été formés en sciences, de mener cet
enseignement, le guide propose des fiches de préparation précises et documentées, des informations scientifiques simples, les représentations et les obstacles à
surmonter et de la documentation pour en savoir
plus…
Ce guide induit une démarche active de découverte
des sciences et des techniques en partant de situations
de questionnement, passant par des mises en situation
d’observation ou d’expérimentation jusqu’aux savoirs
de base à retenir.
Selon qu’il s’agit d’activités de recherche faisant appel
à l’expérience, à l’observation directe ou à la recherche
documentaire, les rubriques varient. Mais dans tous les
cas, elles font appel à des écrits personnels de l’élève
et à des écrits collectifs validés par l’enseignant qui
prennent alors le statut de savoirs.
« Les Ateliers Sciences » constituent une collection
d’utilisation simple, destinée en particulier aux enseignants qui ne sont pas scientifiques et n’ont pas
l’habitude de faire des sciences !
En suivant les indications du Guide pédagogique, tout
enseignant peut mener facilement chaque séquence
de sciences ou de technologie. Ces séquences correspondent à la logique des programmes, en associant
la découverte des sciences et des techniques et la
maîtrise de la langue.
◗ En quoi cette collection
répond-elle aux programmes
2002 pour l’école élémentaire ?
Les auteurs de cette collection sont des enseignantsformateurs du premier degré, dont un membre du
groupe d’experts qui a participé à l’élaboration des
nouveaux programmes.
◗ La structure d’une leçon
Chaque leçon comprend des activités qui permettent à
l’élève :
• d’atteindre les compétences exigées par les programmes en sciences et technologie, « avoir compris
et retenu » des savoirs de base et « être capable de »
mettre en œuvre des démarches scientifiques ;
• de lier les découvertes en sciences à des activités
d’écriture et de lecture dans le cadre des ateliers exigés
par les programmes en « maîtrise de la langue ».
Dans le manuel, chaque chapitre est construit en
double page, avec des encadrés de couleur et toujours
les mêmes rubriques :
– « J’observe »
Les élèves, motivés par un questionnement, sont actifs.
À partir d’une ou plusieurs photographies montrant
des phénomènes ou des objets qui correspondent à
une réalité concrète, ils enquêtent et cherchent des
indices pour résoudre une situation problème.
• Comment se forme la glace ?
• Qu’y a-t-il dans une fleur ?
• Peut-on quitter son ombre ?
• Comment transmettre un mouvement ?
L’objectif est de susciter la curiosité des élèves et de
les inciter à chercher des réponses aux questions
qu’ils se posent ou que l’enseignant leur pose.
◗ Le livre est un manuel
de référence pour l’élève
Le manuel induit directement, par la structure de
chacun de ses chapitres, la démarche scientifique
préconisée par les programmes : photographies induisant le questionnement, propositions d’expériences et
d’observations, textes à lire pour comprendre ou pour
ouvrir le sujet, savoirs de référence…
Attractif par ses propositions d’expériences présentées
par des schémas réalistes et ses documents photographiques de qualité, le manuel rassemble aussi des textes
à lire dans le cadre des ateliers de lecture scientifique
prévus par les programmes. Ces textes permettent
d’apporter des éléments nécessaires à la démarche scientifique, et de fournir une ouverture des sciences vers l’art
et la littérature.
– « Je lis »
Les différents supports sont illustrés par des photographies ou des schémas attractifs.
• Écrits scientifiques : compte rendu d’expérience,
fiche technique…
• Écrits littéraires : narratifs, informatifs, poétiques…
• Reproduction de tableau.
L’objectif est de compléter, par la lecture, les activités
de recherche et d’investigation.
– « Je comprends »
L’élève peut, suivant les cas :
• réaliser une expérience selon un protocole décrit ;
• effectuer une analyse critique d’une expérience décrite ;
• effectuer une analyse critique d’un schéma ou d’une
photographie.
L’objectif est de structurer les connaissances acquises
et de les présenter dans un cadre pour une mise en
mémoire : « avoir compris et retenu ».
◗ Pourquoi ce guide
pédagogique ?
Les nouveaux programmes représentent une obligation
d’enseignement et une augmentation significative du
volume horaire en sciences (3 heures par semaine en
moyenne comprenant un atelier de lecture documentaire). Afin de permettre aux enseignants, même à ceux
3
– « Sur ton carnet de chercheur »
L’élève peut travailler en autonomie ou avec de l’aide.
Les différentes activités proposées sont en cohérence
avec celles qui ont été développées lors de la séquence.
L’objectif est de donner aux élèves des occasions
supplémentaires d’observer, d’expérimenter, de se
documenter et de dessiner en se constituant ainsi une
trace écrite personnelle.
qu’il dessine ce qu’il observe (avec une aide) ou qu’il
écrive les résultats de son expérience. Ce carnet
correspond à l’esprit des nouveaux programmes, en
fournissant aux enfants un support construit qui les
aide à s’habituer à l’utilisation d’un carnet d’expériences
et d’observations.
Pour le maître, le carnet est un outil qui facilite la mise
en œuvre des nouveaux programmes. Il accompagne
la démarche de chaque élève : il lui permet de
conserver des traces personnelles de ses découvertes.
Les situations proposées incitent à développer le
questionnement et à mettre en œuvre des démarches
d’investigation scientifique.
– « Étonnant ! »
Il s’agit d’un texte court et anecdotique dont les élèves
auront plaisir à mémoriser le contenu pour étonner, à
leur tour, amis ou parents !
– « Vocabulaire »
Cette rubrique permet de trouver immédiatement les
définitions de nouveaux termes afin d’enrichir progressivement le vocabulaire scientifique des élèves.
Les élèves écrivent dans leur carnet leurs interrogations, leurs hypothèses, les résultats de leurs recherches,
de leurs observations, de leurs expériences, ainsi que
leurs interprétations. À ce niveau, le maître assure un
rôle régulateur et le manuel sert de référence.
◗ Pourquoi un Carnet
Dans le cadre de la maîtrise de la langue, le carnet initie
les élèves à différentes formes d’écrits instrumentaux
et d’investigation : explications, descriptions d’expériences ou d’observations, argumentations, modes
d’emploi, comptes rendus, recherches dans un document, enquêtes…
de chercheur ?
Le manuel est accompagné d’un carnet d’expériences
et d’observations dit Carnet de chercheur. Il incite
l’élève à observer et à manipuler grâce à des textes et
des schémas. De la place est laissée à l’enfant pour
4
Démarche générale d’une séquence
◗ Problématisation (séance 1)
• Observations guidées : explorations systématiques
(au cours d’une sortie, par exemple) pour répondre à
des questions.
• Observations avec ou sans instruments : loupe,
jumelles, instruments de mesure…
• Observations continues, prolongées (exemple :
croissance d’une plante, d’un animal), en prenant
des repères et des mesures.
• Observations avec croquis. Elles permettent de focaliser l’attention et de formuler les perceptions autrement que par le langage oral.
• Observations directes ou sur des documents de substitution, ou les deux.
• Situation déclenchante.
• Recueil des représentations initiales (dessins, textes,
faire raconter).
• Confrontation des représentations.
• Formulation d’un problème à résoudre, d’une question
scientifique.
• Hypothèses (formulées de la manière la plus précise
possible), arguments.
◗ Investigation (séance 2)
• Élaboration de protocoles d’expérimentation, manipulation, recueil des résultats.
• Observations.
• Documentation.
Ces activités, à mener avec rigueur, ne se font pas les
unes après les autres, mais sont complémentaires.
Documentation
Le document (image et/ou texte) permet :
• la description de la réalité invisible (microscopique,
intérieur du corps…) ;
• la représentation simplifiée ou schématisée ;
• la présentation d’explications.
Expérimentation
• L’élève peut réaliser une expérience qu’il a lui-même
conçue.
• L’élève peut réaliser une expérience selon un protocole proposé.
• L’élève peut observer une expérience réalisée par le
maître (en fonction du caractère dangereux).
• L’élève peut étudier une expérience décrite (pour en
tirer une conclusion).
• L’élève peut effectuer une analyse critique d’un protocole expérimental.
◗ Structuration (séances 2 et 3)
• Analyse des résultats, interprétation, mise en relation
des résultats obtenus avec l’hypothèse de départ.
• Conclusion, connaissances scientifiques construites.
• Généralisation éventuelle.
• Traces écrites pour mémoriser, communiquer (séance 3 et Carnet de chercheur).
◗ Évaluation (séance 4)
• Évolution des représentations initiales en fin de
séquence : confronter, après apprentissage, les
connaissances initiales personnelles au savoir scientifique construit.
• Transfert (réinvestissements dans d’autres situations).
Observations
• Observations libres au cours de recherches (descriptions, acquisitions de savoirs).
5
Tableau de répartition du programme
selon les niveaux
CE2
CM1
CM2
1. La matière
– États et changements d’état de
l’eau.
– Mélanges et solutions.
– Plan horizontal, vertical :
intérêt dans quelques dispositifs
techniques.
– L’air, son caractère pesant.
2. Unité et diversité du monde
vivant
– Les stades du développement
d’un être vivant (animal et
végétal).
– Reproduction végétale : de la
fleur au fruit.
– Reproduction non sexuée
(bouturage…).
– Les divers modes de
reproduction (animale).
– Les conditions de
développement des végétaux.
– Notion d’espèce.
– Des traces de l’évolution des
êtres vivants (quelques fossiles
typiques).
– Grandes étapes de l’histoire de
la Terre ; notion d’évolution des
êtres vivants.
3. Éducation à l’environnement
– Approche écologique à partir
de l’environnement proche
(exemple de la forêt et de la
ville).
– Rôle et place des êtres vivants.
– Notions de chaîne et de
réseaux alimentaires.
– Adaptation des êtres vivants
aux conditions du milieu
(approche systémique de
l’environnement).
– Trajet et transformations de
l’eau dans la nature.
– La qualité de l’eau.
– Pollution et épuration des eaux.
4. Le corps humain et
l’éducation à la santé
– Les mouvements corporels
(fonctionnement des articulations
et des muscles).
– Sexualité et reproduction des
humains (avant la naissance).
– Conséquences à court et à long
termes de notre hygiène ; actions
bénéfiques ou nocives de nos
comportements.
– Première approche des fonctions
de nutrition.
– Appareil digestif.
– Respiration et circulation.
– Principes simples de secourisme.
5. L’énergie
– Exemples simples de sources
d’énergie utilisables.
– Consommation et économie
d’énergie.
– Notions sur le chauffage solaire.
6. Le ciel et la Terre
– La lumière et les ombres.
– Le mouvement apparent du
Soleil.
– Les points cardinaux et la
boussole.
– La rotation de la Terre sur
elle-même et ses conséquences.
– La durée du jour et son évolution
au cours des saisons.
7. Le monde construit par l’homme
– Circuits électriques alimentés
par des piles.
– Principes élémentaires de
sécurité électrique.
– Objets mécaniques ;
transmission de mouvements.
– Conducteurs et isolants.
– Quelques montages en série et
en dérivation.
– Leviers et balances ;
équilibres.
8. Informatique (TIC)
– Approche des principales
fonctions des micro-ordinateurs.
– Utilisation raisonnée d’un
ordinateur et de quelques
logiciels.
6
– Le système solaire et l’Univers.
– Mesure des durées, unités.
– Manifestations de l’activité de
la Terre (volcans, séismes).
– Brevet d’informatique et
d’Internet (B2I).
Sommaire général
Guide
Avant-propos
Démarche générale d’une séquence
Tableau de répartition du programme selon les niveaux
LA MATIÈRE
États et changements d’état de l’eau
Manuel
3
5
6
11
1. L’eau est-elle toujours liquide ?
13
6-7
2. Que deviennent les gouttes d’eau ?
15
8-9
3. Comment se forme la glace ?
17
10-11
20
Mélanges et solutions
4. Est-ce que tout se mélange avec de l’eau ?
21
12-13
5. Est-ce que tous les liquides se mélangent ?
24
14-15
Zoom sur… Il ne faut pas tout mélanger !
25
16-17
UNITÉ ET DIVERSITÉ DU MONDE VIVANT
La vie et la croissance de l’arbre
27
Zoom sur… Les saisons d’un arbre
29
18-19
6. Comment vit un arbre ?
30
20-21
7. Qu’y a-t-il dans les bourgeons ?
30
22-23
Zoom sur… Les bourgeons du lilas au printemps
31
24-25
8. Comment les arbres grandissent-ils ?
32
26-27
34
De la fleur au fruit
9. Qu’y a-t-il dans une fleur ?
35
28-29
10. Comment se forment les fruits ?
36
30-31
38
La reproduction asexuée des végétaux
11. Les plantes peuvent-elles se reproduire sans graines ?
40
32-33
Zoom sur… Une année de la vie de la jacinthe
40
34-35
12. Comment obtenir plusieurs plantes à partir d’une seule ?
41
36-37
42
La croissance des animaux
13. Comment peuvent-ils grandir ?
44
38-39
14. Qu’est devenue la chenille ?
45
40-41
Zoom sur… Les métamorphoses du têtard
46
42-43
15. Protègent-ils leurs petits ?
46
44-45
ÉDUCATION À L’ENVIRONNEMENT
Étude d’un milieu
49
16. Qui vit dans la forêt ?
50
46-47
17. Qui vit dans nos maisons ?
50
48-49
8
Guide
LE CORPS HUMAIN ET L’ÉDUCATION À LA SANTÉ
Les mouvements du corps
Manuel
51
Zoom sur… Le squelette et les muscles
52
50-51
18. Comment bouge le corps ?
53
52-53
19. Comment fonctionnent les muscles ?
54
54-55
LE CIEL ET LA TERRE
Ombres et lumière
57
20. Pas d’ombre sans lumière ?
58
56-57
21. Peut-on quitter son ombre ?
58
58-59
60
Le jour et la nuit
22. Qui tourne, le Soleil ou la Terre ?
61
60-61
23. Quelle heure est-il ?
62
62-63
Zoom sur… Les fuseaux horaires
63
64-65
LE MONDE CONSTRUIT PAR L’HOMME
Les circuits électriques
64
24. À quoi sert la pile ?
65
66-67
25. Comment s’allume l’ampoule ?
66
68-69
68
Transmission du mouvement
26. Comment tournent les roues ?
69
70-71
27. Comment transmettre un mouvement ?
69
72-73
INFORMATIQUE (TIC)
L’ordinateur
71
28. À quoi servent les ordinateurs ?
72
74-75
Zoom sur… Une recherche sur Internet
73
76-77
ÉDUCATION À LA SÉCURITÉ
La sécurité
74
Zoom sur… La sécurité et les bons réflexes
74
75
Ressources bibliographiques et multimédia
9
78-79
La matière
États et changements d’état de l’eau
PAGES 6-11
DU MANUEL
RÉFÉRENCES AUX PROGRAMMES
◗ Compétences
◗ Compétences en sciences
« maîtrise de la langue »
et technologie
> Parler en sciences
> Être capable de
• Utiliser le lexique spécifique des sciences.
• Formuler des questions pertinentes.
• Participer activement à un débat argumenté.
• Utiliser à bon escient les connecteurs logiques dans
le cadre d’un raisonnement rigoureux.
• Poser des questions précises et cohérentes à propos
d’une situation d’observation ou d’expérience.
• Imaginer et réaliser un dispositif expérimental
susceptible de répondre aux questions que l’on se
pose, en s’appuyant sur des observations, des
mesures appropriées ou un schéma. Par exemple,
mettre en évidence que le mélange intime de glace
et d’eau à l’état liquide est à zéro degré (0 °C). Dire
« degré Celsius ».
> Lire en sciences
• Lire et comprendre un ouvrage documentaire.
• Traiter une information complexe comprenant du
texte, des images, des schémas, des tableaux…
• Chercher et se documenter au moyen d’un produit
multimédia (CD-Rom, DVD-Rom, site Internet, base
de données).
• Montrer expérimentalement que la masse se conserve
au cours de cette transformation.
• Utiliser des instruments de mesure : le thermomètre,
la balance.
> Écrire en sciences
• Prendre des notes lors d’une observation, d’une
expérience, d’une enquête ou d’une visite.
• Rédiger, à l’aide du maître, un compte rendu d’expérience ou d’observation (texte à statut scientifique).
• Tenir un carnet d’expériences et d’observations.
• Rédiger un texte pour communiquer des connaissances
(texte à statut documentaire).
• Produire, créer, modifier et exploiter un document à
l’aide d’un logiciel de traitement de texte.
• Communiquer à l’aide d’une messagerie électronique.
• Recommencer une expérience en ne modifiant qu’un
seul facteur par rapport à l’expérience précédente.
• Mettre en relation des données, en faire une représentation schématique et l’interpréter.
• Mettre en relation des observations réalisées en classe et des savoirs que l’on trouve dans une documentation.
• Participer à la préparation d’une enquête ou d’une
visite en élaborant un protocole d’observation ou un
questionnaire.
• Rédiger un compte rendu intégrant schéma d’expérience ou dessin d’observation et le communiquer.
◗ Liens avec d’autres disciplines
ou parties du programme
• Tenir un carnet d’expériences et d’observations.
> Géographie (océans et continents, climats)
• Produire, créer, modifier un document à l’aide d’un
logiciel de traitement de texte.
• Effectuer une recherche dans un atlas (imprimé ou
numérique).
• Situer quelques grands glaciers français (Alpes ou
Pyrénées) et observer les cours d’eau qui en découlent.
• Situer les zones froides du globe.
• Observer des photographies (iceberg, banquise,
igloo, brise-glace…).
> Avoir compris et retenu
• Les caractéristiques des états de l’eau : liquide, solide, gazeux.
• L’eau passe de l’état liquide à l’état gazeux par évaporation.
> Maîtrise de la langue et littérature
• L’eau passe de l’état gazeux à l’état liquide par
condensation.
• Rechercher en BCD ou à la médiathèque une sélection d’ouvrages de la littérature de jeunesse qui se
déroulent dans ces régions. Par exemple, Samik (un
jeune Inuit) et l’Ours blanc, d’Emmanuel Cerisier,
collection « Archimède », École des loisirs, mars 2002.
• Effectuer une recherche documentaire.
• Élaborer un résumé.
• Présenter une exposition avec des photographies
légendées illustrant ces régions.
• La vapeur d’eau présente dans l’air ambiant, état
gazeux de l’eau, est imperceptible à nos sens.
• L’eau passe de l’état liquide à l’état solide par solidification.
• L’eau passe de l’état solide à l’état liquide par fusion.
• La conservation de la matière dans les changements
d’état de l’eau.
11
I N F O R M AT I O N S P O U R L ’ E N S E I G N A N T
◗ Informations scientifiques
donc une erreur de dire qu’on voit la « vapeur » lorsqu’on
observe le « nuage » au-dessus de l’eau qui bout.
Ce qu’on voit, ce sont de minuscules gouttelettes.
L’eau est toujours présente, on peut s’en rendre compte en condensant à nouveau la vapeur en liquide sur
un objet quelconque.
Les nuages ne sont pas de la vapeur d’eau mais des
millions de très fines gouttelettes d’eau ou de cristaux
de glace en suspension dans l’air. La brume et le
brouillard, à proximité du sol, sont des phénomènes
identiques. Lorsque le nuage refroidit, les gouttelettes
tombent en pluie quand la condensation est assez
forte. Les averses les plus violentes se produisent dans
les pays chauds : les pluies sont diluviennes.
En altitude, certains nuages sont formés de minuscules
cristaux de glace (page 11). Les cristaux, en suspension
dans l’air, se rejoignent pour former des flocons de
neige. La neige n’est pas de la pluie gelée. Lorsque la
pluie gèle, elle tombe en gouttes de glace : la grêle.
Une transformation identique, de l’eau liquide à la
vapeur d’eau, mais plus rapide, a lieu lors de l’ébullition de l’eau : l’eau liquide se transforme en gaz.
L’ébullition de l’eau pure a toujours lieu à une température de 100 °C sous pression normale. Dans le cas de
l’ébullition, la manipulation doit être conduite par
l’enseignant (chapitre 2).
Remarques :
• La vitesse d’évaporation est fonction de la pression
atmosphérique, mais ce n’est pas accessible à des
élèves de CE2.
• En altitude, la pression atmosphérique est plus faible
qu’au niveau de la mer et la température d’ébullition
de l’eau est inférieure à 100 °C : la cuisson des
aliments est plus difficile.
• Au contraire, plus la pression augmente, plus la
température d’ébullition augmente. La cuisson des
aliments est plus rapide dans un autocuiseur (cocotte-minute) car la pression intérieure, supérieure à la
pression atmosphérique, entraîne une température
d’ébullition supérieure à 100 °C.
• Il est impossible de mesurer la température de la
vapeur, car, si on essayait de l’enfermer, il y aurait
explosion. Voir le rôle de la soupape tournante de
l’autocuiseur qui permet de faire « tomber » la
pression.
• La vitesse d’évaporation d’un liquide est aussi fonction
de sa nature : l’alcool s’évapore plus vite que l’eau.
La transformation de la vapeur d’eau en eau liquide se
nomme la condensation. C’est le froid qui permet la
condensation (pages 7, 8 et 9).
et techniques
> Les trois états de l’eau
« État : condition particulière dans laquelle se trouve
un corps » (Dictionnaire Hachette).
Les caractéristiques des trois états de l’eau sont à relier
aux notions d’ordre et de désordre au niveau atomique.
Dans une goutte d’eau, il y a des milliards de molécules
invisibles au microscope.
On peut comparer une molécule d’eau à une tête de
Mickey (H2O) :
• un volume d’oxygène, le gros rond du visage, O ;
• deux volumes d’hydrogène, les deux grandes oreilles,
H2.
Dans l’état liquide, les molécules, en agitation incessante, restent les unes contre les autres de façon désordonnée, ce qui explique la fluidité de la matière.
Au contraire, dans l’état solide, les molécules
s’ordonnent dans l’espace de façon très contraignante :
chaque atome d’oxygène d’une molécule d’eau doit
être aligné avec les atomes d’hydrogène dans la même
direction que la liaison oxygène-hydrogène de la
molécule voisine. C’est ce qui explique que la glace
occupe un volume plus grand que l’eau liquide où les
molécules d’eau sont désordonnées. Cette contrainte
ne peut être totalement respectée, l’ordonnancement
n’est pas totalement compact, ce qui explique l’état
cristallisé de la matière.
À la surface horizontale de l’eau liquide, les molécules
ont tendance à se tenir serrées les unes contre les
autres. Ce phénomène, appelé tension superficielle,
permet par exemple de faire flotter une petite aiguille
sur l’eau : l’aiguille est soutenue par les molécules qui
forment comme une membrane très mince à la
surface. Cette tension permet aussi au gerris (araignée
d’eau) d’évoluer sans peine sur l’eau.
Dans l’état gazeux, les molécules, très dispersées,
occupent un très grand espace. La fluidité est encore
plus grande que dans l’état liquide.
> La condensation et l’évaporation
(Chapitre 2, manuel pages 8 et 9)
La transformation de l’eau liquide en vapeur d’eau se
nomme l’évaporation (page 8).
C’est un phénomène de surface qui se produit à toutes
les températures et qui dépend de plusieurs paramètres
(chaleur, surface de contact avec l’air, agitation, vent)
(page 9). Le soleil contribue à ce phénomène en
réchauffant l’air qui peut absorber beaucoup d’humidité, mais l’eau s’évapore aussi lorsque l’air est sec et froid.
Même la neige et la glace s’évaporent. Plus la température est élevée, plus l’évaporation est rapide (page 9).
Évaporation et condensation sont les deux changements d’état de l’eau qui permettent la récupération
d’eau douce à partir d’eau salée (page 9).
La vapeur d’eau est un gaz invisible dans l’air (page 8).
Tout comme l’air, elle est incolore et inodore. C’est
> La fusion et la solidification
(Chapitre 3, manuel pages 10 et 11)
La transformation de l’eau liquide en glace s’appelle
la solidification (page 11).
La transformation de la glace en eau liquide s’appelle
la fusion (page 11).
12
dans l’océan Arctique. La plupart finissent par fondre,
mais quelques-uns gagnent l’océan Atlantique. C’est
un de ceux-là qui, en 1912, a fait sombrer le paquebot
Titanic.
La température de fusion de la glace est 0 °C. Cette
température est celle qui se maintient tout le temps de
la transformation. La fusion de la glace commence à
0 °C et se termine à 0 °C. Quelle que soit la température de l’eau dans laquelle on place la glace, la température de fusion est 0 °C. L’eau est liquide au-dessus de 0 °C
: il faut fournir de la chaleur pour que la glace fonde.
L’eau est solide au-dessous de 0 °C.
En classe, il y a deux façons de transformer l’eau liquide en glace :
• utiliser le compartiment à glace d’un réfrigérateur de
l’école ou un congélateur ;
• utiliser un mélange réfrigérant composé d’environ 1/4
de gros sel pour 3/4 de glace pilée (environ – 15 °C).
Le sel abaisse la température de fusion de la glace,
d’où son utilisation sur les routes verglacées en hiver.
Attention : si on réalise l’expérience du mélange eauglace en utilisant des glaçons, il faut veiller à ce que
l’eau et la glace soient longuement mélangées et que,
lorsqu’on plonge le thermomètre, l’eau liquide et la
glace soient encore visibles.
Lors de la fusion de l’eau, le volume de l’eau diminue,
mais la masse ne change pas.
Lors de la solidification de l’eau, le volume augmente,
mais la masse ne change pas.
◗ Représentations des élèves
et obstacles à prendre
en compte
L’infiniment petit n’est pas accessible aux élèves de
cet âge, mais il est important de leur faire remarquer
que la forme régulière des cristaux tient à un ordre
microscopique au niveau des molécules.
Diverses photographies de cristaux vus au microscope
électronique aideront à une bonne représentation de
cet ordre.
Pour aider à la compréhension du phénomène, la
présentation aux élèves peut se faire en parlant de
« grains de matière » qui se serrent ou se séparent.
Les changements d’état de l’eau peuvent être représentés par le schéma suivant. La notion de réversibilité apparaît clairement à sa lecture.
Gaz
Su
bl
im
Co
ati
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on
en
ati
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ris
Co
po
Va
> Glaciers et icebergs
(page 11 « Sur ton carnet de chercheur »)
L’Antarctique, près du pôle Sud, est un continent
entièrement couvert de glaciers.
L’Arctique, près du pôle Nord, est une mer gelée : la
banquise.
Les icebergs, qui sont formés d’eau douce (glaciers
ayant glissé dans la mer), mettent plus de temps à fondre
que les morceaux de banquise, formés d’eau salée.
Le sel ajouté à la glace abaisse son temps de fusion.
On observe deux sortes d’icebergs :
• Les icebergs de l’Antarctique, plats, très hauts et très
grands. « En novembre 2003, une tempête a cassé en deux
un iceberg géant. C’était sans doute le plus grand du
monde : 170 km de long. Sa cassure a été observée par
un satellite qui observait le pôle Sud. » (d’après Le
Petit Quotidien n° 1358 du jeudi 13 novembre 2003.)
• Les icebergs de l’Arctique, aux formes plus variées,
découpés par les vents et la mer.
Chaque année, des milliers d’icebergs se détachent
des glaciers du Canada et du Groenland et tombent
Solidification
Solide
Fusion
Liquide
La mise en place de situations d’apprentissage sur les
changements d’état de la matière doit conduire à :
• approfondir le concept de matière et d’état de la
matière ;
• appréhender la conservation de la matière et de la
masse ;
• observer les températures lors des changements d’état.
Le mot « vapeur » désigne d’autres gaz que la vapeur
d’eau (vapeur d’alcool…).
L’expression « eau gazeuse » ne définit pas l’eau dont
l’état physique est l’état gazeux mais l’eau à l’état
liquide dans laquelle est dissous un gaz (lire les
étiquettes de diverses bouteilles d’eaux minérales).
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 1
L ’ E A U E S T- E L L E T O U J O U R S L I Q U I D E ?
◗ Matériel
Il s’agit, dans ce chapitre, de définir les trois états
physiques de l’eau.
• Manuel pages 6 et 7 et Carnet de chercheur pages 4
et 5.
• Grandes feuilles de papier, gros feutres pour la prise
en notes des réponses des élèves (affichage au tableau).
• Miroir de poche (un par élève de préférence, sinon
au moins un pour deux).
Au cycle 3, « la construction de la notion de matière,
amorcée aux cycles 1 et 2, se poursuit en faisant intervenir plus systématiquement une observation des états
gazeux ».
13
• Compte-gouttes, couvercles.
• Accès, dans l’école, à un congélateur ou au compartiment à glace d’un réfrigérateur.
Le poème sera lu, ou mieux, dit (mémorisation avant la
séance ou enregistrement sur cassette audio) par le maître
puis associé à l’un des documents photographiques.
Les élèves justifieront leur choix.
D’autres textes poétiques peuvent être présentés (lus
ou dits). Ils peuvent être, intégralement ou non, écrits
par les élèves pour illustrer une photographie de
leur choix dans leur cahier ou dans leur Carnet de
chercheur.
Autres exemples :
« C’était une de ces rudes matinées d’hiver où toute la
nature est luisante, cassante et dure comme du cristal.
Les arbres, vêtus de givre, semblent avoir sué de la
glace. »
◗ Séance 1
Phase orale collective.
Durée : 20 à 35 minutes selon qu’elle comportera ou
non une trace écrite (copie d’un poème).
> Problématisation
Émergence des représentations initiales à partir du
mot « eau ».
Prise en compte de ces représentations définies par
André Giordan et Gérard de Vecchi (cf. bibliographie)
comme « un ensemble d’images mentales, de modèles
présents chez l’apprenant avant même qu’une activité quelconque ne débute ».
Conserver la trace de ces représentations pour mesurer
leur évolution en fin d’apprentissage.
Les réponses des élèves pourront aussi être prises en
compte pour la mise en place d’un projet interdisciplinaire sur l’eau (maîtrise de la langue ; géographie ;
arts visuels…).
Guy de MAUPASSANT, Bel Ami.
« Il neigeait. L’âpre hiver fondait en avalanche.
Après la plaine blanche une autre plaine blanche […]
Il neigeait, il neigeait toujours ! La froide bise
Sifflait ; sur le verglas dans des lieux inconnus. »
Victor HUGO, Châtiments, V, XIII, I.
◗ Séance 2
> Questionnement initial sur les différents
états de l’eau
Formulation du problème. Demander aux élèves : « L’eau
est-elle toujours liquide ? » « Quelles sont les différentes
formes de l’eau que l’on trouve dans la nature ? »
Poser les questions avant de faire ouvrir le manuel.
Prendre en compte les réponses des élèves. Les écrire.
Travail individuel, puis synthèse collective et trace
écrite.
Durée : 10 minutes avant l’expérience 3, puis 20 minutes
après l’expérience 3. Les deux parties de la séance
peuvent donc, par exemple, être coupées par une
récréation.
> « J’observe »
> Investigation et structuration
À partir des documents photographiques de la page 6,
apporter des éléments de réponses en demandant aux
élèves sous quelle forme se présente l’eau sur chaque
photographie. Comparer avec les réponses données
lors du questionnement initial. Faire commenter et
justifier les réponses données à partir de l’observation
de chaque document photographique.
Prendre en compte les réponses des élèves en les écrivant
au fur et à mesure sur une grande feuille à l’affichage. Cette
trace sera conservée pour les séances ultérieures : les réponses
des élèves seront complétées ou corrigées si besoin.
D’autres photographies peuvent être proposées (par le
maître ou les élèves) :
• brouillard d’automne ;
• nuages ;
• cascade ;
• neige ;
• rosée.
Prendre soin de proposer un ou deux phénomènes
qui seront à définir dans le Carnet de chercheur
(page 7) de façon à ce que chaque élève de la classe
puisse être en situation de réussite.
Les manuels de géographie et de langue française, les
ouvrages de la BCD peuvent offrir d’autres ressources
photographiques.
Les trois expériences de la page 7 et les explications
données doivent conduire à l’élaboration avec les élèves
du tableau de synthèse (encadré jaune) définissant les
trois états de l’eau.
Pour les expériences 1 et 2, chaque élève :
• lit la consigne ;
• fait l’expérience ;
• dit ce qu’il constate, ce qu’il observe.
Veiller à ce que la consigne soit comprise, au besoin la
redire oralement. S’assurer que chaque élève fait les
bons gestes.
Prendre en compte les observations en interrogeant
quelques élèves, en les laissant échanger entre eux.
Sont-ils d’accord ? Observent-ils la même chose ? Pour
l’expérience 2, observent-ils ce qui est décrit sous le dessin ?
L’expérience 3 peut être réalisée par groupes (selon le
matériel à disposition, 4 ou 5 couvercles seront préparés).
Le temps écoulé, les élèves observent-ils ce qui est
décrit sous le dessin ?
> Explications
Chaque expérience est reprise et expliquée.
Faire lire et relire le contenu explicatif de chaque
expérience.
S’assurer que les termes exacts sont employés à bon
escient par les élèves.
Au besoin, reprendre les réponses apportées par les
élèves lors de la première séance et les compléter en
fonction des nouvelles connaissances.
> « Je lis »
Le poème de Philippe Soupault « Pour la liberté ».
Philippe Soupault, né en 1897, membre du mouvement dada puis du groupe surréaliste.
14
> Élaboration de la synthèse
• Les Inuits du Grand Nord identifient et nomment
une bonne vingtaine de formes solides de l’eau alors
que nous voyons seulement la neige et la glace.
• En Afrique, certains peuples utilisent le même mot
pour désigner le ciel et la pluie.
• En Centrafrique, le terme « gnou » désigne à la fois
« l’eau », « la goutte d’eau », « la pluie ».
• Au Québec, les météorologues nomment « pleige »
une des précipitations. Demander aux élèves
d’essayer d’expliquer de quoi il s’agit : « Quelle
expression emploierions-nous ? » Réponse : « neige
pluvieuse ».
• Le souffle des baleines.
• Le panache de buée, très haut, provient de « l’air
humide » que la baleine chasse de ses poumons par
une sorte de narine appelée « évent ».
• Une couche de neige de 10 cm contient autant
d’eau que 1 cm de pluie.
Elle se fait d’abord oralement, collectivement, en
prenant en compte ce que les élèves ont compris et
doivent retenir.
Poser la question : « Que venez-vous d’apprendre
pendant ces deux séances ? »
Ensuite, la trace écrite, pour le cahier individuel, peut
se présenter comme dans l’encadré jaune page 7. Ce
n’est qu’un exemple, pas un modèle. L’important est
que chaque état physique de l’eau soit identifié et
reconnu par quelques caractéristiques.
◗ Séance 3 et Carnet
de chercheur
> Recherche de définitions de mots
Les élèves feront une recherche personnelle (dictionnaire, recherche en BCD, questionnement d’adultes à
la maison…), et pourront aussi se référer à la séance 1.
◗ Séance 4
> « Étonnant ! »
> Évaluation
Autres exemples :
• Le vocabulaire employé par les hommes est étroitement lié aux spécificités géographiques, culturelles
et sociales.
Elle devra permettre de s’assurer que les élèves sont
capables d’identifier, de nommer et de définir les trois
états physiques de l’eau.
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 2
QUE DEVIENNENT LES GOUTTES D’EAU ?
◗ Matériel
sec à l’extérieur et avec des gouttes d’eau à l’intérieur.
Doc. 4 : Faire émettre des hypothèses quant au fait que
le verre est devenu entièrement sec.
Questionner : « Qu’est-ce qui rend l’eau invisible ? »
C’est le phénomène de l’évaporation.
• Manuel pages 8 et 9 et Carnet de chercheur pages 6
et 7.
• Grandes feuilles de papier, gros feutres pour prise en
notes des réponses des élèves (affichage au tableau).
• Verres, assiettes plates.
• Accès, dans la classe, à un radiateur.
> Hypothèses pouvant être formulées
par les élèves
« Le verre a séché parce qu’il faisait chaud. » « L’eau a
disparu. » « C’est devenu de l’air. » « L’eau s’est envolée. »
« L’eau s’est évaporée. » … Comparer avec les réponses
données lors du questionnement initial.
Le plus souvent, ces réponses vont montrer que les élèves
ne possèdent pas l’idée de conservation et que, pour
eux, l’existence de quelque chose d’invisible est difficile à admettre. Il est important d’insister sur les
« Explications » page 8.
Une partie des éléments de réponse va faire apparaître
que les élèves font intervenir le paramètre de la
chaleur dans l’évaporation. Cela va permettre de faire
le lien avec la séance suivante.
◗ Séance 1
Phase orale collective.
Durée : 25 minutes.
> Problématisation
Questionnement initial : « Que deviennent les gouttes
d’eau ? » Par exemple, les gouttes laissées par la pluie
sur la table du jardin, par la vaisselle sur l’égouttoir…
« Que deviennent-elles si vous ne les essuyez pas ? »
Poser les questions avant de faire ouvrir le manuel.
Prendre en compte les réponses des élèves. Les écrire.
> « J’observe et je comprends »
À partir des documents photographiques décrivant le
dispositif de la page 8, demander aux élèves de formuler
des hypothèses pour expliquer ce qui se passe lors des
différentes étapes. Le dispositif peut être mis en place et
observé en classe tout au long d’une demi-journée.
Faire commenter et justifier les réponses.
Doc. 1 : Faire observer et décrire.
Doc. 2 : Bien faire observer le temps écoulé. Faire
émettre des hypothèses quant au fait que le verre est
◗ Séance 2
Travail individuel, puis synthèse collective et trace
écrite.
Durée : 30 minutes si le travail est essentiellement
mené avec les documents du manuel.
Plusieurs jours d’observation si le dispositif d’expériences
décrit page 9 (« Je lis ») est mis en place dans la classe, ce qui, bien sûr, est préférable.
15
> Investigation et structuration
il y a de moins en moins d’eau dans la casserole. Si on
continue à chauffer, l’eau s’évapore complètement.
Il y a « un nuage » au-dessus de la casserole.
Demander aux élèves de quoi il s’agit. Comparer avec
ce qui a été observé précédemment. Revoir le Doc. 3
page 6.
Placer un verre ou une assiette froide au-dessus de la
casserole. Demander aux élèves ce qui va se passer
(cf. expérience 2 page 7). C’est aussi ce qu’ils peuvent
observer occasionnellement sur les vitres froides de la
cuisine à la maison quand des plats cuisent. Les mots
« buée » et « condensation » doivent être réemployés.
Lorsque l’eau bout, sa température est toujours la
même : 100 °C.
Amener les enfants à conclure : il y a deux façons de
faire passer l’eau de l’état liquide à l’état gazeux.
Lentement, c’est l’évaporation qui se produit à toute
température. Très rapidement, c’est l’ébullition qui a
lieu à la température constante de 100 °C.
Le dispositif décrit page 8, les expériences de la page 9
et les explications données doivent conduire à l’élaboration avec les élèves du tableau de synthèse (encadré
jaune page 8) définissant la condensation et l’évaporation.
> « Je lis »
Cette séance est destinée à mettre en évidence les
facteurs qui favorisent l’évaporation :
• le rôle de la chaleur (hypothèse 1 page 9) que les
élèves auront sans doute avancé lors de la première
séance ;
• le rôle de la grandeur de la surface libre (hypothèse 2
page 9) ;
• le rôle de la quantité d’eau (hypothèses 1 et 2 page 9) ;
• le rôle du vent…
Les expériences du « Je lis » page 9 vont permettre aux
élèves de prendre conscience de la nécessité de séparer
les variables d’une expérimentation avant de conclure :
il faut travailler sur un paramètre à la fois.
• Le rôle de la chaleur (hypothèse 1).
• Le rôle de la surface de l’eau (hypothèse 2).
Le travail peut se faire par groupes, chaque groupe
d’élèves travaillant sur un protocole différent. Quel que
soit le choix de la forme de travail, il faut demander aux
élèves de formuler clairement leurs conclusions.
◗ Élaboration de la synthèse
Elle se fait d’abord oralement, collectivement, en
prenant en compte ce que les élèves ont compris et
doivent retenir.
Poser la question : « Que venez-vous d’apprendre
pendant ces deux séances ? »
Ensuite, la trace écrite, pour le cahier individuel, peut
se présenter comme dans l’encadré jaune page 8. Ce
n’est qu’un exemple, pas un modèle. L’important est
que le passage de l’état liquide de l’eau à l’état gazeux
de l’eau soit défini et nommé, de même pour le
passage de l’état gazeux à l’état liquide.
Les termes « évaporation » et « condensation » doivent
être définis, expliqués et utilisés à bon escient par les
élèves.
> Autres expériences
Avec l’utilisation d’un sèche-cheveux comportant
2 positions, chaud et froid, ou avec des intensités différentes, les élèves par groupes de 3 ou 4 vont faire
sécher un mouchoir en coton.
Expliquer les divers protocoles et émettre des hypothèses.
« Quel est le mouchoir qui sera sec le plus rapidement ?
celui qui sera sec en dernier ? » Faire justifier.
• Séchage sans intervention d’un mouchoir étalé.
• Séchage sans intervention d’un mouchoir « en boule ».
• Séchage avec position « froid » du sèche-cheveux.
• Séchage avec position « chaud » du sèche-cheveux.
• Séchage avec un ventilateur.
Ces expériences sont simples à réaliser dans la classe,
mais il faut qu’elles soient menées avec une grande
précision pour pouvoir être comparées :
• mêmes mouchoirs ;
• même quantité d’eau pour mouiller chaque mouchoir ;
• précision de la mesure du temps : utilisation d’un
chronomètre (prévoir une séance de manipulation).
Chaque groupe rend compte de son expérience aux
autres groupes. Faire comparer les temps de séchage.
Comparer avec les hypothèses de départ.
◗ Séance 3 et Carnet
de chercheur
> Questionnement en rapport avec la vie
quotidienne des élèves
Chaque élève doit pouvoir apporter une ou plusieurs
réponses aux questions page 6. Il est possible aussi de
compléter le questionnement en leur demandant si les
façons de faire sécher le linge sont différentes sur les
lieux de vacances.
Aider à la formulation et à la correction orthographique
si besoin.
En profiter pour mettre en garde sur les dangers de
mettre du linge à sécher en le posant directement sur
un radiateur électrique.
> Cas de l’ébullition
> Prolongements. Maîtrise de la langue
L’expérience (non traitée dans le manuel) doit être
réalisée par l’enseignant (dans la cuisine de l’école).
Faire observer l’eau en train de bouillir (élèves par
deux ou trois autour du dispositif). Mettre très peu
d’eau à chaque fois dans la casserole pour que tous les
élèves puissent observer l’ébullition.
Lors de l’ébullition, les grosses bulles qui se forment et
remontent à la surface sont des bulles de vapeur d’eau.
Elles viennent éclater à la surface. Au fur et à mesure,
• Écrire un compte rendu d’expérience comme dans
« Je lis ». Travailler ce type de texte lors d’un projet
d’écriture. Par exemple, écrire le compte rendu de
l’expérience décrite dans « Étonnant ! » page 9.
• Travail sur les familles de mots. Observation réfléchie de la langue. Travail à partir du mot « sécher »,
en reprenant d’abord les mots utilisés dans le
manuel : sec (page 8) ; sèche ; sécher (page 9) ;
16
> « Étonnant ! »
séché(e) ; faire sécher ; se sécher ; puis en complétant avec les mots qui seront trouvés dans le Carnet
de chercheur : séchoir (à linge ; à cheveux) ;
séchage (à l’air libre ; au soleil) ; sèche-linge ; sèchemains ; et d’autres encore : sécheresse ; sécherie (de
poissons) ; sèche-cheveux (séchoir à cheveux) ; dessécher ; dessèchement ; assécher ; quelques expressions : mettre un étang à sec ; à conserver au sec ;
saison sèche ; fruits et légumes secs ; peau sèche
(déshydratée)…
Ce dispositif peut être mis en place dans la classe.
Mettre le matériel à la disposition d’un groupe d’élèves
qui se chargera de réaliser le dispositif à l’aide du schéma et d’en rendre compte au groupe-classe en exposant oralement ce qu’ils ont fait.
Autre exemple : Quand on sort de l’eau (à la piscine
ou à la mer) pendant qu’il pleut, on a moins froid que
par temps sec. L’eau qui s’évapore de notre peau en
fines gouttelettes absorbe la chaleur du corps ; c’est
pour cela qu’habituellement on a froid mais, par temps
humide, l’eau s’évapore moins.
> Objectifs
S’assurer de la bonne utilisation du lexique rencontré
lors de la séance 2 (manuel et Carnet de chercheur) et
rendre les élèves capables de comprendre des mots
nouveaux ou des expressions dans leur contexte et en
s’appuyant sur quelques phénomènes dérivés (séchoir ;
séchage ; dessécher ; assécher…).
◗ Séance 4
> Évaluation
Individuelle et écrite, elle devra permettre de s’assurer
que les élèves sont capables d’identifier, de nommer et
de définir « évaporation » et « condensation ».
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 3
COMMENT SE FORME LA GLACE ?
◗ Matériel
> Problématisation
• Manuel pages 10 et 11 et Carnet de chercheur
pages 8 et 9.
• Grandes feuilles de papier, gros feutres pour la prise
en notes des réponses des élèves (affichage au
tableau).
• Bacs à glaçons, thermomètre.
• Accès, dans l’école, à un congélateur et à un réfrigérateur (utilisation possible du compartiment à glace).
• Assiette.
• 2 bouteilles en plastique rigide.
Émergence des représentations initiales à partir du mot
« glace ». Prise en compte des conceptions des élèves.
En conserver la trace (cf. séance 1 du chapitre 1).
Questionnement initial : « Comment se forme la
glace ? » Poser la question avant de faire ouvrir le
manuel. Prendre en compte les réponses des élèves.
> « J’observe »
À partir des documents photographiques décrivant le
dispositif de la page 10, demander aux élèves de
formuler :
• des constatations à propos des bacs A et B ;
• des hypothèses pour expliquer ce qui va se passer
pour chacun des bacs A et B si l’expérience est
prolongée de plusieurs jours dans les mêmes
conditions.
S’assurer que les élèves sont capables de lire un thermomètre. Si ce n’est pas le cas, prévoir une séance de
manipulation.
Faire commenter et justifier les réponses.
Reprendre la question initiale « Comment se forme la
glace ? » et formuler une réponse prenant en compte
ce qui vient d’être observé.
◗ Séance 1
Phase orale collective.
Durée : 25 minutes si le travail se fait à partir des
documents 1 et 2 du manuel page 10, ou 5 minutes
de mise en place des bacs, puis 20 minutes après
24 heures.
Choisir de mettre en place ce module d’apprentissage
en hiver où la température peut atteindre 0 °C ou moins
pour permettre d’observer la glace dans la nature.
Faire observer la formation de cristaux sur une flaque :
au fur et à mesure que la flaque gèle, les cristaux, en
forme de lames, se rejoignent pour former une couche
de glace solide.
Profiter d’une chute de neige éventuelle (ou d’une
classe de découverte à la montagne) pour montrer que
la neige est aussi de l’eau solide (la faire fondre). Si
on place la neige fondue dans le congélateur, on
obtiendra de la glace, pas de la neige (page 11).
La neige renferme une grande quantité d’air (page 11).
Quand on fait des boules de neige, plus elles sont
tassées, plus elles ressemblent à de la glace.
À l’extérieur, observer à la loupe des flocons de neige
pour voir les cristaux (page 11).
◗ Séance 2
Travail individuel, puis synthèse collective et trace écrite.
Durée : 30 minutes si le travail est mené avec l’expérience 1 page 11 et les dessins de l’expérience 2 et de
l’expérience 3.
Plusieurs jours d’observation si les dispositifs des expériences 2 et 3 décrits page 11 sont mis en place, ce
qui, bien sûr, est préférable.
Cette séance peut se dérouler en deux fois si on inclut
les expériences 4 et 5 (non décrites dans le manuel).
17
◗ Élaboration de la synthèse
> Investigation et structuration
« Je comprends ». Le dispositif décrit page 10, les
expériences de la page 11 et les explications données
doivent conduire à l’élaboration avec les élèves du
tableau de synthèse (encadré jaune page 11) définissant solidification et fusion.
Expériences 1, 2, 3 (page 11) à réaliser, décrire et
commenter.
Avant de faire l’expérience 2, il est important de
demander aux élèves de formuler des hypothèses sur
ce qu’ils vont trouver au bout de 12 heures : de la
neige ? de l’eau liquide ? de la glace ? Utiliser ce qui a
été observé (bacs A et B) page 10.
Expérience 3 page 11 : mise en évidence de l’augmentation de volume.
Demander aux élèves de formuler des hypothèses, et
de chercher des explications aux questions suivantes :
« Quelles sont les précautions à prendre l’hiver pour
les tuyauteries ? pour les radiateurs des automobiles ? ».
Elle se fait d’abord oralement, collectivement, en
prenant en compte ce que les élèves ont compris et
doivent retenir des séances 1 et 2.
Poser la question : « Que venez-vous d’apprendre
pendant ces deux séances ? »
Ensuite, la trace écrite, pour le cahier individuel, peut
se présenter comme dans l’encadré jaune page 11. Ce
n’est qu’un exemple, pas un modèle. L’important est
que le passage de l’état liquide de l’eau à l’état solide
de l’eau soit défini et nommé, de même pour le
passage de l’état solide à l’état liquide.
Les termes « solidification » et « fusion » doivent être
définis, expliqués et utilisés à bon escient par les
élèves.
> Autres expériences à réaliser en classe
> Recherche documentaire sur les icebergs
◗ Séance 3 et Carnet
de chercheur
Liens avec la géographie.
• Océans et continents.
• Les massifs montagneux.
• Utilisation de représentations paysagères et cartographiques.
Utiliser un manuel de géographie pour présenter aux
élèves quelques documents photographiques.
Mise en évidence de l’augmentation de volume :
expérience 4
Matériel :
• Tube à essai.
• Mélange réfrigérant composé de glace pilée et de
gros sel.
• Verre.
Verser de l’eau liquide jusqu’à un trait de repère dans
le tube à essai. Placer le tube en position verticale dans
un verre contenant le mélange réfrigérant. L’eau liquide se transforme en glace : le niveau de la glace est
plus haut que le repère initial.
Mise en évidence de la conservation de la masse :
expérience 5
Matériel :
• Deux bouteilles identiques, en plastique souple,
remplies de la même quantité d’eau et fermées.
• Balance Roberval.
• Accès à un congélateur (ou au compartiment à glace
d’un réfrigérateur).
Placer une bouteille sur chacun des plateaux de la
balance. Constater l’équilibre. Les deux bouteilles ont
la même masse.
S’assurer que les élèves sont capables d’effectuer une
pesée. Si ce n’est pas le cas, prévoir une séance de
manipulation.
Déposer une des bouteilles dans le congélateur. Le
lendemain, observer cette bouteille : elle est déformée
sous l’effet de l’augmentation de volume de l’eau solide.
Demander aux élèves d’émettre des hypothèses si on
replace les deux bouteilles sur chacun des plateaux de
la balance. Y aura-t-il encore équilibre ?
Le plus souvent, une grande partie des élèves pensent
que la masse de l’eau solide sera supérieure à la masse
de l’eau liquide. « Il y a plus de glace, donc c’est plus
lourd. »
Effectuer la pesée pour mettre en évidence la conservation de la masse.
> Recherche et lecture documentaire en BCD
Utilisation d’un document multimédia /
Recherche sur Internet
Cf. « Zoom sur… Une recherche sur Internet » pages
76 et 77 du manuel.
Lire : « Informations pour l’enseignant », partie
« Glaciers et icebergs ».
Aider les élèves à réaliser l’expérience. La faire
commenter, puis demander d’en faire le compte rendu.
> « Je lis » (manuel page 10)
« Des glaces pour Louis XIV »
Liens avec l’histoire.
• Situer le document : la période historique concernée.
• Louis XIV et la vie quotidienne à la cour de
Versailles. Utiliser un manuel d’histoire pour présenter
aux élèves quelques documents iconographiques.
Liens avec la vie quotidienne aujourd’hui.
• « De quelle façon sont fabriquées les glaces que tu
manges aujourd’hui ? Dans le commerce ? À la maison ? »
• Utilisation d’une sorbetière.
> Autres exemples de lectures
• Le Roman de Renart : l’histoire d’Isengrin à qui le
chasseur doit trancher la queue coincée dans la
glace.
• L’album Le Petit Lapin de Noël d’Olga Lecaye, à
l’École des loisirs : l’histoire du petit lapin qui tombe
dans l’eau glacée et se retrouve prisonnier dans un
glaçon.
Les élèves peuvent proposer des expériences pour
mettre en scène la situation, puis la décrire :
18
• ficelle dans l’eau d’un tube plongé dans un mélange réfrigérant ;
• forme en plastique, représentant le lapin, dans l’eau
d’un tube plongé dans un mélange réfrigérant.
Expérience
> « Étonnant ! »
– 2 glaçons.
• La glace flotte toujours à la surface d’un étang. Les
poissons peuvent continuer à nager en dessous.
• De l’eau salée (donc non pure) ne gèle pas à 0 °C.
On met du sel sur les routes pour que l’eau salée
reste liquide à des températures inférieures à 0 °C
(entre – 3 °C et – 5 °C).
• Expérience : « Mettez un glaçon dans un saladier
rempli d’eau. Saupoudrez le glaçon avec un peu de
sel et posez une petite baguette de bois dessus (type
cure-dents). Vous pouvez alors soulever le glaçon
facilement. »
• Le sel versé sur le glaçon fait fondre la glace mais, au
contact du cube glacé, l’eau gèle à nouveau en
emprisonnant le bâtonnet.
• Les objets blancs renvoient la chaleur du soleil. Plus
les objets sont sombres, plus ils la capturent.
– 2 pots de yaourt nature en plastique, vides et débarrassés de leurs étiquettes. L’un des pots est peint en
noir, l’autre est laissé blanc.
Matériel :
– 2 assiettes.
« Un jour où il fait froid mais où le soleil est présent,
posez un glaçon sur chaque assiette. Recouvrez l’un
du pot de yaourt blanc, l’autre du pot de yaourt peint
en noir. Placez au soleil. Observez : sous le pot noir, le
glaçon fond plus vite ! »
◗ Séance 4
> Évaluation
Individuelle et écrite, elle devra permettre de s’assurer
que les élèves sont capables d’identifier, de nommer et
de définir « solidification « et « fusion ».
PROLONGEMENTS ET RÉINVESTISSEMENTS
• Mélanges et solutions : chapitres 4 et 5 du manuel.
• Transfert des connaissances au cycle météorologique
de l’eau dans la nature.
• Transfert des notions étudiées au sujet de l’eau à
d’autres substances.
Le chocolat et le beurre sont des exemples utilisables,
mais il faut savoir que ce ne sont pas des corps purs.
De plus, le chauffage entraîne une transformation
chimique. La réversibilité est alors imparfaite.
Autres exemples (utilisation par l’adulte car l’expérimentation peut présenter des dangers) :
– la paraffine (bougie) ;
– la soudure d’électricien : fusion, puis solidification
d’un métal.
• Enquêtes, documentation pour d’autres métaux, ou
le verre.
19
La matière
Mélanges et solutions
PAGES 12-17
DU MANUEL
RÉFÉRENCES AUX PROGRAMMES
◗ Savoirs
• Mettre en relation des observations réalisées en classe
et des savoirs que l’on trouve dans une documentation.
• Rédiger un compte rendu intégrant schéma d’expérience ou dessin d’observation.
Ces compétences et ces notions sont détaillées dans le
document d’application des programmes.
Le principal objectif est de consolider la connaissance
de la matière et de sa conservation.
• Découverte de la miscibilité ou de la non-miscibilité de certains liquides.
• Distinction entre un mélange homogène et une
émulsion.
• Ordre constant de superposition des liquides (qu’ils
soient miscibles ou non).
• Notion de masse volumique d’un liquide.
Le terme de masse volumique ne fera pas nécessairement l’objet d’un apprentissage particulier, mais il est
important que les enfants découvrent que des volumes
égaux de liquides ont souvent des masses différentes.
La masse volumique varie en fonction de plusieurs facteurs :
– la température : variation du volume due à la dilatation mais conservation de la masse (cf. expérience 3
page 11 du manuel) ;
– la concentration dans le cas d’une solution (plus une
solution est concentrée, plus sa masse volumique est
grande) ;
– les proportions dans le cas d’un mélange de liquides.
• Utilisation du vocabulaire approprié :
– Lors des manipulations, veiller à bien employer le
terme « agiter » plutôt que « mélanger ».
– Bien différencier blanc et incolore, liquide limpide et
liquide trouble.
> Avoir compris et retenu
• Les mélanges et la dissolution.
◗ Compétences
« maîtrise de la langue »
> Avoir acquis une première compétence
d’écriture et de rédaction
• Souligner (ou surligner) dans un texte les informations que l’on recherche.
• Pouvoir les organiser en liste sur un support de
papier ou grâce à l’ordinateur.
> Parler en sciences
• Utiliser le lexique spécifique des sciences dans les
différentes situations didactiques mises en jeu.
• Formuler des questions pertinentes.
• Participer activement à un débat argumenté pour élaborer
des connaissances scientifiques en en respectant les
contraintes (raisonnement rigoureux, examen critique
des faits constatés, précision des formulations, etc.).
• Savoir rechercher et énoncer des critères.
> Lire en sciences
◗ Compétences en sciences
• Traiter une information complexe comprenant du
texte, des images, des schémas.
• Rechercher des informations pertinentes dans des
documents.
et technologie
> Être capable de
• Poser des questions précises et cohérentes à propos
d’une situation d’observation ou d’expérience.
• Imaginer et réaliser un dispositif expérimental
susceptible de répondre aux questions que l’on se
pose, en s’appuyant sur des observations, des mesures
appropriées ou un schéma.
• Utiliser des instruments d’observation et de mesure :
la balance, le compte-gouttes.
• Recommencer une expérience en ne modifiant qu’un
seul facteur par rapport à l’expérience précédente.
• Mettre en relation des données, en faire une représentation schématique et l’interpréter.
> Écrire en sciences
• Prendre des notes lors d’une expérience, d’une enquête.
• Rédiger, avec l’aide du maître, un compte rendu
d’expérience (texte à statut scientifique).
• Rédiger un texte pour communiquer des connaissances
(texte à statut documentaire).
◗ Liens avec d’autres disciplines
ou parties du programme
Géographie : lecture de paysages en relation étroite
avec la photographie.
I N F O R M AT I O N S P O U R L ’ E N S E I G N A N T
◗ Informations scientifiques
parle d’un mélange hétérogène, on emploie le terme
« mélange ».
On oppose mélange à corps pur.
Un corps pur est constitué de molécules identiques.
et techniques
La distinction mélange/solution est une distinction
d’usage et non une distinction scientifique. Lorsqu’on
20
cules du solide et celles du liquide. L’agitation permet
à la dissolution de se poursuivre.
Un mélange est un corps dans lequel on trouve deux
ou plusieurs sortes de molécules. Dans le cas d’un
ensemble homogène solide, gazeux ou liquide, on
emploie aussi le terme de mélange. Quand un des
composants d’un mélange homogène liquide ou solide joue un rôle différent des autres on parle alors de
solution.
Une solution est donc le mélange d’un solide dans un
liquide. Ainsi dans le cas de l’eau salée, l’eau est appelée
« solvant », le sel « soluté », et on parle de solution de
sel dans l’eau.
Ces termes « homogène », « hétérogène », « solvant »,
« soluté » ainsi que la distinction d’usage entre solution
et mélange n’ont pas à faire l’objet d’un apprentissage
systématique à l’école élémentaire.
Dans le cas d’une suspension, le solide dispersé n’est
plus à l’état de molécules mais de grains. Ces granules
peuvent être très petits et passer à travers les filtres :
c’est le cas du café dit « soluble ».
Lors de la dissolution, il y a d’abord séparation des
molécules du solide (on l’observe facilement avec le
sucre en morceaux dans de l’eau), puis il y a dispersion
des particules du soluté dans le solvant, la dispersion
étant maintenue par l’agitation.
Les molécules dissoutes restent intactes dans la solution de sel ; il y a conservation du corps dissous, c’està-dire qu’il y a conservation de la masse et la possibilité de récupérer le corps dissous par vaporisation du
solvant (par ébullition ou par évaporation).
La solubilité d’une substance correspond à la limite de
dissolution de cette substance dans un liquide.
> La vitesse de dissolution
Plus la concentration augmente, plus la vitesse de
dissolution diminue, pour être nulle lorsqu’on atteint
la saturation.
> Le rôle de la température du solvant
Les molécules du solvant arrivent plus vite sur le solide si la température du solvant augmente. De plus, si
le liquide est en cours de chauffage, les courants de
convection jouent alors le même rôle que l’agitation
mécanique et accélèrent donc la dissolution. Par
exemple, la solubilité du sel est de 35,7 g pour une
valeur de 100 g d’eau à 10 °C et de 39,6 g pour une
valeur de 100 g d’eau à 100 °C. Cette différence est
peu significative pour le sel, mais plus importante pour
d’autres solides, comme le sucre par exemple (190 g
pour une valeur de 100 g d’eau à 10 °C et 487 g pour
une valeur de 100 g d’eau à 100 °C).
Pour le café : le café moulu ne se dissout pas, mais
l’eau bouillante prend une couleur marron. Aucun
échange ne se produit dans l’eau froide. Il s’agit là
d’une suspension et non d’une solution. Les échanges
entre les deux corps ne s’effectuent que grâce à la
température du solvant.
Les mélanges de liquides sont des situations familières
pour les enfants : sirop dans l’eau… Lors des séquences
mises en œuvre, il est intéressant de faire comprendre
aux élèves que certains liquides ne se mélangent pas.
◗ Représentations des élèves et
◗ Des paramètres à prendre
obstacles à prendre en compte
en compte ou à faire varier
lors des expériences
• La confusion dans le langage courant entre dissoudre
et fondre est fréquente. On dit que le sucre fond
dans l’eau alors qu’il se dissout (la fusion étant le
changement d’état solide à l’état liquide). Les mots
« dissolution » et « dissoudre » seront donnés aux
enfants ; il sera nécessaire de leur rappeler ce vocabulaire car ils referont souvent la confusion entre fondre
et dissoudre.
• La conservation de la matière lors d’une dissolution
est difficilement perçue par les élèves.
• Il existe chez l’enfant une confusion entre eau pure
et eau limpide, eau propre et eau potable.
> La quantité de solvant
Il faut noter que plus la quantité de solvant augmente,
plus la concentration est faible. Il faut donc veiller lors
de l’expérience sur la saturation à ce que les élèves ne
démarrent pas leur expérience avec une trop grande
quantité d’eau.
> Le rôle de l’agitation
Le rôle de l’agitation est à souligner. Sans agitation, les
molécules dissoutes restent au voisinage du corps à
dissoudre ; il y a interaction d’attraction entre les molé-
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 4
E S T- C E Q U E T O U T S E M É L A N G E A V E C D E L ’ E A U ?
◗ Objectifs
• Analyser des photographies pour décrire le phénomène observé et réaliser ensuite un dispositif expérimental.
• Rendre compte de son expérience.
• Utiliser les résultats des expériences pour classer des
substances dans un tableau, selon qu’elles sont solubles ou non solubles dans l’eau.
• Prendre conscience qu’une eau limpide peut contenir
diverses substances dissoutes.
• Imaginer un dispositif pour récupérer le sel d’une
solution.
• S’interroger sur la conservation de la masse au cours
de la dissolution.
21
◗ Étude des documents
tions. Observation dans la nature (eau sale, eau de
mer…), dans la cuisine.
> Documents 1, 2 et 3 (manuel page 12)
> Situation-problème : pourquoi peut-on
récupérer du sel dans l’eau de mer ?
L’observation du marais salant permet de mettre en
images les phénomènes de solution et de cristallisation
les plus spectaculaires et les plus connus des enfants.
Lors de l’observation des photos, s’interroger sur :
• La profondeur des bassins : les bassins des marais
salants sont peu profonds et très grands ; cela permet
une plus grande surface de contact de l’eau avec
l’air, donc une évaporation plus rapide (cf. chapitre 2
sur l’évaporation).
• Dans les marais salants, on fait passer l’eau dans une
succession de bassins. La concentration en sel
augmente de plus en plus jusqu’à obtenir la limite
de saturation (Doc. 2).
• L’importance des facteurs climatiques : l’eau s’évapore sous l’action du soleil et du vent.
Les élèves sont par petits groupes (4 élèves) et vont
expérimenter. Un secrétaire est chargé de noter chaque
expérimentation proposée et les résultats observés.
Les élèves proposent des mélanges et font des hypothèses sur les résultats. Observation des phénomènes
observés : disparition plus ou moins rapide du produit
(ou non-disparition).
Les élèves ont quelquefois tendance à mettre beaucoup de produit dans l’eau s’ils n’ont pas de directives.
On pourra alors observer la saturation qui sera ensuite
reprise dans le Carnet de chercheur.
> Mise en commun
Exposé par le délégué de chaque groupe des expériences réalisées.
> Pistes de travail
Où trouve-t-on des marais salants en France ? Faire
une recherche dans des encyclopédies, rechercher sur
les étiquettes d’emballage de sel, identifier les différents types de sel alimentaire vendus dans le commerce. Qu’est-ce qu’une mine de sel ?
◗ Séance 2
Durée : 45 minutes (30 minutes pour la manipulation,
15 minutes pour la mise en commun).
> Situation-problème : où est passé le sel ?
> « Je lis »
Par petits groupes, chercher comment retrouver et isoler
le sel dissous.
Chaque groupe doit mettre en place un protocole pour
récupérer le sel dissous. Il présentera ensuite ce dispositif à l’ensemble de la classe.
L’appellation « eau minérale » est réglementée : l’adjectif
« minérale » provient des différents sels minéraux
contenus dans l’eau.
> Pistes de travail
Rechercher d’autres types d’eaux mises en bouteille
(eau de source, eau de table, eau distillée, eau déminéralisée…) et lire les étiquettes pour analyser leur
composition.
Aboutir à la notion d’eau pure.
Rechercher sur une carte de France où se situent les
centres d’exploitation de ces eaux (lien avec la géographie).
> Mise en commun
Chaque groupe présente son dispositif et annonce ses
résultats.
Rassembler les réponses au tableau.
Échanges, argumentations.
Organisation des réponses dans un tableau.
> Transcription du compte rendu
d’expérience (temps de travail
sur la maîtrise de la langue)
> « Étonnant ! »
Le taux de salinité de la mer Morte. On peut rechercher où se trouve la mer Morte. Essayer de reproduire
le taux de salinité de la mer Morte (26 g de sel pour
100 g d’eau) et voir comment les objets y flottent.
Les procédés utilisés :
• le filtrage ou la décantation. Lorsqu’ils sont mis en
œuvre, ces procédés démontrent que ce n’est pas la
bonne méthode ;
• l’évaporation : rappel des marais salants.
L’évaporation peut être accélérée, par une plus grande surface d’évaporation, par chauffage (rappel du
chapitre 2 pages 8 et 9).
◗ Séance 1
Durée : 15 minutes pour la séance d’observation et
30 minutes pour la phase d’expérimentation, puis
comparaison et analyse des résultats obtenus.
> Matériel
◗ Séance 3
• Manuel pages 12 et 13 et Carnet de chercheur pages 10
et 11.
• Bocaux de verre.
• Eau.
• Gros sel.
• Sel fin.
• Entonnoirs.
Durée : 45 minutes (30 minutes pour la manipulation,
15 minutes pour la mise en commun).
> Situation-problème : tout le sel mis
dans l’eau se retrouve-t-il dans la solution ?
On développera ici l’idée de la conservation de la
substance et de la masse au cours de deux phénomènes : la dissolution et la cristallisation. A-t-on la
même masse de sel lors des différentes opérations ?
Mettre en place un dispositif pour vérifier cette hypothèse : possibilité de faire des pesées (nécessité d’avoir
> Point de départ
Travail sur les représentations des élèves. Demander
aux élèves s’ils connaissent des mélanges et des solu-
22
des balances précises). Peser à part l’eau et le sel. Faire
la dissolution, remettre sur la balance. Qu’observet-on ? Faire évaporer l’eau. Quelle masse de sel restet-il ?
La masse de la solution d’eau salée est égale à la
somme des masses d’eau et de sel. Le produit ne se
contente donc pas de donner sa saveur, il est entier
dans la solution.
◗ Séance 4
Les élèves proposent des mélanges et font des hypothèses sur les résultats. Observation des phénomènes :
• disparition plus ou moins rapide du produit (ou nondisparition) ;
• coloration de l’eau ;
• émulsion.
On peut proposer de conserver les mélanges quelques
jours pour voir si les phénomènes observés se pérennisent
ou non.
Mise en commun
• Rassembler les réponses au tableau.
• Échanges, argumentations.
• Organisation des réponses dans un tableau.
Conclusions
• Il y a des solides qui donnent avec de l’eau des liquides
limpides.
• Il y a des solides qui donnent avec de l’eau des liquides
troubles : les suspensions.
• Par filtration ou décantation, une suspension peut
donner un liquide limpide ou moins trouble.
Durée : 45 minutes (30 minutes pour la manipulation,
15 minutes pour la mise en commun).
◗ Séance 5
> Matériel
> Objectifs
• Manuel pages 12 et 13 et Carnet de chercheur pages 10
et 11.
• Récipients transparents.
• Agitateurs ou cuillères.
• Entonnoirs.
• Papiers-filtres.
• Balances.
• Éprouvettes graduées.
• Eau.
• Farine.
• Sel.
• Sucre.
• Café moulu, café soluble (l’utilisation du café moulu
permet de casser la représentation des enfants qui
pensent que tout ce qui est en poudre est soluble).
• Sable.
• Terre.
• Morceau de savon de Marseille (dissolution longue).
La liste n’est pas exhaustive. Tous les mélanges sont
possibles. Il faut veiller à demander aux enfants de
n’apporter que des produits que l’on utilise pour la
cuisine ou la toilette. Le maître apportera lui-même les
produits plus dangereux (peinture à l’huile, acétone,
white-spirit…). Rechercher avec les élèves à quoi
servent ces produits.
• Réaliser des mélanges.
• Rechercher la limite de saturation.
> Le volume
(Pour le maître) Il y a une légère variation de volume. Le
volume de la solution n’est pas égal à la somme du
volume d’eau et du volume de sel.
Si l’on souhaite ne faire que deux séances sur ce point,
on peut faire travailler une partie de la classe sur la
situation-problème 2 et l’autre partie sur la situationproblème 3. Prévoir alors un temps de mise en commun
un peu plus long.
> Réaliser des mélanges
(Carnet de chercheur pages 10 et 11)
À partir du Carnet de chercheur, les élèves expérimentent
des propositions de solutions. Les dissolutions proposées
concernent pour beaucoup des produits alimentaires
ou domestiques. Ce choix répond au souci de permettre
à l’enfant de faire la différence entre dissolution et
suspension, dissolution et réaction chimique.
Café moulu, café soluble. Le terme « café soluble » est
impropre, car on n’obtient pas avec ce produit des
solutions mais des suspensions. Les substances solubles
contenues dans le café moulu se dissolvent plus vite
dans l’eau chaude que dans l’eau tiède et très peu dans
l’eau froide. Il en est de même pour le thé.
Il est intéressant de faire rechercher aux enfants
d’autres produits courants répertoriés comme solubles
ou solubilisés.
Ce travail peut être d’abord réalisé par paire, une mise
en commun permettant de lister les réponses les plus
pertinentes et d’améliorer l’écriture et l’orthographe.
> Situation-problème : peut-on
dissoudre une quantité illimitée de sel
dans une quantité donnée d’eau ?
Dissoudre de plus en plus de sel dans l’eau pour savoir
si cette quantité est illimitée. La limite de solubilité à
température ordinaire est d’environ 35 g de sel pour
100 g d’eau. La dissolution étant très lente lorsqu’on
approche de la saturation, on peut différer l’observation.
> Situation-problème :
peut-on tout dissoudre dans l’eau ?
Expérimentation
Il est préférable de présenter des situations simples, où
on peut séparer les constituants soit par changement
d’état, soit par filtrage ou décantation.
Les élèves sont par petits groupes (4 élèves) et vont
expérimenter. La consigne de ne mélanger qu’un seul
corps dans l’eau doit être précisée. Un secrétaire est
chargé de noter chaque expérimentation proposée et
les résultats observés.
Matériel
• Bocaux de verre.
• Sel de cuisine (en cristaux).
• Mesure (bouchons de bouteilles plastiques, petits
tubes de pellicules photos ou d’aspirine).
• Entonnoir.
23
L’important est que tous les enfants utilisent la même
mesure.
Certains enfants mettent très vite beaucoup de sel,
d’autres procèdent avec méthodologie. La solution
devient de plus en plus épaisse. Il arrive un seuil où le
sel ne se dissout plus et reste en surface. Pour le sel, la
saturation a lieu entre 35 et 40 g de sel pour 100 g d’eau.
Lorsqu’on parle de solution saturée, il faut indiquer : le
solvant, le corps dissous, les quantités utilisées et la
température. Pour le sel, la température change peu le
taux de saturation. Par contre, pour d’autres substances
comme le sucre ou le nitrate de potassium, les résultats
sont plus significatifs.
Prolongements
Et avec du sucre ? Ces mêmes expériences peuvent
être reconduites avec d’autres solides : le sucre, par
exemple. La solubilité du sucre est plus grande à
chaud qu’à froid alors que la différence est peu significative pour le sel, comme nous l’avons vu.
• Soucoupe.
• Règle.
• Casserole.
• Fil à pêche en nylon.
On obtient des cristaux de sel à partir d’une solution
amenée à saturation. Les cristaux de sel sont d’autant
plus gros que l’évaporation est plus lente. Il est donc
intéressant de faire une expérimentation en comparant
le sel récupéré par ébullition de la solution et celui
récupéré par évaporation lente. L’évaporation sera
plus lente dans un petit pot que dans une soucoupe.
Il est possible d’obtenir de gros cristaux de sel en
faisant évaporer l’eau dans un réfrigérateur. Il faut
plusieurs semaines pour obtenir l’évaporation complète.
Pour obtenir un gros cristal, on peut mettre en place le
dispositif suivant : dans un bocal, verser une solution
saturée de sel, nouer le fil de pêche sur une règle (fixer
un petit caillou à l’autre bout du fil pour tendre ce
dernier), placer la règle sur le bocal, le fil de pêche
pendant dans la solution saturée. Le fil de pêche se
recouvre de cristaux de sel (ne pas oublier de briser la
croûte qui se forme à la surface).
> Comment faire des cristaux de sel ?
Matériel
• Bocaux.
• Entonnoir.
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 5
E S T- C E Q U E T O U S L E S L I Q U I D E S S E M É L A N G E N T ?
◗ Objectifs
> La marée noire : documents 1, 2, 3 et 4
(page 14 du manuel)
• Comparer des résultats expérimentaux observés à
ceux donnés par les photographies du manuel, pour
dire à quoi on reconnaît que des liquides sont miscibles ou non.
• Faire des hypothèses et réaliser des expériences pour
comprendre de quoi dépend l’ordre de superposition des liquides.
• Schématiser une expérience.
• Utiliser ses connaissances pour classer des liquides
du plus lourd au plus léger.
Les documents proposés permettent aux enfants de
comprendre des phénomènes, hélas ! souvent d’actualité : marée noire, dégazage en mer…
L’expérimentation « eau + huile » ou « eau + pétrole »
(vous conduirez vous-même cette expérience) permet
de faire comprendre aux élèves pourquoi l’eau et le
pétrole ne se mélangent pas, mais aussi pourquoi le
pétrole reste en surface. Enfin, dans le chapitre suivant,
on essaiera de trouver le solvant du pétrole, afin de
répondre à la question : « Peut-on nettoyer la mer ? »
Expérimentation
Les mélanges proposés ne présentent aucun danger.
Par petits groupes, laisser les enfants faire leurs mélanges.
Dans un premier temps, expliquer qu’il ne faut mélanger que deux liquides à la fois.
Faire noter par un secrétaire de séance les mélanges
réalisés, l’ordre de versement de chaque liquide, les
observations et les résultats obtenus.
◗ Séance 1
> Matériel
• Manuel pages 14 et 15 et Carnet de chercheur pages 12
et 13.
• Entonnoir.
• Eau.
• Sirops divers.
• Huile, vinaigre, alcool.
• Petits flacons de verre ou petits pots de verre.
• Compte-gouttes.
• Gobelets de plastique transparents.
• Balance Roberval.
Durée : 30 minutes + 15 minutes.
Mise en commun
Chaque rapporteur fait part de ses observations et de
ses résultats. Ces résultats seront validés ou non par les
autres groupes. L’importance de l’agitation du mélange apparaît, de même que la stabilité du mélange. Les
enfants notent qu’ils ont réussi à mélanger les deux
liquides et que maintenant les liquides sont à nouveau
séparés.
Point de départ
Demander aux enfants de parler des différents mélanges
de liquides rencontrés à la maison. Noter leurs propositions.
Synthèse
Élaboration d’un tableau de résultats : miscible ou non
miscible, mélange stable ou non stable…
24
« J’expérimente »
Il faut noter que le lait est déjà une émulsion : c’est une
suspension de particules liquides dans un liquide de
composition complexe.
Certains font part de leurs remarques. En faisant tomber
quelques gouttes d’un liquide dans un autre, on peut
prévoir quel est le liquide le plus lourd. Si les gouttes
descendent, c’est que le liquide ajouté est plus lourd. Si
les gouttes remontent, c’est que le liquide ajouté est plus
léger. Vérification de cette nouvelle conclusion.
◗ Séance 2
Synthèse
Remarquer que l’ordre dans lequel on verse les liquides,
et que les quantités utilisées n’ont pas d’influence sur
l’ordre de superposition des liquides. C’est toujours le
liquide le plus lourd qui va au fond.
Même matériel que lors de la séance précédente.
> Situation-problème : de quoi dépend
l’ordre de superposition des liquides ?
Les élèves proposent diverses hypothèses :
• est-ce fonction de l’ordre de versement des liquides ?
• de la quantité versée d’un des liquides ?
• de la couleur du liquide ?
• de « l’épaisseur » du liquide ?
• faut-il peser les liquides ?
Conclusions
À la fin de la séance, les élèves recopient dans leur
carnet les conclusions élaborées, ce qui constitue le
savoir de référence concernant ces séances.
◗ Prolongement
Expérimentation
Il s’agit de vérifier si les hypothèses émises par les
enfants se confirment ou non. Chaque groupe va à
nouveau expérimenter avec deux liquides. Veiller à
proposer différents liquides à chaque groupe pour
permettre des échanges plus riches.
En ce qui concerne les pesées, il est important de
rappeler aux élèves d’utiliser le même volume pour
chaque liquide (observation du document « Je lis »
page 14 du manuel). Donner une mesure de
référence à chaque groupe.
Que se passe-t-il avec la vinaigrette ?
Lorsqu’on a expérimenté les mélanges de liquides, les
enfants ont constaté que l’huile flottait au-dessus du
vinaigre. Si l’on agite fortement le vinaigre et l’huile,
l’huile est réduite en gouttelettes microscopiques
dispersées dans le vinaigre. C’est une émulsion. Il n’y
a pratiquement pas d’attraction moléculaire entre le
vinaigre et l’huile. Au repos, les gouttes vont remonter
à la surface du liquide, où elles vont constituer une
couche d’huile. Pour obtenir une vinaigrette homogène,
on ajoute de la moutarde. La moutarde joue le rôle
d’émulsifiant, ce qui permet à l’émulsion de se stabiliser.
Pour la mayonnaise, la moutarde joue le même rôle
avec deux liquides différents : le jaune d’œuf et l’huile.
Mise en commun
Communication par chaque groupe des résultats obtenus.
Établir un tableau des résultats et comparer.
Les élèves notent que la position d’un liquide n’est pas
toujours la même suivant le liquide auquel il est associé.
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : ZOOM SUR…
I L N E F A U T PA S T O U T M É L A N G E R !
◗ Éducation à la sécurité
L’utilisation de la peinture acrylique et de la peinture à
l’huile montre que l’eau n’est pas le seul solvant. Les
enfants sont amenés dans la vie courante à rencontrer
d’autres solvants (d’autres liquides de nettoyage) et on
peut les faire réfléchir sur les appellations « dissolvant
pour vernis à ongles », « détachant »… par l’observation des étiquettes.
Le mot « soluble » est relatif à un solide ou un liquide
donné. La nature du solvant détermine la solubilité : le
sucre n’est pas soluble dans l’alcool alors qu’il est soluble
dans l’eau. Un même corps peut donc être soluble dans
un liquide et insoluble dans l’autre. De même, un liquide peut être solvant pour un corps et pas pour un autre.
Quand on parle de dissolution, il faut donc spécifier de
quel solvant et de quel soluté on parle.
domestique
> Règles de sécurité
Il est important de faire prendre conscience aux élèves
de certaines règles de sécurité.
• Un liquide incolore n’est pas forcément de l’eau et
ce liquide peut être dangereux. Pour cette raison,
certains liquides sont colorés ou parfumés artificiellement : l’eau de Javel, par exemple.
• On ne doit pas mélanger n’importe quel liquide ou
dissoudre n’importe quel corps dans un liquide. Des
réactions chimiques peuvent se produire et être très
dangereuses. La bande dessinée proposée page 16
du manuel, sous son aspect humoristique, doit être
un point de départ pour cette réflexion sur la dangerosité de certains produits et de certains mélanges.
• Tous les produits doivent être étiquetés pour être
identifiés, et doivent rester dans leur emballage
d’origine : attention à ne pas mettre de l’eau de Javel
dans une ancienne bouteille de limonade, par exemple.
Chaque année de graves accidents se produisent à
cause de ce type de négligence.
> « Étonnant ! »
« L’eau n’éteint pas tous les incendies. » Cette phrase
va permettre de faire réfléchir les élèves sur la manière d’éteindre certains incendies : jamais d’eau sur un
feu de friteuse !
Cette découverte peut faire l’objet de recherches documentaires. Ce peut être aussi l’occasion de rencontrer les pompiers et d’apprendre comment réagir face aux incendies.
25
P R O LO N G E M E N TS ET P I ST E S D E T R AVA I L
◗ Littérature
la grande différence de densité entre l’or et le reste des
alluvions. On récolte du gravier, que l’on tamise pour
récupérer le sable dans une batée. On plonge la batée
dans l’eau, et on exécute rapidement un mouvement
oscillatoire. L’eau entraîne peu à peu hors de la batée
toutes les matières légères. Seuls restent au fond les
éléments lourds : le fer et les paillettes d’or.
– « L’Âne chargé d’éponges et l’âne chargé de sel », Les
Fables de La Fontaine (II, 10).
– Comment raconter des histoires à nos enfants, « Pourquoi
la mer est salée ? », Miss Sara Cone Bryant, Nathan,
1978.
– La Légende de la mer salée, conte d’Asie.
– André Gide, Si le grain ne meurt, « L’Harmonica chimique », Gallimard.
> Les stalactites et les stalagmites
L’eau infiltrée dans le sol se charge de divers sels minéraux et de calcaire. Quand l’eau suinte lentement du
plafond d’une grotte, le calcaire, en se déposant,
forme peu à peu des chandelles : ce sont des stalactites.
Quand les gouttes tombent sur le sol, on dit que ce
sont des stalagmites. Elles mettent des siècles à se
former.
◗ Sciences
> Les techniques des orpailleurs
Les orpailleurs sont des chercheurs d’or. Ils récoltent
l’or en paillettes ou en pépites dans les rivières. En
France, il y a de nombreuses rivières aurifères en
Savoie et en Ariège. En Guyane, l’orpaillage représente encore une part très dynamique de l’économie de
la région. Pour extraire l’or, le principe de base consiste à séparer l’or des graviers. Pour cela, on s’appuie sur
> La fabrication du beurre
Lorsqu’on agite la crème, les globules gras se soudent
sous l’effet des chocs répétés et forment des grains de
plus en plus gros qui se soudent entre eux.
É VA LU AT I O N
• Fais une série de dessins pour montrer ce que tu
obtiens en mélangeant de la craie et de l’eau.
• Qu’est devenu le sucre ? Propose une expérience
pour récupérer le sucre dissous dans de l’eau.
• Pourquoi doit-on mettre de l’eau déminéralisée dans
un fer à repasser à vapeur ?
L’eau du robinet contient diverses substances et surtout
du calcaire. Si on met de l’eau du robinet dans le fer à
repasser à vapeur, l’eau va s’évaporer, mais pas le calcaire ni les substances dissoutes dans l’eau, et le fer va
s’encrasser.
• On pèse 2 verres, l’un rempli de grenadine, l’autre
de la même quantité d’huile. Le plateau de la balan-
ce penche du côté de la grenadine. Que se passeraitil si on mélangeait de l’huile et de la grenadine dans
un verre ? Explique pourquoi.
• Observe le schéma cicontre.
Que se passe-t-il si tu
essence
changes l’ordre dans
lequel tu verses les
huile
liquides ?
Dans cette superposieau
tion de liquides, écris verre
le nom des liquides du
sirop de menthe
plus lourd au plus léger.
26
Unité et diversité du monde vivant
La vie et la croissance de l’arbre
PAGES 18-27
DU MANUEL
RÉFÉRENCES AUX PROGRAMMES
◗ Savoirs
• La croissance des arbres est discontinue et saisonnière.
• Les bourgeons sont une forme de résistance à la
mauvaise saison. Il en sort une tige qui porte des
feuilles ou des fleurs et de nouveaux bourgeons.
• En comptant le nombre de cernes sur la coupe d’un
tronc, on peut connaître l’âge de l’arbre.
• Découvrir le rôle des bourgeons dans la croissance
des arbres.
• Découvrir la croissance des arbres : en longueur (sur
des rameaux) et en épaisseur (sur des troncs et des
branches).
• Se rendre compte de la discontinuité de cette
croissance en liaison avec le rythme des saisons.
• Savoir repérer l’âge des rameaux.
• Savoir repérer l’âge des arbres (sur une section de
leur tronc).
◗ Compétences
« maîtrise de la langue »
> Acquérir une première compétence
d’écriture et de rédaction
• Souligner (ou surligner) dans un texte les informations qu’on recherche.
◗ Compétences en sciences
et technologie
> Parler en sciences
> Être capable de
• Utiliser le lexique spécifique des sciences.
• Savoir rechercher et énoncer des critères.
• Observer par recherche d’indices sur un échantillon.
• Formuler des questions précises et cohérentes à
propos d’une situation d’observation, et pratiquer un
raisonnement logique.
• Élaborer des hypothèses et trouver des moyens pour
les vérifier.
• Utiliser des instruments d’observation et de mesure :
loupe, double décimètre.
• Mettre en relation des données, en faire une représentation schématique et l’interpréter.
• Mettre en relation des observations réalisées en classe et des savoirs que l’on trouve dans une documentation.
• Rechercher des informations pertinentes dans un
document (le manuel) et dans sa mémoire (connaissances de l’année précédente).
• Élaborer des traces écrites permettant le suivi dans le
temps des phénomènes observés pour la mise en
évidence des transformations lors du développement
des végétaux : se souvenir et comparer les étapes
d’un phénomène avec la nécessité d’utiliser une
même échelle ou des repères de taille.
• Repérer les manifestations du développement :
quantitatives (augmentation de dimension) ou qualitatives (apparition de feuilles ou de fleurs).
• Comparer et décrire (verbalement et graphiquement)
les changements d’un être vivant au cours du temps :
naissance, croissance, âge adulte, vieillissement, mort.
• Construire une frise chronologique pour représenter
les phases du développement d’un arbre.
• Comparer le développement de deux arbres différents.
• Utiliser des connaissances acquises pour découvrir
l’âge des arbres.
> Lire en sciences
• Traiter une information complexe comprenant du
texte, des images, des schémas.
• Rechercher des informations pertinentes dans des documents.
> Écrire en sciences
• Prendre des notes lors d’une observation.
• Élaborer et mettre au point des textes narratifs
concernant le développement de la plante.
• Écrire un texte narratif pour expliquer une observation continue ou une observation sur documents.
• Retravailler le petit texte résumé écrit par les enfants
(forme, syntaxe, orthographe).
◗ Liens avec d’autres disciplines
ou parties du programme
Activités artistiques : à propos des feuilles et des fleurs
au printemps, de leur variété d’aspect et de couleurs.
Faire la différence entre le dessin scientifique de la
croissance du rameau et une représentation artistique
sur le même sujet en faisant apparaître le besoin de
repères objectifs en sciences.
Découvertes sensorielles en liaison avec les parfums
des fleurs.
Mathématiques :
• Mesure avec un double centimètre (croissance de
rameaux) et comptage (âge de l’arbre).
• Mesure de l’allongement annuel des rameaux. Cette
croissance peut être représentée sous forme de
tableau comparatif ou de graphique.
• Mesure de la largeur des cernes de croissance de
chaque année, à représenter sous forme de tableau
comparatif afin de repérer les années de sécheresse
pour ces arbres (où les cernes sont les plus fins).
> Avoir compris et retenu
• Une fonction du vivant qui en marque l’unité et la
diversité : le développement des végétaux.
27
I N F O R M AT I O N S P O U R L ’ E N S E I G N A N T
◗ Informations scientifiques
vaisseaux conducteurs de sève en activité : l’aubier.
Dans la partie centrale, les vaisseaux sont bouchés, ils
forment une partie plus dure, le cœur du bois, utilisée
en menuiserie.
Tous les arbres ne se développent pas à la même vitesse. Certains se développent rapidement (pin,
peuplier, robinier…), d’autres plus lentement (chêne,
hêtre…), mais tout dépend de leur environnement.
et techniques
> Structure des bourgeons
Les bourgeons renferment un embryon de rameau
feuillé. Ils sont entourés d’écailles qui les protègent du
froid, de l’humidité et des chocs.
> Croissance des arbres et cycle saisonnier
La croissance est discontinue et saisonnière, ce qui est lié
à l’arrêt de la végétation pendant l’hiver, les bourgeons
étant une forme de résistance à la mauvaise saison.
Chaque printemps, les bourgeons s’ouvrent : il en sort
une tige qui porte des feuilles et de nouveaux bourgeons. Certains bourgeons contiennent une grappe de
fleurs (poirier, cerisier, lilas, marronnier…). D’autres
bourgeons donnent des tiges avec des feuilles. C’est
pourquoi les jardiniers taillent les arbres fruitiers pour
favoriser le développement de certains bourgeons à
fleur, qui donneront donc des fruits.
Les tiges poussent en longueur jusqu’à la fin de l’été,
l’arbre grandit ; de nouveaux bourgeons grossissent.
À l’automne, les feuilles tombent et l’arbre vit au
ralenti pendant le froid de l’hiver. La cicatrice du
pétiole des feuilles reste visible à la base des bourgeons ; elle a souvent la forme d’un croissant de lune.
> La dendrochronologie
En mesurant et en comparant les différents cernes d’un
même arbre et en les datant (science que l’on appelle
la dendrochronologie), on découvre le climat des
années précédant son abattage. En effet, la largeur des
cernes varie en fonction du climat (s’il est chaud et
humide, les vaisseaux sont nombreux, donc la couche
est épaisse) et de l’exposition de l’arbre au soleil. Par
exemple, les années de sécheresse se présentent
comme des cernes très étroits. C’est ainsi que l’on peut
reconstituer les climats jusqu’à il y a 5 000 ans sur les
séquoias d’Amérique du Nord et sur de vieilles poutres
d’églises.
Les vaisseaux du bois se développent davantage sur les
côtés de l’arbre où il y a plus de branches et de végétation. Ainsi, une dissymétrie indique que l’arbre a
moins poussé d’un côté : par exemple, à cause de la
présence d’un immeuble ou d’autres arbres. On peut
ainsi découvrir qu’un bâtiment a été construit à droite
de l’arbre en 1932 ou que la forêt qui l’entourait a été
coupée en 1968 !
> Croissance en longueur
Les cicatrices des écailles des bourgeons qui ont
donné naissance aux rameaux restent visibles et
forment des marques tout autour de la tige. Cet anneau
(ou nœud) indique la base de chaque pousse annuelle.
La croissance annuelle d’un rameau correspond à la
longueur des entre-nœuds, c’est-à-dire le segment
entre deux zones de cicatrices d’écailles de bourgeons.
◗ Représentations des élèves et
obstacles à prendre en compte
L’observation régulière du développement d’une plante permet de distinguer les changements d’un être
vivant au cours du temps : naissance, croissance, âge
adulte, vieillissement, mort. L’élaboration de la frise
chronologique peut être complétée par l’analyse de
séquences vidéo sur le développement des végétaux.
Les élèves pensent que les bourgeons contiennent
« une feuille » ou « une fleur ». C’est par l’observation
d’un rameau mis à pousser en le plaçant dans un vase
rempli d’eau et à la chaleur (et en observant les
photographies du livre) qu’ils découvriront avec
surprise qu’il s’agit de tout un rameau avec des feuilles
et parfois des fleurs (par exemple, pour certains gros
bourgeons terminaux de marronnier ou une grappe
de fleurs de lilas).
Les élèves modifient alors leur conception initiale : sur
le rameau qui vient de sortir du bourgeon de l’année
précédente, des petits bourgeons existent déjà ; ils vont
grossir au cours de l’été avant d’entrer en vie ralentie.
Cette confrontation des conceptions des enfants avec
la réalité observée directement est un moyen très
efficace de faire évoluer leurs représentations.
Les élèves sont amenés à observer en recherchant des
indices ; ils mettent en œuvre une démarche scientifi-
> Croissance en épaisseur
Au printemps et en été, l’arbre fabrique sous son écorce de nouveaux vaisseaux de bois. Ceux-ci forment des
anneaux concentriques. Ce sont les cernes que l’on
observe sur un tronc d’arbre scié. Les arbres ont une
croissance discontinue et saisonnière qui se
poursuit toute leur vie.
Au printemps, le temps est humide et l’arbre fabrique
sous son écorce de nouveaux vaisseaux de bois
conducteurs de la sève. Ceux-ci sont très gros et apparaissent de couleur claire.
En été, le temps est plus sec et l’arbre fabrique des
vaisseaux de bois très fins qui apparaissent alors de
couleur sombre.
À l’automne et en hiver, l’arbre ne fabrique plus de
vaisseaux conducteurs de sève. Il entre en vie ralentie
pendant toute la période froide.
Sur un tronc d’arbre coupé, la succession des sections
de ces vaisseaux forme des cernes. Ceux-ci indiquent
l’âge de l’arbre ou de la branche. Chaque cerne
correspond à un an.
Sur la section d’un tronc, on distingue vers la périphérie
une zone plus claire et plus tendre constituée des
28
« cycle de vie » n’est envisageable qu’au niveau d’une
population de même espèce, elle ne doit pas être utilisée pour l’individu, car elle ne rend pas compte du
fait que la vie de l’individu n’est pas un éternel recommencement, mais est caractérisée par un début et une
fin (la mort, terme inéluctable de son existence).
Les représentations linéaires de la vie du végétal sur
la durée sont donc à privilégier et correspondent
d’ailleurs davantage à ce que les enfants font
spontanément.
Les séquences proposées permettent de mettre les élèves
dans une véritable démarche de suivi, donc de compte rendu d’activités afin de conserver des traces de la
croissance des plantes. Elles conduisent les élèves
à bien se rendre compte de la nécessité (et des
conditions) de la trace écrite de leurs observations
pour pouvoir comparer l’évolution de leur expérience
sur la durée.
que en confrontant leurs idées entre eux et en recherchant sur des documents.
Ils peuvent ensuite tester leurs connaissances, en les
éprouvant face à de nouvelles observations de
rameaux et de troncs.
La représentation du « cycle de vie » que l’on trouve
dans un certain nombre de livres pour montrer la
succession des générations est intéressante au niveau
de l’espèce, mais pose un problème pour les enfants.
En effet :
• soit ils font une confusion avec les cycles saisonniers ;
• soit ils ne comprennent pas cette représentation, car
ils sont plus sensibles à l’histoire individuelle de
l’arbre.
De plus, la représentation en « cycle » élude le problème de la vie et de la mort de l’individu, qui est une
caractéristique incontournable du vivant. La notion de
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : ZOOM SUR…
LES SAISONS D’UN ARBRE
◗ Matériel
◗ Séance 4
Manuel pages 18 et 19 et Carnet de chercheur pages 14
et 15.
Les enfants dessinent de nouveau « leur » arbre au
mois de juin (période où il peut y avoir des fruits, au
moins en formation).
◗ Point de départ
Dans un second temps, on leur demande de comparer
l’aspect de « leur » arbre aux différentes saisons.
Sortir en forêt, dans un square ou simplement dans la
cour de l’école à différentes saisons en conservant des
traces sur son Carnet de chercheur.
◗ Mise en commun
On demande aux élèves de dire quelles sont les caractéristiques de « leur » arbre en automne, puis en hiver, puis
au printemps, puis en juin. L’enseignant fait 4 colonnes
au tableau, une par saison, et note les points communs :
◗ Séance 1
Les élèves observent les arbres présents dans la cour, le
parc ou la forêt. Par groupes, on leur demande de faire
un challenge : celui qui donnera le plus de détails sur
l’arbre qu’il observe.
Cette phase permet de sensibiliser les élèves et leur
donne une panoplie de descripteurs pour le travail qui
suit. L’enseignant peut compléter en orientant leur
observation s’ils ne pensent pas à certains aspects. En
effet, ils pensent à décrire les feuilles, mais ne pensent
pas toujours à la forme générale, aux détails des troncs,
à la présence de fleurs ou de fruits, à leur forme…
Dans une seconde phase, ils choisissent chacun un
arbre (plusieurs peuvent avoir le même ce qui permettra
des comparaisons sur la qualité de leur observation).
Ils le dessinent sur leur Carnet de chercheur en indiquant
la date et en recherchant le nom de l’arbre.
Automne
Hiver
Printemps
Été (juin)
Feuilles
jaunissent
et tombent
Pas de
feuilles
Jeunes
feuilles
Fleurs
Feuilles
vertes
Fruits
En évaluation de la séance, l’enseignant utilise le
manuel et fait commenter les quatre photographies en
référence avec le tableau qui vient d’être établi. Les
élèves reconnaissent les transformations de l’arbre et
nomment les quatre saisons.
La comparaison avec leurs observations personnelles
et directes d’arbres de leur environnement leur permet
de répondre aux dernières questions : les arbres ne
fleurissent pas tous en même temps, mais la grande
majorité en France métropolitaine, et selon les régions,
fleurissent entre février (noisetier, mimosa) et juin
(robinier, faux acacia).
◗ Séances 2 et 3
Les enfants dessinent de nouveau « leur » arbre en
hiver et au printemps (période de floraison).
29
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 6
COMMENT VIT UN ARBRE ?
◗ Matériel
par exemple), celle des pins est plus courte (ils sont
souvent coupés au bout de 20 à 30 ans, même s’ils
peuvent vivre plus vieux), celle du pommier est souvent
seulement d’une vingtaine d’années. Quant aux
séquoias, ils peuvent vivre plusieurs milliers d’années
(4 000 ans, cf. manuel page 27).
Par contre, beaucoup de plantes vivent peu longtemps :
les plantes annuelles, comme la salade, vivent une
saison et ne résistent pas au froid de l’hiver. Les plantes
bisannuelles, comme la carotte, grandissent en accumulant des réserves la première année, et fleurissent
puis meurent la seconde année.
Manuel pages 20 et 21.
◗ Point de départ
Sortir en forêt ou dans un parc à différentes saisons, en
conservant des traces sur son Carnet de chercheur
d’arbres jeunes et vieux et en recherchant des jeunes
pousses d’arbres (faire des dessins, des croquis,
prendre des photographies).
◗ Séance 1
De retour en classe, demander aux élèves de faire par
groupes une enquête sur quatre arbres (ceux du Carnet
de chercheur : marronnier, chêne, pin et pommier, ou
d’autres si ces espèces ne sont pas présentes dans la
région). Pour cette enquête, ils peuvent rechercher
dans des livres (le manuel de sciences) et des encyclopédies de la BCD, chez eux ou sur Internet. Ils peuvent
aussi enquêter auprès des jardiniers du parc ou du
square, des gardes forestiers…
Parmi les quatre arbres proposés, seul le pin conserve
ses aiguilles en hiver. La floraison est pour tous les
arbres au printemps. La durée de vie du marronnier est
en moyenne de 150 ans (page 20 du manuel), celle du
chêne est de 300 à 500 ans (340 ans pour les chênes
encore en pleine force de l’âge de la forêt de Tronçais,
◗ Séance 2
Faire observer les photographies du manuel page 20.
Demander un travail individuel, puis faire une mise en
commun. Les élèves découvrent le marronnier à différents âges, de sa naissance à sa mort.
1930 : naissance. Germination du marronnier.
1950 : arbre adulte. Il fleurit et peut donc se reproduire.
1995 : arbre adulte. Il a beaucoup grandi… Est-il déjà
vieux ?
2000 : arbre mort. Cet arbre a été abattu par la
tempête. La coupe du tronc montre qu’il avait vieilli et
que son tronc commençait à s’abîmer au centre.
Cette chronologie permet de définir les stades de la vie
de tout arbre : naissance, croissance, mort.
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 7
Q U ’ Y A -T- I L D A N S L E S B O U R G E O N S ?
Le printemps est la saison la plus favorable (éclosion
des bourgeons et floraison des arbres) pour cette
séquence. Cette approche privilégie l’observation
directe et l’investigation, dans la classe, dans le jardin
de l’école ou au cours de sorties.
ne peuvent pas éclore tant qu’ils n’ont pas subi le froid
de l’hiver. S’il n’y a pas encore eu de période de grands
froids, vous pouvez la simuler en plaçant les rameaux
pendant deux semaines dans un sac en plastique
au réfrigérateur. Cette expérience peut aussi être
exploitée avec profit par les élèves, en comparant la
croissance des rameaux avec ou sans passage au froid.
Cette démarche permet de soulever une interrogation :
« Pourquoi ne poussent-ils pas dehors ? », d’émettre
des hypothèses et de chercher à les vérifier.
Apporter des rameaux de marronnier (ou de lilas).
L’idéal est d’aller les prélever avec les élèves lors d’une
sortie ou dans la cour de l’école. On peut aussi récupérer ceux qui résultent d’une opération d’élagage.
◗ Matériel
• Chapitre 7 du manuel pages 22 et 23, « Zoom » pages
24 et 25 et Carnet de chercheur pages 20 et 21.
• Rameau pour deux ou trois élèves.
• Ancien pot de confiture rempli d’eau par table, pour
mettre les rameaux à pousser.
• Double décimètre par élève.
• Loupe à main par groupe d’élèves (si possible).
Durée : 30 minutes.
◗ Séance 1
◗ Point de départ
« Observation de bourgeons »
Cette séquence est idéale au début du printemps, mais
aussi à la fin de l’hiver afin de faire percevoir le rôle
des bourgeons dans la résistance au froid. Dans ce cas,
il est aussi possible de faire se développer des rameaux
en les mettant dans l’eau et à la chaleur, mais à condition qu’ils aient subi une levée de dormance. En effet,
dans nos régions, les bourgeons sont en vie ralentie et
> Point de départ : se questionner
L’observation du bourgeon conduit les élèves à se
poser la question : « Qu’y a-t-il à l’intérieur ? »
On leur demande alors de dessiner ce qu’ils pensent
qu’il y a à l’intérieur du bourgeon, afin de faire émerger
leurs conceptions et les faire se questionner.
30
> Recherche d’indices
dans des photographies et du texte
cette idée, on les fera réfléchir à ce qui s’est passé
dehors entre novembre et janvier et qui n’avait pas eu
lieu avant novembre. Quelques-uns pourront ainsi
émettre l’hypothèse que c’est une période de froid qui
a permis cette maturation. On parle de levée de
dormance due au froid.
Pour le vérifier, on peut en novembre mettre un
rameau trois semaines au réfrigérateur (dans un sac
plastique afin qu’il ne se dessèche pas). En le mettant
ensuite à la chaleur dans un vase rempli d’eau, les
bourgeons vont se développer. Ce n’est pas le cas de
ceux qui sont restés à l’extérieur et que l’on met à la
chaleur : ils ne peuvent pas encore pousser, car ils
n’ont pas subi la levée de dormance due au froid.
Pour l’expérience du 5 janvier, l’explication de la
différence est due à la chaleur de la classe par rapport
au froid de l’extérieur, si on est à la fin de l’hiver. On
peut parfois aussi observer une limite de développement du rameau en classe, car le rameau n’est pas
aussi bien alimenté en eau et en sels minéraux que
celui resté sur l’arbre au début du printemps.
« Qu’est-ce qui sort du bourgeon de lilas ou de
marronnier ? À quoi sert le bourgeon ? Quand s’est-il
formé ? Que deviennent les écailles après l’éclosion
du bourgeon ? » Les élèves doivent chercher des indices
en observant les photographies et en lisant les documents des pages 22 et 23 du manuel.
L’observation directe d’un bourgeon coupé en deux
leur montre des petites feuilles et souvent une bourre
cotonneuse (en particulier chez le marronnier). Il n’est
pas facile d’y distinguer les éléments, sauf quand on a
déjà observé ce qui en sort et que l’on sait ce que l’on
cherche (petite tige avec des feuilles ou des fleurs).
L’endive (page 23) ou le chou de Bruxelles (à rapporter
du marché), qui sont des bourgeons, sont intéressants,
car leur structure est directement compréhensible
grâce à leur grande taille.
> Mise en commun
Lors de la mise en commun, l’enseignant choisit quelques dessins caractéristiques afin de revenir à l’hypothèse de départ des enfants sur le contenu des bourgeons, pour leur faire modifier leur conception initiale
si nécessaire. Ils découvrent alors qu’un bourgeon de
marronnier est entouré d’écailles jointives et imperméables. Il contient une minuscule tige avec des petites
feuilles entourées de « duvet ».
◗ Séance 2
Durée : plusieurs courtes séquences de 30 minutes sur
deux semaines (ou plus si documents vidéo) + 30 minutes
pour la synthèse.
> Observation de rameaux avec des bourgeons
> Expérimentation
Afin de savoir ce qu’il y a dans un bourgeon, les élèves
proposent :
• soit d’ouvrir un bourgeon : ils peuvent alors le faire
avec les ongles ou, mieux, avec une pince fine ;
• soit de le mettre dans un vase et d’attendre pour voir
ce qui en sort.
(optionnelle, non comptée dans le temps indiqué)
« À quoi servent les écailles des bourgeons ? » Cette
question des élèves, si elle est posée, peut permettre
une recherche expérimentale. Demander aux élèves
de formuler et d’écrire leur hypothèse, puis d’imaginer
une expérience pour vérifier cette hypothèse. Ils
dessinent cette expérience et la réalisent. Ils notent le
résultat et concluent.
Réponse : rôle de protection physique, rôle de protection
contre la pluie (imperméable, l’eau glisse à la surface).
> Observation du développement
des rameaux
Les rameaux seront placés dans des pots avec de l’eau
à la chaleur. Ils se développent en une à trois semaines.
Au moment de la séance, sortir les rameaux de l’eau
et prévoir deux rameaux par table. À la même table,
un enfant peut observer du marronnier, l’autre du lilas
par exemple, pour enrichir les observations. Cette
observation permettra aux élèves d’émettre des hypothèses pour interpréter les observations de rameaux. Il
est en effet très intéressant de comparer le développement de plusieurs arbres différents.
Le livre présentant des rameaux de marronnier ou de
lilas (« Zoom » pages 24 et 25 du manuel), il faut
privilégier d’autres espèces pour le suivi en classe
(rameaux d’arbres fruitiers et d’arbres de la forêt).
◗ Atelier de lecture
(« Je lis », page 23)
Durée : 30 minutes.
La lecture du compte rendu d’expérience proposé
amène les élèves à formuler des hypothèses :
• d’une part pour expliquer pourquoi le rameau mis
au chaud en janvier a poussé, contrairement à ceux
qui sont restés sur l’arbre ;
• d’autre part pour comprendre pourquoi le premier
rameau mis au chaud en décembre n’a pas poussé.
Les élèves écrivent leurs hypothèses sous forme de
phrases explicatives.
On peut aussi faire exécuter ce travail uniquement à
partir de l’observation directe et comparée entre les
rameaux mis à pousser en classe et ceux restés dans la
cour ou le jardin. Les réponses proposées par les
élèves à la question de l’absence de croissance en
novembre feront référence à un état pas encore mature :
« il n’est pas encore prêt à pousser, il dort encore »,
une idée d’horloge biologique… Pour faire évoluer
> Élaboration de traces écrites
L’observation continue de l’éclosion des bourgeons
nécessite de conserver des traces écrites de l’observation par des dessins, au moins deux fois par semaine
(cf. Carnet de chercheur).
Chaque élève observe et dessine sur son carnet (en
mesurant et en indiquant la taille à côté du dessin) ou
sur une feuille grandeur nature pour garder une trace
objective de leur taille. Il peut utiliser des couleurs
correspondant à la réalité. On lui demande d’écrire
31
des légendes à côté du dessin : bourgeon, feuille, tige,
écailles du bourgeon.
Si c’est possible (arbre de la cour ou du jardin d’école), on prend le temps de comparer le développement
des rameaux par rapport à ceux qui sont restés sur
l’arbre.
calculer aux élèves l’âge d’un rameau. En effet, les
cicatrices des écailles des bourgeons qui ont donné
naissance chaque année à une tige correspondent
aux marques en anneau. Les cicatrices en demi-lune
correspondent à l’endroit où étaient fixées les feuilles.
On peut ainsi numéroter de l’extrémité supérieure vers
la base le segment de 2003, puis celui de 2002,
puis celui de 2001, etc.
> Mise en commun
Lors de la mise en commun, l’enseignant choisit
quelques dessins caractéristiques afin de revenir à
l’hypothèse de départ des élèves sur le contenu des
bourgeons, pour leur faire modifier leur conception
initiale si nécessaire.
Pour les aider à visualiser la croissance, leur faire colorier
sur le schéma du carnet en vert la partie nouvelle
(tige et feuilles) et en marron la tige de l’an dernier :
celle qui existait avant l’ouverture des bourgeons (sur
le premier schéma). Leur faire dessiner le rameau en y
indiquant les nœuds et les années correspondant à
chacun des entre-nœuds.
Sur le carnet, faire observer aux élèves les rameaux de
différents arbres et déterminer leur âge en repérant et
en comptant les cicatrices des bourgeons des années
précédentes. Leur faire colorier avec les mêmes codes
que sur le schéma précédent.
L’âge d’un rameau peut être obtenu en comptant le
nombre de nœuds en partant du sommet, chacun
correspondant au bourgeon terminal de l’année
précédente.
Pour le sapin, où chaque année plusieurs bourgeons se
trouvent au sommet de chaque rameau, on peut calculer
facilement son âge en comptant du haut vers le bas le
nombre de verticilles, c’est-à-dire d’étages de branches :
un an à chaque ramification.
> Évaluation
À partir de cette découverte de la façon dont poussent
chaque année les rameaux, il devient facile de faire
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 8
C O M M E N T L E S A R B R E S G R A N D I S S E N T- I L S ?
Cette séquence peut être mise en place à la suite de la
précédente, à n’importe quelle saison lors de la découverte d’arbres coupés, par exemple lors d’une sortie.
Cette approche privilégie l’observation directe et le
raisonnement logique, dans la classe, au jardin scolaire
ou au cours de sorties.
rameaux de deux espèces différentes à chaque table de
deux élèves.
Il est nécessaire d’aider les élèves en leur fournissant
une piste : leur faire émettre des hypothèses à propos
des marques en anneau autour de la tige. Pour les
orienter, les amener à se souvenir de la croissance du
bourgeon ou les renvoyer au manuel en observant les
différences entre les photographies aux différents
stades de développement (« Zoom » pages 24 et 25 du
manuel).
En leur faisant découvrir ce qu’est un rameau, sorti du
bourgeon, avec des feuilles (photographie du manuel
ou observation précédente), ils découvrent assez facilement que les cicatrices des écailles des bourgeons de
l’année précédente correspondent aux marques en
anneau que l’on observe à plusieurs niveaux du
rameau.
On peut alors les faire se référer aux photographies de
la page 26 qui mettent en évidence les cicatrices de
feuilles en demi-lune, mais surtout celles en anneaux
qui font le tour de la tige et qui correspondent aux
traces laissées par les écailles des bourgeons.
Ces indices leur permettent alors de compter facilement l’âge des rameaux, en partant de l’extrémité et en
remontant vers la base.
Faire dessiner aux élèves le rameau en y indiquant les
nœuds et les années correspondant à chacun des
entre-nœuds. Ils feront aussi ce travail sur les schémas
du Carnet de chercheur. En coloriant les cicatrices des
bourgeons, ils feront bien apparaître les segments de
pousse annuelle et pourront compter facilement les
années.
◗ Matériel
• Chapitre 8 du manuel pages 26 et 27 et Carnet de
chercheur pages 22 à 25.
• Deux rameaux pour deux élèves. Choisir de préférence deux espèces différentes : une à croissance
rapide (marronnier, ailante…) et une à croissance
lente (chêne, lilas…).
• Pot de confiture avec de l’eau par table pour mettre
les rameaux à pousser.
• Quelques rondelles de bois (sections d’arbres).
L’idéal est une rondelle de bois par groupe, de préférence un bois à croissance lente (chêne, lilas,
hêtre…) et un à croissance rapide (marronnier, ailante, pin, peuplier, sapin, robinier…).
• Double décimètre par élève.
• Loupe à main par groupe d’élèves (si possible).
◗ Séance 1
> Observer la croissance en longueur
Durée : 1 heure + 20 minutes d’atelier de lecture.
Pour cette partie de la séquence, fournir aux élèves des
rameaux (l’idéal étant d’aller les chercher avec eux lors
d’une sortie, ou au moins dans la cour de l’école).
Donner un rameau par élève en proposant des
32
> « Je lis »
forment des cernes clairs au printemps et sombres en
été : chaque série de cernes correspond à un an.
Leur faire reporter les cernes de croissance sur une
bande de papier de 2 cm de large en notant à côté des
numéros pour les années. Ils feront aussi ce travail sur
les photographies page 24 du Carnet de chercheur,
découvrant ainsi que toutes les espèces d’arbres ne
poussent pas à la même vitesse.
On peut savoir quel arbre était le plus vieux en comptant le nombre de cernes sur chacune des sections des
troncs : sachant que l’arbre grossit chaque année d’un
cerne (cercle clair et sombre), l’âge du chêne est de
27 ans, l’âge du pin est de 20 ans.
La compréhension de la lecture du schéma sur la
croissance du sapin page 26 du manuel pourra être
vérifiée en demandant aux élèves de calculer l’âge du
sapin de Noël de l’école.
◗ Séance 2
> Observer la croissance en épaisseur
et mesurer l’âge d’un arbre
Durée : 1 heure 30.
Pour cette séance, fournir aux élèves des rondelles de
bois coupées sur deux espèces d’arbres différentes (à
croissances lente et rapide). L’idéal est d’avoir au moins
une rondelle par groupe, voire deux, d’espèces différentes. À défaut, utiliser les photographies du manuel.
> Prolongements
Demander aux élèves leurs hypothèses par rapport à la
dissymétrie de la section du tronc d’arbre en photographie dans le manuel. Le côté où l’arbre s’est moins
développé du point de vue de ses branches présente
des cernes de croissance plus étroits. Il peut s’agir de
la présence d’un immeuble (si l’arbre était en ville) ou
d’autres arbres (si l’arbre était en lisière de forêt). On
peut même raconter son histoire. Il a poussé le long
d’une clairière sur un côté, car les cernes deviennent
beaucoup plus larges de ce côté, ce qui prouve qu’il y
avait plus de lumière.
> Lire un document pour expliquer
Question posée : lire le manuel page 27 pour pouvoir
expliquer la manière de calculer l’âge d’un arbre.
Pour faire comprendre aux élèves la croissance en
épaisseur, leur faire exploiter les schémas et les explications du manuel. Leur demander ensuite d’expliquer
comment calculer l’âge d’un arbre.
Pour observer directement des coupes de troncs, fournir
aux élèves des loupes à main. Ils poseront probablement la question : « À quoi correspondent les petits
trous dans le bois ? » Ils découvriront ainsi la présence
des vaisseaux conducteurs de sève.
Les arbres ont une croissance discontinue et saisonnière, qui se poursuit toute leur vie. Les troncs d’arbres
grossissent en formant chaque année de nouveaux
vaisseaux de bois conducteurs de la sève. Ces vaisseaux
> Évaluation
Pour évaluer les acquis des enfants, leur faire observer
d’autres rameaux d’arbres et calculer leur âge, puis les
classer de celui qui pousse le plus vite à celui qui
pousse le moins vite.
Même démarche pour leur faire calculer l’âge de
troncs d’arbres découverts lors de sorties en forêt.
33
Unité et diversité du monde vivant
De la fleur au fruit
PAGES 28-31
DU MANUEL
RÉFÉRENCES AUX PROGRAMMES
◗ Savoirs
> Avoir compris et retenu
• Les fleurs contiennent les organes sexués des végétaux.
• Une même fleur peut contenir des organes femelles
(pistils) et des organes mâles (étamines). Certaines
n’ont que des organes mâles, d’autres que des
organes femelles.
• La fécondation a lieu dans le pistil, qui se transforme
en fruit. Elle donne naissance aux graines.
• Les expériences de plantation et de germination qui
prolongent cette étude ont déjà été évoquées à
propos du « développement ».
• Des fonctions du vivant qui en marquent l’unité et la
diversité : la reproduction sexuée des végétaux.
◗ Compétences
« maîtrise de la langue »
> Acquérir une première compétence
d’écriture et de rédaction
• Souligner (ou surligner) dans un texte les informations qu’on recherche, puis pouvoir les organiser en
liste sur un support de papier ou grâce à l’ordinateur.
> Parler en sciences
◗ Compétences en sciences
• Utiliser le lexique spécifique des sciences.
> Lire en sciences
et technologie
• Traiter une information complexe comprenant du
texte, des images, des schémas.
> Être capable de
• Poser des questions précises et cohérentes à propos
d’une situation d’observation.
• Utiliser un instrument d’observation et de mesure : la
loupe.
• Mettre en relation des données, en faire une représentation schématique et l’interpréter.
> Écrire en sciences
• Prendre des notes lors d’une observation.
• Élaborer et mettre au point des textes narratifs
concernant le développement de la plante.
◗ Liens avec d’autres disciplines
• Mettre en relation des observations réalisées en classe et des savoirs que l’on trouve dans une documentation.
ou parties du programme
• Activités artistiques : à propos des fleurs, de leur
variété d’aspect et de couleurs.
• Découvertes sensorielles : en liaison avec les parfums
des fleurs.
• Mathématiques : classements (fleurs et fruits).
• Élaborer des traces écrites permettant le suivi dans le
temps des phénomènes observés, notamment pour
la mise en évidence des transformations chez les
végétaux à fleurs, de la fleur au fruit.
I N F O R M AT I O N S P O U R L ’ E N S E I G N A N T
◗ Informations scientifiques
parfumées…), en particulier les abeilles. Mais certaines
fleurs peuvent s’autopolliniser, c’est-à-dire être fécondées
par leurs propres grains de pollen.
et techniques
> La fleur
Une fleur est fécondée si un grain de pollen (élément
mâle) pénètre dans le pistil et rencontre un ovule (élément femelle). Quand le grain de pollen arrive au
contact de l’extrémité du pistil (le stigmate), si les
conditions sont favorables (pas de pluie qui fait éclater
les grains de pollen), il développe un prolongement
qui pénètre dans le pistil, rejoint un des ovules et le
féconde.
La fleur est formée :
• de pièces fertiles : le pistil (appareil reproducteur
femelle) qui contient des ovules (répartis en un ou
plusieurs carpelles) et les étamines (appareil reproducteur mâle) contenant des milliers de grains de
pollen microscopiques ;
• de pièces stériles, qui protègent le bourgeon floral
(sépales) ou qui attirent les insectes pollinisateurs
(pétales colorés, nectaires dégageant du nectar
sucré, glandes odorantes).
Les grains de pollen peuvent être transportés par le
vent (pour certaines espèces, comme le noisetier, qui
ont en général de longues et très nombreuses étamines
contenant des millions de grains de pollen microscopiques), ou par les insectes (fleurs aux couleurs vives,
Alors la fleur se transforme progressivement en fruit.
Les carpelles contenant les ovules se développent en
accumulant des substances organiques fabriquées par
la plante, substances qui se transforment en sucres lors
de la phase de mûrissement du fruit.
À l’intérieur du pistil, l’ovule fécondé se transforme en
graine. Cette graine entre en vie ralentie. Elle pourra
34
l’aubergine, le concombre, le cornichon, l’avocat…
Cette différence de vocabulaire doit être établie dans
la dernière partie de cette séquence, sinon elle reste un
obstacle à la compréhension de la notion de fruit. En
même temps, cette découverte est très motivante pour
les enfants, car elle leur fournit un savoir transférable
et applicable dans la vie de tous les jours : quel plaisir
de découvrir ce que l’on mange d’une autre manière
et de se sentir plus « savant » !
donner une nouvelle plante, si elle se retrouve dans
des conditions favorables (voir le chapitre sur la germination).
◗ Représentations des élèves
et obstacles à prendre
en compte
La comparaison de différentes fleurs permet d’éviter
une vision stéréotypée de la fleur.
La définition scientifique du fruit (qui contient des graines
et provient du développement de la fleur après fécondation de ses ovules par des grains de pollen) diffère
de celle du langage courant. Elle concerne des « fruits »
au sens courant, comme les cerises, les pommes, etc.,
mais aussi certains « légumes », comme la tomate,
Ces séquences permettent de mettre les élèves dans
une véritable démarche de suivi, donc de compte
rendu d’activités, afin de conserver des traces de la
croissance des plantes. Elles conduisent les élèves à
bien se rendre compte de la nécessité (et des conditions) de la trace écrite de leurs observations pour pouvoir
comparer l’évolution de leur expérience sur la durée.
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 9
Q U ’ Y A -T- I L D A N S U N E F L E U R ?
Le printemps est la saison la plus favorable (floraison
des arbres fruitiers) pour cette séquence. Mais elle peut
aussi être envisagée à la rentrée de septembre. Cette
approche privilégie l’observation directe et l’investigation, dans la classe, au jardin scolaire ou au cours de
sorties.
Pour nourrir leur observation, les élèves pourront s’aider
du schéma de principe du manuel pour rechercher et
reconnaître les différentes parties de leur propre fleur.
Le schéma précise les pièces stériles (sépales et pétales)
et les pièces fertiles : le pistil (appareil reproducteur
femelle) avec des ovules (à l’intérieur) et les étamines
(appareil reproducteur mâle) contenant des grains de
pollen.
◗ Matériel
Demander aux élèves de faire un dessin d’observation
de « leur » fleur sur le Carnet de chercheur et de conserver les différentes pièces florales en les collant avec du
ruban adhésif transparent ou de la colle, après les avoir
comptées et avoir indiqué leur nombre.
• Chapitre 9 du manuel pages 28 et 29 et Carnet de
chercheur pages 26 et 27.
• Fleurs selon la saison : tulipe, liseron, jonquille,
églantine, lys, coquelicot, bouton d’or, violette, fleur
de cerisier, fleur de pommier, etc. (pas de fleur
composée comme la marguerite, le dahlia ou le souci).
• Loupe à main.
• Fruits et légumes divers (tomate, cerise, petit pois en
gousse, haricot vert ou flageolet à écosser, pomme,
avocat, cornichon…).
• Graines de haricots ou de petits pois à mettre en
culture, jardinières ou pots, terreau ou (et) rameau
de cerisier (ou de pommier) en fleur.
Dans un second temps, chaque groupe peut faire un
dessin d’observation pour communiquer ses remarques aux autres. Ne pas oublier de légender le dessin
d’observation.
Les échanges entre les groupes permettront de distinguer les points communs et les différences entre les
fleurs observées.
> « Je lis »
Faire lire le texte de Colette sur les couleurs des
violettes. Demander aux élèves de repérer dans le
texte et de faire au fur et à mesure la liste des nuances
de couleurs de violettes. Si vous disposez d’un nuancier
de couleurs, vous pouvez leur faire visualiser les
nuances de couleurs indiquées.
◗ Séance 1
Durée : 1 heure + 30 minutes pour l’atelier de lecture.
> Point de départ
Demander aux élèves ce qu’évoque pour eux le mot
« fleur » et quel est son rôle, ce qui vous permettra de
savoir ce qu’ils savent déjà.
◗ Séance 2
> Situation-problème : observation de fleurs
Le questionnement des élèves sera induit par la
comparaison de différentes espèces de fleurs ou (et) à
partir des photographies du manuel.
Faire observer une fleur (mais pas une fleur
composée, trop difficile pour les enfants). Donner des
espèces de fleurs différentes à chaque groupe d’élèves
pour enrichir les échanges et motiver la communication de leurs observations.
Durée : 30 minutes.
> Découverte de la pollinisation
Donner l’information : « Pour transformer la fleur
en fruit, un grain de pollen d’une fleur doit venir
féconder un ovule d’une autre fleur. »
L’analyse de documents photographiques (du manuel)
ou de films vidéo permet de découvrir que les fleurs
35
> Expérimenter (optionnel)
doivent être pollinisées pour pouvoir se transformer en
fruit. La pollinisation permet à des grains de pollen
d’être transportés d’une fleur à l’autre, soit par le vent,
soit par les insectes (les abeilles par exemple).
La recherche d’une expérience permettant de vérifier
les hypothèses conduit à utiliser son imaginaire pour
proposer des solutions permettant d’isoler le pistil des
étamines, par exemple en coupant les étamines dès
que la fleur est en bouton et en mettant une gaze sur
la fleur afin que des grains de pollen extérieurs ne
puissent pas y arriver.
Si l’on dispose d’un jardin d’école ou de jardinières de
fleurs, proposer à un groupe d’élèves d’effectuer sur
une ou deux fleurs l’expérience proposée dans le Carnet.
Le résultat sera visible quelques semaines plus tard.
Exemple de la sauge : la pollinisation par les abeilles.
Présence de grains de pollen sur le corps de l’abeille
qui est en contact avec le sommet du pistil (stigmate).
Exemple du noisetier : la pollinisation par le vent.
Étamines qui pendent dans le vent, fleurs au mois
de février (où il n’y a pas d’insectes dans la nature),
fleurs mâles et femelles séparées.
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 10
COMMENT SE FORMENT LES FRUITS ?
◗ Matériel
branche car ils correspondent à différents moments
du développement de la fleur en fruit. Ce sera
l’occasion de discuter le terme scientifique de fruit
(cf. « Informations pour l’enseignant »).
> Pour la séance 1 :
• Rameaux de cerisier en fleur ou culture de pois ou
haricot.
• Loupe à main.
> Pour la séance 2 :
◗ Séance 2
Assortiment de fruits et légumes observés lors d’une
visite sur un marché, ou rapportés par les élèves ou
l’enseignant. Par exemple :
• cerise, pomme, orange, tomate, aubergine, concombre, cornichon, avocat…
• noisette, châtaigne, haricots, petits pois, lentilles,
maïs…
• chou, épinards, salade, endive, poireau…
• carotte, radis, navet…
Durée : 45 minutes.
> Enquête sur les fruits et légumes
Cette séquence permet de reprendre les connaissances
acquises lors de la séquence précédente, en les transposant à une nouvelle situation et en généralisant à
d’autres espèces. Elle part d’objets connus des enfants
dans un autre contexte, celui de la vie quotidienne, en
les reliant au registre scientifique.
Proposer aux élèves un assortiment de fruits et légumes
observés lors d’une visite sur un marché, ou rapportés
par les élèves ou l’enseignant.
Demander aux élèves de retrouver ceux qui sont des
fruits au sens scientifique du terme, c’est-à-dire issus
d’une fleur. Demander comment on peut le savoir.
Certains disent qu’il aurait fallu les voir se former,
d’autres pensent à rechercher la présence de graines.
Si ce n’est pas proposé directement, faire se remémorer
le cas étudié précédemment.
L’observation de ces fruits et légumes permet d’essayer
d’y retrouver les éléments du fruit, c’est-à-dire la
présence de graines ou simplement d’ovules (grains
blanchâtres mous ou durs) à l’intérieur.
◗ Séance 1
Durée : 1 heure 30, divisée en plusieurs courtes
séances d’observation du développement réel d’une
fleur en fruit.
> Observation suivie des transformations
de la fleur en fruit
Pour réaliser cette séquence, il est très intéressant de
suivre en classe la transformation de la fleur en fruit,
par exemple à partir d’un rameau de cerisier en fleur
placé dans un vase rempli d’eau, ou sur une culture de
petits pois ou de haricots commencée six semaines
plus tôt (culture facilement réalisable en pots dans la
classe dès la fin de l’hiver ou au début du printemps).
Une observation régulière avec prise de notes (dessins
datés et légendés, avec indication de la taille, sur le
Carnet de chercheur) permet aux élèves, lorsqu’ils en
arrivent aux étapes où le fruit devient reconnaissable,
de faire un retour sur leurs anciens dessins pour caractériser les transformations de la fleur, et donc d’arriver
à la découverte et à la compréhension du phénomène.
Il est aussi possible de faire analyser les documents du
manuel page 30 pour visualiser et comprendre la transformation de la fleur de tomate en fruit. Les élèves observeront les restes de sépales verts à la base de la tomate. On peut retrouver les fleurs et les fruits sur la même
> Exemples de réponses
• Fruits : les « fruits » du langage courant (cerise,
pomme, orange…), mais aussi certains « légumes »
(tomate, aubergine, concombre, cornichon, avocat…).
• Graines : noisette, châtaigne, haricot, petit pois,
lentille, maïs…
• Feuilles : chou, épinard, salade, endive, poireau…
• Racines : carotte, radis, navet…
Certains élèves peuvent proposer de vérifier ces réponses
en cultivant ces fruits et légumes, ce qui est possible en
faisant des cultures potagères dans le jardin d’école.
36
◗ Séance 3
L’exercice consiste à remettre dans l’ordre les schémas,
en coloriant de la même couleur les parties qui ont la
même origine. Il permet de découvrir leur devenir
et de le préciser en légende (pétales qui tombent,
étamines qui se dessèchent et tombent, sépales qui
tombent mais dont la cicatrice reste visible, pistil qui
grossit pour former le fruit).
Un élargissement peut être fait en recherchant des
fruits d’arbres de la forêt (certains sont visibles aussi
sur le manuel page 31) pour observer leur diversité
et faire des exercices de classement différents, par
exemple en fonction de leur mode possible de dissémination (transport) : par le vent (fruits d’érable, de
tilleul, graines de pissenlit), par les animaux et nous
(crampons de la bardane, gratterons), par l’écureuil
(noisettes), par les oiseaux (fruits du gui et baies de
toutes sortes, par exemple les cerises)….
> Exercice : Chercher l’intrus
Durée : 15 minutes.
Présenter aux enfants des dessins ou des photographies
de différents fruits et légumes : tomate, cerise, cornichon, noisette dans sa bogue, petit pois dans sa gousse, avocat, radis.
Demander aux élèves de trouver l’intrus, celui qui
n’est pas un fruit (réponse : le radis).
Les élèves vont devoir chercher des indices pour
identifier les éléments du fruit : présence de graines,
d’ovules (grains blanchâtres, mous ou durs) à l’intérieur ; restes de la fleur (sépales, étamines, pistil…).
◗ Évaluation
> Frise chronologique à reconstituer
Durée : 15 minutes.
Proposer une série de dessins de la transformation de
la fleur en fruit.
37
Unité et diversité du monde vivant
La reproduction asexuée des végétaux
PAGES 32-37
DU MANUEL
RÉFÉRENCES AUX PROGRAMMES
◗ Savoirs
en liste sur un support de papier ou grâce à l’ordinateur.
Chez certains végétaux, il est possible d’obtenir une
nouvelle plante en l’absence de graine : bouture, bulbe…
• Être capable d’élaborer des traces écrites permettant
le suivi dans le temps des phénomènes observés,
notamment pour le suivi des transformations chez
les végétaux lors des multiplications asexuées
(bouturage, marcottage…) et la croissance des
bulbes.
◗ Compétences en sciences
et technologie
> Être capable de
• Poser des questions précises et cohérentes à propos
d’une situation d’observation.
• Mettre en relation des données, en faire une représentation schématique et l’interpréter, mettre en
relation des observations réalisées en classe et des
savoirs que l’on trouve dans une documentation.
• Distinguer reproduction sexuée (avec les principales
formes qu’elle peut prendre chez les végétaux) et
reproduction non sexuée (exemples du clonage
naturel des végétaux : marcottage, bouturage,
bulbes, tubercules...).
> Parler en sciences
• Utiliser le lexique spécifique des sciences.
> Lire en sciences
• Traiter une information complexe comprenant du
texte, des images, des schémas.
• Comprendre un schéma et mettre en œuvre les
instructions proposées.
> Écrire en sciences
> Avoir compris et retenu
• Prendre des notes lors d’une observation.
• Des fonctions du vivant qui en marquent l’unité et la
diversité : la reproduction non sexuée des végétaux.
• Élaboration et mise au point de textes narratifs
concernant le développement de la plante.
◗ Compétences
◗ Liens avec d’autres disciplines
« maîtrise de la langue »
ou parties du programme
> Avoir acquis une première compétence
d’écriture et de rédaction
Mathématiques : construction et analyse d’un graphique
(croissance d’une plante) ; classements (type de multiplication).
• Souligner (ou surligner) dans un texte les informations que l’on recherche, puis pouvoir les organiser
I N F O R M AT I O N S P O U R L ’ E N S E I G N A N T
◗ Informations scientifiques
cultures. D’année en année, un terreau de feuilles
l’enrichit de manière naturelle.
De petits outils, robustes et faciles à utiliser, conviennent : mini-fourches, griffes, plantoirs, arrosoirs…
Prévoir aussi tuteurs, liens, ficelle, étiquettes plastiques, filet (pour protéger les cultures des oiseaux, et en
particulier des pigeons en ville).
et techniques
> Faire un jardin d’école
Les Programmes 2002 incitent à créer un jardin d’école. En ville et dans les écoles où le terrain est compté,
il est parfois difficile de jardiner « en pleine terre ».
Pourtant, même dans une cour bétonnée ou sur une
terrasse, il est possible de disposer, dans un coin ensoleillé, une série de bacs profonds (30 cm de terre) en
carré, chacun avec un type de culture. On peut aussi
recycler un carré de pelouse. Une aide de la municipalité est souvent envisageable.
> Exploitation du jardin d’école
pour l’observation de la multiplication
des plantes
Le retour des grandes vacances, en septembre,
permet la récolte des tubercules de pommes de
terre, d’oignons, et surtout l’observation du mode de
multiplication des mauvaises herbes qui ont envahi
les cultures. C’est l’occasion de se poser la question :
« Comment ont-elles pu coloniser si vite le jardin ? »,
et d’observer leur mode de propagation : stolons
des boutons d’or, tiges souterraines du chiendent,
etc.
Pour démarrer, choisir une petite surface dont la
largeur n’est pas trop importante, pour que les enfants
ne piétinent pas la terre. Son emplacement sera à la
fois bien exposé (au soleil) et un peu abrité du vent.
Pour le sol, prévoir un apport de matières organiques
(terreau, tourbe). Un engrais complet favorise les
38
Le Carnet de chercheur permet de garder des traces des
activités et de l’état de développement des végétaux
(dessins, photographies), traces qui seront utilisées en
classe pour une synthèse finale.
feuilles, des fleurs et des fruits (toxiques), et fabrique
beaucoup de nouveaux tubercules de pommes de
terre. Ceux-ci ont grossi grâce à la nourriture produite
par la plante.
En liaison avec les mathématiques, il est aussi possible
de travailler sur le plan du jardin (pour établir le jardin
ou pour garder une trace papier de son plan).
> Quelles plantes se multiplient
de façon asexuée ?
• Bulbes à fleurs (plantation automnale) : narcisse,
tulipe, jacinthe, perce-neige, muscari, crocus,
anémone, iris…
• Bulbes alimentaires : ail, oignon, échalote.
• Stolons : fraisier, chlorophytum, bégonia…
• Marcottage : framboisier, ficus, vigne, glycine,
hortensia, romarin…
• Plantation de tubercules de pomme de terre.
• Boutures : géranium, œillet, misère, bégonia, saintpaulia (violette du Cap), chrysanthème, groseillier,
vigne, olivier, saule, rosier, lilas, peuplier, papyrus…
> Techniques de multiplication végétative
Ces techniques sont utilisées par les jardiniers depuis
des siècles. Ils les ont découvertes en observant la multiplication naturelle des plantes dans la nature. Ces
techniques de multiplication asexuée leur ont permis
de développer la culture de spécimens de plantes
sélectionnées sans risquer d’en perdre les qualités.
La plantation de bulbes. Un bulbe est formé d’un
ensemble d’écailles, pleines de réserves nutritives, qui
entourent un bourgeon qui se développe en donnant
des feuilles et une fleur. Le bulbe se vide de ses réserves
pour développer la fleur. Après la floraison, si on le
maintient dans de bonnes conditions, un petit bourgeon niché au cœur du bulbe grossit en se remplissant
de matières nutritives fabriquées par la plante et reproduit ainsi un nouveau bulbe, que l’on pourra replanter
l’année suivante.
> Le clonage artificiel :
la multiplication in vitro
Depuis des millénaires, l’homme clone les plantes par
bouturage ou greffage et, depuis quelques années,
par multiplication in vitro. Beaucoup d’arbres et de
fleurs du fleuriste proviennent ainsi de clonages effectués à partir de cultures de méristèmes en tube à essai
dans des laboratoires. Il s’agit de petits ensembles de
cellules indifférenciées, prélevés sur des bourgeons ou
des feuilles d’une plante. Cultivés dans un milieu de
culture approprié (substances nutritives et hormones)
et stérile (pour éviter qu’ils soient concurrencés par
des bactéries ou des moisissures), ces méristèmes
développent des racines, des tiges, des feuilles, puis
une plante entière qui est génétiquement identique
à celle dont les cellules ont été prélevées. Cette
technique permet, à partir d’une plante particulière
sélectionnée pour ses qualités, d’obtenir des milliers,
voire des millions de plantes identiques à la plante
d’origine.
Le marcottage est le mode de multiplication naturelle
pour un certain nombre de plantes sauvages ou cultivées. Le fraisier en est un exemple bien connu avec ses
stolons qui partent du pied mère et qui portent de
petits fraisiers avec leurs racines. Les nouveaux plants
de fraisiers poussent à partir de ces stolons, qui se
dessèchent ensuite et disparaissent. Les nouveaux
fraisiers sont alors complètement indépendants, mais
identiques à la plante d’origine.
Des arbustes, comme le noisetier ou le forsythia
(mimosa de Paris), se multiplient aussi grâce à des
branches qui se plient vers le sol et y font des racines.
C’est aussi le cas de nombreuses « mauvaises herbes »,
qui, par ce procédé, envahissent rapidement nos
jardins.
> Objectifs
Les activités de jardinage sont une puissante motivation qui joue son rôle d’éducation au civisme et au
respect de la nature. En effet, et particulièrement dans
le cas d’un coin de jardin dans la cour de l’école, les
élèves sont amenés à s’organiser pour son entretien, à
communiquer avec les autres afin de faire respecter les
cultures et les récoltes…
Dans tous les cas, les récoltes du jardin ou la présentation des résultats doivent faire l’objet d’une information largement diffusée. L’utilisation fonctionnelle
de la langue, écrite et orale, est en l’occurrence largement favorisée.
Ces séquences permettent de mettre les élèves dans
une véritable démarche de suivi, donc de compte
rendu d’activités afin de conserver des traces de la
croissance des plantes. Elles conduisent les élèves à
bien se rendre compte de la nécessité (et des conditions) de la trace écrite de leurs observations pour pouvoir comparer l’évolution de leur expérience sur la
durée.
Il y a deux manières pour le jardinier de reprendre ce
procédé à son compte : le marcottage simple (qui se
fait en enterrant la base d’une branche) et le marcottage aérien (qui a l’avantage de préformer les racines sur
le pied mère).
Le bouturage. Une bouture est une portion de
branche bien saine, toute droite ou prélevée avec un
talon, c’est-à-dire un petit morceau de la branche d’où
elle a poussé. Il faut la couper avec un sécateur pour
laisser une coupe propre d’où pousseront les racines.
Les boutures de printemps prennent mieux et plus vite
que celles d’automne, car c’est l’époque où la végétation se réveille, et où la sève circule plus vite.
La plantation de tubercules. Un tubercule (pomme de
terre, dahlia…) est un renflement d’une tige souterraine, où la plante stocke des réserves nutritives : la
pomme de terre que l’on mange. Si on plante ce tubercule de pomme de terre au printemps, il développe des
racines et une tige qui donnent une plante avec des
39
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 11
L E S P L A N T E S P E U V E N T- E L L E S
SE REPRODUIRE SANS GRAINES ?
◗ Matériel
• tiges souterraines des oyats et du mimosa ;
• stolons des fraisiers ;
• duplication des pieds de jacinthe d’eau.
Chapitre 11 du manuel pages 32 et 33 et Carnet de
chercheur pages 32 et 33.
> « Je lis »
◗ Séance 1
Durée : 30 minutes.
« Le rapt de la patate »
Faire expliquer ce titre : chercher la définition des mots
du titre dans le dictionnaire.
Faire remplacer le mot « patate » par le terme exact qui
est « pomme de terre », « patate » étant employé ici
dans son sens populaire. Le langage scientifique
emploie le terme « patate » pour un végétal différent,
la patate douce (cf. Doc. 1 page 37).
La recherche sur une carte du monde permet aux élèves
de situer les Andes en Amérique du Sud.
L’introduction de la pomme de terre répondait à un
besoin de nourrir le peuple après plusieurs famines
dues à de mauvaises récoltes de blé. Elle permet de
différencier l’alimentation. Mais le peuple n’aime pas
ce qui est nouveau.
La stratégie de Parmentier (1737-1813) est de montrer
que la pomme de terre est un bien précieux, puisque
le champ est gardé. En favorisant le vol des tubercules
la nuit, il encourage leur dissémination, donc le développement de la culture de la pomme de terre en
région parisienne, puis en France.
Durée : 30 minutes à 1 heure.
> Point de départ
En septembre, la visite au jardin d’école, abandonné
pendant l’été et envahi de mauvaises herbes, est un
excellent déclencheur du questionnement : « Comment
ces mauvaises herbes ont-elles pu pousser si vite ?
Comment le plant de fraisiers a-t-il produit plein de
petits fraisiers ? »
> Activités dans le jardin
Proposer aux élèves de lister les moyens visibles (audessus de la terre) ou invisibles (ils ont le droit de
gratter la terre pour voir) que les plantes ont utilisés
pour se multiplier pendant l’été et/ou l’automne.
En observant les plantes, les élèves découvrent les stolons des fraisiers et de beaucoup de mauvaises herbes,
les tiges souterraines de certains boutons-d’or, les bulbes
d’autres espèces…
> Activités en classe
En utilisant le manuel pages 32 et 33, on peut lister les
moyens de multiplication végétative des plantes :
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : ZOOM SUR…
UNE ANNÉE DE LA VIE DE LA JACINTHE
◗ Séance 1
Commencer cette séquence une semaine de rentrée de
vacances (vacances de Noël, d’hiver ou de printemps)
afin d’avoir 6 semaines devant soi pour le suivi de la
croissance des plantations.
Durée : une première séance d’1 heure suivie
d’1/2 heure chaque semaine, séance finale d’1 heure 30.
> Sensibilisation
◗ Matériel
Introduire l’activité par des questions : « Comment
grandit le bulbe ? » « Un bulbe grandit-il chaque
jour ? » « De combien grandit-il ? » « Pousse-t-il le jour
ou la nuit ? »… Ce sont des questions que les enfants
se posent naturellement.
• Manuel pages 34 et 35 et Carnet de chercheur pages 34
et 35.
• Bulbes de jacinthe, narcisse.
• Jardinières ou petits pots (type pot de yaourt). Penser
à faire un trou au fond des pots afin de ne pas noyer
les graines.
• Assiettes en carton à placer sous les pots.
• Terreau.
• Feuilles de plastique pour protéger les tables lors de
la préparation des expériences.
• Bouteille de plastique pour transporter l’eau d’arrosage.
• Doubles décimètres, feuilles de papier et crayons
pour dessiner.
• Baguettes de brochettes.
Cette activité peut permettre aux élèves de se remémorer
des connaissances, ou de redécouvrir la présence d’un
bourgeon à l’intérieur du bulbe. Ils peuvent ouvrir un
bulbe, et le comparer au dessin du manuel page 34
(attention ! le jus du bulbe à fleur peut être irritant ou
toxique : ouvrir plutôt un oignon ou une échalote).
Dans la coupe du bulbe, on observe le bourgeon qui
contient la fleur déjà en bouton à l’intérieur du bulbe,
ainsi que les premières feuilles. Les écailles charnues
que l’on mange lorsqu’il s’agit d’un oignon contiennent des réserves utilisées pour la croissance de la
plante.
40
> Observation suivie d’une culture
par semaine des baguettes de brochettes jusqu’à la
hauteur de la plante, afin de visualiser la courbe de
croissance de la plante. Cette technique est une très
bonne initiation à la représentation graphique, que les
élèves peuvent ensuite mettre en œuvre sur le papier à
partir des mesures effectuées.
À la fin, leur faire réaliser une frise chronologique
(incorporant dessins, photos et mesures) ou un texte
expliquant la croissance observée.
Demander aux élèves comment garder une trace des
étapes de la croissance du bulbe. Faire des mesures et
des dessins une fois par semaine sur le Carnet de chercheur permet de comparer et de prendre conscience
des transformations liées à la croissance de la plante
(pousse d’abord des racines, puis des feuilles et de la
fleur).
Cette activité fait découvrir aux élèves l’intérêt de
conserver des traces de toutes les étapes. Ils peuvent
aussi prendre des photographies, planter une baguette
dans le pot et marquer des traits deux fois par semaine
pour indiquer la hauteur de la plante.
> Exploitation des documents pages 34 et 35
L’observation des photographies du développement du
bulbe de jacinthe peut permettre de faire une synthèse
sur la croissance.
Observer d’abord la pousse de la grappe de fleurs, puis
la croissance des feuilles, qui continue même après
que la fleur est fanée. On peut interroger les enfants
sur le rôle des feuilles : elles produisent de la matière
vivante pour remplir les écailles du bulbe qui donnera
une jacinthe l’année suivante. Cette hypothèse peut se
vérifier en déterrant un bulbe immédiatement après la
floraison, et un autre deux mois plus tard. On observe
que le bulbe qui était vide après la floraison a reconstitué des réserves (écailles charnues).
Le Carnet de chercheur permet de conserver une trace
écrite de la plantation du bulbe, en apprenant, grâce
au suivi des rubriques proposées, à remplir une fiche
technique. Le compte rendu d’observation permet de
conserver des traces écrites (en particulier dessins et
mesures). L’élève peut faire des comparaisons et suivre
le développement de la plante.
Une méthode très intéressante (cf. photographies du
manuel pages 34 et 35) consiste à enfoncer deux fois
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 12
COMMENT OBTENIR PLUSIEURS PLANTES
À PA R T I R D ’ U N E S E U L E ?
◗ Matériel
possible de multiplier les plantes par différents procédés.
Parmi ces derniers, le bouturage et le marcottage
peuvent sans difficulté être pratiqués en classe.
• Chapitre 12 du manuel pages 36 et 37 et Carnet de
chercheur pages 36 et 37.
• Tubercules de pommes de terre, fraisiers dans le jardin d’école, plantes d’appartement… à multiplier et
à mettre en culture.
• Jardinières ou petits pots (type pot de yaourt). Penser
à faire un trou au fond des pots afin de ne pas noyer
les graines. Assiettes en carton pour mettre dessous.
• Terreau et feuilles de plastique pour protéger les
tables lors de la préparation des expériences.
• Bouteille de plastique pour transporter l’eau d’arrosage.
• Doubles décimètres, feuilles de papier et crayons
pour dessiner.
• Baguettes de brochettes.
• Exploitation du jardin d’école (fraisiers, pommes de
terre, bulbes…).
• Fiches de culture obtenues gratuitement sur le site
Internet de « Jardinons à l’école » :
http://www.jardinons-alecole.org/
L’observation des mauvaises herbes dans le jardin
d’école à l’automne et une enquête auprès de
jardiniers peuvent permettre aux élèves de lister les
techniques de multiplication des plantes et les exemples de plantes concernées. L’utilisation du Carnet de
chercheur est particulièrement utile pour rassembler les
informations avant d’en faire part à la classe.
> Lecture de fiche technique
En classe, les enfants seront mis en situation d’agir à
partir de fiches-modes d’emploi de différentes natures
et sous des formes différentes (cf. « J’observe », « Je lis »
ou Carnet de chercheur). L’utilisation de ces fiches
correspond à un atelier de lecture documentaire (texte
et image) qui s’inscrit dans le cadre de la maîtrise de la
langue.
L’analyse des documents de la rubrique « J’observe »
leur permet de lister les parties de la plante que l’on
peut utiliser pour multiplier une plante : rameau avec
feuilles séparées (bouture) ou pas (marcottage) de la
plante mère.
◗ Séance 1
> Découverte des techniques
de multiplication des plantes
La lecture de la page 37 donne d’autres organes de
multiplication traditionnels et naturels, comme les
tubercules (patate douce), ou issus des technologies
modernes, comme le clonage à partir seulement de
quelques cellules de la plante mère.
Durée : 1 heure 30 pour la séance de multiplication
des plantes.
La visite de jardins publics, de serres ou d’entreprises
d’horticulture est l’occasion de découvrir qu’il est
41
Unité et diversité du monde vivant
La croissance des animaux
PAGES 38-45
DU MANUEL
RÉFÉRENCES AUX PROGRAMMES
◗ Savoirs
• Construire une frise chronologique pour présenter
les phases du développement d’un animal.
• Comparer le développement de deux animaux
différents.
• Repérer les principaux traits qui caractérisent les
différents stades de la croissance, en cherchant à
déterminer la nature des changements observés,
leurs effets, la rapidité plus ou moins grande avec
laquelle ils surviennent, l’apparition simultanée de
certains d’entre eux.
• Découvrir différents types de comportements des
animaux par rapport à leurs petits.
• Découvrir différents types de croissances chez les
animaux.
• Découvrir les transformations lors de la croissance
de certaines espèces (grenouille, papillon…).
> Avoir compris et retenu
• Les fonctions du vivant qui marquent l’unité et la
diversité : développement et reproduction.
◗ Compétences
« maîtrise de la langue »
> Avoir acquis une première compétence
d’écriture et de rédaction
• Souligner (ou surligner) dans un texte les informations que l’on recherche.
• Pouvoir organiser ces informations en liste sur un
support de papier ou grâce à l’ordinateur.
◗ Compétences en sciences
et technologie
> Être capable de
> Parler en sciences
• Poser des questions précises et cohérentes à propos
d’une situation d’observation.
• Utiliser des instruments d’observation et de mesure :
loupe.
• Mettre en relation des données, en faire une représentation schématique et l’interpréter.
• Mettre en relation des observations réalisées en classe et des savoirs que l’on trouve dans une documentation.
• Élaborer des traces écrites permettant le suivi dans le
temps des phénomènes observés, notamment pour
la mise en évidence des transformations lors du
développement des animaux.
• Repérer les manifestations du développement : quantitatives (augmentation de la masse et des dimensions)
ou qualitatives (larves, métamorphoses).
• Comparer et décrire (verbalement et graphiquement)
les changements d’un être vivant au cours du temps :
naissance, croissance, âge adulte, vieillissement, mort.
• Utiliser le lexique spécifique des sciences.
• Savoir rechercher et énoncer des critères.
> Lire en sciences
• Traiter une information complexe comprenant du
texte, des images, des schémas.
• Rechercher des informations pertinentes dans des
documents.
> Écrire en sciences
• Prendre des notes lors d’une observation.
• Élaborer et mettre au point des textes narratifs
concernant le développement de l’animal.
• Écrire un texte narratif pour expliquer une observation continue ou une observation sur documents.
◗ Liens avec d’autres disciplines
ou parties du programme
Mathématiques : classements (animaux), savoir
construire et interpréter un graphique.
I N F O R M AT I O N S P O U R L ’ E N S E I G N A N T
◗ Informations scientifiques
> Petits indépendants ou élevés par les parents
et techniques
Chez les espèces qui pondent beaucoup d’œufs, les
petits sont en général abandonnés par leurs parents et
la plupart sont mangés par d’autres animaux avant
d’arriver à l’âge adulte. Par exemple, sur les 3 000
œufs que pond la grenouille, seulement 2 ou 3 individus arriveront en âge de se reproduire.
Chez les espèces qui protègent leurs petits à la naissance (oiseaux, mammifères, mais aussi certains poissons), le taux de mortalité des petits est beaucoup plus
faible, et le nombre de petits par portée ou couvée
aussi. On retrouvera encore seulement 2 petits qui arri-
> Vie d’un individu
Tout animal évolue dans le temps en passant par une
série de phases : naissance, puis croissance qui s’arrête généralement à l’âge adulte avec la possibilité de se
reproduire, sénescence (vieillissement), mort.
La croissance correspond à une augmentation irréversible de la taille et de la masse.
La mort est inéluctable ; elle est une des caractéristiques du vivant.
42
◗ Représentations des élèves
veront à l’age adulte et se reproduiront. Dans tous les
cas, on garde un équilibre du nombre d’individus dans
un milieu naturel en équilibre. Si les conditions du
milieu de vie ne changent pas, le nombre de petits qui
deviennent adultes est égal au nombre d’adultes de la
génération précédente.
et obstacles à prendre
en compte
L’observation régulière de petits élevages permet de
distinguer les changements d’un être vivant au cours
du temps : naissance, croissance, âge adulte, vieillissement, mort. L’élaboration de la frise chronologique
peut être complétée par l’analyse de séquences vidéo
sur le développement des animaux.
La représentation du « cycle de vie » que l’on trouve
dans un certain nombre de livres pour montrer la
succession des générations est intéressante au niveau
de l’espèce, mais pose un problème pour les enfants.
En effet :
• soit ils font une confusion avec les cycles saisonniers ;
• soit ils ne comprennent pas cette représentation, car ils
sont plus sensibles à l’histoire individuelle de l’animal.
De plus, la représentation en « cycle » élude le problème de la vie et de la mort de l’individu, qui est une
caractéristique incontournable du vivant. La notion de
« cycle de vie » n’est envisageable qu’au niveau d’une
population de même espèce, elle ne doit pas être utilisée pour l’individu, car elle ne rend pas compte du
fait que la vie de l’individu n’est pas un éternel recommencement, mais est caractérisée par un début et une
fin (la mort, terme inéluctable de son existence).
Les représentations linéaires de la vie de l’animal sur la
durée sont donc à privilégier et correspondent d’ailleurs
davantage à ce que les enfants font spontanément.
> Le développement de la grenouille
La grenouille est un amphibien qui vit dans les mares
ou les étangs. Lors de l’accouplement, la grenouille
pond 3 000 œufs qu’elle abandonne dans l’eau, accrochés à des plantes aquatiques. Deux semaines plus
tard, ils donnent naissance à des petits têtards adaptés
à la vie dans l’eau. Quatre mois plus tard, le têtard est
devenu une jeune grenouille qui peut sortir de l’eau. À
partir de 3 ans, elle pond des œufs chaque printemps.
Elle meurt après quelques années, si elle n’est pas
dévorée avant par un prédateur.
> Le développement du papillon :
la piéride du chou
On trouve des adultes d’avril à octobre, leur durée de
vie adulte est de 10 à 20 jours. Dès le deuxième jour,
ils s’accouplent, puis, 1 ou 2 jours plus tard, la femelle pond 150 à 400 œufs. L’éclosion des œufs a lieu
6 jours plus tard, en donnant une chenille.
La chenille vit de 20 à 25 jours. Elle se nourrit en mangeant les feuilles du chou sur lequel elle a été pondue.
Elle grandit par 5 mues successives et passe de 1 mm
à la naissance à 50 mm (la croissance dure de 1 à
3 mois selon la température), en quittant à chaque fois
l’enveloppe rigide de son corps (exuvie) pour devenir
une chenille plus volumineuse.
Puis elle cesse de manger et recherche un support où
elle tisse un feutrage de soie, se fixe, s’entoure d’un fil
de soie et élimine peu à peu sa cuticule de chenille
pour laisser place à une chrysalide. Elle reste ainsi
suspendue immobile 10 à 15 jours sans se nourrir : on
dit que c’est une nymphe. La nymphe subit des transformations très importantes, puisqu’elle devient un
papillon qui sort de sa cuticule nymphale. On dit
qu’elle est devenue un imago (insecte qui peut se
reproduire).
> Intérêt des élevages en classe
Ce type de séquence s’appuie sur l’observation d’un
élevage d’un petit animal dans la classe (escargot,
phasme, grillon, criquet, papillon, poisson, petit mammifère…). Il permet la prise en compte du facteur
temps qui est un paramètre fondamental de la vie.
L’élevage de petits animaux tient une place importante
dans l’initiation à la biologie. En élevant des animaux
en classe, les enfants apprennent à reconnaître et à
respecter la vie sous toutes ses formes. Au cycle 3, le
niveau de raisonnement permet aux élèves d’approfondir les recherches et d’acquérir des connaissances
en biologie. Le contact quotidien et familier avec les
animaux les amène à prendre conscience du concept
de vie, de leur propre destin, de la naissance à la mort.
Le suivi d’un élevage, en mesurant les animaux qui
grandissent et en gardant des traces de leur aspect
(dessin d’observation), permet de faire évoluer les exigences des élèves eux-mêmes par rapport à la précision de leur dessin, afin de pouvoir effectuer des
comparaisons avec les stades antérieurs. Il fournit des
données qui permettent d’envisager une représentation graphique de la croissance, qui est une approche
mathématique intéressante (cf. J. Guichard, Observer
pour comprendre les sciences de la vie et de la terre,
Hachette, 1998).
> Le développement du criquet
La femelle criquet pond dans la terre 40 œufs regroupés en une oothèque (œufs regroupés dans une sorte
de sac). 17 jours plus tard (à 28 °C) naissent les petits,
longs de 9 mm, sans aile ni antenne. Ils grandissent
par 5 mues successives, les antennes apparaissant lors
de la première mue, les ébauches d’ailes à la deuxième mue et les ailes développées lors de la cinquième
mue (la mue imaginale), qui donne l’adulte long de 40
mm. L’adulte est capable de se reproduire 15 jours
plus tard. La ponte a lieu 6 jours plus tard
(4 à 5 oothèques). La mort a lieu 1 à 6 jours plus tard
(durée de vie de l’adulte : 3 à 4 semaines).
Le criquet est facile à élever en classe.
43
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 13
C O M M E N T P E U V E N T- I L S G R A N D I R ?
Cette séquence peut être envisagée à toute saison. Il
est en effet possible d’élever des insectes du type phasme et grillon à toutes les saisons, en se les procurant dans
une autre classe (passer des messages sur une liste de
diffusion) ou chez un fournisseur comme l’OPIE.
La séquence s’appuie pour la première partie sur un
élevage d’insectes en classe.
Elle privilégie l’observation directe et l’investigation,
dans la classe ou au cours de sorties.
collant jour après jour côte à côte sur la page du
Carnet de chercheur.
On peut aussi faire une mesure chaque jour et la représenter sur un graphique par un bâton à l’échelle (trouver
une échelle cohérente, avec la proportionnalité du
temps représenté), puis les ranger. On peut aussi faire
une schématisation par des rectangles (les enfants la
trouvent simple et pratique).
Les élèves peuvent aussi conserver des traces de la forme
de l’animal en faisant régulièrement des dessins ou des
photographies dont la lecture permet d’expliquer le développement de l’insecte : dessins de criquets à différentes
tailles, dessins ordonnés (représentation horizontale ou
verticale). Cette représentation conduit au principe du
graphique. Le graphique peut aussi être construit à partir
du tableau de la fiche élève sur les mesures du criquet.
◗ Matériel
• Chapitre 13 du manuel pages 38 et 39 et Carnet de
chercheur pages 38 et 39.
• Loupe à main.
• Si possible, la vidéo « Naissance 1 » du CNDP et le
film sur « La mue du crabe ».
• Élevage de criquets, de grillons ou de phasmes
(cf. fiches d’élevages dans Comprendre le vivant,
J. Guichard et J. Deunff, Hachette Éducation, 2002).
• Bandes de papier de 2 centimètres de large, découpées dans une feuille A4.
• Fiche du Carnet de chercheur pour coller les bandes
de papier.
> Mise en commun
L’analyse de ces représentations permet de découvrir
les conditions du développement et des transformations.
Elle permet d’apprécier l’intérêt d’avoir une échelle
cohérente, en réservant une case pour chaque jour
(même si on n’a pas de mesure) afin d’établir une
échelle de temps cohérente.
Parfois c’est seulement lors de l’observation de cette
représentation que les élèves prennent conscience de
la nécessité de la mue pour grandir. D’autres fois, cette
découverte est le fruit d’une observation fortuite. Pour
comprendre la nécessité de la mue et le phénomène,
ils peuvent faire référence aux vêtements devenus trop
petits lorsqu’on grandit.
Cette mise en commun introduit la séance suivante.
◗ Séance 1
Durée : mesures de 15 minutes une fois par semaine
pendant au moins 4 semaines + 30 minutes pour la séance de comparaison et d’analyse des résultats obtenus.
> Point de départ
Demander aux élèves comment grandissent les
animaux, afin de faire émerger leurs conceptions.
> Situation-problème :
comment suivre la croissance ?
◗ Séance 2
Durée : 45 minutes (ou plus si documents vidéo), dont
30 minutes pour l’atelier de lecture, avec la recherche
proposée à la fin du texte.
Demander aux élèves : « Comment peut-on voir comment nos insectes grandissent ? »
Ils peuvent proposer et exécuter différentes observations et mesures : dessiner, mesurer régulièrement,
photographier (attention au problème de l’échelle : il
est nécessaire que sur la photographie apparaisse
toujours le même objet de référence ou, mieux, un
double décimètre).
Réaliser une fiche d’élevage (cf. Carnet de chercheur
pages 46 et 47).
Les élèves écrivent et dessinent une fois par semaine
(plus ou moins fréquemment, selon la vitesse de développement des animaux) sur leur carnet de suivi de
l’élevage en observant les comportements des animaux, en mesurant leur taille, en observant la naissance et la croissance de leurs petits, en observant ce
qu’ils mangent ou d’autres détails de leur comportement dans la colonne « Remarques ».
> Situation-problème : observation
d’un crabe (acheté au marché ou trouvé
lors d’une promenade en bord de mer)
ou de l’image d’un livre
Les échanges entre les groupes permettront de poser le
problème de l’augmentation de taille lorsque le corps
est enserré dans une carapace rigide.
Demander aux élèves d’émettre des hypothèses. Par
exemple : « les morceaux de la carapace s’agrandissent par les bords » ou « ils sortent de leur carapace
pour grandir ».
Demander aux élèves comment on pourrait vérifier ces
hypothèses. Les moyens possibles en classe sont les
recherches sur le manuel ou le visionnage d’un film.
> Atelier de lecture (« Je lis », page 38)
> Mesures
Faire lire le compte rendu à haute voix par des élèves,
les autres lisent en écoutant.
Regrouper les idées des élèves pour répondre à la
question posée : « D’où vient ce criquet ? »
(cf. Carnet de chercheur pages 38 et 39)
On privilégiera l’estimation de la taille en découpant
des bandes de papier à la taille de l’animal et en les
44
Le dessin du crabe en train de muer permet aux élèves
de mieux comprendre le phénomène de la mue. Les
insectes, comme les crabes, grandissent par mue (cf.
« Informations pour l’enseignant »).
On peut alors revenir sur la courbe de croissance qu’ils
sont en train de construire avec les mesures régulières
de leur animal d’élevage. Ils interprètent ainsi les
décrochements de taille observés à chaque mue.
Visionner des cassettes vidéo présentant le développement d’insectes (exemple : la séquence du grillon du
film « Naissance 1 » du CNDP), ou leur faire chercher
des photographies du manuel à commenter.
Rédiger un résumé à partir des propositions des élèves.
Par groupes, leur demander de faire une recherche sur
la page suivante du manuel, et de proposer une réponse en l’écrivant sur une grande feuille.
> Mise en commun
Rassembler les réponses au tableau pour une mise en
commun. Elles font apparaître l’idée de changement
de carapace : le criquet (photographie du 14 janvier),
pour grandir, s’est suspendu à une branche et est sorti
de sa vieille carapace (15 janvier, photographie du
milieu : vieille carapace, et photographie de droite :
criquet qui a grandi avec sa nouvelle carapace encore
de couleur claire).
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 14
QU’EST DEVENUE LA CHENILLE ?
met de prendre conscience des éléments nécessaires
pour qu’un dessin soit compréhensible par les autres,
donc communicable. Elle permet aussi d’affiner l’observation de chacun.
Une séance identique sera effectuée après la naissance du papillon. Elle permettra d’évaluer les progrès
effectués par les élèves par rapport à cette technique
du dessin d’observation.
Cette séquence est plus facilement réalisable au printemps car on trouve aisément des chenilles. Elle s’appuie
de préférence sur un élevage de chenilles en classe,
même si le manuel peut y suppléer.
Elle privilégie l’observation directe et l’investigation,
dans la classe ou au cours de sorties.
◗ Matériel
• Chapitre 14 du manuel pages 40 et 41 et Carnet de
chercheur pages 40 et 41.
• Loupe à main.
• Si possible : vidéo « Naissance 1 » du CNDP.
• Élevage de chenilles.
◗ Séance 2
Durée : 45 minutes pour la séance d’exploitation des
pages 40 et 41 du manuel.
> Se questionner
Suite à l’observation en classe de la transformation de
la chenille en chrysalide, ou (et) de la lecture du
manuel page 40, dans la rubrique « J’observe », se
poser la question : « Qu’est devenue la chenille ? »
Faire émettre des hypothèses pour expliquer cette
transformation.
La chenille s’est transformée en chrysalide, transformation que l’on découvre et que l’on voit se réaliser entre
les photographies 4, 5 et 6 de la frise en bas des pages
40 et 41 du manuel.
◗ Séance 1
Durée : 15 minutes + 45 minutes.
> Point de départ
Un élève ou l’enseignant apporte une chenille, on
décide de la conserver en classe pour l’élever. Une
condition est cependant nécessaire : la possibilité de
trouver de la nourriture. En effet, les chenilles ne mangent
que les feuilles d’une espèce de plante ou d’espèces
voisines. Il faut prévenir les élèves que, s’ils trouvent
une chenille et qu’ils veulent l’élever, il faut prélever
en même temps la plante sur laquelle elle vivait et
pouvoir en rapporter régulièrement des rameaux avec
des feuilles pour la nourrir. Pour l’élever, consulter la
fiche d’élevage correspondante dans Comprendre le vivant,
de J. Guichard et J. Deunlt, Hachette Éducation, 2002.
L’élevage peut être mis en place par un groupe d’élèves.
Prévoir un tableau de responsabilités pour le suivi de
l’élevage : qui apporte des feuilles, qui nettoie la cage,
quand… ?
> « Je lis »
Reconstituer la chronologie du Carnet de chercheur en
observant les photographies de la frise en bas des pages 40
et 41 et en lisant le texte page 41 « Je comprends ».
Chaque groupe est chargé d’écrire un titre pour caractériser un des dessins et, si les élèves maîtrisent suffisamment la langue, une ou deux phrases à partir de la
lecture du texte pour expliquer l’image.
Selon le niveau de la classe et le moment de l’année,
ce travail peut être d’abord réalisé par groupes.
Prévoir un temps de mise en commun avec affichage
d’un dessin grand format du stade de croissance
concerné, ainsi que du titre et de la phrase. Une
discussion collective permet d’en améliorer la rédaction.
Faire classer et numéroter les fiches dans l’ordre chronologique.
À la fin de la séance, les élèves recopient dans leur
Carnet de chercheur les différents titres et phrases, ce qui
constitue le savoir de référence concernant cette séance.
> Observation de la chenille
Chaque élève réalise des dessins en observant la chenille,
ou à l’aide des photographies du manuel. Il met un titre aux
dessins et relie les légendes aux détails qu’il a dessinés. L’ajout
des légendes proposées permet d’affiner l’observation.
L’enseignant peut demander de réaliser un dessin
collectif par groupes afin de les exposer au tableau et
de les faire comparer aux élèves. Cette méthode per-
45
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : ZOOM SUR…
L E S M ÉTA M O R P H O S E S D U T ÊTA R D
◗ Atelier de lecture
Comparaison des différents stades de développement
de la grenouille :
Atelier de lecture utilisant le Carnet de chercheur
pages 42 et 43 et le « Zoom » du livre pages 42 et 43.
Les élèves lisent le « Zoom » pages 42 et 43, le texte
avec les étapes chronologiques numérotées, chaque
phrase étant illustrée d’une photographie.
À partir du texte du manuel, il s’agit de rechercher des
indices pour compléter les phrases proposées et
découvrir les différents stades de développement de la
grenouille.
La grenouille adulte a quatre pattes qui lui permettent
de sauter, alors que le têtard a une queue qui lui permet de nager.
La grenouille adulte respire dans l’air avec ses poumons et sa peau, alors que le têtard respire dans l’eau
avec des branchies.
La grenouille mange des insectes ou des proies vivantes,
alors que le têtard mange des algues et des plantes
aquatiques.
Les têtards sont adaptés à la vie dans l’eau par la forme
allongée (hydrodynamique) de leur corps et leur respiration aquatique par des branchies. Les grenouilles
sont adaptées à la vie amphibie (dans l’eau et hors de
l’eau) par leur respiration mixte (peau et poumons) et
leurs pattes.
Le têtard
sans patte
Le têtard
à pattes
La
grenouille
dans l’eau.
dans l’eau.
sur terre et
dans l’eau.
se déplace… en nageant
avec sa
queue.
en nageant
avec ses
pattes.
en sautant et
en nageant
avec ses
pattes.
mange…
des végétaux.
des petites
larves.
des insectes
ou des
larves qui
bougent.
l’eau.
l’eau.
l’air.
des
branchies.
des
branchies.
la peau
et ses
poumons.
2 mois.
5 ans.
vit…
respire
dans…
par…
Cette phase 2 mois.
de sa vie
dure…
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 15
P R O T È G E N T- I L S L E U R S P E T I T S ?
Les élèves dessinent la cage et son contenu, expliquent
comment on a aménagé la cage pour reconstituer
le milieu de vie de l’animal, indiquent les soins à
apporter : ce qu’il faut donner à manger chaque
jour, les noms des élèves responsables, ce qu’il faut
faire pour maintenir l’élevage propre chaque
semaine, et un planning de roulement des élèves
pour effectuer cet entretien. Cette responsabilisation
des élèves est un aspect important de la mise en
place d’élevages dans les classes. Elle correspond à un
objectif d’éducation civique par rapport à la vie de la
classe.
Cette séquence s’appuie de préférence sur un élevage
de gerbilles en classe, même si le manuel peut y
suppléer.
Elle privilégie l’observation directe et l’investigation,
dans la classe ou au cours de sorties au parc zoologique ou animalier.
◗ Matériel
• Chapitre 15 du manuel pages 44 et 45 et Carnet de
chercheur pages 44 et 45.
• Loupe à main.
• Si possible : élevage de gerbilles ou de petits mammifères (en classe ou apportés par un élève).
• Si possible : vidéo « Naissance 2 » du CNDP et sites
Internet sur les gerbilles.
Dans un second temps, une recherche documentaire
(par exemple sur le manuel) leur permet d’écrire la
carte d’identité des animaux avec leur nom et le
dessin de l’animal ou des animaux différents (les
femelles sont peut-être différentes des mâles, il y a
peut-être des espèces différentes).
◗ Séance 1
> Écrire pour remplir son carnet d’élevage
> « J’observe » (manuel page 44)
Durée : 1 heure 30.
À partir du Carnet de chercheur pages 44 et 45, les élèves
apprennent à tenir un carnet d’élevage en remplissant
les rubriques proposées. Ce travail peut d’abord être
réalisé en groupes, une mise en commun permettant de
lister les réponses les plus pertinentes et d’améliorer
l’écriture et l’orthographe.
Durée : 15 minutes.
En observant les animaux de l’élevage ou les photographies du manuel, demander aux élèves quelles sont les
différences entre le bébé et l’adulte (taille, absence de
poils, yeux fermés). Le fait d’avoir les yeux fermés,
donc d’être aveugle à la naissance, le besoin de lait,
46
donc de téter sa mère, le besoin de chaleur et de protection, tout cela explique pourquoi le petit a besoin
de sa mère.
« Quels sont les points communs et les différences entre ces
petits des animaux photographiés ? » Les élèves découvrent
que certains petits (notamment chez les oiseaux, les
mammifères comme les gerbilles et le cheval) sont protégés
et nourris par la mère. Par contre, le jeune poisson (alevin)
est seul avec sa réserve de nourriture sous le ventre.
Le texte de l’encadré montre que le nombre d’œufs ou
de petits est beaucoup plus faible chez les animaux
qui les nourrissent et les protègent que chez les autres.
On peut en déduire l’idée d’équilibre du nombre
d’individus d’une génération à la suivante.
> « Je lis » (manuel page 44)
Durée : 1 heure.
Demander aux élèves de réaliser une frise chronologique racontant la vie d’une gerbille de la naissance à la
mort, en s’aidant du texte.
Faire observer toutes les images et commentaires des
pages 44 et 45.
S É Q U E N C E D E SY N T H È S E E T D ’ É VA LU AT I O N
LA CROISSANCE DES ANIMAUX
Les élèves doivent reclasser leurs dessins d’observation
afin de retracer le développement de l’animal. Ils peuvent raconter l’histoire de ce développement en
exploitant les résultats de leurs observations antérieures (mesures, descriptions des modifications morphologiques de l’animal).
Dans un second temps, ils peuvent effectuer une comparaison entre le développement de l’animal qu’ils ont
suivi et ceux qui sont présentés dans le manuel ou
dans les documents vidéo projetés.
Cette séquence clôture l’ensemble des observations
et du travail sur le développement des animaux. Elle
s’effectue nécessairement après avoir étudié le développement d’un animal par mue, d’un animal par
métamorphose et d’un animal à croissance continue.
◗ Matériel
Chapitres 13, 14 et 15 du manuel pages 38 à 45 et
Carnet de chercheur pages 38 à 45.
◗ Séance de synthèse
◗ Évaluation
Durée : 1 heure 30.
C’est une séance de synthèse après l’observation suivie
d’un élevage en classe : insecte (papillon, phasme,
criquet ou grillon), escargot, petit mammifère. Elle
s’effectue en comparaison avec les documents proposés
dans les planches du manuel. Elle peut aussi s’appuyer
sur des films vidéo comme ceux de la série « Naissances » du CNDP.
Faire comparer les différents types de croissances observés
directement ou d’après les documents (développement du
papillon et de la grenouille sur les planches du manuel).
Durée : 30 minutes.
Après avoir observé et étudié la croissance du criquet,
de la grenouille et de la gerbille, faire compléter le
tableau suivant par les élèves.
La comparaison permet de découvrir les différents types
de croissances, soit continue (mammifères…), soit discontinue par mue (insectes, crustacés…), soit avec
métamorphoses (papillon, libellule, grenouille…).
Poser la question : « Quels sont les différences et les
points communs entre ces développements ? »
Les jeunes et les adultes
Gerbille
Criquet
Grenouille
« Est-ce qu’ils se ressemblent ? »
bébés nus à la
naissance
ailes apparaissent
chez l’adulte avec
les dernières mues
transformation
complète du corps
entre têtard
et grenouille
« Est-ce qu’ils vivent dans le même
milieu ? »
oui
oui
non, adaptation
à 2 milieux différents
« Comment grandissent-ils ? »
régulièrement
par mues
par métamorphose
« Mangent-ils les mêmes aliments ? »
non, lait de la mère
pour les petits
oui
non, nourriture
végétale des jeunes
têtards puis animaux
vivants
« Combien de petits ont-ils ? »
5 à 8 tous les mois
une centaine
une centaine,
une fois par an
« Quelle est la durée du développement
de la naissance à l’adulte ? »
2 mois
1 à 3 mois selon
température
3 mois
Points communs : grandir (en taille et en poids), se
transformer et se développer afin d’être capable de se
reproduire.
Différences : croissance continue ou discontinue.
Dans le cas de la croissance discontinue, elle se fait
par mues, avec ou sans métamorphose.
47
Éducation à l’environnement
Étude d’un milieu
PAGES 46-49
DU MANUEL
RÉFÉRENCES AUX PROGRAMMES
◗ Savoirs
◗ Compétences
« maîtrise de la langue »
• Un milieu est caractérisé par les conditions de vie
qui y règnent et par les végétaux et les animaux qui
l’habitent.
• L’activité des êtres vivants s’organise en fonction des
saisons.
• Il existe des dépendances alimentaires.
• Les végétaux verts (chlorophylliens) constituent les
premiers maillons des chaînes alimentaires.
• Les chaînes alimentaires s’organisent en réseaux
trophiques.
• Par son action, l’homme modifie les milieux.
> Parler en sciences
• Utiliser le lexique spécifique des sciences.
• Formuler des questions pertinentes.
• Participer activement à un débat argumenté.
• Utiliser à bon escient les connecteurs logiques dans
le cadre d’un raisonnement rigoureux.
> Lire en sciences
• Lire et comprendre un ouvrage documentaire.
> Écrire en sciences
• Prendre des notes lors d’une observation.
• Rédiger, avec l’aide du maître, un compte rendu
d’observation (texte à statut scientifique).
• Rédiger un texte pour communiquer des connaissances
(texte à statut documentaire).
◗ Compétences en sciences
et technologie
• Relever et observer systématiquement les êtres
vivants.
• Rechercher les indices de la présence d’un animal,
si l’observation directe n’est pas possible.
• Maîtriser certains gestes, ainsi que l’utilisation de
certains outils simples, comme la loupe, nécessaire
pour observer certains animaux (ou leurs traces). Cet
outil est particulièrement recommandé en classe et
doit devenir un élément permanent des séquences
scientifiques.
◗ Liens avec d’autres disciplines
ou parties du programme
Les interactions nombreuses que l’organisation d’un
milieu implique (et que l’étude permet de discerner)
amènent les élèves à aborder de nombreux domaines
des programmes.
• Géographie : la notion de milieux.
• Arts visuels : la photographie et le cinéma.
• Éducation civique : le respect de la faune et de la flore ;
le tri des emballages ; les économies d’énergie…
I N F O R M AT I O N S P O U R L ’ E N S E I G N A N T
L’éducation à l’environnement est transdisciplinaire.
En liaison avec l’éducation civique, elle développe
une prise de conscience de la complexité de l’environnement et de l’action exercée par les hommes sur les
milieux.
La notion d’équilibre naturel est l’essentiel de ce qu’il
faut retenir de ce chapitre (les conditions de cet équilibre sont rappelées à la rubrique « Je comprends »
page 47 du manuel).
Une des séances est également l’occasion de comprendre
le fonctionnement d’un écosystème particulier : l’écosystème urbain, totalement lié aux activités des hommes.
Il va de soi que ce thème se prête particulièrement aux
activités intégrées dans les sorties scolaires ou les classes
de découverte. La collecte des éléments de la nature
est à exercer avec circonspection. Il faut attirer
l’attention des enfants sur le fait qu’on ne peut pas faire
n’importe quoi dans la nature. On ne doit pas cueillir
des fleurs à tort et à travers, arracher des arbustes,
déranger les nids ou les terriers des animaux… Il faut
leur montrer et leur faire prendre conscience que chacune de leurs actions dans la nature a des conséquences
sur l’environnement. L’approche environnementale est
au cœur des préoccupations de ces séances.
Les chapitres 16 et 17 sont liés par la logique relative
à l’équilibre des milieux. Le milieu urbain se caractérise par les agressions qu’il inflige à la nature. Cela
induit de nombreux déséquilibres environnementaux.
Au sein du monde vivant, les hommes sont en concurrence avec les autres espèces.
◗ Représentations des élèves et
obstacles à prendre en compte
Ces deux chapitres permettent d’amener à la compréhension générale de l’organisation du monde vivant, et
de lever certains obstacles dans l’esprit des enfants.
• Prendre en compte les représentations des élèves,
qui véhiculent de nombreux stéréotypes sur ce sujet.
Les enfants ont un lien affectif avec le monde animal,
49
qui peut affecter leurs compréhensions des phénomènes, et leurs comportements.
• Attirer l’attention des enfants sur les conditions
d’hygiène à respecter. On citera, par exemple, l’entretien d’un aquarium et des élevages en général, le
lavage des mains avant et après les manipulations.
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRES 16 ET 17
QUI VIT DANS LA FORÊT ?
QUI VIT DANS NOS MAISONS ?
◗ Matériel
termites sont combattus partout en France, à cause des
dégâts qu’ils peuvent provoquer dans les maçonneries
et les charpentes des constructions. Impossible de
vendre une maison si elle est infestée de termites !
Faire mener par la classe une enquête sur les animaux
« parasites » qui vivent dans nos maisons et dans le
quartier. La synthèse de cette enquête doit prendre la
forme d’un grand panneau d’affichage, établi collectivement, qui rassemblera l’ensemble des informations
recueillies lors de l’enquête : « Qui vit dans le quartier ? »
Chapitres 16 et 17 du manuel pages 46 à 49 et Carnet
de chercheur pages 48 à 51.
◗ Séance 1
Durée : 30 minutes.
À partir de l’observation individuelle de la page 46 du
manuel, faire établir par les élèves la liste des animaux
qu’ils ont reconnus. Pour être certain de ne pas en
oublier, en faire le décompte total : il y a 18 animaux
sur cette page. Une discussion dans la classe peut
permettre de déterminer quels animaux les élèves ont
déjà pu observer dans la nature.
Dans un deuxième temps, on peut demander aux élèves
quel est le régime alimentaire de chacun des animaux
présents sur la page 46. Faire souligner les animaux en
rouge ou en vert dans la liste, selon leur régime
alimentaire : en rouge pour les carnivores, en vert pour
les herbivores. On attirera l’attention sur les grandes
différences de taille entre les animaux représentés.
Une sortie en forêt doit enrichir les activités proposées
dans ce chapitre. Le Carnet de chercheur (pages 48 et
49) sera mis à contribution dans la récolte des indices
de la présence des animaux.
L’exposé que peuvent réaliser des élèves en petites
équipes doit conduire à une première compréhension
de l’organisation d’un milieu naturel.
◗ Séance 3 : « Je lis »
Durée : 45 minutes.
Faire lire le texte de la page 47 du manuel à haute
voix. Chaque élève repère les mots difficiles ou inconnus,
et cherche dans un dictionnaire leurs définitions, en
plus de celles données au bas de la page.
Après la lecture, engager un débat entre les élèves
pour confronter ce qui vient d’être lu avec leur expérience personnelle. Ont-ils déjà vu des pigeons des
villes ? D’après eux, quels types de dégradations peut
occasionner un pigeon ?
Introduire l’idée que la présence des animaux dans les
villes est constante. L’exemple des pigeons, de « gentils
oiseaux » en apparence inoffensifs, montre aux enfants
que la réalité est tout autre.
Faire le parallèle avec des situations similaires :
• les goélands. À Dieppe, la municipalité organise des
vols de rapaces dans la ville pour chasser les goélands,
qui se sont multipliés.
• les lapins en Australie. Leur prolifération sur le continent
australien, et les dégâts qu’ils occasionnaient,
notamment dans les cultures, ont obligé les autorités
à prendre des mesures drastiques pour tenter de
limiter leur nombre.
L’encadré « Étonnant ! » de la page 49 présente les
acariens. Ces animaux sont trop petits pour permettre
une perception visuelle immédiate. Cela conduit les
élèves à concevoir l’existence d’une vie à une autre
échelle, et à trouver des moyens de lutte adaptés.
Pour impliquer l’ensemble du groupe-classe, lancer
une recherche, qui peut être à la fois collective, dans
la classe, et individuelle, à la maison, sur les moyens
de lutte contre les animaux « parasites ». Les élèves
vont trouver des prospectus, des modes d’emploi de
produits ménagers, des emballages, des affiches municipales sur une campagne de dératisation ou de désinsectisation dans la ville… Autant de supports de lecture
différents, qui pourront être affichés dans la classe sur
un grand panneau, après avoir été lus et expliqués.
◗ Séance 2
Durée : 30 minutes.
La page 48 du manuel doit être exploitée dans le
même esprit que celle du chapitre précédent.
Ce dessin et ces photos représentent les animaux
que l’on peut trouver dans une maison. Faire repérer
les animaux par les enfants, et poser les questions :
« Connaissez-vous ces animaux ? » « Les avez-vous
déjà observés chez vous ? »
Entamer un débat dans la classe entre les élèves. La
discussion va montrer qu’ils ne considèrent pas tous
ces animaux comme nuisibles. Des nuances vont
apparaître au cours du débat. L’idée qui va naître est
que tous les animaux qui vivent dans nos maisons
n’ont pas le même impact sur nous ou sur notre environnement immédiat, et qu’ils n’ont pas tous le même
statut de « nuisibles » pour l’homme.
Tous les enfants ne vont pas considérer le chat de la
même façon. S’il est présent dans cette page, c’est
parce que certaines personnes y sont allergiques, et
donc le bannissent des maisons. On ne peut pas placer le
chat sur le même plan que les termites, par exemple. Les
50
Le corps humain et l’éducation à la santé
Les mouvements du corps
PAGES 50-55
DU MANUEL
RÉFÉRENCES AUX PROGRAMMES
◗ Compétences en sciences
• Les principes élémentaires des fonctions de mouvements à partir de leurs manifestations chez l’homme.
• Les mouvements corporels : rôle et fonctionnement
des articulations et des muscles.
• La distinction entre flexion et extension.
et technologie
> Être capable de
• Poser des questions précises et cohérentes à propos
d’une situation d’observation ou d’expérience.
• Imaginer et réaliser un dispositif expérimental
susceptible de répondre aux questions que l’on se pose,
en s’appuyant sur des observations, des mesures
appropriées ou un schéma. Par exemple, réaliser un
modèle matériel montrant l’attache des muscles sur
les os (modélisation simple) dans le mouvement
d’une articulation.
• Distinguer flexion et extension.
• Recommencer une expérience en ne modifiant
qu’un seul facteur par rapport à l’expérience précédente.
• Mettre en relation des données, en faire une représentation schématique et l’interpréter.
• Mettre en relation des observations réalisées en classe et des savoirs que l’on trouve dans une documentation.
• Exploiter un document radiographique ou multimédia.
• Participer à la préparation d’une enquête ou d’une
visite en élaborant un protocole d’observation ou un
questionnaire.
◗ Compétences
« maîtrise de la langue »
> Parler en sciences
• Utiliser le lexique spécifique des sciences.
• Formuler des questions pertinentes.
• Participer activement à un débat argumenté.
• Utiliser à bon escient les connecteurs logiques dans
le cadre d’un raisonnement rigoureux.
> Lire en sciences
• Lire et comprendre un ouvrage documentaire.
• Rechercher sur Internet des informations scientifiques.
• Traiter une information complexe comprenant du
texte, des images, des schémas, des tableaux…
> Écrire en sciences
• Prendre des notes lors d’une observation, d’une
expérience, d’une enquête, d’une visite.
• Rédiger, à l’aide du maître, un compte rendu d’expérience ou d’observation (texte à statut scientifique).
• Rédiger un texte pour communiquer des connaissances
(texte à statut documentaire).
• Produire, créer, modifier et exploiter un document à
l’aide d’un logiciel de traitement de texte.
> Avoir compris et retenu
• Le squelette est formé d’os rigides, articulés entre
eux, qui permettent d’effectuer des mouvements.
I N F O R M AT I O N S P O U R L ’ E N S E I G N A N T
◗ Le squelette
Les mouvements peuvent être des mouvements de
locomotion : course ; marche ; reptation…
Le squelette est constitué de l’ensemble des os et des
cartilages qui forment la charpente qui soutient le
corps.
Il fait aussi partie des systèmes respiratoire, circulatoire et nutritif puisque c’est grâce à la moelle que sont
fabriqués les globules.
Le squelette permet tous les mouvements, c’est-à-dire
tous les changements de position du corps ou d’une de
ses parties, grâce aux articulations. Les mouvements
ne sont possibles que sous l’action des commandes
nerveuses.
Les mouvements peuvent être simples, effectués par
un membre, ou une partie du corps : élévation ; extension ; flexion ; moulinet ; haussement.
Les mouvements peuvent être complexes, effectués
par tout le corps : balancement ; glissade ; saut ; plongeon ; demi-tour.
◗ Les muscles
> Les organes du mouvement
Le mot « muscle » vient du latin mus, « souris », musculus,
« petite souris ». Par analogie, le muscle charnu à
l’extrémité du gigot s’appelle « la souris » !
Les muscles sont les organes du mouvement.
Si les muscles ne fonctionnent pas :
• on ne peut plus tenir ou porter un objet ;
• on ne peut plus parler, rire…
• on ne peut plus se tenir debout, marcher, courir,
sauter…
Le corps humain comprend environ 600 muscles fixés
sur le squelette. Ceux-ci fournissent une force de
traction qui permet le déplacement. Ils constituent
environ 40 % du poids total du corps.
51
> Comment les muscles travaillent ?
> Remarque
En général, les muscles sont fixés aux os de part et
d’autre des articulations par de solides liens : les tendons.
Il n’y a pas un seul mouvement du corps dont un ou
plusieurs muscles ne soient responsables directement
ou indirectement, sous l’effet de notre volonté ou de
façon automatique. Tous les muscles striés obéissent à
notre volonté par l’intermédiaire du système nerveux
cérébro-spinal.
Les muscles ont des fonctions bien précises :
• rotation ;
• extension ;
• flexion.
Ils se contractent pour accomplir ces fonctions, puis
se relâchent. Ils se contractent en se raccourcissant, ce
qui déplace les os, qui restent passifs.
Dans un membre, lorsque les muscles rapprochent les
segments entre eux, ils sont fléchisseurs. Au contraire,
lorsque les muscles éloignent les segments, ils sont
extenseurs. Des muscles qui travaillent en opposition,
comme les muscles extenseurs et les muscles fléchisseurs, sont appelés muscles antagonistes.
La forme d’un muscle varie selon le travail qu’il doit
accomplir. Il y a des muscles plats (tête), des muscles
circulaires (sphincters) et des muscles en fuseau :
• simple ;
• double (biceps) ;
• triple (triceps) ;
• quadruple (quadriceps).
Il faut classer à part le muscle cardiaque. Ses fibres
sont proches de celles de tous les autres muscles du
squelette, mais il est doté d’un système de contraction
autonome. Notre volonté n’a pas de contrôle direct
sur ses contractions.
> Les muscles sont fragiles
Un muscle est constitué d’un grand nombre de
fibres musculaires. On trouve également à l’intérieur
des vaisseaux sanguins et des nerfs. Les fibres
musculaires, formées de myosine, sont élastiques et
contractiles.
Cœur, muscles et tendons n’aiment pas être brutalisés.
Pour un sportif, l’entraînement, l’échauffement,
l’assouplissement, les étirements sont très importants
pour protéger les muscles et permettre leur bon
fonctionnement. Des lésions musculaires peuvent
apparaître si ces précautions ne sont pas prises. Il y a
différents stades de lésions, qui toutes entraînent l’arrêt
des activités sportives :
• l’élongation ;
• le claquage ;
• la déchirure.
◗ Les articulations
Si les élèves parlent volontiers des muscles, ils
emploient rarement le mot « articulation ». Le mot
« ligament » est encore moins cité.
Les ligaments maintiennent les os entre eux au niveau
d’une articulation.
Grâce aux articulations, les os peuvent se déplacer les
uns sur les autres. Un liquide, la synovie, facilite encore le glissement des os en lubrifiant les articulations
mobiles.
Il existe trois formes d’articulations :
• l’articulation fixe (os du crâne) ;
• les articulations semi-mobiles (la colonne vertébrale), qui permettent un peu de mobilité ;
• les articulations mobiles, qui permettent soit des
mouvements de rotation (épaule, hanche…), soit des
mouvements sur un seul plan (genou, coude…).
Les articulations peuvent subir des traumatismes :
• la luxation : les ligaments sont rompus et l’articulation « se déboîte » ;
• l’entorse : les ligaments sont distendus ou déchirés.
> Exemples de travail des muscles
Le fait de tenir un stylo fait intervenir plusieurs actions :
• le cerveau donne l’ordre, en créant un influx
nerveux ;
• les nerfs transportent cet influx nerveux jusqu’aux
muscles, qui répondent à la commande ;
• les fibres musculaires des doigts se contractent. Les
muscles deviennent plus gros, plus durs, jusqu’à ce
que le cerveau leur ordonne de se relâcher.
Le fait de plier le bras fait intervenir plusieurs actions :
• le biceps se gonfle et durcit quand on plie le bras ;
• comme le biceps est fixé d’une part à l’os de l’épaule et d’autre part au radius, lorsqu’il se gonfle, il se
raccourcit : l’avant-bras se rapproche du bras ;
• pour ramener l’avant-bras à sa première position, un
autre muscle intervient, le triceps, qui agit en sens
inverse du biceps.
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : ZOOM SUR…
LE SQUELETTE ET LES MUSCLES
◗ Matériel
> Problématisation
• Manuel pages 50 et 51.
• Squelette en plastique.
• Radiographies.
Faire émerger des représentations initiales à partir du
mot « squelette ».
◗ Séance 1
Demander aux élèves de dessiner leur squelette en
schématisant (faire représenter les os par des segments).
Dessins individuels, et phase orale collective.
Durée : 1 heure.
Il est aussi possible de donner à chacun une feuille
avec deux silhouettes à compléter : l’une d’un enfant
52
Il ne s’agit pas de faire apprendre par cœur le nom et
la localisation de tous les os mais d’inciter les élèves,
à chaque fois que c’est possible, à se référer au schéma ou au squelette. Il est d’ailleurs important que,
pendant tout le travail sur le squelette et les muscles,
le squelette en plastique reste, dans la classe, à la
disposition des élèves.
Toutes ces observations montrent que la disposition
des os explique à la fois la rigidité du corps mais aussi
la possibilité de faire des mouvements.
de huit ou neuf ans, l’autre d’un adulte. Demander
aux élèves de dessiner les os là où ils pensent qu’ils
sont placés. Le travail peut aussi être proposé à deux
groupes : l’un complète la silhouette adulte, l’autre la
silhouette enfant.
> Mise en commun
Ne pas corriger les dessins initiaux des élèves, mais les
comparer (en choisir quelques-uns, particulièrement
représentatifs, et les afficher) pour provoquer les
échanges, et lancer un débat dans la classe sur les
différentes représentations, en demandant aux élèves
de bien justifier leurs commentaires. Prendre note des
« accords » et des « désaccords ».
Remarques : sur les dessins des enfants, la position des
os ne prend en général pas en compte les articulations.
Et il y a souvent plus d’os chez l’adulte !
En dernier lieu, comparer avec le schéma de la page 51
du manuel, ou, mieux, utiliser un squelette en plastique.
> Comment serions-nous sans nos os ?
Demander aux élèves de rechercher des animaux qui
n’ont pas d’os. Quelques exemples :
• les escargots ;
• les limnées ;
• les buccins (leur corps mou peut rentrer dans une
coquille spiralée) ;
• les limaces ;
• les lombrics…
« Comment sont-ils ? Comment se déplacent-ils ? »
> Questionnement
« À quoi servent les os ? » « Qu’est-ce qu’un os ? »
« Comment les os sont-ils placés dans le corps ? » « À
quoi servent les articulations ? »
Travailler à partir du document de la page 50 du
manuel. Demander aux élèves de repérer les articulations en mouvement lorsqu’on pédale sur un vélo.
Faire mimer l’action avec ou sans vélo (voir aussi « Je
comprends », chapitre 26 page 71 du manuel).
Demander aux élèves à quelles parties du corps
correspondent ces articulations.
Pour chaque observation, inciter les élèves à se référer
au schéma de la page 51 (emplacement des articulations) ou au squelette en plastique.
> Lire une radiographie
Demander aux élèves : « Y a-t-il un moyen de voir les
os dans le corps ? »
Réponse attendue : « Oui, grâce aux radiographies. »
Observer plusieurs radiographies apportées par les élèves
(ou le maître). Les élèves vont pouvoir observer non
seulement les différentes parties du squelette, mais
aussi, par exemple, des os fracturés.
Observer aussi, page 50 du manuel, les Doc. 1 et 2 :
« os fracturé » et « os ressoudé ».
En conclusion, l’os est un organe vivant qui grandit. Il
peut se casser et se réparer (cf. « Étonnant ! », page 50).
◗ Liens avec l’enseignement
◗ Séance 2
des premiers secours
Travail individuel, par deux, puis synthèse collective et
trace écrite.
Durée : 1 heure (+ 30 minutes pour la séance
« Apprendre à porter secours »).
Les programmes insistent sur l’éducation à la santé
et à la citoyenneté, notamment dans le cadre du
programme « Apprendre à porter secours ». Il ne s’agit
pas d’une nouvelle discipline, mais d’une compétence
transversale à construire par l’enseignant et à intégrer
dans son programme.
Que faut-il faire face à un traumatisme du membre
inférieur ou supérieur ?
• Fracture (notions de fracture fermée, fracture ouverte).
• Luxation.
• Entorse.
> Observer son propre corps
Demander aux élèves de tâter leurs bras, leurs jambes,
de façon à sentir leurs os. En travaillant par deux, ils
peuvent :
• placer les mains derrière les épaules d’un camarade
pour sentir les omoplates ;
• partir du sternum et suivre la clavicule…
• toucher les os de la colonne vertébrale quand le
camarade se baisse…
À chaque fois, un va-et-vient avec le schéma de la
page 51 et le squelette en plastique est important pour
localiser et nommer l’os avec précision.
◗ Séance 3 : évaluation
Demander aux élèves de dessiner leur squelette, et
comparer avec le dessin de la séance 1.
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 18
COMMENT BOUGE LE CORPS ?
◗ Matériel
◗ Séance 1
Manuel pages 52 et 53 et Carnet de chercheur pages 52
et 53.
Phase orale collective.
Durée : 45 minutes.
53
> Problématisation
> Vérification des hypothèses
Émergence des représentations initiales à partir du mot
« mouvement ». Prise en compte de ces représentations.
En conserver la trace.
Questionnement sur les différents mouvements du
corps et formulation du problème : « Comment bouge
le corps ? » Autres types de questions pouvant être
posées : « À quoi sert le coude ? le genou ? la cheville ? »
« Qu’est-ce qui nous permet de faire des mouvements ? »
« Qu’est-ce qui permet aux os de glisser les uns sur les
autres au niveau d’une articulation ? »
Par groupes, les élèves formulent des hypothèses et
débattent des réponses possibles à apporter à ces
interrogations.
À partir du document photographique de la page 52
du manuel (Doc. 1), apporter des éléments de réponses
en demandant aux élèves de décrire chaque phase du
mouvement du sportif qui saute une haie.
Faire commenter et justifier les réponses. Cette étude
de document doit s’appuyer sur l’observation du corps
en activité lors des activités physiques et sportives.
• Le coude. Bloquer l’articulation avec une attelle et
essayer d’exécuter quelques mouvements : mettre
des lunettes, une casquette…
• Le genou. Bloquer l’articulation et essayer d’exécuter
quelques mouvements : passer sous une table,
s’asseoir, jouer à la marelle…
• La cheville. Bloquer l’articulation et essayer d’exécuter
quelques mouvements : tourner le pied, allonger le
pied…
Les élèves recherchent les endroits où le corps peut
tourner, se plier, se lever, se baisser… Noter ces
endroits sur un schéma du corps et vérifier à l’aide du
schéma page 51 du manuel.
On peut aussi proposer un mouvement et demander
aux élèves de noter toutes les articulations mises en
jeu pendant ce mouvement.
Exemples :
• tenir une craie et écrire au tableau (épaule, coude,
poignet, toutes les articulations de la main) ;
• ouvrir une porte ;
• nouer des lacets…
Ces expériences et les explications données page 53
du manuel doivent conduire à l’élaboration avec les
élèves du tableau de synthèse (encadré jaune) définissant les articulations et leur rôle.
Insister sur le fait que c’est la forme de l’articulation
qui permet tel ou tel mouvement (page 53).
Exemple : « Pourquoi peut-on faire des mouvements
amples au niveau de l’épaule et pas au niveau du
coude ? »
> « Je lis »
Observation d’un tableau (Doc. 2 page 52 du manuel) :
Parc des Princes, Nicolas de Staël, 1952.
Cette œuvre représente le corps en activité des sportifs
jouant au football. Laisser les élèves commenter ce
tableau, et s’exprimer sur ce sport. Les interroger sur le
sport qu’ils pratiquent (sport individuel ou collectif), et
leur demander d’indiquer quels sont les membres en
mouvement quand ils pratiquent ce sport. Leur faire
mimer les gestes sportifs.
Autre exemple d’œuvre d’art représentant le corps en
mouvement : Le Nu descendant l’escalier n° 2, de Marcel
Duchamp, 1912. Le mouvement représenté par
Duchamp correspond-il au mouvement réel d’une
personne qui descend un escalier ?
◗ Séance 3 : évaluation
Individuelle et écrite, elle devra permettre de s’assurer
que les élèves sont capables :
• d’expliquer comment bouge leur corps ;
• de définir une articulation, d’expliquer son rôle
selon qu’il s’agit d’une articulation en forme de pivot
ou de charnière.
◗ Séance 2
Les élèves travaillent par deux.
Durée : 1 heure.
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 19
COMMENT FONCTIONNENT LES MUSCLES ?
◗ Matériel
◗ Séance 1
• Manuel pages 54 et 55 et Carnet de chercheur.
Phase orale collective
Durée : 1 heure.
Pour la séance 2 :
> Problématisation
• Mètre de couturière.
Faire émerger des représentations initiales à partir du
mot « muscle ». Prendre en compte ces représentations
et en conserver la trace.
Questionnement initial : « Comment fonctionnent les
muscles ? »
• Ailes de poulets (achetées en barquettes, une par
groupe de 4 ou 5 élèves).
• Deux bandes de carton de 30 cm de long sur 5 cm
de large pour chaque groupe d’élèves.
• Deux bouts de laine rouge ou de ficelle de 40 cm de
long pour chaque groupe d’élèves.
> « J’observe »
À partir du document photographique de la page 54
du manuel, faire mimer les gestes de l’haltérophile.
• Trombones ou ruban adhésif.
54
Pour répondre aux questions, apporter des éléments de
réponses en demandant aux élèves de formuler des
hypothèses pour expliquer ce qui se passe lors des
différentes étapes du mouvement du sportif, lors de
chacun de ses gestes. Faire commenter et justifier les
réponses aux questions du manuel.
Observation individuelle : « Serre ton poing et plie le
coude. » Les élèves peuvent aussi s’observer par deux.
Activité des élèves : attacher un bout de laine (par
exemple de couleur rouge comme le muscle) ou un
bout de ficelle sur le carton avec des trombones ou
une bande adhésive pour simuler le muscle.
Rechercher les points d’ancrage en fonction des hypothèses des élèves, dans un premier temps pour le
muscle fléchisseur.
Demander à ceux qui ont terminé plus vite de chercher
les points d’ancrage pour le muscle extenseur.
Cette situation-problème amène à un tâtonnement
expérimental. On demandera aux élèves d’expliciter
leurs hypothèses et de formuler les résultats clairement
lors d’une mise en commun pour tout le groupe-classe.
> « Je lis »
Faire lire le texte « Un champion de saut à ski » page 54.
Faire mimer les gestes.
Faire un travail de lecture et de vocabulaire à partir
d’articles de presse sportive.
> Interprétation des résultats
◗ Séance 2
La situation de réalisation et de test par les élèves de
leurs hypothèses sur un modèle est particulièrement
riche car elle leur permet de remettre en question leurs
conceptions initiales. Laisser les élèves tâtonner et
confronter leurs idées à la réalité.
Après avoir trouvé les points d’attache du muscle qui
simule le biceps, leur demander de faire la même
recherche pour le muscle qui permet l’extension du
bras (le triceps). Ils découvriront que ce muscle doit
s’accrocher à l’extrémité du segment représentant
l’avant-bras, derrière le point de rotation du coude.
L’observation d’une aile de poulet (il suffit d’enlever la
peau) permet aux élèves de manipuler pour découvrir
les mouvements possibles, la consistance des muscles
et des os et leur aspect réel. Elle permet surtout de
vérifier si les points d’ancrage trouvés sur le modèle en
carton correspondent à la réalité. Ce rapport au réel est
particulièrement important pour la compréhension du
modèle fabriqué auparavant.
Un second moyen de comparer la maquette à la
réalité est de demander aux élèves de l’associer au
mouvement de leur propre bras.
Une analyse critique est importante pour faire le lien
avec la réalité et percevoir les limites de la maquette.
Durée : 1 heure 30.
> « Je comprends »
Pour l’ensemble de ces activités, un travail de groupe
favorise les confrontations d’idées et l’explicitation des
solutions proposées lors de la verbalisation entre les
élèves.
Point de départ. Schématiser ce qui se passe dans le
bras lorsqu’on le plie. Cela permet de faire appel à
ce qui s’est passé lors de la séance précédente
(cf. « J’observe », question 3, séance 1).
Faire exécuter le dessin au crayon. On ne corrigera pas
immédiatement le dessin initial, mais on incitera les
élèves à discuter de leurs différentes représentations.
On confrontera les différentes représentations des
élèves.
Première observation du bras. L’auscultation de son
propre bras est importante pour l’élève afin qu’il prenne conscience de ses muscles et de ses os. Associée
aux mesures de la circonférence du bras
(utilisation du mètre de couturière), elle permet de se
rendre compte de la contraction du biceps qui se
gonfle et se durcit (il se contracte en se raccourcissant)
lorsqu’on fléchit le bras, en soulevant un poids par
exemple. Et l’enfant se rend compte également de la
contraction du triceps quand on tire vers le bas en
mettant le bras en extension (cf. Doc. 2 et 3 page 55).
Afin de faire verbaliser l’idée « os = rigide et muscle =
moteur », faire s’observer entre eux les élèves en leur
demandant de fléchir puis d’étendre le bras. Chaque
élève dit ce qu’il fait.
S’assurer que chaque élève emploie le lexique scientifique approprié pour chacun des mouvements décrits.
Questions. « Qu’est-ce qui bouge ? » « Quelles
parties sont rigides ? » « Qu’est-ce qui fait bouger les
différentes parties ? »…
> Conclusion
Les élèves connaissent la viande des animaux, mais ne
savent pas qu’il s’agit de muscles (cf. « Étonnant ! »
page 55).
L’utilisation du vocabulaire courant amène les enfants
à confondre les nerfs avec les ligaments ou les tendons.
L’observation de l’aile de poulet permet de faire cette
liaison entre la viande et les muscles, ainsi que de
percevoir la forme et les points d’ancrage des muscles
sur les os.
La réalisation d’un modèle fonctionnel du bras est une
activité qui permet de faire évoluer leurs conceptions
en les soumettant au test de la réalité. Les élèves en
difficulté scolaire, mais à l’esprit très concret, sont
souvent très pertinents dans cette activité qui peut les
mettre en valeur dans la classe. Il est important de faire
comparer la maquette réalisée au mouvement de leur
propre bras, afin de leur faire intégrer le principe de cette
maquette comme un modèle fonctionnel de leur bras.
> Situation-problème
Réaliser un modèle en carton (cf. dessins du Carnet de
chercheur, pages 54 et 55).
Cette modélisation va permettre de mettre en évidence le blocage de l’articulation du coude et faciliter la
recherche des points d’ancrage des muscles.
Au préalable, il faut faire dire aux élèves qu’en se
contractant les muscles tirent sur les os. L’écrire au
tableau.
> Références au manuel
Doc. 2 et 3 page 55.
55
L’observation de ces documents ne doit intervenir qu’à
la fin de la séance, pour retrouver les noms des muscles
et visualiser clairement les connaissances acquises lors
de cette séance.
Chaque élève verbalise à nouveau (cf. séance 2 :
« Première observation du bras »).
S’assurer que chacun emploie le lexique scientifique
approprié pour chaque mouvement décrit.
Les activités conduites pendant cette séance, les schémas
et les explications donnés doivent conduire à l’élaboration avec les élèves du tableau de synthèse (encadré
jaune) définissant flexion et extension (page 55).
démarche permet aux enfants de se rendre compte de
leurs acquis lors de cette séquence et d’intégrer leurs
nouvelles connaissances par rapport à leurs représentations initiales.
> « Étonnant ! »
• Lorsqu’on mange une cuisse de poulet ou de lapin,
un bifteck ou une côtelette d’agneau, on mange les
muscles de l’animal.
• Notre corps compte environ 570 muscles striés :
170 dans la tête et le cou, 200 dans le tronc, 100 dans
les membres supérieurs et 100 dans les membres
inférieurs.
• Le muscle le plus grand est le grand fessier (qui
permet l’extension de la cuisse).
• Le muscle le plus petit est le stapédius (qui actionne
l’étrier dans l’oreille). Il mesure moins de 1,27 mm
de long.
◗ Séance 3 : évaluation
Correction du schéma de départ. On demandera aux
élèves de modifier leur schéma de départ en fonction
de leurs découvertes lors de cette séquence. Cette
56
Le Ciel et la Terre
Ombres et lumière
PAGES 56-59
DU MANUEL
RÉFÉRENCES AUX PROGRAMMES
◗ Savoirs
• Participer activement à un débat argumenté.
• Utiliser à bon escient les connecteurs logiques dans
le cadre d’un raisonnement rigoureux.
• Maîtriser le vocabulaire, et savoir reconnaître si un
objet est transparent, opaque ou réfléchissant.
> Lire en sciences
◗ Compétences en sciences
• Lire et comprendre un ouvrage documentaire.
et technologie
> Écrire en sciences
• Prendre des notes lors d’une observation, d’une
expérience.
• Rédiger, avec l’aide du maître, un compte rendu
d’expérience ou d’observation (texte à statut scientifique).
• Rédiger un texte pour communiquer des connaissances
(texte à statut documentaire).
• Constater qu’un objet éclairé par une source lumineuse présente une partie éclairée et une partie
sombre (ombre propre).
• La partie éclairée se présente sous différentes formes
en fonction de la perspective sous laquelle elle est
observée.
◗ Compétences
◗ Liens avec d’autres disciplines
« maîtrise de la langue »
ou parties du programme
Trois concepts sont recherchés ici (transparent, opaque,
réfléchissant). Leur approche simple par des expériences facilement réalisables par les élèves se
concrétise dans le vocabulaire étudié dans ce chapitre.
L’incitation à « jouer » des saynètes et à créer des
histoires se situe dans la perspective de la mise en
œuvre de la langue orale.
• Histoire et géographie : le choix d’ouvrir la séquence par le théâtre d’ombres, développé en ExtrêmeOrient, permet d’élargir largement le champ d’étude
vers d’autres parties du programme, et notamment
l’histoire et la géographie, mais aussi l’expression
corporelle.
• Littérature : lecture de poésie.
• Technologie : réalisation de figurines, et mise en
place d’un dispositif avec un écran et un projecteur.
> Parler en sciences
• Utiliser le lexique spécifique des sciences.
• Formuler des questions pertinentes.
I N F O R M AT I O N S P O U R L ’ E N S E I G N A N T
◗ La lumière
chissant, le faisceau rebondit. Si l’obstacle est opaque,
une partie est absorbée et partiellement diffusée.
Si la lumière naturelle du soleil arrive sur une surface
capable d’absorber toutes les couleurs sauf le rouge, la
lumière renvoyée sera rouge. Cette surface sera perçue
comme rouge par l’œil. Même chose pour une surface
qui absorbe tout sauf le vert (c’est le cas de la chlorophylle des plantes).
Si la surface est transparente, la lumière peut changer
de direction en traversant la surface.
Dans certaines conditions, la lumière peut même se
diviser en plusieurs radiations colorées. Cela est dû
aux différentes longueurs d’onde. C’est de ce phénomène que naît l’arc-en-ciel.
La lumière est elle-même invisible. C’est son interaction
avec la matière qui la rend visible. Dans la vie courante,
les poussières en suspension dans l’air nous permettent
de visualiser la lumière, et de matérialiser son passage.
C’est de la lumière visible par l’œil humain dont il est
question quand on parle de « lumière » aux enfants à
l’école.
D’un point de vue physique, la lumière est une onde
électromagnétique, comme le sont les rayonnements
infrarouges et ultraviolets, les ondes radio ou les rayons X
ou gamma.
Une onde est caractérisée par sa longueur « d’onde ».
L’œil humain perçoit les longueurs d’onde comprises
entre 400 nanomètres (couleur bleue) et 800 nanomètres
(couleur rouge).
La lumière se déplace dans l’espace (dans le vide à la
vitesse de 300 000 km/s, et un peu plus lentement
dans l’air). Ce déplacement s’effectue en ligne droite
dans tout milieu transparent homogène. Pour représenter
ce déplacement, on le symbolise par des droites issues
de la source de lumière, aboutissant aux objets
éclairés. On considère que ces rayons symboliques
sont des faisceaux très fins.
Lorsqu’un faisceau de lumière rencontre un obstacle,
il peut changer de direction. Si cet obstacle est réflé-
◗ La vision
Que la lumière soit naturelle ou artificielle, les objets sont
visibles grâce à la part de lumière reçue qu’ils renvoient.
57
La nature de la surface des objets détermine cette part
de lumière renvoyée. Une surface noire absorbe toutes
les radiations ; une surface blanche les réfléchit toutes.
bâtonnets de la rétine et la vision est en noir et blanc.
Le cerveau, informé par l’intermédiaire du nerf optique,
traite les images reçues. Il permet de les reconnaître,
de les nommer, de les combiner et de les interpréter.
La lumière pénètre dans l’œil par la pupille, et impressionne la rétine, sur laquelle se forme l’image. Le
phénomène est reproduit dans l’appareil photo
(système de la chambre noire).
◗ L’ombre
Un objet opaque éclairé par une source de lumière a
des zones non éclairées : ce sont des zones d’ombre.
Ceci s’explique par la propagation rectiligne de la
lumière. Ces zones sont tout de même perceptibles à
l’œil en raison du faible éclairage produit par les
parties éclairées.
Si la luminosité est suffisante, les cellules réceptrices,
sensibles au bleu, au rouge et au vert, qui tapissent la
rétine, sont impressionnées et la vision est en couleurs.
Une luminosité insuffisante n’impressionne que les
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRES 20 ET 21
PA S D ’ O M B R E S A N S L U M I È R E ?
P E U T- O N Q U I T T E R S O N O M B R E ?
◗ Séance 1
> Expérimentation
Durée : 20 à 30 minutes.
Les expériences présentées à la page 57 sont simples à
réaliser en classe. L’interprétation de ces expériences
par les élèves passe par une série de questionnements.
Il faut mettre à profit ces questions et ces interrogations
pour permettre la compréhension générale du phénomène. Les trois photographies sont en elles-mêmes
explicites, mais les phénomènes n’étant pas univoques,
des questions peuvent apparaître. Par exemple, le fait
que, bien que transparente, la tasse en verre a tout de
même une ombre, peut poser question.
> Matériel
• Chapitre 20 du manuel pages 56 et 57, et Carnet de
chercheur pages 56 et 57.
• Lampe torche.
• Objets divers : un objet à surface transparente, un
objet à surface opaque, un objet à surface réfléchissante.
> Observation
Débuter par l’observation du tableau de Georges de La Tour
reproduit à la page 56 du manuel. Les deux questions
proposées permettent de fixer l’attention des élèves sur
les aspects immédiats du phénomène lumineux. Un
échange de points de vue doit permettre à toute la
classe de prendre conscience de l’opposition entre
l’ombre et la lumière.
Dans cette problématique d’opposition entre l’ombre
et la lumière, on prendra soin de laisser les élèves
décrire des éléments de leur vécu, et en particulier sur
la propagation de la lumière telle qu’ils la perçoivent
(même si ce n’est pas le sujet ici). Trois à quatre minutes
sont à consacrer à cette première étape.
◗ Séance 2
Durée : 30 à 45 minutes.
> Matériel
Chapitre 21 du manuel pages 58 et 59, et Carnet de
chercheur pages 58 et 59.
> Observation
Les savoirs et les connaissances déjà acquis par les élèves
permettent d’interpréter les images de la page 58 du
manuel. Ils peuvent ainsi observer et se rendre compte que les ombres dessinées ne sont pas en rapport
avec la situation dessinée. L’aspect ludique de cette
activité peut déclencher des réactions spontanées dans
la classe, réactions qu’il va falloir canaliser pour pouvoir mener une exploitation efficace des dessins. On
prendra soin de désigner nettement l’élève sollicité,
pour favoriser une utilisation raisonnée du langage au
bénéfice de tous.
On peut aussi prévoir une observation par petits groupes
qui échangent leurs réponses, ce qui permet une autre
approche de la lecture d’images. Dans tous les cas, la
mise en commun des erreurs repérées dans les dessins
doit être nette et fera l’objet d’un rappel graphique
sommaire au tableau.
> « Je lis »
Faire lire aux élèves le texte de la page 56 du manuel,
« Le théâtre d’ombres, l’ancêtre du cinéma ! ». Ce
texte va les inciter à développer encore l’opposition
entre l’ombre et la lumière.
On demande aux élèves de rechercher un certain
nombre d’indices dans le texte. Cet exercice permet de
développer la lecture, la compréhension et l’utilisation
de la langue écrite comme support d’informations,
individuellement ou collectivement. L’analyse des éléments
du texte est un bon exercice à la fois d’approche
scientifique et de travail sur la langue. On peut faire
répondre individuellement et par écrit à ces questions.
Il est aussi possible de faire réaliser ce travail par
groupes de trois ou quatre. L’idée est d’éviter un
questionnement magistral qui favoriserait les plus
rapides en lecture, et démobiliserait les autres.
> « Je lis »
Le poème de Pierre Albert-Birot (page 58) est l’occasion d’une réflexion à partir d’un écrit. Ce poème
exprime à sa façon la problématique de l’opposition
entre l’ombre et la lumière. Demander aux élèves
d’imaginer la scène décrite dans le poème, d’abord
58
dans leur tête, puis par écrit, enfin en la dessinant.
On profitera d’un jour ensoleillé pour reconstituer la
situation du poème.
La « représentation » de la saynète, imaginée, écrite et
mise en scène, devant la classe ou d’autres classes de
l’école, est une source de motivation et de communication à ne pas négliger.
Pour guider les élèves et leur imaginaire, vous
pouvez leur proposer de réaliser des silhouettes
d’animaux pour mettre en scène certaines fables de
Jean de La Fontaine. Cela peut conférer à cette activité un caractère historique, et être une passerelle vers la
littérature.
Dans tous les cas, le recours au langage, tant oral
qu’écrit, et l’étude des images et des schémas donnent
à la séquence de sciences et technologie toute son
importance dans la mise en place d’un projet pluridisciplinaire.
◗ Prolongements
Les élèves ont des expériences individuelles des
ombres portées : soleil en extérieur, lampe à l’intérieur.
N’hésitez pas à faire appel à ces connaissances, que ce
soit à l’écrit, à l’oral ou par le dessin. L’interprétation
de photographies comme celles du manuel permet de
partir de points communs à tous les élèves, tout en
acceptant les apports individuels.
Dans l’esprit de ce qui est indiqué dans le Carnet de
chercheur (page 57), il est possible d’extrapoler et de
faire réaliser un théâtre d’ombres par une équipe
d’enfants.
Les activités de fabrication des silhouettes et la mise en
place de l’espace, en prévoyant la source de lumière et
l’écran, sont simples et permettent de valider les
connaissances acquises au cours de la séquence. De
plus, ces activités permettent de travailler sur la maîtrise
de la langue, en insistant sur la lecture et l’écriture
d’une fiche technique de fabrication, par exemple.
Les connaissances des élèves se trouvent clairement
explicitées dans le paragraphe « Je comprends » du
manuel. Une évaluation simple peut être réalisée par
une mise en situation, comme celle décrite dans le
Carnet de chercheur. Le compte rendu oral d’un élève, à
partir de ses observations et du questionnement
proposé, est un moment important de mise en commun
à organiser pour conclure la séquence.
59
Le Ciel et la Terre
Le jour et la nuit
PAGES 60-65
DU MANUEL
RÉFÉRENCES AUX PROGRAMMES
◗ Compétences
◗ Savoirs
« maîtrise de la langue »
• Observer méthodiquement les phénomènes quotidiens.
• Engager une démarche de construction d’un modèle
scientifique.
> Parler en sciences
• Utiliser le lexique spécifique des sciences dans les
différentes situations didactiques mises en jeu.
• Formuler des questions pertinentes.
• Participer activement à un débat argumenté pour élaborer des connaissances scientifiques en respectant les
contraintes (raisonnement rigoureux, examen critique
des faits constatés, précision des formulations…).
• Savoir rechercher et énoncer des critères.
◗ Compétences en sciences
et technologie
> Être capable de
• Poser des questions précises et cohérentes à propos
d’une situation d’observation ou d’expérience.
• Imaginer et réaliser un dispositif expérimental
susceptible de répondre aux questions que l’on se
pose, en s’appuyant sur des observations, des mesures
appropriées ou un schéma.
• Utiliser une maquette pour raisonner.
• Mettre en relation des données, en faire une représentation schématique et l’interpréter.
• Mettre en relation des observations réalisées en classe et des savoirs que l’on trouve dans une documentation.
• Chercher des informations dans un atlas imprimé et
dans un atlas numérique.
• Rédiger un compte rendu intégrant un schéma
d’expérience.
• Utiliser une carte des fuseaux horaires graduée
d’heure en heure.
• Utiliser une maquette pour y indiquer le moment de
la journée dans différents pays.
> Lire en sciences
• Traiter une information complexe comprenant du
texte, des images et des schémas.
• Rechercher des informations pertinentes dans des
documents.
• Rechercher sur Internet des informations scientifiques
simples et les comprendre.
> Écrire en sciences
• Prendre des notes lors d’une expérience, d’une
enquête.
• Rédiger, avec l’aide du maître, un compte rendu
d’expérience (texte à statut scientifique).
• Rédiger un texte pour communiquer des connaissances
(texte à statut documentaire).
◗ Liens avec d’autres disciplines
ou parties du programme
• Géographie : comparaison des représentations
globales de la Terre (globe, planisphère…) et du
monde (carte, image d’artiste ou publicité).
• Mathématiques : repérage du temps et des durées
(lecture de l’heure, unités de mesure des durées et
leurs relations) ; calcul de la durée écoulée entre
deux instants donnés.
• Apprentissage d’une langue étrangère : contact avec
des écoles étrangères en respectant le décalage
horaire ; connaissance des rythmes de vie.
> Avoir compris et retenu
• La rotation de la Terre sur elle-même face au Soleil a
pour conséquence que l’heure n’est pas identique
partout sur Terre.
• L’alternance du jour et de la nuit.
• L’heure et les fuseaux horaires.
• Le mouvement apparent du Soleil.
• La durée du jour.
• La mesure des durées, les unités.
I N F O R M AT I O N S P O U R L ’ E N S E I G N A N T
◗ Informations scientifiques
né, il fait un angle de 23,5° avec la perpendiculaire au plan de la trajectoire ; cet angle reste
constant tout au long de l’année.
et techniques
> Les mouvements de la Terre dans l’espace
Le mouvement apparent du Soleil s’explique par les
mouvements de la Terre dans l’espace : sa rotation sur
elle-même et sa révolution orbitale autour du Soleil.
La Terre tourne sur elle-même en 23 heures 56 minutes
et 49 secondes. L’axe de rotation de la Terre est incli-
C’est à Léon Foucault, physicien français, que l’on doit
en 1851 l’une des plus célèbres démonstrations scientifiques de la rotation de la Terre sur elle-même. Il a
montré qu’un simple pendule, en oscillant, révèle les
effets de la rotation de la Terre.
60
Aucune expérience ou observation adaptée aux élèves
de CE2 ne permet de prouver que la Terre tourne sur
elle-même. Pourtant, c’est un savoir qu’il est nécessaire
d’acquérir au cycle 3.
Quand on est à l’arrêt dans sa voiture, on a souvent
l’impression de continuer à avancer, alors que c’est la
voiture sur la file d’à côté qui avance. On est là dans
une situation de mouvement relatif. Pour comprendre
que c’est la voiture voisine qui avance, il faut se repérer
par rapport à un objet fixe.
De même, pour observer le mouvement apparent du
Soleil, il faut observer la longueur de l’ombre que
projette un bâton sur le sol. Cela permet de faire des
observations sans regarder le Soleil, car on sait qu’il est
extrêmement dangereux de regarder le Soleil, même
avec des lunettes fumées.
L’alternance du jour et de la nuit en un point précis de
la Terre correspond au passage de ce point successivement dans la zone éclairée par le Soleil et dans la zone
d’ombre portée par la Terre.
Heure légale. Chaque pays devrait être à l’heure du
fuseau sur lequel il est situé. Pour des raisons diverses
(voisinage, économie d’énergie, étalement des
fuseaux, habitudes locales), on adopte souvent une
heure civile ou heure légale différente. Ainsi la France,
presque entièrement située dans le fuseau de
Greenwich, adopte en hiver l’heure du fuseau horaire
voisin plus à l’est (1 heure d’avance sur Greenwich), et
en été celle du fuseau suivant (2 heures d’avance sur
Greenwich).
Heure solaire. Définie localement, elle correspond à
l’heure indiquée par le cadran solaire. Le passage de
l’heure solaire à l’heure légale est une opération
compliquée qui ne se réduit pas, comme on pourrait le
penser à la correction d’une heure pour l’heure d’hiver
ou de deux heures pour l’heure d’été.
Ligne de changement de date. Il a été convenu de
façon internationale de tracer une ligne fictive, dite
« ligne de changement de date », qui va du pôle Nord
au pôle Sud à travers l’océan Pacifique (zone inhabitée). Cette ligne suit à peu près le méridien antipode de
Greenwich. Ainsi, un voyageur partant du méridien
d’origine, qui fait le tour de la Terre d’est en ouest,
gagne 24 heures en franchissant la ligne de changement de date. Voilà comment Philéas Fogg a gagné son
pari dans le roman Le Tour du Monde en quatre-vingts
jours de Jules Verne.
La découverte des mouvements de la Terre prépare l’étude du système solaire qui sera abordée au Cours Moyen.
> Les fuseaux horaires
Le mot « heure » est utilisé pour désigner un moment
du temps. On peut qualifier ce moment en fonction
d’une règle : heure légale, heure solaire, heure universelle…
La notion d’heure est liée au mouvement apparent du
Soleil. La Terre est fictivement découpée en 24 fuseaux
horaires. Ce système a été instauré en 1884, avec le
méridien de Greenwich comme origine. L’observatoire
de Greenwich a été construit en 1675 sur ordre du roi
Charles II d’Angleterre, qui voulait alors établir une
échelle de l’heure pour l’ensemble de la planète.
La rotation de la Terre en 24 heures définit 24 fuseaux
horaires, délimités par des méridiens précis. Le décalage horaire tient compte de cette différence des
fuseaux entre les pays. En réalité, les démarcations des
zones ne sont pas des lignes parfaites : des corrections
ont été faites pour permettre, par exemple, à un même
pays d’être dans le même fuseau horaire. À cet effet, il
sera intéressant de faire rechercher aux élèves, sur la
carte des fuseaux horaires, ces ajustements.
◗ Représentations des élèves
et obstacles à prendre
en compte
• Comme les Anciens, certains élèves se représentent
le monde suivant le modèle géocentrique : ils pensent que la Terre est immobile et que le Soleil tourne
autour d’elle en un jour.
• D’autres pensent que l’alternance du jour et de la
nuit provient du fait que la Terre tourne autour du
Soleil et non sur elle-même.
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 22
QUI TOURNE , LE SOLEIL OU LA TERRE ?
◗ Matériel
• Craies de couleur.
• Piquet si on choisit de faire les mesures de l’ombre
avec un piquet plutôt qu’avec l’ombre d’un enfant
comme sur l’expérience proposée dans le manuel.
• Manuel pages 60 et 61 et Carnet de chercheur pages
60 et 61.
• Grandes feuilles de papier et gros feutres pour la
prise en notes des réponses des élèves (affichage au
tableau).
• Globe terrestre par groupe d’élèves. Si on ne possède pas suffisamment de globes terrestres dans l’école, on peut utiliser des boules de polystyrène (environ 10 cm de diamètre) traversées d’une tige (aiguille à tricoter, par exemple) et plantées dans un support (pâte à modeler).
• Lampe d’architecte ou lampe de poche par groupe
d’élèves.
◗ Séance 1
Phase orale collective.
Durée : 20 à 35 minutes, plus si on mène l’observation
de la course du Soleil dans la cour.
> « J’observe »
Conserver la trace des réponses des élèves, pour mesurer
leur évolution en fin d’apprentissage.
Poser les questions avant de faire ouvrir le manuel.
61
Prendre en compte les réponses des élèves. Les écrire.
La séance peut être menée de deux façons : soit on
observe dans le manuel l’expérience réalisée avec la
classe de CE2, soit l’enseignant met en place dans la
cour de récréation la même expérience que celle
décrite.
On peut représenter l’ombre d’un élève ou celle d’un
piquet. Tout au long de la journée, à heure fixe, les élèves
dessinent l’ombre et observent :
• où se trouve le Soleil ;
• les variations de l’ombre tracée sur le sol.
Lors de chaque relevé d’ombre, écrire et faire
commenter les observations. L’ombre du piquet se
trouve toujours à l’opposé du Soleil. « À quelle heure
l’ombre du piquet est-elle la plus courte ? » « Où se
trouve alors le Soleil ? » Prendre en compte les réponses
des élèves en les écrivant au fur et à mesure sur une
grande feuille, à l’affichage. Cette trace sera conservée,
pour être confrontée ensuite avec les dessins et observations du manuel.
Élaborer de manière collective une trace écrite des
observations. Noter que la direction et la longueur des
ombres des objets éclairés par le Soleil varient au
cours de la journée. L’ombre se déplace d’ouest en est,
et c’est à midi qu’elle est la plus courte.
L’enseignant dirige les échanges entre les différents
groupes et valide la solution : la Terre tourne sur ellemême d’est en ouest.
Marquer la France par une gommette piquée d’une
épingle à tête colorée représentant une personne (cela
permet une meilleure maîtrise de la maquette). Éclairer
avec une ampoule et faire chercher les situations
d’éclairement (jour/nuit). Chaque groupe fait l’expérience, dit ce qu’il constate, ce qu’il observe. S’assurer
que chaque groupe fait les bons gestes.
Prendre en compte les observations en interrogeant
quelques élèves, et en les laissant échanger entre eux.
Sont-ils d’accord ? Observent-ils la même chose ?
La fabrication de la maquette permet de comprendre
comment la Terre tourne sur elle-même, tout en étant
en permanence éclairée par le Soleil. Les différents
pays passent successivement de la zone éclairée (c’est
le jour) à la zone dans l’ombre (c’est la nuit).
Cette expérimentation sur maquette n’est pas une
preuve de ce mouvement, c’est seulement un moyen
de vérifier l’explication des phénomènes observés.
Rappeler aux élèves que, dans cette représentation,
les proportions ne sont pas respectées : le Soleil est
en réalité 100 fois plus grand que la Terre (le Soleil a
un diamètre de 1 390 000 km ; celui de la Terre est de
12 000 km).
> « Je lis »
La conception géocentrique des Anciens est encore
celle de beaucoup d’enfants. L’allusion au manège fait
comprendre cette illusion de mouvement. On peut
compléter cette lecture par la recherche des représentations de l’alternance du jour et de la nuit dans
l’Antiquité. Par exemple, dans la mythologie grecque,
la légende de Phaéton, fils du dieu-soleil Hélios.
◗ Synthèse
La trace écrite sera rédigée collectivement. Les élèves
recopieront sur leur cahier. Faire dessiner la représentation de l’expérience dans la cour et le schéma de la
maquette réalisée avec le globe et la lampe.
◗ Prolongements
◗ Séance 2
• Sur le calendrier des Postes, relever les heures de
lever et de coucher du Soleil.
• Rechercher sur le globe où se situent les pôles et
comprendre pourquoi le jour peut y durer plusieurs
mois. Pour cela, refaire l’expérience avec la lampe
(cf. « Étonnant ! » page 61 du manuel).
• Lancer un débat sur la durée du jour et de la nuit
vécue par les enfants (l’été, la nuit n’est pas encore
là quand on se couche, alors que l’hiver, on se lève
quand il fait encore nuit).
Travail par groupes, puis synthèse collective et trace écrite.
Durée : 30 minutes.
> « Je comprends »
Distribuer à chaque groupe un globe terrestre et une
lampe d’architecte ou une lampe de poche. Faire une
recherche par petits groupes en s’aidant de la
maquette.
Connaissant le mouvement apparent du Soleil, les élèves
déduisent le sens de rotation de la Terre sur elle-même.
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 23
Q U E L L E H E U R E E S T- I L ?
◗ Matériel
◗ Séance 1
• Manuel pages 62 et 63 et Carnet de chercheur pages
62 et 63.
Phase orale collective.
Durée : 20 à 35 minutes, selon que la séance comportera
ou non une trace écrite.
• Grandes feuilles de papier et gros feutres pour la
prise en notes des réponses des élèves (affichage au
tableau).
> Situation-problème :
l’heure est-elle partout la même ?
Les élèves ont, pour la plupart, déjà entendu parler de
« décalage horaire ». La séance a pour objectif de leur
faire prendre conscience que l’heure solaire est diffé-
• Globe terrestre.
• Lampe torche ou lampe d’architecte.
62
rente d’un endroit à un autre. Cette heure n’est la
même que le long du même méridien.
La question nécessite de faire appel à plusieurs
connaissances :
• le mouvement de rotation de la Terre sur elle-même
et ses conséquences sur l’alternance des jours et des
nuits (cf. chapitre précédent) ;
• l’heure d’un lieu est déterminée par la position du
méridien de ce lieu par rapport au Soleil ;
• des éléments de repérage sur le globe terrestre (méridiens, équateur, pôles, hémisphères).
Conserver la trace des représentations initiales des élèves,
pour mesurer leur évolution en fin d’apprentissage.
Phase 1. Travail par groupes. Demander aux élèves
d’élaborer un dispositif pour répondre à la question :
« Pourquoi l’heure n’est pas la même partout ? »
Phase 2. Chaque groupe présente son dispositif et ses
conclusions.
Phase 3. Synthèse. Chaque groupe donne ses conclusions.
> « Je comprends »
Les documents 1, 2 et 3 de la page 63 peuvent remplacer
le dispositif mis en place par les élèves. Ces documents
ne sont lisibles pour les enfants que si l’on a auparavant travaillé en géographie les représentations de la
Terre et des continents. Faire repérer l’Europe sur le
globe de la classe (coller une gommette pour repère).
Faire l’expérience. Les élèves expriment ce qu’ils
constatent, ce qu’ils observent.
> « J’observe »
Faire observer et commenter les documents photographiques de la page 62 du manuel. D’autres photographies peuvent être proposées (par le maître ou les élèves).
On peut aussi faire appel à l’expérience des élèves.
Ont-ils voyagé ? Où sont-ils allés ? Qu’ont-ils pu observer
dans certains pays ?
Les quatre documents représentent quatre endroits du
monde. Il fait nuit à Paris : que se passe-t-il ailleurs
dans le monde ? Les petites pendules permettent de
s’interroger sur le décalage horaire.
Les représentations classiques présentent Paris à midi.
Nous avons volontairement changé cette représentation pour permettre une nouvelle réflexion.
Le recours à la carte des fuseaux horaires peut être
nécessaire aux élèves pour répondre à la question 2.
Le lien avec les représentations de la Terre (planisphère) est indispensable pour permettre aux élèves de
situer les villes présentées.
> Élaboration de la synthèse
Elle se fait d’abord oralement, collectivement, en
prenant en compte ce que les élèves ont compris et
doivent retenir.
Poser la question : « Que venez-vous d’apprendre
pendant ces deux séances ? »
Ensuite, la trace écrite, pour le cahier individuel, peut
se présenter comme dans l’encadré jaune page 63. Ce
n’est qu’un exemple, pas un modèle.
◗ Séance 3
et Carnet de chercheur
La construction de la maquette (cf. Carnet de chercheur)
est un support qui permet de visualiser le partage de la
Terre en « quartiers » (quartiers qui correspondent aux
méridiens étudiés préalablement en géographie).
> « Je lis »
◗ Séance 4 : Zoom sur…
Le Tour du Monde en quatre-vingts jours, de Jules Verne :
« Le pari de Philéas Fogg ».
La lecture à voix haute par le maître du chapitre entier
correspondant à l’extrait peut être envisagée. La lecture
intégrale de ce roman est trop difficile pour des élèves
de CE2, mais il existe des versions simplifiées qui
peuvent être présentées.
Pour comprendre la situation, il est nécessaire de s’aider
du globe éclairé utilisé lors de la séance précédente et
de la carte des fuseaux horaires.
Les fuseaux horaires
La représentation de la Terre sur un planisphère doit
être préalablement travaillée lors d’une séance de géographie.
La carte des fuseaux horaires va permettre de mieux comprendre ce qu’est le décalage horaire et aider notamment
à la compréhension du pari gagné de Philéas Fogg.
Les exercices proposés (cf. « Sur ton carnet de chercheur ») ne peuvent être réalisés sans cette carte des
fuseaux horaires.
◗ Séance 2
◗ Séance 5 : évaluation
Travail individuel, puis synthèse collective et trace
écrite.
Durée : 45 minutes.
• « À quel moment de la journée l’ombre est-elle la
plus courte ? »
• « Pourquoi sur la plage doit-on déplacer le parasol
pour rester à l’ombre ? »
• « Un voyageur part de Paris à 14 heures ; quelle
heure est-il lorsqu’il arrive à Istanbul ? Tu peux t’aider
de la carte des fuseaux horaires. »
> Situation-problème :
pourquoi l’heure n’est pas la même partout ?
Dans le chapitre précédent, les élèves ont pu expérimenter l’alternance du jour et de la nuit à partir d’une
maquette.
63
Le monde construit par l’homme
Les circuits électriques
PAGES 66-69
DU MANUEL
RÉFÉRENCES AUX PROGRAMMES
◗ Savoirs
◗ Compétences
« maîtrise de la langue »
• Une pile peut faire circuler de l’électricité dans une
chaîne continue et fermée.
• Cette chaîne est formée de la pile et d’objets
conducteurs reliant une borne de la pile à l’autre.
• Dès que la chaîne est interrompue, l’électricité ne
circule plus, y compris dans la pile.
• L’ampoule est le témoin du passage du courant.
Grâce à elle, on peut classer les matériaux en
conducteurs et en isolants. Si l’ampoule est allumée,
c’est que le courant circule. Si l’ampoule est éteinte,
c’est que le courant ne circule pas dans le circuit.
• Principes de sécurité : si on met les doigts dans une
prise, on ferme le circuit. Le passage de l’électricité dans
le corps humain est très dangereux, et peut être mortel.
> Parler en sciences
• Utiliser le lexique spécifique des sciences.
• Formuler des questions pertinentes.
• Participer activement à un débat argumenté.
• Utiliser à bon escient les connecteurs logiques dans
le cadre d’un raisonnement rigoureux.
> Lire en sciences
• Lire et comprendre un ouvrage documentaire.
• Traiter une information complexe comprenant du
texte, des images, des schémas, des tableaux…
> Écrire en sciences
• Prendre des notes lors d’une observation, d’une
expérience.
• Rédiger, avec l’aide du maître, un compte rendu
d’expérience ou d’observation (texte à statut scientifique).
• Tenir un carnet d’expériences et d’observations.
• Rédiger un texte pour communiquer des connaissances
(texte à statut documentaire).
◗ Compétences en sciences
et technologie
> Être capable de
• Allumer une ampoule à l’aide d’une pile.
• Imaginer et réaliser un dispositif expérimental
susceptible de répondre aux questions que l’on se
pose, en s’appuyant sur des observations, des mesures
appropriées ou des schémas.
• Réaliser un montage électrique à partir d’un schéma.
• Faire des branchements de qualité.
• Maîtriser certains gestes fins, ainsi que l’utilisation
d’outils simples (pinces, tournevis).
◗ Liens avec d’autres disciplines
ou parties du programme
• Activités artistiques : construction de motifs animés
ou de maquettes éclairées.
• Éducation à la sécurité : étude des dangers que
présente l’électricité domestique.
• Approche historique d’une découverte technologique.
• Géographie : les sites producteurs d’électricité, les
différentes sources d’énergie…
> Avoir compris et retenu
• Le fonctionnement d’un circuit électrique.
• Relier directement les deux pôles de la pile par un
conducteur crée un court-circuit qui peut provoquer
des brûlures.
I N F O R M AT I O N S P O U R L ’ E N S E I G N A N T
Aucune formule n’est abordée à l’école élémentaire,
mais certains calculs simples de consommation peuvent
être proposés aux élèves à partir de documents de
relevés.
des composants du circuit, si tous les contacts sont
correctement établis entre eux.
La dynamo de vélo, qui est en fait un alternateur, peut
être utilisée en classe avec profit. La dynamo trouve
toute sa place dans la perspective de la sensibilisation
des enfants à l’intérêt des énergies renouvelables et
non polluantes.
L’activité proposée dans le Carnet de chercheur (page 68)
amène l’élève à distinguer les objets conducteurs de
ceux qui ne le sont pas. Un tableau de vérité à compléter en permanence peut être constitué et affiché
dans la classe. Les corps sont plus ou moins conducteurs selon les conditions de leur mise en œuvre.
La classification en deux catégories – « isolant » et
« conducteur » – est donc trop simple. Cependant, à
◗ Le circuit électrique
Un circuit électrique est constitué d’un générateur (le
plus souvent une pile), et d’un ou plusieurs récepteurstransformateurs (lampe, moteur…), reliés par des
conducteurs (fils électriques). Un interrupteur peut
ouvrir ou fermer le circuit.
Un circuit peut être ouvert ou fermé. L’interrupteur est
le dispositif qui ouvre ou ferme un circuit. Ouvert, le
courant ne passe pas. Fermé, il circule dans l’ensemble
64
Intensité et tension sont liées par la loi d’Ohm : U = RI
(R est la résistance qui s’exprime en ohms).
Un très bon conducteur a une résistance quasi nulle.
Placé entre les bornes d’un générateur, il permet le
passage d’un grand nombre d’électrons, donc d’une
forte intensité. Il s’échauffe rapidement et peut même
être porté à incandescence. Il y a alors un courtcircuit. Dans un tel cas, une pile est rapidement
« vidée » de son potentiel. Il faut rappeler qu’un courtcircuit est dangereux par le risque de brûlure et
d’incendie qu’il représente. L’expérience de la fabrication d’une maquette d’ampoule qui est proposée
dans le manuel de l’élève illustre bien ce phénomène.
ce stade, cette compréhension permet une première
approche.
Le concept de circuit est ici essentiel, qu’il s’agisse du
parcours du courant interne à l’ampoule, du courant
qui chemine dans les fils d’un montage ou à l’intérieur
des éléments de la pile.
> Le courant électrique
Le courant électrique est un déplacement d’électrons.
Les électrons sont de très petites particules chargées
négativement, qui tournent autour du noyau des
atomes.
Les métaux sont bons conducteurs du courant électrique, car leurs atomes sont constitués d’électrons libres
qui se déplacent en mouvements désordonnés. Sous
l’effet d’un champ électrique, les électrons se déplacent
en un mouvement d’ensemble, de la borne négative
du générateur vers sa borne positive. Il s’agit du courant
électrique.
◗ Représentations des élèves
et obstacles à prendre
en compte
• Le courant électrique est particulièrement difficile à
concevoir dans la mesure où son existence est
abstraite. Pourtant l’enfant en perçoit les effets dans
les plus simples manifestations de la vie quotidienne
du monde actuel.
Il est facile de faire émerger ce qui est réellement perçu
de cette réalité en jouant sur le fonctionnement de la
lumière de la salle de classe ou d’un jouet à la pile usée.
Faire établir un inventaire de ce qui est perçu comme
fonctionnant grâce à l’électricité, puis vérifier collectivement. Proposer de rechercher dans des catalogues
les « objets » électriques, et faire établir une liste. Les
procédés et les exercices possibles sont multiples et
doivent correspondre aux capacités des groupes.
L’expérience sensible qui consiste à toucher du bout
de la langue les deux lamelles d’une pile de 4,5 V se
révèle efficace dans l’approche du phénomène électrique. Elle ne présente pas de danger.
• L’arrêt du déplacement des particules (électrons) si
le circuit est ouvert par le jeu de l’interrupteur
soulève souvent un problème. La dialectique
ouvert/fermé prête souvent à confusion. Par analogie
avec ce qui est fermé, on peut supposer que « ça ne
marche pas », et inversement pour ce qui est ouvert.
Il faut lever cet obstacle avec les élèves.
> La tension
La tension (U) est caractérisée par le nombre de volts (V)
délivrés par le générateur (1,5 V, 4,5 V ou 9 V pour une
pile, 220 V pour le courant domestique). Elle indique
la plus ou moins grande tendance du générateur à faire
circuler du courant électrique entre ses bornes.
Les piles délivrent du courant continu : les électrons
circulent toujours dans le même sens.
Le courant du secteur est alternatif : il change de sens
50 fois par seconde.
Si des piles sont associées en série dans un circuit
(pôle + de l’une relié au pôle – de l’autre), leurs
tensions s’additionnent. Par exemple, une pile de 4,5 V
est constituée de trois éléments cylindriques de 1,5 V
montés en série.
> L’intensité
L’intensité (I) d’un courant représente la quantité
d’électrons circulant dans la masse d’un conducteur.
Elle s’exprime en ampères (A). Elle est la même en tout
point du circuit. Ce débit d’électrons est fonction de la
tension du générateur et de la résistance du circuit
(plus ou moins grande facilité à laisser passer le
courant). Plus la résistance du circuit est grande, plus
l’intensité du courant est faible.
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 24
À QUOI SERT LA PILE ?
◗ Séance 1
librement et expérimentent toutes les possibilités de
contact. Quelques minutes devraient suffire.
Durée : 30 minutes.
Laisser les élèves discuter et échanger leurs impressions et leurs remarques sur ces expériences. Cette
discussion permet la mise en commun des observations.
> Matériel
• Manuel pages 66 et 67 et Carnet de chercheur pages 66
et 67.
• Piles plates (une par élève ou groupe d’élèves).
• Ampoules.
> Expérimentation
Le dessin au tableau des configurations repérées peut
favoriser la compréhension et aider au repérage de ce
qui fonctionne et de ce qui ne fonctionne pas.
Faire observer les deux expériences dessinées page 66.
On demande aux élèves de faire ces deux expériences.
Laisser les enfants tâtonner, pour qu’ils envisagent
Demander ensuite à chaque élève d’allumer une
ampoule sans tâtonnement. Le geste expert doit être
acquis par tous à l’issue de cette séance.
65
◗ Séance 2
On pourra de façon facultative « ouvrir » une pile plate
usagée (4,5 V) et faire constater la présence de trois
cylindres reliés entre eux par un fil métallique. Ceci
permet d’établir le lien avec l’existence des piles rondes
de 1,5 V, nombreuses désormais dans les objets du
quotidien. Attention ! Ne pas faire ouvrir les piles par les
enfants ! les piles contiennent des produits toxiques !
Durée : 30 minutes.
> Matériel
Manuel pages 66 et 67 et Carnet de chercheur pages 66
et 67.
> « Je lis »
> Prolongements et Carnet de chercheur
Les élèves observent les gravures de la page 66, et lisent
silencieusement le texte proposé. Leur faire remarquer
l’ancienneté de ces documents, et situer les événements.
Le questionnement du manuel donne à l’élève la
possibilité de répondre simplement par la mise en
relation des documents proposés. L’échange verbal
collectif doit permettre à tous les élèves d’acquérir la
compréhension de ce qu’est une pile.
Tous les enfants connaissent les piles, et les manipulent dans les objets du quotidien. La leçon est là
pour soutenir cette expérience, et lui donner un
caractère de savoir scientifique.
En prolongement, on aura soin de faire établir une liste
individuelle ou par petits groupes des objets de la vie
courante qui nécessitent une ou plusieurs piles pour
fonctionner. Cette activité est proposée dans le Carnet
de chercheur page 66.
Le respect de l’environnement est une notion transversale du programme qu’il est indispensable d’aborder
dans le cadre de cette séquence. Le texte sur le recyclage des piles (« Étonnant ! » page 67) pourra être utilisé collectivement dans le cadre de l’éducation civique,
et donner lieu à un débat.
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 25
COMMENT S’ALLUME L’AMPOULE ?
◗ Séance 1
• Bouteille plastique.
Durée : 30 minutes.
• Fils de paille de fer.
> Matériel
• Bouchon de polystyrène.
• Chapitre 25 du manuel pages 68 et 69 et Carnet de
chercheur pages 68 et 69.
• Lampes de poche (une pour deux élèves).
• Piles plates.
> « Je lis »
Faire lire le texte de la page 68. Faire relever les données
chiffrées présentes dans le texte.
Pour obtenir un temps de fonctionnement de
l’ampoule en jours, les élèves vont devoir effectuer
une conversion.
> Observation
L’observation des trois photographies de la page 68
permet de faire le lien entre l’utilisation fonctionnelle
de la lampe de poche familière aux enfants et l’analyse de son fonctionnement.
Cela va permettre d’attirer leur attention sur la durée
de vie des ampoules, de se rendre compte de l’évolution en faisant le parallèle avec les matériels modernes,
et en particulier les ampoules « longue durée ».
> Expérimentation
La situation décrite par ces trois photographies est aisément
reproductible en classe. Un boîtier pour deux élèves
convient parfaitement.
Demander aux élèves de suivre avec la pointe d’un
crayon le chemin supposé du courant électrique à
l’intérieur de la lampe. La présence des matériaux
« conducteurs » et « isolants » (notions que les élèves
ont déjà abordées) étaye l’analyse.
Faire repérer les indications + et – inscrites sur la pile.
Ces indications sont bien visibles sur les piles plates.
Sur les piles rondes, seul le pôle + est visible. Faire
remarquer aux élèves que la plupart des notices présentes
sur les emballages de piles recommandent de respecter
les polarités. Demander aux élèves de proposer des
hypothèses : « Pourquoi doit-on respecter les polarités ? »
Les questions posées dans le manuel permettent de
sensibiliser les élèves à la possibilité de comprendre
qu’on peut empêcher la combustion.
La fabrication d’une maquette d’ampoule permet de
réinvestir ce qui a été assimilé lors de l’analyse du
fonctionnement du circuit et de l’ampoule. Les
composants sont à faire récupérer par une équipe
d’élèves volontaires (bouteille plastique de boisson,
fils de paille de fer, bouchon de polystyrène). Une
réalisation peut suffire pour la classe et permettre
l’expérimentation collective.
La question posée dans le manuel de l’élève doit
renforcer la première approche du vide nécessaire
pour empêcher la combustion, notion qui va bien
au-delà des préoccupations de ce cycle. Elle évoque
aussi la complexité du réel que les élèves constatent
ou soupçonnent et qu’il ne faut pas occulter. Par
exemple, Edison utilise du bambou, que chacun
perçoit comme du bois, et qui n’est pas connu
pour conduire le courant ! Il s’agit là d’un obstacle
potentiel.
◗ Séance 2
Durée : 30 minutes.
> Matériel
• Chapitres 24 et 25 du manuel pages 66 à 69 et
Carnet de chercheur pages 66 à 69.
66
◗ Séance 3
La validation de l’activité tient au bon fonctionnement
du dispositif. L’ampoule ne peut éclairer que si toutes
les étapes de la réalisation ont été correctement réalisées.
La mise en œuvre par petites équipes de deux ou trois
enfants est à prévoir. Les élèves doivent bien comprendre
leur responsabilité dans le processus. Le recours à la
langue orale est ici évident pour une bonne articulation
des actions de chacun.
Durée : 45 minutes.
> Matériel
• Chapitres 24 et 25 du manuel pages 66 à 69.
• Piles plates.
• Ampoules.
• Fils électriques et pinces crocodiles.
• Interrupteurs.
> Conseils
> Mise en place d’un circuit
Lors de l’ensemble des activités sur les circuits électriques,
les branchements doivent être de qualité. Les enfants
vont ainsi prendre conscience très concrètement de la
valeur du contact, concept qui sera étendu plus tard à
d’autres domaines. En travaillant sur l’électricité et le
courant électrique, nous sommes dans la construction
de l’abstraction, puisque nous cherchons à montrer et
à expliquer un phénomène invisible.
Proposer aux élèves de réaliser en classe, par groupes,
le montage électrique représenté sur les schémas 1 et 2
de la page 69 du manuel. Cette réalisation suppose
que tous les composants soient réunis pour le jour dit.
Une anticipation est donc nécessaire. La liste du matériel
indispensable peut être affichée dans la classe
quelques jours avant la date prévue, cette liste étant
rédigée par les élèves. Cette activité place les enfants
en situation d’écriture fonctionnelle (la constitution
d’une liste) parfaitement en liaison avec les activités de
français et de maîtrise de la langue.
La maîtrise de certains gestes fins fait aussi partie des
compétences à acquérir lors de ces leçons, comme
l’utilisation d’outils simples (pinces, tournevis).
67
Le monde construit par l’homme
Transmission du mouvement
PAGES 70-73
DU MANUEL
RÉFÉRENCES AUX PROGRAMMES
◗ Savoirs
> Lire en sciences
• Fonctions d’un objet technique.
• Mouvements de translation et de rotation.
• Transmission d’un mouvement.
• Aspect historique.
• Lire et comprendre un ouvrage documentaire de
niveau adapté.
• Rechercher sur Internet des informations scientifiques
simples.
> Écrire en sciences
◗ Compétences en sciences
• Rédiger, avec l’aide du maître, un compte rendu
d’expérience ou d’observation (texte à statut scientifique).
• Rédiger un texte pour communiquer des connaissances
(texte à statut documentaire).
et technologie
• Analyser un objet technique ; comprendre le rôle
des composants et leurs interactions.
• Utiliser de manière efficace un objet technique.
• S’approprier une démarche technologique.
◗ Liens avec d’autres disciplines
ou parties du programme
◗ Compétences
• Activités physiques et sportives : développement
d’habiletés motrices, construction de l’équilibre,
travail de latéralisation, à partir de circuits dessinés
sur le sol de la cour de récréation. Pédagogie de projet
dans le cadre d’une sortie collective à bicyclette.
• Éducation civique : apprentissage de la citoyenneté
par le respect des règles de circulation, création d’un
circuit dans la cour de l’école.
• Mathématiques : mesures de longueur, approche de
la notion de rapport (1 tour pour 2 tours, pour n
tours, mais cela est difficile à mettre en œuvre en
CE2), vitesse de rotation (tour/minute, difficile également).
« maîtrise de la langue »
> Parler en sciences
• Utiliser le lexique spécifique des sciences dans les
différentes situations didactiques mises en jeu.
• Formuler des questions pertinentes.
• Participer activement à un débat argumenté pour
élaborer des connaissances scientifiques en
respectant les contraintes (raisonnement rigoureux,
examen critique des faits constatés, précision des
formulations).
• Utiliser à bon escient les connecteurs logiques dans
le cadre d’un raisonnement rigoureux.
I N F O R M AT I O N S P O U R L ’ E N S E I G N A N T
◗ Des pièces en mouvement
◗ Rotation et translation
Dans un objet technique créé par l’homme pour
répondre à un besoin, tout mécanisme induit des pièces
en déplacement les unes par rapport aux autres. On
ne peut dissocier la perception de l’interrelation entre
les pièces en mouvement et la structure dans laquelle
elles sont mobiles. Par exemple, le piston de la pompe
à vélo n’a aucune action s’il n’est pas associé au corps
de la pompe.
Ces structures appelées châssis, bâti, boîtier, carcasse
se caractérisent par des propriétés communes :
• elles sont fixes par rapport aux parties mobiles ;
• elles sont rigides et indéformables et ne doivent pas
suivre le mouvement des pièces mobiles ;
• elles servent au calage, au guidage et parfois à la
limitation du mouvement par des butées.
Pour faciliter la lecture de certains schémas, ces pièces
ne sont pas toujours représentées, ce qui peut induire
des représentations erronées du fonctionnement des
systèmes étudiés.
Rotation et translation sont les deux catégories de
mouvements repérables.
La rotation est un mouvement circulaire autour d’un
axe solidaire de la pièce.
• Cet axe peut être en mouvement : balai d’essuieglace, porte, roue motrice de véhicule, roue à
aubes…
• Cet axe peut être fixe : roue avant de vélo, moulinet
d’enfant…
La rotation peut être :
• complète : roue de vélo, hélice d’avion, de bateau,
pédalier…
• incomplète : porte, balai d’essuie-glace, direction de
vélo, poignée de frein de vélo…
La translation est un mouvement linéaire : tiroir,
curseur, fermeture Éclair, piston dans un cylindre,
câble de frein dans sa gaine…
On peut modifier le sens, la direction d’un mouvement. On peut l’amplifier. On peut le transformer.
68
confort, de la sécurité ou de l’efficacité, ou simplement du profit.
La présentation d’objets anciens (dans les musées) ou
de leurs représentations (gravures, tableaux…) ne doit
pas précéder le dessin que les enfants doivent réaliser
de ce qu’ils savent déjà.
Une rotation peut être transformée en une autre rotation (frottement, courroie, chaîne, engrenage).
Un mouvement de translation peut être transformé en
rotation (bielle, manivelle).
Dans chaque cas, l’analyse de la chaîne cinématique
peut être réalisée, déterminant les mouvements
d’entrée et de sortie.
> Proposition d’une activité
Les enfants, assis en cercle dans la cour de récréation,
observent l’un des leurs qui fait du vélo autour d’eux.
Ce moment peut être filmé en vue d’une utilisation
ultérieure. Une grille d’observation des actions peut
être rédigée collectivement en prévision de ce
moment. Vous pouvez enregistrer la discussion qui
prend place après l’observation. Cela permettra la
production écrite, par transcription, des observations
des enfants. Les dessins avant/après seront exploités
pour aider à la construction de la connaissance par
comparaison.
◗ Représentations des élèves
et obstacles à prendre
en compte
Il est important de partir de situations concrètes et
d’objets familiers aux enfants. Ils doivent prendre
conscience que les objets techniques sont créés par les
hommes pour répondre à des nécessités, et « inventés »
pour améliorer les conditions de vie. Ils permettent des
économies d’énergie, ont pour but la recherche du
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 26
COMMENT TOURNENT LES ROUES ?
◗ Séance 1
approche historique de l’évolution des techniques.
Faire repérer les pièces mobiles et les pièces fixes.
Durée : 30 minutes.
En fin de séance ou, mieux encore, le lendemain,
demander de nouveau aux élèves de dessiner un vélo,
mais cette fois sans modèle. C’est le moyen de vérifier
l’apprentissage des connaissances, et d’évaluer leur
degré de compréhension de la séance de la veille. La
comparaison des deux dessins (initial et final) doit
amener chaque élève à prendre conscience de l’évolution de sa connaissance du fonctionnement de l’objet.
> Matériel
• Chapitre 26 du manuel pages 70 et 71, et Carnet de
chercheur pages 70 et 71.
• Si possible, un vélo.
• Feuilles de dessin (format A4), crayons à papier et
feutres.
Il sera fait appel le plus souvent possible à la pratique
du vélo par les élèves.
Rien ne s’oppose à la présence d’un vélo dans la classe en tant qu’objet d’étude. La mise en action de ses
différentes parties sous le regard de la classe prend une
valeur certaine dans le processus de compréhension
du fonctionnement.
Demander aux élèves de dessiner un vélo. Présenter
collectivement l’ensemble des dessins. Faire parler les
enfants sur ces dessins pendant quelques minutes. Ils
vont se critiquer mutuellement, dire quels éléments
manquent sur tel ou tel dessin… Cette discussion
permet une première approche du fonctionnement du
vélo, et fait travailler la capacité de description et de
débat contradictoire, dans la perspective de la maîtrise
de la langue.
◗ Séance 2
Durée : 45 minutes.
Dans le Carnet de chercheur, le texte journalistique de la
page 71 (de caractère descriptif) permet de faire le lien
entre une image et un texte. L’activité de dessin proposée
implique une lecture particulièrement attentive du
texte.
Le Doc. 4 de la page 71 du manuel propose un travail
motivant pour les élèves. La photographie du vélo « en
pièces » est humoristique, et permet de travailler le
sens de l’analyse des élèves, en lien avec leurs
connaissances d’un objet technique qui leur est familier. Le questionnement proposé les incite à réfléchir.
Cette seconde activité de dessin, plus libre mais aussi
plus documentée, conduit à synthétiser les connaissances acquises.
Faire observer les deux photographies du manuel page 70
(Doc. 1 et Doc. 2). Faire décrire les deux vélos par les
élèves. La comparaison des deux images permet une
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 27
COMMENT TRANSMETTRE UN MOUVEMENT ?
◗ Séance 1
Son observation permettra aux élèves de retrouver ce
qu’ont été les débuts du célérifère ou de la draisienne
avant l’invention du pédalier et de la transmission par
chaîne.
Durée : 45 minutes.
La propulsion de la patinette (objet technique familier
des enfants) est le mouvement le plus simple qui soit.
69
Une démonstration par un enfant devant ses camarades
(dans la cour de récréation) sera très utile en début
de séance. L’observation directe du mouvement de
propulsion de la patinette, accompagnée d’un
commentaire de photographie (Doc. 1 de la page 72
du manuel), permettra aux enfants d’exprimer leurs
remarques.
Question : « Comment les fillettes font-elles avancer la
patinette ? » Cette interrogation amène les enfants à
constater que la transmission du mouvement est directe, qu’elle ne passe pas par l’intermédiaire d’un dispositif technique. Le pied gauche prend appui sur le sol
pour transmettre la force de propulsion et provoquer le
mouvement en avant de l’engin (et de l’enfant qui est
dessus).
Faire ensuite observer et commenter les Doc. 2, 3 et 4
de la page 72 du manuel. Ces trois objets de la vie
courante, connus des élèves, font intervenir un dispositif d’engrenage entre le geste du manipulateur et le
mouvement :
• rotation de l’essoreuse ;
• rotation des fouets du batteur à œufs ;
• rétraction de la vis du tire-bouchon.
Les illustrations de la page 73 incitent les enfants à
utiliser des pièces de jeux de construction pour
fabriquer des objets techniques et à mettre en place
des systèmes d’engrenages. Ces trains d’engrenages
peuvent être réalisés en classe pour illustrer la leçon.
La recherche proposée sur le Carnet de chercheur
(pages 74 et 75) ouvre l’étude du chapitre sur la vie
courante, et permet aux élèves de se rendre compte
qu’ils utilisent tous les jours des objets techniques
qui mettent en œuvre la transmission du mouvement.
70
Informatique (TIC)
L’ordinateur
PAGES 74-77
DU MANUEL
RÉFÉRENCES AUX PROGRAMMES
◗ Savoirs
recherche (l’utilisation des connecteurs logiques ET,
OU, etc., n’est pas exigée).
• Exploiter l’information recueillie (par copie et collage,
ou par impression).
• Faire preuve d’esprit critique face aux documents, en
recherchant quelques critères propres à évaluer leur
validité : auteur, source, date de création et de modification.
Les compétences du B2I (Brevet informatique et
Internet) définissent les premières bases de la technologie informatique.
• Utiliser à bon escient le vocabulaire spécifique
nécessaire à la désignation des composants matériels
et logiciels utilisés pour permettre la saisie, le
traitement, la sortie, la mémorisation et la transmission
de l’information.
• Savoir recourir à l’utilisation de la souris et à quelques
commandes-clavier élémentaires.
• Ouvrir un fichier existant.
• Enregistrer un document créé dans le répertoire par
défaut.
• Ouvrir et fermer un dossier (répertoire).
◗ Compétences
« maîtrise de la langue »
> Avoir acquis une première compétence
d’écriture et de rédaction
• Souligner (ou surligner) dans un texte les informations que l’on recherche.
• Pouvoir organiser ces informations en liste grâce à
l’ordinateur.
◗ Compétences en informatique
> Être capable de
> Parler en sciences
• Consulter en vue de son utilisation un document
existant.
• Saisir ou modifier un texte.
• Mettre en œuvre une consultation raisonnée du
support d’information (en présence du maître pour
Internet).
• Conduire une recherche selon les modalités les plus
adaptées : arborescence, lien hypertexte, moteur de
• Utiliser le lexique informatique spécifique.
> Lire en sciences
• Traiter une information complexe comprenant du
texte, des images, des schémas.
> Écrire en sciences
• Rassembler une information comprenant du texte,
des images, des schémas.
I N F O R M AT I O N S P O U R L ’ E N S E I G N A N T
◗ Informations scientifiques
Les informations sont envoyées à l’unité centrale par
des périphériques d’entrée.
• Le texte et les ordres sont saisis par un clavier et une
souris.
• Des images peuvent être captées à l’aide d’un scanner,
d’un appareil photo numérique ou d’un caméscope
numérique.
• Les informations extérieures en provenance du
réseau (réseau téléphonique pour Internet, ou réseau
local s’il existe pour les données venant des autres
ordinateurs de l’école) arrivent par l’intermédiaire
d’un modem (qui peut être dans l’ordinateur, ou à
l’extérieur pour les machines anciennes).
• Des données déjà enregistrées par vous (ou achetées)
sont lues sur un CD-Rom ou un DVD.
Les informations sont rendues visibles ou disponibles
grâce aux périphériques de sortie de l’ordinateur.
• L’écran sert à visualiser immédiatement les informations et les ordres envoyés à l’ordinateur.
• L’imprimante permet d’avoir une trace papier.
• Des enceintes servent à écouter les sons enregistrés
(un haut-parleur est déjà contenu dans l’ordinateur).
et techniques
> Comment fonctionne un ordinateur ?
Pour traiter les informations, l’ordinateur dispose de
composants électroniques qui fonctionnent comme
des interrupteurs électriques. Ils sont regroupés par
millions dans de minuscules plaquettes de silicium :
les microprocesseurs, appelés familièrement « puces ».
Ces microprocesseurs exécutent le programme et traitent
les informations.
Les informations sont enregistrées provisoirement dans
une mémoire vive (RAM) qui s’efface automatiquement
dès que l’ordinateur est éteint ou lors d’une coupure
de courant. Il faut donc enregistrer régulièrement les
textes et les données dans le disque dur de l’ordinateur
(fonction « Enregistrer ») ou sur une mémoire externe
(disquette, zip, CD-Rom…).
L’ordinateur se compose d’une unité centrale qui traite l’information et peut l’enregistrer sur le disque dur
(interne), à condition de le lui demander.
71
pour faciliter la diffusion de l’information scientifique.
C’est ce qui a permis son développement au niveau
mondial. En 1981, 213 ordinateurs étaient connectés
sur Internet ; en 1986, on en dénombrait 5 089.
Aujourd’hui, des centaines de millions de personnes
sont reliées par Internet dans le monde.
Ainsi on peut trouver des informations sur tout et
venant de n’importe quel point du monde.
Grâce à la messagerie électronique, on peut aussi
envoyer et recevoir instantanément des messages de
personnes situées à l’autre bout du monde.
Pour chercher des informations sur Internet, on
commence par ouvrir un logiciel de communication
(Explorer ou Netscape…). Il est indispensable que l’ordinateur soit connecté à Internet via la ligne téléphonique
ou un réseau spécialisé.
On choisit un moteur de recherche. Pour le travail
avec les élèves, nous conseillons le moteur agréé par
l’Éducation nationale, celui du CNDP : www.cndp.
fr/spinoo/. Il garantit la qualité des sites qui sont proposés. En revanche, pour vos recherches personnelles,
choisissez les moteurs les plus performants comme
www.google.fr ou http://fr.altavista.com/.
• Un graveur de CD-Rom ou DVD-Rom permet d’enregistrer les informations sur un CD ou un DVD.
> La carte à puce
Elle a été inventée en 1974 par un Français, Roland
Moreno. C’est une carte à mémoire dotée de microprocesseurs rassemblés sur la puce visible sur la carte.
En 1980, un groupement de banques françaises lance
la commercialisation des premières cartes à mémoire
bancaires dotées de microprocesseurs.
Ce principe a de multiples utilisations : cartes de parking, carte Vitale (Sécurité sociale), cartes d’accès et de
gestion des personnels de certaines entreprises, portemonnaie électronique…
> Internet
Internet est un réseau mondial qui permet d’échanger
des informations dans le monde entier. C’est « une
toile d’araignée mondiale », traduction du « www »,
initiales de « world wide web », qui relie tous les
points du monde en réseau, grâce à des liaisons
téléphoniques et satellites.
Ce sont les militaires américains qui ont inventé
Internet, pour faciliter leurs communications.
Puis les laboratoires de recherche ont utilisé le système
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : CHAPITRE 28
À Q U O I S E R V E N T L E S O R D I N AT E U R S ?
◗ Matériel
leurs parents ou dans des livres, et découvrir qu’on
trouve des puces dans presque tout l’électroménager
(machine à laver la vaisselle, lave-linge, four à microondes ou four classique, certains robots ménagers,
chaudière de chauffage central et ballon d’eau chaude…), dans le multimédia (baladeur, télévision,
magnétoscope, lecteur de CD, de DVD…), souvent
dans leur réveille-matin, leur montre et beaucoup
d’autres objets de la vie quotidienne.
• Chapitre du manuel pages 74 et 75 et Carnet de chercheur pages 76 et 77.
• Ordinateur.
◗ Séance 1
Durée : 1 heure 30.
> Observation
> Investigation
Sur le manuel page 74, faire observer les photographies de la rubrique « J’observe » avec la question :
« Quelles différences constatez-vous entre les deux
ordinateurs ? »
Les élèves remarquent la taille et le nombre de personnes
en train de travailler. Ils peuvent remarquer la tenue
vestimentaire des femmes présentes sur la photographie de 1948. On peut ajouter que le portable
d’aujourd’hui est au moins un million de fois plus
puissant et rapide que l’ordinateur de 1948.
Après un travail en salle informatique, et en exploitant
les informations du schéma page 75, demander aux
élèves d’expliquer ce qui se passe lorsqu’ils
écrivent un texte sur l’ordinateur, puis lorsqu’ils
l’impriment.
Ils décrivent les périphériques utilisés en entrée. Dans
ce cas : clavier et souris pour saisir le texte et l’enregistrer sur le disque dur de l’unité centrale, et visualisation sur un périphérique de sortie : l’écran.
Pour imprimer, il faut entrer les ordres à l’ordinateur
(unité centrale) par le clavier et la souris, et envoyer
des informations sur le périphérique de sortie : l’imprimante.
> « Je lis »
Faire lire le texte « De drôles de puces… » page 74, et
demander aux élèves de répondre aux questions
posées.
Dans le texte, ils relèvent les appareils contenant des
microprocesseurs : caisse de supermarché, distributeur
automatique de billets de train, panneaux d’affichage
des gares, des aéroports ou des autoroutes (mais aussi
des bus), feux tricolores.
Leur demander de trouver d’autres objets qui contiennent une puce. Ils peuvent faire une enquête auprès de
> Évaluation
Pour vérifier la compréhension du fonctionnement
général du système, proposer à la classe de chercher et
d’indiquer le trajet d’une information :
• lorsqu’on fait une recherche sur Internet et qu’on
imprime le résultat ;
• lorsqu’on scanne une photographie et qu’on la grave
sur un CD-Rom.
72
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : ZOOM SUR…
UNE RECHERCHE SUR INTERNET
◗ Matériel
> Deuxième étape :
sur l’ordinateur, ouvrir un logiciel
de communication
• Manuel pages 76 et 77 et Carnet de chercheur pages 78
et 79.
Pour chercher des informations sur Internet, on
commence par faire ouvrir aux élèves le logiciel de
communication (Explorer ou Netscape, en fonction de
celui qui est disponible sur les ordinateurs de l’école).
Il est indispensable que l’ordinateur soit connecté à
Internet via la ligne téléphonique ou un réseau spécialisé.
• Lancer le logiciel de communication.
• Taper l’adresse du moteur de recherche.
http://www.cndp.fr/spinoo/ : ce moteur de recherche
très spécialisé, celui du CNDP, offre la garantie de ne
pas tomber sur des sites « douteux ».
• Ordinateur avec accès à Internet.
◗ Séance 1
Durée : 1 heure 30.
Indiquer aux élèves que rechercher des informations
sur Internet, c’est comme entrer dans une immense
bibliothèque. Il est très difficile de trouver si on ne sait
pas précisément ce que l’on cherche. Il faut beaucoup
de méthode et de rigueur.
Donner une par une les différentes étapes de la méthode. Il est important de partir d’une vraie question
posée lors d’une activité précédente. Pour une
première recherche, cette question doit être très simple et
formulée avec précision. Vous devez avoir vous-même
fait la recherche auparavant avec les mêmes étapes
afin de vérifier sa faisabilité. L’exemple des pages 76 et
77 du manuel peut être réalisé par les élèves. Mais le
mieux est de prendre un autre exemple, tiré des
questionnements liés à une activité que l’on vient de
faire en classe. On conserve alors l’exemple du
manuel pour une évaluation que feront les élèves
de façon autonome avec une question précise, par
exemple : « Que mangent les gerbilles ? ».
> Troisième étape :
sélectionner les références
Plusieurs adresses de sites vont apparaître, une fois la
recherche lancée. Il est alors important d’attirer l’attention des élèves sur l’origine des informations : est-ce
un site d’un organisme national, un site dont on est sûr
que les informations sont garanties ?
On peut souvent trouver des sites personnels qui ne
contiennent pas d’informations fiables. Parfois, en
fonction des recherches, on peut aussi trouver des sites
qui ne correspondent pas à ce que l’on recherche. Par
exemple, si on cherche des informations sur Pasteur, on
va voir s’afficher tous les sites des écoles ou des lycées
qui portent le nom de ce savant.
> Première étape :
avoir une question et délimiter le sujet
> Quatrième étape :
sélectionner les documents
Consigne : « Tu dois d’abord faire la liste des mots qui
vont te permettre de rechercher exactement les informations que tu souhaites : ce sont les mots-clés. C’est
avec ces mots-clés que tu vas lancer ta recherche. »
Parmi tous les sites sélectionnés par les élèves dans
l’étape 3, ils doivent sélectionner les documents qui
peuvent servir à leur recherche. Il faut parfois naviguer
dans le site en cliquant sur les mots correspondant à la
recherche, là où la flèche se transforme en une petite
main sur l’écran.
Demander aux élèves de dresser une liste des motsclés en inscrivant les termes :
• au singulier ;
> Cinquième étape :
enregistrer les informations
• en lettres minuscules (sauf la première lettre des
noms propres).
Selon la question posée (question courte et précise de
préférence), les élèves copient les phrases qui répondent à la question sur leur cahier.
Ils peuvent aussi les enregistrer dans un fichier (s’ils
savent déjà ouvrir un fichier sur un traitement de
texte). Demander aux élèves de regrouper les renseignements recueillis et de les classer par ordre d’importance.
Indiquer de ne pas mettre les adjectifs et les verbes et
de ne conserver que des noms communs ou des noms
propres.
Prendre un exemple : « Si on recherche des informations sur la Terre, quels mots-clés va-t-on choisir ? »
Selon les questions que l’on peut se poser, on choisit
des mots-clés comme : planète, rotation de la Terre,
planisphère…
◗ Séance 2 : évaluation
Si on a déjà traité les élevages ou si on vient de le faire,
suivre l’exemple du manuel : on prend le mot gerbille.
Demander aux élèves de trouver un second mot afin
d’améliorer le résultat de la recherche. Le second nom
de l’animal, mérion, est intéressant. Si on cherche des
informations spécifiques sur leur élevage, on ajoutera
élevage.
Durée : 20 minutes.
Les élèves effectuent une recherche de façon
autonome avec une question précise. Par exemple :
« Que mangent les gerbilles ? »
Ils suivent les instructions du manuel pages 76 et 77.
Ils recopient la réponse dans leur cahier.
73
Éducation à la sécurité
La sécurité
PAGES 78-79
DU MANUEL
I N F O R M AT I O N S P O U R L ’ E N S E I G N A N T
Les éléments de savoir et de connaissance à acquérir
par les élèves sur la sécurité sont à rapprocher des indications données dans le programme d’éducation civique.
Si nous avons introduit quelques-unes de ces notions
dans les séquences de sciences et de technologie,
c’est parce qu’il nous a semblé logique d’associer la
découverte d’objets et d’activités techniques et la
compréhension des dangers qu’ils représentent.
Comment aborder l’électricité sans parler des risques
d’électrocution ?
La sensibilisation des enfants aux gestes de sécurité
dans la vie quotidienne est une tâche qui incombe tout
autant à la famille qu’à l’école. Les enfants doivent peu
à peu prendre conscience des dangers éventuels, et
doivent acquérir les savoirs et les attitudes à adopter
face à ces dangers.
Le cours de sciences est également un moment propice
au maniement d’instruments susceptibles d’être dangereux (couteau, aiguille, ciseaux). Les élèves doivent
maîtriser l’utilisation de ces ustensiles dans des conditions de sécurité maximum.
Les élèves doivent être capables de lire les indications
et les icônes présents dans la vie quotidienne, dans la
rue, sur les emballages de certains produits d’usage
courant, sur les notices…
Les enfants sont encore à un âge où ils sont particulièrement exposés aux accidents domestiques. Dans ce cadre,
les principes de sécurité liées à l’usage de l’électricité doivent
être très présents dans le cadre des leçons. Il faut leur
rappeler que les expériences menées en classe ne doivent
pas être reproduites à la maison en utilisant l’alimentation
du secteur. Ils doivent savoir distinguer, parmi les objets
électriques, ceux qui sont alimentés par des piles et ceux
qui sont alimentés par le secteur. Ils doivent savoir qu’il est
dangereux de mettre ses doigts dans une prise électrique,
et d’utiliser les appareils électriques dans un milieu humide.
Ces règles de sécurité de base doivent être affichées de
façon permanente dans la classe.
SÉQUENCE PÉDAGOGIQUE : ZOOM SUR…
LA SÉCURITÉ ET LES BONS RÉFLEXES
On aura soin de fractionner l’étude de ce « Zoom
sur… », qui évoque diverses situations périlleuses dans
lesquelles les élèves peuvent se trouver.
Cette double page peut être utilisée comme support
d’activité de lecture directe, et les questions posées à
la page 78 du manuel peuvent amener à la rédaction
de textes courts : « Que faire en cas de fuite de gaz ? »
la pièce. Cette activité, ainsi que celle sur l’incendie,
peut être le prétexte à des mimes ou à des jeux de rôles.
Les trois textes de la page 79, relatifs aux brûlures, à la
noyade et aux blessures graves seront lus et discutés.
Les élèves doivent prendre toute la mesure de leurs
contenus. Il leur sera ensuite demandé de réaliser un
dessin (dans l’esprit d’un pictogramme) reprenant le
contenu de ces textes.
◗ Lire et interpréter
◗ Prolongements
Différents pictogrammes sont présentés, qu’il s’agit de
faire « lire » par les élèves.
On peut prévoir une recherche d’autres pictogrammes
relatifs à la sécurité, que les élèves pourront se procurer
chez eux ou trouver sur Internet.
L’observation des pictogrammes de la page 78 concernant la fuite de gaz montre que ce sont des panneaux
cerclés et barrés de rouge. Indiquer aux élèves qu’il
faut toujours interpréter cette forme et cette couleur
comme un signal de mise en garde, de danger, voire
d’interdiction. Demander aux élèves de citer d’autres
panneaux cerclés et barrés de rouge qu’ils ont déjà
rencontrés dans la vie quotidienne. Ils vont penser aux
panneaux du Code de la Route.
La question : « Quels appareils ne faut-il pas utiliser en
cas de fuite de gaz ? » amène une lecture directe
des pictogrammes et de leur signification. Les élèves
doivent arriver à comprendre qu’une flamme ou
qu’une étincelle peut faire exploser le gaz présent dans
Une sensibilisation à cette étude peut être entreprise
après un exercice d’évacuation réalisé dans l’école.
Faire repérer dans l’école les dispositifs de sécurité :
extincteurs, sorties de secours, lumières de secours
(circuit indépendant), trappes de ventilation, contrôle
électronique des portes coupe-feu, plans d’évacuation,
mesures de sauvegarde prévues dans les zones
sismiques, sirène d’alarme…
Demander aux enfants quels sont les éventuels dispositifs de sécurité qui existent dans leur immeuble ou
dans leur maison. Faire réaliser individuellement la
liste de ces dispositifs et les confronter lors d’une mise
en commun.
La création d’un jeu de carte par les élèves (avec
correspondance entre le texte et l’image) sur le thème
de la sécurité est une activité transversale qui ouvre
des perspectives vers les autres disciplines : arts plastiques,
géométrie, lecture, socialisation…
74
Références bibliographiques et multimédia
OUVRAGES GÉNÉRAUX
◗ Pour les élèves
– FAIVRE D’ARCIER M., BORG J. : Des mains à la tête
cycle 3, coll. « Les Guides Magnard », Magnard,
1999.
– Coll. « Regarder et Comprendre », éd. La Hulotte.
– ESPAGNET J.-P. : Petit Paul au pays de tous les dangers :
la prévention des accidents domestiques, Prévention MAIF,
1998.
– GIORDAN A. : L’Enseignement scientifique : comment
faire pour que ça marche, Delagrave, 2000.
◗ Pour l’enseignant
– GIORDAN A., GUICHARD J. et F. : Des idées pour
apprendre, Delagrave, 2003.
> Livres
– GUICHARD J. : Observer pour comprendre les sciences
de la vie et de la terre, coll. « Pédagogies pour demain »,
Hachette Éducation, 1998.
– ASTOLFI J.-P., PETERFALVI B. et VÉRIN A. : Comment
les enfants apprennent les sciences ?, Retz, 1998.
– GIORDAN A. : Une didactique pour les sciences expérimentales, Belin, 1999.
– JACQUARD A. : L’Équation du nénuphar : les plaisirs de
la science, Librairie générale française, 2000.
– Graines de sciences : la main à la pâte, éd. Le Pommier,
1999.
– GUICHARD J., DEUNFF J. : Comprendre le vivant,
Hachette Éducation, 2001.
> Cassette vidéo
– Regard sur « La Main à la pâte » : susciter des comportements scientifiques à l’école, CRDP de Lyon, 1998.
L A M AT I È R E
◗ Pour l’enseignant
– L’Eau dans la vie quotidienne, « La Main à la pâte »,
Odile Jacob Multimédia, 2000.
> Livres
> Internet
– THIS H. : Casseroles et Éprouvettes, coll. « Pour la
science », Belin, 2002.
– http://crdp2.ac-bordeaux.fr/cddp47/rubrique.php3?
id_rubrique=45 « Sauvons le Nautilus et Sinbad le
marin » : deux situations-problèmes où le sel est un
élément de résolution à la situation. Un moyen ludique
de réinvestir les connaissances des élèves.
– http://www.lesdebrouillards.qc.ca/experiences/
– http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/accueil.html :
sur l’eau et ses propriétés.
– http://www.inrp.fr/lamap/activites/eau/accueil.html :
documents pédagogiques sur l’eau.
– DODEMAN J.-L. et THIBAULT J. : Dans les glaces du
pôle : expédition Otto Sverdrup, 1898-1902, coll.
« Carnets de route », Épigones, 1990.
– BLAIN C. : Carnet polaire, Casterman, 1997.
– GUIDOUX V. : L’Eau, coll. « Kididoc », Nathan, 2000.
> CD-Rom
– Les Expériences des Petits Débrouillards : à la découverte
de la vie, Montparnasse Multimédia, France Télécom
Multimédia, 1999.
U N I T É ET D I V E R S I T É D U MO N D E V I VA N T
◗ Pour les élèves
– DIETL U. : La Main verte, Casterman, 1984.
– JOLY D. : Découvre les plantes et crée ton jardin, coll.
« Nature : mode d’emploi », Mango, 1994.
– LUCHT I. : L’Année des arbres, L’École des Loisirs, 1978.
– MABEY R. : Histoire d’un chêne, Albin Michel, 1983.
– POMMAUX Y. : Où vont les trucs du pissenlit quand le
vent les emporte ?, éd. du Sorbier, 1981.
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Découvertes : j’observe », Gallimard, 1989.
– VOGEL A. : Le Grand Livre des petits jardiniers, Dessain
et Tobra, 1980.
• Sur les plantes
> Livres
– ADAMS R. : La Nature aux quatre saisons, Centurion
Jeunesse, 1977.
– BLONDEAU G. : Les Ruses des fleurs, Épigones, 1992.
– BOUR D. : Sous la terre, coll. « Mes Premières
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– BROUTIN C. : L’Arbre, coll. « Mes Premières Découvertes : j’observe », Gallimard, 1989.
– BURNIE D. : Les Secrets de l’arbre, coll. « Les Yeux de
la découverte », Gallimard, 1988.
– CHARTON-SAUCÈDE L. et LOPPÉ M. : L’Apprenti
jardinier, Bordas, 1984.
> Internet
– http://www.jardinons-alecole.org : fiches pratiques
« Jardinons à l’école » réalisées par des spécialistes
75
et testées avec des classes. Fiches disponibles sur le
site Internet ou par courrier à : Jardinons à l’école,
B.P. 28, 48 avenue de l’Europe, 95333 Domont
Cedex.
– http://www.ac-toulouse.fr/svt/cle/arbre/cdaacc00.htm :
clé de détermination des arbres.
• Sur les animaux
> Livres
• Sur les animaux
– DOURNEAUD J. et J. : Réaliser des petits élevages,
coll. « Multiguides Activité », Bordas, 1992.
– DURRELL G. et L. : Le Naturaliste en campagne : guide
pour découvrir la nature, Bordas, 1983.
> Livres
– BORNANCIN B. : Les Animaux bien installés, coll.
« Bornancin-Mérigot », Nathan, 1981.
– BORNANCIN B. : Peuple des insectes, coll. « BornancinMérigot », Nathan, 1981.
– BOURDIAL I. : Batraciens du monde, Milan, 1994.
– BRILLON G. : J’observe les escargots, les araignées et
d’autres bestioles, Delagrave, 1999.
– ROGEZ L. : Élever des petites bêtes, coll. « Carnets de
nature », Milan, 1997.
– ROGEZ L. : Petites Bêtes des rivières et des étangs, coll.
« Carnets de nature », Milan, 1997.
– ROGEZ L. : Petites Bêtes de la maison, coll. « Carnets
de nature », Milan, 2001.
– STAROSTA P. : L’Escargot : paisible dormeur, Milan,
2000.
– THIERRY M. : Phil l’Escargot, coll. « Les Albums Tendresse », Actes Sud Junior, 1999.
> Internet
– www.paris.iufm.fr : le site de l’IUFM de Paris, rubrique « Ressources pédagogiques SVT » : des fiches
pratiques pour réaliser des élevages en classe. Des
séquences clés en main testées par les stagiaires de
l’IUFM.
– www.insectes.org : pour se renseigner sur les insectes
et en acheter afin de les élever, le site de l’OPIE.
– www.phasmes.com/ : des informations, des photos,
des fiches pour la mise en place d’un petit élevage.
– http://www.intereduc.net/98republique : « Nos amis
les phasmes » : un dossier réalisé par un conseiller
pédagogique d’une école élémentaire de Paris.
– http://perso.wanadoo.fr/apef.france/ : sur les fourmis.
– http://membres.lycos.fr/dmouli/developpement.html,
avec photos du développement des fourmis.
– http://www.fse.ulaval.ca/chrd/chrdsn/global.sn/texte/
sentier.html : site canadien avec liens vers des sites
relatifs aux végétaux (entretien des plantes, reconnaissance, croissance végétale), aux animaux…
– www.cite-sciences.fr/francais/web_cite/experime/bri
coflash/frame_brico.htm : le site de la Cité des
Sciences et de l’Industrie, en particulier la rubrique
« Bricocité » qui présente des fiches d’élevages de
petits animaux (gerbilles, grillons, cultures…).
– www.cndp.fr/ecole/sciences/ : le site du CNDP avec
des références pour l’école primaire en sciences.
– http://www.ecole-plus.com/dessin(3)/escargots.htm :
sur l’escargot.
– http://www.poitou-charentes.inra.fr/w3pchar/fich_
heli.htm : sur l’escargot, le site de l’INRA du PoitouCharentes.
– http://escargot.free.fr/fra/elevage.htm : sur l’escargot.
– http://svt.paris.iufm.fr/sitemodpro2001/seq1/fiche
elevage.html : fiches d’élevages de l’IUFM de Paris.
– http://perso.wanadoo.fr/grillons/ : sur le grillon.
– http://www.coccinelles.be/coccinelle/enseigne.html :
sur la coccinelle.
> Internet
– www.insecte.org : pour se renseigner sur les insectes.
– http://www.cite-sciences.fr/francais/web_cite/ex
perime/bricoflash/index.html : « Bricocité » de la
Cité des Sciences et de l’Industrie : un site avec des
fiches de renseignements et d’élevages (grillons,
phasmes, gerbilles).
– http://perso.wanadoo.fr/dj/Francais/cadreFrancais.htm :
un site d’école pour les élèves sur les coccinelles et
leur élevage. Il permet aussi de s’en procurer.
– http://expopapillon.free.fr/Expo.shtml : des documents
exploitables avec les élèves sur les papillons.
– http://membres.lycos.fr/dmouli/developpement.html :
des documents exploitables avec les élèves sur les
fourmis.
◗ Pour l’enseignant
• Sur les plantes
> Livres
– BOLLY C. : Le Botaniste raconte l’aventure des plantes,
Casterman, 1991.
– PRÉDINE E. et COLLAERT J.-P. : L’Art du potager en
carré, Les Nouveaux Jardiniers, 2000 : une méthode
expliquée dans les moindres détails pour réaliser des
jardins de 1 m2, même pour les débutants.
– Comment réussir vos plantes bulbeuses, Les Guides
« Mon jardin et ma maison », 1982.
– Multipliez vos plantes, Les Guides « Mon jardin et ma
maison », 1987.
> Cassettes vidéo
– Du jardin à la table (1), (2) et (3), La Cinquième CNDP,
1999 : le cycle de vie de quelques plantes (fraise,
tomate, pissenlit, courgette, pomme de terre, maïs,
pois).
– Naissances, CNDP, 1994, coll. « Images de la nature » :
de courtes séquences permettant de retracer les étapes
de la vie et de reproduction de divers animaux.
Naissance 1. Invertébrés : papillon, bousier, coccinelle, frelon, cigale, grillon...
Naissance 2. Vertébrés : épinoche, grenouille, vipère,
tortue, manchot, sanglier...
> Internet
– www.jardinons-alecole.org : des fiches pratiques
« Jardinons à l’école » réalisées par des spécialistes
et testées avec des classes. Fiches disponibles sur le
site Internet ou par courrier à : Jardinons à l’école,
B.P. 28, 48 avenue de l’Europe, 95333 Domont Cedex.
76
– Les Œufs, CNDP, 1990 : la naissance et la croissance
du petit chez six espèces animales qui pondent des œufs.
– www.insecte.org : vente par correspondance d’insectes : papillons, grillons, criquets.
> CD-Rom
– Maison de l’escargot, 79 rue Fondary, 75015 Paris.
01-45-75-31-09.
– La Coccinelle, 4-7 ans, Gallimard Jeunesse, 2002.
– Nature interactive, Hachette Multimédia, 2001.
– Jardins du Brisard : achat de matériel d’élevage
d’insectes et insectes (phasmes, grillons, criquets,
etc.) : Jardins du Brisard, Le Brisard, 85150 SainteFoy. 02-51-22-75-75. http://jardins-du-brisard.com
> Fournisseurs d’animaux
– OPIE, Chemin de la Petite Minière, BP 9-78280
Guyancourt. 01-30-44-13-43
L E CO R P S H U M A I N E T L ’ É D U C AT I O N À L A S A N T É
◗ Pour les élèves
◗ Pour l’enseignant
> Livres
> Livres
– GEORGE B. : Le Livre du corps, coll. « Découverte
Cadet », Gallimard, 1987.
– PARKER S. : Le Corps humain, cette étonnante machine,
Hachette, 1987.
– PARKER S. : Le Corps, coll. « Guides pratiques Jeunesse », Seuil, 1994.
– PARKER S. : Le Corps humain, Gallimard Jeunesse, 2002.
– Mon Corps, réponses aux « Dis, pourquoi ? » des 5-7 ans,
Hachette Jeunesse.
– BOUCHER D., COSTA DE BEAUREGARD D. et DE
SAIRIGNÉ C. : La Magie du corps humain, coll. « Les
Racines du savoir », Gallimard Jeunesse, 1996.
– CACALY S. : L’Homme transparent : l’imagerie biomédicale contemporaine, Nathan, 1999.
– Collectif, Le Corps humain, une formidable machine,
coll. « Miroirs de la connaissance », Nathan, 1997.
– L’Admirable Machine humaine, National Geographic
Society, Chêne, 1987.
> CD-Rom
– Encyclopédie du corps humain, Larousse.
– Les Mystères du corps humain, Hachette Multimédia.
– Ainsi vient la vie, Montparnasse Multimédia.
> Internet
– http://www.www.accessexcellence.org/RC/VL/xrays/ :
radiographies du squelette.
– http://www.perigord.tm.fr/~ecole-scienc/PAGES/
CORPHUM/Muscles/SoMod.htm : réalisation dans
les classes d’un travail sur les mouvements et le
squelette.
> Cassettes vidéo
– Le Corps humain, Cycle 3, coll. « Sciences et Technologie à l’école », Delagrave et CNDP.
– Les Premiers Jours de la vie, Jeulin.
– Le Bonheur de la vie, Folimage.
– CIDIL : 34 rue de Saint-Pétersbourg, 75008 Paris.
01-49-70-71-71. Cassettes et documentation sur les
produits laitiers et les os.
> CD-Rom
– Santé et corps humain, « Soft Collection », Micro
Application, Data Becker, 2001.
LE CIEL ET LA TERRE
◗ Pour les élèves
– DE LA COTARDIÈRE P. : Astronomie, Larousse,
1994.
– HARTMANN M. : Explorer le ciel est un jeu d’enfant,
éd. Le Pommier, 2001.
– LÉNA P. : Les Sciences du ciel, Flammarion, 1996.
– COSTA DE BEAUREGARD D. et SAIRIGNÉ C. : Le
Ciel par-dessus nos têtes : apprendre à regarder la nuit
pour découvrir les merveilles du ciel, coll. « Les Racines
du savoir », Gallimard Jeunesse, 1993.
– HALL C., Terre, coll. « Poche Vu Junior » n° 3,
Gallimard Jeunesse, 2003.
– STOTT C. : L’Espace, coll. « Poche Vu Junior » n° 4,
Gallimard Jeunesse, 2003.
– VALLON J. : Le Livre de la mythologie grecque et romaine, coll. « Découverte Cadet », Gallimard, 1988.
– VERDET J.-P. : Le Ciel, les Étoiles et la Nuit, coll.
« Découvertes Benjamin », Gallimard.
– SAINT-EXUPÉRY A. : Le Petit Prince, Gallimard.
– VERNE J. : Le Tour du Monde en quatre-vingts jours.
> CD-Rom
– Lumière !, coll. « Au cœur de la science », Gallimard
Jeunesse Multimédia, 1999.
– Le Petit Prince, Gallimard, 1997.
– Les Expériences des Petits Débrouillards : autour des
planètes, Montparnasse Multimédia, France Télécom
Multimédia, 1999.
> Adresses utiles
– Association française d’astronomie, 17 rue Emile
Deutsch de la Meurthe, 75014 Paris, 01-45-89-81-44.
– Palais de la Découverte, avenue Franklin Roosevelt,
75008 Paris, 01-56-43-20-20.
– Institut géographique national, 136 bis rue de
Grenelle, 75007 Paris, www.ign.fr
◗ Pour l’enseignant
> Livres
– BOURGE P. et LACROUX J. : Observer le ciel à l’œil nu
et aux jumelles, Bordas.
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> Internet
– http://planetscapes.com/solar/french/homepage.htm :
sur le système solaire.
– http://cafe.rapidus.net/algauthi/saisons.htm : sur les
saisons.
– http://www.meteo.org/cyrus/tdm_astr.htm : astronomie
pour les enfants.
– http://www.nasa.gov : site de la NASA.
– http://nssdc.gsfc.nasa.gov/photo_gallery/ : galerie
photo du National Space Science Data Center de la
Nasa.
– http://www.iap.fr/ : Institut d’astrophysique de Paris.
– [email protected] : pour des interventions dans les classes.
L E M O N D E C O N S T R U I T PA R L ’ H O M M E
◗ Pour l’enseignant
– ROSMORDUC J. et L’ELCHAT D. : 25 mots clés de la
culture scientifique, Marabout, 1993.
– ROSMORDUC J. : L’Histoire des sciences, Hachette
Éducation, 1996.
– DEFORGE Y. : Technologie et Génétique de l’objet industriel, Malmoine, 1985.
– COUÉ A. et VIGNES M. : Découverte de la matière et
de la technique, coll. « Pédagogies pour demain »,
Hachette Éducation, 1995.
I N F O R M AT I Q U E E T T I C
◗ Pour les élèves
– Les Dossiers de l’ingénierie éducative, n° 39 (juin 2002),
CNDP.
– BALLARIN J.-L. et BENAZET P. : Guide de l’Internet à
l’école, Nathan, 1999.
> Internet
– www.ccdmd.qc.ca
◗ Pour l’enseignant
– http://www.crdp.ac-grenoble.fr/defi : des défis sur
Internet.
– 50 activités phares avec les TICE, CDDP Tarn, CRDP
Midi-Pyrénées.
– 50 activités pour apprivoiser Internet, CDDP Aveyron,
CRDP Midi-Pyrénées.
– RUHLMANN D. : Internet : mode d’emploi pour l’enseignant, CRDP Bretagne.
– www.educnet.education.fr : documents d’accompagnement du B2I.
– http://www.europschool.net : échanger avec les TIC :
pour des correspondances scolaires européennes.
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