Projet technopédagogique Situation d’apprentissage-évaluation (SAÉ) 1. Aperçu Titre : Création d’un journal de bord sur la croissance des plantes à fleur. Cycle : 1er cycle du primaire Disciplines : Sciences et technologie Durée de l’activité : 1 mois Thématique : Les plantes à fleur Résumé de la SAÉ : Par le biais de cette activité, les élèves seront appelés à apprendre les différentes parties de la fleur.1 Pour ce faire, ils devront exprimer leurs conceptions initiales. Ensuite, ils visionneront une vidéo expliquant l’expérience qu’ils auront à faire en équipe. Après la semence des graines, les élèves commenceront à noter leurs observations dans un journal de bord informatisé, et ce, tout au long de l’expérience. Ils auront à manipuler des graines et des fleurs de différentes espèces et ils auront également à apprivoiser de nouvelles technologies. Au terme de l’expérience, les élèves seront invités à réinvestir leurs apprentissages dans une activité d’évaluation construite et disponible sur le logiciel Netquiz. Crédits : Léon Blouin-Tremblay, Stefany Bouchard, Pascal Carpentier et Bianca Guenette 2. Programme2 Domaine général de formation : Environnement et consommation (amener l'élève à entretenir un rapport dynamique avec son milieu, tout en gardant une distance critique à l'égard de l'exploitation de l'environnement, du développement technologique et des biens de consommation) 1 « Les plantes à fleurs», dans PISTES, Projets interdisciplinaires : sciences, technologies, environnement, société, [En ligne] http://www.pistes.org/sae?onglet=deroulement&no_version=2129&no_recherche=& debut=&type=&sous_type=&ordre_ens=&domaine=&discipline= (Page consultée le 25 novembre 2009) 2 MINISTÈRE DE L’ÉDUCATION, DU LOISIR ET DU SPORT, Programme de formation de l’école québécoise; éducation préscolaire et primaire, Québec, 2006, 362 p. 1 Intention éducative Découvrir le cycle de croissance des plantes à fleur et se familiariser avec différents logiciels informatiques Axe de développement Présence à son milieu Compétences transversales Les compétences d’ordre méthodologique : se donner des méthodes de travail efficaces; exploiter les technologies de l’information et de la communication Critères d’évaluation Les élèves seront évalués selon l’organisation de leurs notes dans le journal de bord et sur leur capacité à mettre en ordre chronologique les différentes étapes de croissance d’une plante à partir du logiciel Netquiz. Compétences disciplinaires Explorer le monde de la science et de la technologie Composantes : Se familiariser avec des façons de faire et de raisonner propres à la science et à la technologie S'initier à l'utilisation d'outils et de procédés simples Contenu de formation Connaissances se rapportant au développement cognitif: Stratégies cognitives et métacognitives (anticiper, classifier, expérimenter explorer, organiser, produire des idées nouvelles, noter ses observations, questionner et es questionner, vérifier, organiser par ordre chronologique) 3. Déroulement Matériel requis Pour la réalisation de cette SAÉ, il sera important d’avoir en main tout le matériel nécessaire. Voici la liste de tout ce qu’il faut se procurer avant de faire l’activité avec les élèves : - Verres de plastique transparents - Graines (cinq par élève) - Arrosoir (un par élève) - Terre de jardin 2 Notions traitées Les parties de la plante à fleur Les plantes à fleur, que l'on nomme également angiospermes, ont comme organe reproducteur la fleur. Dans les fleurs, on retrouve habituellement le pistil (organe femelle) et les étamines (organe mâle). Ainsi, la majorité des plantes à fleurs possède les organes mâle et femelle. On nomme ces plantes hermaphrodites. Les autres ne possèdent que l'organe mâle ou l'organe femelle. Le fruit et la graine sont également des parties de la fleur qui entrent en jeu dans le processus de reproduction de celle-ci.3 On retrouve également dans les plantes à fleur les organes végétatifs. Ces organes végétatifs sont la tige, les feuilles et les racines. La tige et les feuilles sont généralement aériennes tandis que les racines sont souterraines. Les feuilles s'insèrent au niveau de la tige à l'aide de nœuds. On distingue plusieurs types de tiges et de feuilles selon les espèces.4 La croissance de la plante à fleur Tout débute par une petite graine, qui « semble sans vie, mais dès que les conditions d’humidité et de température sont favorables, elle germe. Quand elle trouve de la chaleur et de l’eau, une radicule sort de la graine pour s’enfoncer dans le sol. De fines ramifications se développent sur la radicule alors qu’une petite tige s’allonge vers le haut. Rapidement, des petites feuilles sortent à la surface de la Terre et la plante grandit rapidement. »5 Puis, des fleurs apparaitront. « Au moment de la floraison, le calice qui renferme la fleur s’ouvre et les pétales apparaissent. À ce moment, les organes pollinisateurs ont atteint leur maturité et les insectes n’ont plus qu’à jouer leur rôle. Le pollen, posé sur le pistil, atteint l’ovaire et féconde l’ovule. L’ovaire grossit pendant que les pétales de la 3 « Les plantes à fleurs», dans PISTES, Projets interdisciplinaires : sciences, technologies, environnement, société, [En ligne] http://www.pistes.org/sae?onglet=deroulement&no_version=2129&no_recherche=& debut=&type=&sous_type=&ordre_ens=&domaine=&discipline= (Page consultée le 25 novembre 2009) 4 5 ibid ANT’S BOOK. La nature, Saint-Michel-sur-orge : Picola, 2008, coll. Mon premier livre sur, p.23. 3 fleur tombent. L’ovule fécondé devient une graine protégée par le fruit. Le fruit est formé par l’ovaire grossi. »6 Quand le fruit sera bien mûr, il se détachera et tombera au sol, laissant parfois échapper la graine. C’est ainsi que le cycle recommence! Les besoins de la plante à fleur Pour se nourrir, une plante a besoin de lumière, d'eau, de sels minéraux et de gaz carbonique. La lumière, le gaz carbonique et l'eau servent principalement au bon fonctionnement du processus de photosynthèse. L'eau sert également à véhiculer les éléments nutritifs dans la plante puisqu'elle est le principal constituant de la sève. Du sodium, du potassium et du phosphore, qui sont présents dans le sol, servent à la synthèse des matières azotées. Les cellules des plantes ont donc besoin de ces sels minéraux et de quelques autres pour se nourrir (Didier, 2006)7. Conceptions initiales Conceptions fréquentes sur les graines Chaque élève a sa propre conception de ce qu’est une graine. Cependant, après avoir étudié plus de 200 dessins différents de l’intérieur d’une graine auprès d’un public âgé de 6 à 30 ans, Giordan (1999) a regroupé ces productions en 3 types de conceptions. Voici un tableau adapté de Giordan (1999, p. 163), représentant ces 3 types de conceptions. Types de conceptions de Définition la graine Type « spontanéiste » La graine n’est pas vraiment structurée. L'intérieur de la graine n'est qu'une matière sans structure particulière. Type « initialiste » L’intérieur de la graine possède une structure organisée qui permet le développement des feuilles, de la tige et des racines. Type « préformiste » Une plante entière existe déjà dans la graine. Elle n'est que plus petite. ANT’S BOOK. La nature, Saint-Michel-sur-orge : Picola, 2008, coll. Mon premier livre sur, p.24-25. « Les plantes à fleurs», dans PISTES, Projets interdisciplinaires : sciences, technologies, environnement, société, [En ligne] http://www.pistes.org/sae?onglet=deroulement&no_version=2129&no_recherche=& debut=&type=&sous_type=&ordre_ens=&domaine=&discipline= (Page consultée le 25 novembre 2009) 6 7 4 Conceptions fréquentes sur les besoins des plantes Lors de la réalisation de cette situation d'apprentissage-évaluation en classe, les élèves ont été questionnés sur leurs conceptions initiales en lien avec les besoins des plantes. Voici donc les conceptions des élèves questionnés en lien avec les besoins des plantes en eau, en lumière, en sels minéraux et en gaz carbonique ainsi que les conceptions scientifiques auxquelles celles-ci pourraient être comparées. Besoins Conceptions des élèves Conceptions scientifiques Besoin en eau Plus on donne de l’eau à la plante, plus Un surplus d’eau peut avoir elle grandit. comme effet de tuer la plante. Besoin en lumière Les enfants parlent de Soleil plutôt que de lumière. Le Soleil est vu comme un « jus » pour permettre à la plante de La lumière est nécessaire à la grandir. Les enfants pensent que la photosynthèse. plante a besoin du Soleil pour sa chaleur et non pour sa lumière. Besoin en sels minéraux La terre est vue comme ayant un rôle de protection et non de nutrition. Certains élèves croient par contre que les plantes mangent la terre directement par les racines. Besoin en Aucune mention par les élèves gaz interrogés carbonique Bien que la terre soit un moyen de protéger la graine des intempéries, il ne s'agit pas de sa principale fonction. La terre fournit les sels minéraux nécessaires à la plante. Le gaz carbonique est un élément essentiel au processus de photosynthèse. Préparation des apprentissages Activité 1 : Présentation de la vidéo Intention : Faire du modelage avec les élèves en leur montrant comment va se dérouler l’activité et ainsi leur donner le goût de la faire eux aussi. Durée : 1 période Description : Au début, l’enseignant procède à l’activation des connaissances antérieures chez ses élèves en posant des questions sur le sujet des plantes à fleur. Par exemple : Avez-vous des plantes à la maison? Avez-vous déjà vu des plantes vertes avec des fleurs? 5 De quelles grosseurs, couleurs, formes, odeur? Est-ce que votre mère les a fait pousser ou acheter quand elles étaient petites? Est-ce qu’elles ont poussé depuis? Comment croyez-vous que la plante à fleur se reproduit? Ensuite l’enseignant fait son amorce qui consistera à dire aux élèves qu’ils deviendront tous des cultivateurs et qu’ils feront pousser eux-mêmes une plante à fleur dans la classe. Évidemment, cela va susciter beaucoup de questionnements de la part des élèves et c’est pourquoi l’enseignant pourra leur présenter la vidéo qui démontre bien comment faire l’expérience qui consiste à planter des graines. À la suite du visionnement, il sera important d’avoir une discussion avec les élèves concernant ce qu’ils auront retenu de la démarche à suivre présentée dans la vidéo. Finalement, afin de soutenir les élèves dans leur compréhension de la tâche à accomplir, l’enseignant répondra le mieux possible à leurs questions. Réalisation des apprentissages Activité 1 : Plantation des graines Intention : Faire prendre conscience aux enfants des besoins essentiels à la croissance de la plante. Durée : 1 période Description : L’enseignant distribue à chaque élève le matériel déjà préparé. Puis, il agira en tant que guide pour chaque étape de la plantation, en référant les élèves à la vidéo. Une fois les graines plantées, les élèves arroseront la terre, lorsque nécessaire, afin qu’elle soit assez humide pour favoriser la germination. Puis, ils pourront déposer leur verre sur le bord de la fenêtre pour s’assurer que les graines reçoivent suffisamment de lumière et de chaleur. Activité 2 : Observation et notation dans le journal de bord Intention : Amener les enfants à utiliser un langage approprié à la description de phénomènes de leur environnement immédiat. 6 Durée : 2 périodes par semaine (une au début et l’autre à la fin de la semaine), pendant 1 mois, pour un total de 8 périodes. Description : Pendant un mois, à raison de deux fois par semaine, les élèves examineront l’évolution de la croissance de leurs graines, qui deviendront plantes. Ils prendront en note certaines informations dans le but de construire un journal de bord. Pour ce faire, ils laisseront les traces de leurs observations sur le logiciel Word de Microsoft Office, où ils seront aussi en mesure d’y insérer quelques photos. Un canevas sera déjà enregistré pour eux, sur lequel ils n’auront qu’à ajouter leurs informations. Intégration et réinvestissement des apprentissages Activité 3 : Quiz informatisé Intention : Vérifier la compréhension des élèves quant à la chronologie des différentes étapes de croissance d’une plante a fleur et ce en utilisant un logiciel informatique. Durée : 1 période Description : Afin que l’enseignant puisse vérifier les connaissances acquises des élèves, ces derniers utiliseront le logiciel Netquiz, sur lequel est disponible un test préconçu pour évaluer leurs apprentissages.8 Ainsi, ils auront à remettre dans l’ordre les différentes étapes de croissance d’une plante à fleur et à faire imprimer leur résultat. Bien que les élèves puissent refaire le test jusqu’à ce qu’ils obtiennent un résultat qui les satisfassent, l’enseignante peut voir sur la version imprimée du résultat, combien d’essais chaque élève a fait et ainsi adapter la note d’évaluation. 8 BLOUIN, Léon & al. « Le cycle de croissance des plantes à fleur » dans Netquiz Pro [En ligne] http://www.travaux.fse.ulaval.ca/A2009/TEN-2900/TEN-2900-19/Le-cycle-de-croissance-des-plantes-eb/ (Page consultée le 3 décembre 2009) 7 ANNEXE Journal de bord La croissance des plantes à fleur Réalisé par Nom Nom Nom Nom Classe de … École … Date … 8 Observations et actions Date : Observations faites Actions posées Exemple d’actions à poser Plantation Arrosage Déplacement Installer un tuteur Mesurage Enlever une pousse Recouvrir Photo Exemple d’éléments à observer Les tiges Les feuilles La terre Les fleurs * Il est possible de prendre des mesures Photo Cliquer sur Insertion Placer le curseur sur image Choisir à partir du fichier Sélectionner l’image que l’on mettre et cliquer sur insérer Ajuster la taille de l’image Cliquer sur Insertion Placer le curseur sur image Choisir à partir du fichier Sélectionner l’image que l’on mettre et cliquer sur insérer Ajuster la taille de l’image * Vos images sont placées dans le dossier portant vos noms * Vos images sont placées dans le dossier portant vos noms 9 MÉDIAGRAPHIE 1. Ouvrage de référence MINISTÈRE DE L’ÉDUCATION, DU LOISIR ET DU SPORT, Programme de formation de l’école québécoise; éducation préscolaire et primaire, Québec, 2006, 362 p. 2. Livre ANT’S BOOK. La nature, Saint-Michel-sur-orge : Picola, 2008, coll. Mon premier livre sur, 29 pages. 3. Sites Internet « Les plantes à fleur » dans Pistes-Projets interdisciplinaires : science, technologie, environnement, société [En ligne] http://www.pistes.org/sae?onglet=deroulement&no_ version=2129&no_recherche=&debut=&type=&sous_type=&ordre_ens=&domaine=&di scipline (Page consultée le 25 novembre 2009) « L’application web de la ligne du temps » dans récit-Univers Social [En ligne] http://www.lignedutemps.qc.ca/ (Page consultée le 25 novembre 2009) « Le cycle de croissance des plantes à fleur » dans Netquiz Pro [En ligne] http://www.travaux.fse.ulaval.ca/A2009/TEN-2900/TEN-2900-19/Le-cycle-decroissance-des-plantes-Web/ (Page consultée le 3 décembre 2009) 10