- Guide de l’enseignant - Voici de vrais volcans vulcaniens VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Aperçu Cette activité a pour but d’aider les élèves à faire le lien entre les forces massives à l’œuvre sous la surface de la terre et la croûte terrestre. Les élèves doivent mener deux expériences de laboratoire. La première expérience montre aux élèves la puissance des courants de convection et la seconde montre comment la quantité de roche sur la Terre demeure la même. Plus précisément, tandis que la roche est créée dans certaines régions, elle disparaît dans d’autres régions. À la fin de l’activité, les élèves pourront établir des liens entre les volcans et les plaques tectoniques pour énoncer que dès qu’il y a un phénomène géologique, les plaques tectoniques en sont la cause. Matière : Science et technologie Monde(s) Niveau : Bloc B La Terre et l’Espace Compétences disciplinaires Compétences Composantes C1 Cherche des réponses ou des solutions à des problèmes scientifiques ou technologiques. Cr.3 Mise en œuvre appropriée de la marche à suivre Cr.4 Élaboration de conclusions, d’explications ou de solutions pertinentes C2 Exploite au maximum ses connaissances en science et technologie. Cr.3 Élaboration d’explications ou de solutions pertinentes Cr.4 Justification adéquate des explications, des solutions ou des décisions Page 2 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Connaissances préalables : Science Connaissances préalables : Autres matières Plaques tectoniques, montagnes et lithosphère Liens avec d’autres matières : Croquis (Arts plastiques) Lecture, vocabulaire français ou anglais Vocabulaire Asthénosphère Convection Friable Plaque continentale Scorie Croûte terrestre Élévation Éruption Lave Lithosphère Transporteur à courroie Matériel nécessaire Fondu Magma Manteau Plaque océanique Phénomène Volcan Bouclier Cheminée volcanique Faille de raccord Plaques tectoniques Le transporteur à courroie sans fin Plaque chauffante Bécher de 250 ml Lunettes de sécurité Grains de café rincés Bran de scie 200 ml d’eau Cahier de l’élève Matériel énuméré ci-dessous Tableau blanc interactif De la nouvelle roche Plaque chauffante Bécher de 250 ml Lunettes de sécurité Sable ou gravier rincé Cire rouge Eau Durée 7 périodes de 45 minutes (avec possibilité d’une période additionnelle si nécessaire) Étapes NOTES DIRIGÉES DE L’ENSEIGNANT (de 45 à 60 minutes) LA SITUATION (de 5 à 10 minutes) EXPÉRIENCE (de 90 à 135 minutes) ANALYSE (45 minutes) ÉTABLIR DES LIENS (45 minutes) ACTIVITÉ DE RÉFLEXION (20 minutes) QUESTIONS DE RÉVISION (de 15 à 20 minutes) ÉVALUATION (continue) Page 3 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS DÉFINITION DES TERMES eau supérieur de la Terre qui se trouve immédiatesous la croûte terrestre sous forme liquide. Bouclier : Couche ancienne, stable et interne des continents composée principalement de roches précambriennes, ignées ou métamorphiques. Cheminée volcanique (évent) : ouverture qui évacue l’air, le gaz ou le liquide. Asthénosphère Bouclier Cheminée volcanique Convection Croûte terrestre Élévation Éruption Faille de raccord Fondu Friable Lave Lithosphère Magma Manteau Phénomène Plaque continentale Plaque océanique Plaques tectoniques Transporteur à courroie Scorie Volcan Convection : Mouvement causé dans un fluide par la tendance de la matière chaude, et donc moins dense, à s’élever, et à la matière froide plus dense à sombrer sous l’influence de la gravité, ce qui provoque un transfert de chaleur. Croûte terrestre : Couche externe de la Terre. Élévation : Hauteur au-dessus d’un niveau donné. L’élévation d’un lieu géographique est sa hauteur au-dessus d’un point de référence fixe. Éruption : explosion soudaine et souvent violente. Faille de raccord : Deux plaques glissent l’une contre l’autre : c’est la faille de raccord. Dans la plupart des cas, le mouvement est horizontal et latéral. Cela cause le plus souvent des tremblements de terre. Fondu : liquéfié par la chaleur. Friable : Dur, mais qui a tendance à casser ou à s’effriter facilement. Lave : Roche fondue brûlante ou semi-liquide rejetée dans l’éruption d’un volcan ou projetée dans une fissure, ou roche solide résultant du refroidissement de cette roche en fusion. Lithosphère : Couche externe de la Terre, composée de la croûte terrestre et du manteau supérieur. Magma : Liquide chaud ou matière semi-liquide se trouvant sous ou dans la croûte terrestre et qui forme la lave et autres roches ignées quand elle se refroidit. Manteau : Le manteau est la partie d’une planète tellurique ou d’un corps rocheux assez gros pour provoquer le processus de différenciation par densité. Le centre de la Terre, comme d’autres planètes, est chimiquement divisé en couches. Phénomène : Fait, événement, circonstance qui est perceptible par les sens. Plaque continentale : Se dit de la plaque tectonique qui est le continent. Plaque océanique : Nom de la plaque tectonique qui est le fond océanique. Plaques tectoniques : les deux sous-couches de la croûte terrestre (lithosphère) qui bougent, flottent et se fracturent parfois et dont l’interaction cause la dérive des continents, les tremblements de terre, les volcans, les montagnes et les fosses océaniques. Scories : Petits morceaux de roche, de charbon ou de bois partiellement brûlé qui n’est plus enflammé, mais qui contient toujours de la matière combustible. Transporteur à courroie : Le transporteur à courroie (ou convoyeur) est composé de deux poulies ou plus et d’une boucle continue de matériel (le transporteur à courroie) qui tourne autour d’elles. Au moins l’une des poulies est motorisée, ce qui fait avancer la courroie et ce qui se trouve dessus. Volcan : montagne ou colline, généralement conique, qui possède un cratère ou évent par lequel la lave, les fragments de roche, la vapeur brûlante et les gaz sont rejetés ou ont été expulsés de la croûte terrestre. Page 4 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : de 45 à 60 minutes Cette partie se veut une introduction à la structure du volcan. Les élèves se pencheront sur le vocabulaire et les rôles associés à chacune des parties. Cet exercice permettra aux élèves de faire les activités qui suivent. Utilisez l’activité du Tableau blanc interactif qui correspond à cette partie. Lancez la discussion en demandant aux élèves de noter les mots manquants. Dévoilez les réponses en déplaçant les cartons correspondant à chaque numéro. REMARQUE : Il n’y a pas de numéro 9. Du tableau blanc interactif : 1. Chambre magmatique 2. Coulée de lave 3. Cendre volcanique 4. Cratère 5. Cônes de scories 6. Évent principal 7. Panache de cendres 8. Fumerolle Page 5 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : Suite de la partie précédente À l’aide des diapositives de 1 à 9 du tableau blanc interactif, présentez aux élèves les parties du volcan en leur demandant de noter les mots manquants dans leur cahier une fois que vous les aurez expliqués. Explication du phénomène : 1. La chambre magmatique contient de la roche en fusion dans la partie supérieure de la croûte terrestre qui renferme des liquides, des cristaux et des gaz dissous. 2. La coulée de lave est la roche fondue qui bouge lentement. La lave brûle et ensevelit tout sur son passage. Elle se déplace généralement très lentement. 3. La cendre volcanique est constituée des particules qui sont violemment projetées dans l'air. La cendre est petite, moyenne ou même de grosseur importante, et tout ce qui monte redescend. 4. Le cratère est l'ouverture du volcan d'où la majeure partie de la lave jaillit. 5. Les cônelets sont les types de volcans les plus simples. Ils sont formés quand une partie de la lave se durcit et s'accumule près du volcan principal. Cette accumulation forme des scories. 6. Au cours d'une éruption volcanique, le magma monte à la surface par l'évent principal. 7. Le panache de cendres est formé par les éruptions volcaniques et contient des particules solides. 8. La fumerolle est une ouverture à la surface de la Terre. Il s'en échappe des gaz et de la vapeur d'eau, souvent d'une chaleur intense. Page 6 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : Suite de la partie précédente À l’aide du tableau blanc interactif, présentez les différents types de volcans. Les élèves doivent simplement connaître les formes de ces volcans et savoir comment ils expulsent le magma. Toutes les informations nécessaires sont présentées dans les notes. Si possible, l’enseignant doit diriger une brève discussion et poser des questions à la classe. Strato-volcans Ces volcans se forment et grossissent quand le magma qui coule après les éruptions durcit à la surface. Ces volcans semblent souvent éteints puisqu’ils cessent toute activité entre les éruptions. Néanmoins, quand ils entrent en éruption, ils sont généralement violents et explosifs. Volcans-boucliers Même si les volcans-boucliers sont aussi formés par le durcissement des coulées de lave à la surface, ils sont d’une élévation moindre. C’est parce que les éruptions sont lentes et non explosives, mais relativement continues et que la lave est plus fluide. Page 7 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : Suite de la partie précédente À l’aide du tableau blanc interactif, présentez les différents types de volcans. Les élèves doivent simplement connaître les formes de ces volcans et savoir comment ils expulsent le magma. Toutes les informations nécessaires sont présentées dans les notes. Si possible, l’enseignant devrait diriger une brève discussion et poser des questions à la classe. Scories et cônelets de lave Les cônelets sont des fragments de lave appelés scories. Les fragments de lave sont expulsés d’une cheminée unique et s’accumulent autour de la cheminée lorsqu’ils retombent sur le sol. Les cônelets sont parmi les formes de relief volcanique les plus communes dans le monde. On en parle moins souvent parce que leurs éruptions n’entraînent généralement pas de perte de vie. Volcan complexe Le volcan complexe compte plusieurs caractéristiques intéressantes comme plus de deux cheminées volcaniques et peut présenter plusieurs types de volcans différents, côte à côte. Page 8 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : de 5 à 10 minutes L’enseignant doit expliquer aux élèves que même si les volcans sont majestueux et parfois terrifiants à observer, ce sont des phénomènes naturels qui ont contribué à créer l’apparence actuelle des continents et de nos paysages. L’enseignant devrait aussi revoir la définition de la convection et expliquer aux élèves qu’ils feront deux expériences visant à illustrer le processus de la convection et la relation entre un volcan en éruption et la disparition de plaques océaniques. Après ces expériences, les élèves regarderont une vidéo qui approfondit les notions associées à leurs découvertes. Les élèves devront ensuite relier tous les aspects de ce sujet. Comme d’habitude, si les élèves suggèrent des modifications à la marche à suivre, ils devront l’expliquer dans la partie du Cahier de l’élève réservée à cet effet. Page 9 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : de 90 à 135 minutes J’observe : Lisez cette partie aux élèves. Lancez une discussion de classe sur l’observation. Accordez quelques minutes aux élèves pour penser en groupe aux questions ci-dessous. Nous vous suggérons des réponses en rouge : Explique comment la chaleur produit un mouvement de différentes façons. L’accumulation de la chaleur peut faire bouger les pistons d’une voiture par pression. Le réchauffement de l’air par le soleil fait naître le vent, etc. Comment bouge la roche en fusion sous la croûte terrestre ? La chaleur des couches internes de la Terre augmente au fur et à mesure qu’on s’approche du centre. Le magma qui coule vers le centre de la Terre, vers le manteau interne, se réchauffe. Étant donné que la matière chaude devient moins dense, ce magma réchauffé s’élève vers la surface où le magma plus froid se met à couler vers le centre. C’est le début d’un cycle ou d’un courant de convection, et le réchauffement suivi du refroidissement se poursuit. Remue-méninges avec tes compagnons. Page 10 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : Suite de la partie précédente Je formule une question de recherche : Lisez les questions tous ensemble et assurez-vous que les élèves comprennent ce qu’ils cherchent en menant cette expérience. Page 11 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : Suite de la partie précédente Je définis les variables : La matière et le matériel que les élèves utilisent simulent ce qui se passe réellement dans la nature. Chaque élément représente quelque chose. Le tableau suivant donne les réponses. Discutez-en avec les élèves une fois que vous leur avez lu les instructions. Ce tableau leur servira de référence si nécessaire. Si l’enseignant croit que les élèves auront de la difficulté à trouver les mots, il peut fournir la liste de mots aux élèves. Première expérience : Matière et matériel Eau Grains de café Bran de scie Plaque chauffante Ce que ça représente Magma ou manteau Morceaux de roche Le bran permet de montrer le mouvement de l’eau. Il rend visible ce qui serait difficile à voir autrement. L’intérieur de la Terre sous le manteau Deuxième expérience : Matière et matériel Eau Cire rouge Sable ou gravier Plaque chauffante Page 12 Ce que ça représente Eau de l’océan Magma liquide sous la surface La croûte terrestre L’intérieur de la Terre sous le manteau VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : Suite de la partie précédente Préparation : 1. Rincez des grains de café après un premier usage. Rincezles suffisamment pour ne pas qu’ils changent la couleur de l’eau lorsque vous les replongerez dans l’eau. 2. Préparez suffisamment de bran de scie pour le nombre d’équipes dans votre classe. Laboratoire : 1. Divisez les élèves en équipes de deux (ou plus, selon le matériel dont vous disposez). 2. Demandez aux élèves de prendre le matériel dont ils ont besoin. 3. Les élèves devraient transporter le bran de scie dans une nacelle de pesée jusqu’à leur pupitre. 4. Repassez la marche à suivre avec les élèves. 5. Remplissez un bécher à l’avance que vous pourrez donner en exemple à la classe. 6. Rappelez aux élèves qu’ils ne doivent pas faire bouillir l’eau. 7. Demandez aux élèves de se mettre au travail. 8. Nettoyez les lieux et récupérez le plus de matériel possible. Page 13 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : Suite de la partie précédente Préparation : 1. Faites fondre un morceau de cire rouge dans un bécher. Laissez-le refroidir. En se solidifiant, la cire prendra la forme du bécher. 2. Préparez un bécher par équipe. Laboratoire : 1. Divisez les élèves en équipes de deux (ou plus, selon le matériel dont vous disposez). 2. Demandez aux élèves de prendre le matériel dont ils ont besoin. 3. Les élèves devraient transporter le sable ou le gravier dans une nacelle de pesée jusqu’à leur pupitre. 4. Repassez la marche à suivre avec les élèves. 5. Remplissez un bécher à l’avance que vous pourrez donner en exemple à la classe. 6. Rappelez aux élèves qu’ils ne doivent pas faire bouillir l’eau ou la cire. Ils doivent les faire chauffer jusqu’à ce que la cire se liquéfie. 7. Demandez aux élèves de se mettre au travail. 8. Rappelez aux élèves qu’ils doivent surveiller leur expérience de près puisqu’elle ne peut pas être répétée. 9. Nettoyez les lieux et récupérez le plus de matériel possible en faisant fondre la cire de nouveau. Si vous ne trouvez pas de cire rouge, servez-vous de colorant alimentaire ou d’une autre teinture. Dans le pire des cas, servez-vous de cire blanche, mais cela rendra la réaction plus difficile à voir. Il n’est pas facile de laver les béchers après cette expérience. Nous vous conseillons de mettre le bécher avec la cire dans le congélateur une heure ou deux. La cire aura rétréci, ce qui la rendra plus facile à décoller du bécher. Page 14 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : Suite de la partie précédente Première expérience : le transporteur à courroie sans fin Observations : Il faut surtout observer que lorsque l’eau est chauffée, le bran de scie se met à s’élever puis à redescendre. Une partie du bran de scie commence à tourner en rond tout en montant et en descendant vers le fond. Le bran de scie nous permet de voir le mouvement de l’eau. L’eau proche de la plaque chauffante devient plus chaude que l’eau qui est au-dessus d’elle et se met à monter. L’eau, en montant, pousse sur l’eau moins chaude. Cette eau moins chaude retourne vers le fond pour être réchauffée de nouveau pour ensuite remonter. Le processus dure tant que l’eau est réchauffée. Fais un schéma pour montrer ce que tu as observé au cours de l’expérience. Fais des FLÈCHES pour montrer le mouvement de l’eau et ajoute des étiquettes pour expliquer les étapes de ton expérience. Schéma Doit montrer l’installation ainsi que les flèches indiquant le mouvement circulaire que suit le bran de scie. Page 15 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : Suite de la partie précédente Deuxième expérience : de la nouvelle roche Observations : La plaque chauffante fait fondre la cire. Une fois qu’elle est complètement liquide, une pression se crée au fur et à mesure que les molécules sont chauffées. Le sable ou le gravier se trouvant sur la cire empêche le liquide de s’écouler. Quand la pression devient trop forte, la cire réagit en faisant une « éruption ». Elle s’échappe à la surface où elle se refroidit pour former une couche solide (la nouvelle roche). Ce processus crée de l’espace dans le fond où se trouvait la cire liquide. Une partie du sable ou du gravier est tombée au fond, en prenant la place qu’occupait la cire fondue (le sable a disparu). Fais un schéma pour illustrer l’aspect de ton matériel AVANT la réaction et fais un autre schéma pour montrer l’aspect de ton matériel APRÈS la réaction. Mets des étiquettes sur ton schéma et ajoute des flèches pour montrer le mouvement là où c’est nécessaire. Après Avant Montre l’installation avant la réaction Page 16 Montre la nouvelle couche de cire sur le dessus et le gravier au fond du bécher. VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : 45 minutes Première expérience : le transporteur à courroie sans fin 1. Comment le bran de scie a-t-il bougé quand l’eau a été chauffée ? Vers le haut, vers le bas et dans un mouvement circulaire qui est la CONVECTION. 2. En quoi ces mouvements t’aident-ils à expliquer le mouvement des plaques tectoniques se trouvant au-dessus du manteau en fusion ? Étant donné qu’il s’agit d’un mouvement de convection, il ressemble à un tapis roulant en perpétuel mouvement et donc, les plaques qui flottent sur la roche liquide en mouvement sont à la merci des courants de convection qui les déplacent comme sur un tapis roulant. C’est ce qui fait bouger les plaques. Page 17 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : Suite de la partie précédente 3. D’où vient la force monumentale qui fait bouger les plaques ? Du centre de la Terre, où la roche liquide est encore plus chaude et a une densité différente. Deuxième expérience : de la nouvelle roche 1. Où s’est retrouvée la cire rouge quand la réaction s’est produite ? À la surface, en créant de la NOUVELLE ROCHE. 2. Quand la cire rouge solide a réagi, qu’est-il arrivé au sable ou au gravier qui se trouvait par-dessus ? Il est tombé dans le fond, ce qui simule la roche qui disparaît dans le manteau. Page 18 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : Suite de la partie précédente 3. En quoi cette simulation explique-t-elle ce qui se produit quand une nouvelle croûte est créée ? Quand un morceau de croûte est expulsé d’un volcan dans une région du monde, la croûte s’affaisse dans le manteau en fusion dans une autre région du monde. Les plaques tectoniques entrent en collision parce que l’autre région du monde s’agrandit. Cette expansion cause de la pression dans d’autres régions du monde, ce qui repousse la croûte dans le manteau et la fait fondre. 4. De quelle manière cette simulation explique-t-elle ce qui se produit quand la vieille croûte est déplacée ? Voir numéro 3. Page 19 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : 45 minutes Les élèves regarderont maintenant une vidéo de courte durée qui résume ce qu’ils ont appris dans cette activité. Les notes prises ici devraient refléter les notions apprises préalablement. La vidéo se trouve à la diapositive numéro 15 de la présentation de tableau blanc interactif. Il s’agit d’une activité optionnelle, mais elle peut être un excellent exercice pour apprendre aux élèves à prendre des notes à partir d’une vidéo. La vidéo n’existe qu’en anglais. Néanmoins, vous pouvez trouver d’autres vidéos en cherchant sur TeacherTube.com ou YouTube. Vous pouvez aussi vous servir du site Web CDP. Il offre d’excellentes animations sur les mouvements de la Terre. Ouvrez les pages Web ci-dessous et dans le menu animation, utilisez la bande déroulante pour trouver le sujet recherché. Version française http://www2.cslaval.qc.ca/cdp/UserFiles/File/previews/terre/ Version anglaise http://www2.cslaval.qc.ca/cdp/UserFiles/File/previews/earth/ Page 20 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : Suite de la partie précédente Voici les bonnes réponses. Page 21 Lettre Explication A Il y a des courants de convection sous la surface de la Terre. B Le magma brûlant s’accumule en suivant les courants de convection, ce qui cause de la pression à la surface. C Cette pression fait bouger la plaque océanique vers la droite et la gauche et la fait glisser sous une plaque continentale, ce qui fait fondre ou disparaître de vieilles roches dans le manteau. D Cette pression, à la rencontre de la plaque océanique et de la plaque continentale, provoque la formation de montagnes et parfois, de volcans. E La dorsale océanique s’ouvre, ce qui permet au magma de s’échapper en formant un volcan au milieu de l’océan, ce qui crée plus de roches. F L’endroit où le magma est emmagasiné, chauffé et où la pression s’accumule. VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : 20 minutes Les réponses varieront pour cette partie. Vous trouverez des suggestions dans la grille d’évaluation. Si le temps vient à manquer, vous pouvez donner cette partie en devoir. Page 22 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Stratégie d’enseignement : Durée : de 10 à 20 minutes Si le temps vient à manquer, vous pouvez donner cette partie en devoir. Questions de révision 1. Comment la collision des plaques crée-t-elle un volcan ? La pression immense cause l’accumulation de magma. Quand la pression est trop forte, le magma sort en formant un volcan. 2. Explique comment deux plaques qui s’éloignent l’une de l’autre peuvent aussi créer un volcan. Quand les plaques s’écartent l’une de l’autre, le magma se met à couler dans cet espace, ce qui cause de l’activité volcanique. 3. Quelle est la différence entre magma et lave ? Le magma est de la roche en fusion sous la surface, et la lave est de la roche fondue au-dessus de la surface et qui commence à se solidifier. 4. Réponds aux questions de révision finale à l’aide du tableau blanc interactif. Page 23 VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Ressources Documents Vidéos Présentation Kativik « Voici de vrais volcans vulcaniens » pour tableau blanc interactif Autre Document Flash Geology Volcanoes Document Flash How Volcanoes Form (intégré à la présentation pour tableau blanc interactif) Manuel d’exploration Manuel d’observation A B C2Y2 C2Y2 326-328 322-324 Sans objet Sans objet Facile Learning Lecture facultatives / Ressources supplémentaires Hyperliens Évaluation Activité précédente : Leçon 9 sujet 2 (partielle) Divers manuels scolaires scientifiques Recherches sur Wikipédia et Google en plus de la documentation fournie. http://fr.wikipedia.org/ http://en.wikipedia.org/ http://www2.cslaval.qc.ca/cdp/UserFiles/File/previews/terre/ http://www2.cslaval.qc.ca/cdp/UserFiles/File/previews/earth/ Vous trouverez une partie « évaluation » à la fin de ce livret. Une feuille d’évaluation additionnelle est aussi fournie pour cette activité et comprend une autoévaluation par les élèves. Fabrique-moi une montagne Page 24 Activité suivante : Les tremblements de terre VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS Organigramme des activités pour la SAE La construction parasismique (Bloc B) : L’importance des plaques tectoniques sur certains phénomènes Fabrique-moi une montagne Voici de vrais volcans vulcaniens La construction parasismique Le vent et le globe Évaluation : Page 25 Les tremblements de terre À la découverte de l’érosion 4 3 2 1 Il n’y a pas de niveau 4 ici. L’élève fait des observations utiles. Première expérience – (Cahier de l’élève, P. 10) L’élève nomme les quatre variables et leur correspondant : Eau – Magma ou manteau Grains de café – Morceaux de roche Bran de scie – permet de montrer le mouvement de l’eau Plaque chauffante – le centre de la Terre ou noyau Il n’y a pas de niveau 4 ici. L’élève fait des observations utiles. Deuxième expérience – (Cahier de l’élève, P. 10) L’élève nomme les quatre variables et leur correspondant : Eau – Eau de l’océan Cire rouge – Magma liquide Sable ou gravier – couche mince de la croûte terrestre Plaque chauffante– le centre de la Terre ou le noyau Il n’y a pas de niveau 4 ici. Certaines parties du volcan sont mal nommées ou manquantes. L’élève a omis des cases vides aux pages 4-6 ou a commis des erreurs. L’élève ne s’applique pas toujours. En travaillant trop vite, l’élève montre un manque de compréhension. Travaille de façon autonome et mentionne trois variables. OU Avec l’aide de l’enseignant, arrive à nommer les quatre variables et leur correspondant. Travaille de façon autonome et mentionne trois variables. OU Avec l’aide de l’enseignant, arrive à nommer les quatre variables et leur correspondant. Évaluation : Page 26 Respecte les règles de sécurité seulement lorsque le professeur le lui demande plusieurs fois (plus de deux fois). Ne respecte pas du tout les règles de sécurité. Aucune tentative de nommer les parties du volcan à la page 3. De nombreuses cases vides n’ont pas été remplies aux pages 4-6. Travail bâclé. Le travail est incomplet ou a été effectué en toute vitesse. Traces L’élève a nommé correctement les parties du volcan à la page 3. L’élève a correctement rempli les cases vides aux pages 4-6. L’élève présente un travail soigné, et ses notes sont propres et structurées. L’élève prend son temps lorsqu’il faut noter quelque chose avec précision. Respecte les règles de sécurité la plupart du temps. Il faut les lui rappeler une seule fois. Il n’y a pas de niveau 1 ici. Travaille de façon autonome et mentionne deux variables. OU Avec l’aide de l’enseignant, arrive à nommer trois variables. Travaille de façon autonome et mentionne une seule variable. OU Avec l’aide de l’enseignant, arrive à nommer une ou deux variables. Traces L’élève fait des observations utiles. Notes dirigées de l’enseignant, (Cahier de l’élève, P. 3-6) Respecte volontiers les règles de sécurité la plupart du temps. Il faut lui rappeler des détails mineurs comme s’attacher les cheveux. Travaille de façon autonome et mentionne deux variables. OU Avec l’aide de l’enseignant, arrive à nommer trois variables. Travaille de façon autonome et mentionne une seule variable. OU Avec l’aide de l’enseignant, arrive à nommer une ou deux variables. Traces PREMIÈRE COMPÉTENCE Cherche des réponses ou des solutions à des problèmes scientifiques ou technologiques L’élève respecte les règles de sécurité Respecte toujours les règles de sécurité sans qu’on le lui demande. Notes de l’enseignant Cr.3 Mise en œuvre appropriée de la marche à suivre Moyenne pour la compétence 5 Note pour les critères Compétences et critères d’évaluation Observables VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS 4 3 2 1 L’élève fait des observations utiles. SCHÉMA Première expérience – le transporteur à courroie sans fin, (Cahier de l’élève, P. 13) Travaille de façon autonome. Le schéma montre l’installation, et les parties portent des étiquettes. L’utilisation de flèches montre la direction du mouvement de l’eau. Les flèches montrent un mouvement circulaire et un mouvement de haut en bas. L’élève fait des observations utiles. SCHÉMA Deuxième expérience – de la nouvelle roche, (Cahier de l’élève, P. 14) Le schéma de l’installation est correct, mais sans étiquettes pour les parties ou des étiquettes incorrectes. Flèches manquantes ou incorrectes. L’élève n’indique pas que le bran de scie bouge et ne semble pas avoir compris que l’eau se déplace. OU Avec l’aide de l’enseignant, arrive à donner une réponse équivalente au niveau 3 (réponse autonome). Il n’y a pas de niveau 1 ici. Les dessins sont peu élaborés et bâclés. Aucune étiquette. Aucune flèche. OU Les étiquettes et les flèches sont incorrectes. Il n’y a pas de niveau 1 ici. Il n’y a pas de niveau 4 ici. Travaille de façon autonome et observe que : - La cire se liquéfie sous l’effet de la chaleur de la plaque chauffante. - La cire accumule de la pression puis est propulsée violemment à la surface où elle se solidifie. - Le sable qui se trouvait au-dessus de la roche liquide est tombé au fond. Il n’y a pas de niveau 4 ici. L’élève fait un schéma de l’installation avant et après en incluant les étiquettes des différentes parties. Des flèches sont utilisées pour montrer la direction du mouvement de la cire liquide. Les flèches devraient montrer que la cire liquide a voyagé, de sous la surface vers le haut du bécher, et que le sable ou le gravier est descendu sous la surface quand la cire s’est échappée. Il n’y a pas de niveau 4 ici. L’élève travaille de façon autonome et mentionne deux des trois points. OU Avec l’aide de l’enseignant, l’élève mentionne les trois points. Le schéma de l’installation avant et après est correct, mais sans étiquettes pour les parties ou des étiquettes incorrectes. Flèches manquantes ou incorrectes. Page 27 L’élève travaille de façon autonome et mentionne un seul des trois points. OU Avec l’aide de l’enseignant, l’élève mentionne deux des trois points. L’élève travaille de façon autonome, mais n’arrive pas à donner de réponse pertinente. OU Avec l’aide de l’enseignant, l’élève mentionne un des trois points. Les dessins sont peu élaborés et bâclés. Aucune étiquette. Aucune flèche. OU Les étiquettes et les flèches sont incorrectes. Il n’y a pas de niveau 1 ici. Traces L’élève fait des observations utiles. Deuxième expérience – de la nouvelle roche, (Cahier de l’élève, P. 14) Il n’y a pas de niveau 4 ici. Travaille de façon autonome, mais indique seulement que le bran de scie bouge, sans préciser comment ou dans quelle direction ou affirme que l’élément important est le bran de scie et non pas le mouvement de l’eau. OU Avec l’aide de l’enseignant, arrive à donner une réponse de niveau 5. Traces Travaille de façon autonome et observe que : Le bran de scie se met à s’élever et à redescendre et à tourner en rond tout en montant et en descendant vers le fond. Le bran de scie montre le mouvement de l’eau. Traces L’élève fait des observations utiles. Première expérience – le transporteur à courroie sans fin, (Cahier de l’élève, P. 13) Traces PREMIÈRE COMPÉTENCE Cherche des réponses ou des solutions à des problèmes scientifiques ou technologiques Cr.3 Mise en œuvre appropriée de la marche à suivre Moyenne pour la compétence 5 Note pour les critères Compétences et critères d’évaluation Observables VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS 4 3 2 1 L’élève propose des améliorations. Deuxième expérience : de la nouvelle roche, (Cahier de l’élève, P. 20) Travaille de façon autonome. Les améliorations sont pertinentes et complètes. Par exemple : l’élève suggère d’utiliser un chronomètre pour chronométrer la réaction ou suggère de faire appel à une installation plus grande pour voir si la réaction serait la même et précise les avantages hypothétiques de ces modifications. Travaille de façon autonome. Les améliorations ne sont pas complètes. Par exemple : l’élève suggère de modifier le matériel, mais sans préciser en quoi cela donnerait des résultats avantageux. Travaille de façon autonome. Les améliorations ne sont pas complètes. Par exemple : l’élève suggère de modifier le matériel (ou une réponse de niveau 5), mais sans préciser en quoi cela donnerait des résultats avantageux. Travaille de façon autonome et propose des suggestions très sommaires. Par exemple, l’élève suggère de modifier le matériel sans justifier sa réponse ou alors, le matériel suggéré n’est pas utilisable. OU Avec l’aide de l’enseignant, arrive à donner une réponse de niveau 5. Travaille de façon autonome et donne une réponse plus ou moins pertinente et incomplète. OU N’arrive à donner une réponse de niveau 3-4 qu’avec l’aide de l’enseignant. N’arrive pas à proposer des améliorations pertinentes même avec l’aide de l’enseignant. Traces L’élève propose des améliorations. Première expérience : le transporteur à courroie sans fin, (Cahier de l’élève, P. 20) Travaille de façon autonome. Les améliorations sont pertinentes et complètes. Par exemple : l’élève suggère d’utiliser un autre moyen pour montrer le mouvement de l’eau comme faire appel à du colorant alimentaire ou à un autre matériel d’analyse et précise les avantages hypothétiques de ces modifications. Travaille de façon autonome et propose des suggestions très sommaires. Par exemple, l’élève suggère de modifier le matériel sans justifier sa réponse ou alors, le matériel suggéré n’est pas utilisable. OU Avec l’aide de l’enseignant, arrive à donner une réponse de niveau 5. Travaille de façon autonome et donne une réponse plus ou moins pertinente et incomplète. OU N’arrive à donner une réponse de niveau 3-4 qu’avec l’aide de l’enseignant. N’arrive pas à proposer des améliorations pertinentes même avec l’aide de l’enseignant. Traces PREMIÈRE COMPÉTENCE Cherche des réponses ou des solutions à des problèmes scientifiques ou technologiques Cr.4 Élaboration de conclusions, d’explications ou de solutions pertinentes Évaluation : Page 28 Moyenne pour la compétence 5 Note pour les critères Compétences et critères d’évaluation Observables Évaluation : 5 4 3 2 1 Deuxième expérience : Où s’est retrouvée la cire rouge quand la réaction s’est produite ? (Cahier de l’élève, P. 16, no 1) Travaille de façon autonome et mentionne les deux points suivants : - à la surface du bécher; - ce qui crée de la « nouvelle roche ». Il n’y a pas de niveau 4 ici. Deuxième expérience : Quand la cire rouge solide a réagi, qu’estil arrivé au sable ou au gravier qui se trouvait par-dessus ? (Cahier de l’élève, P. 16, no 2) Travaille de façon autonome et mentionne les deux points suivants : - il est tombé dans le fond en remplaçant la roche liquide qui est montée à la surface; - dans la vie réelle, la roche solide fondrait aussi à cause de la chaleur incroyablement élevée. Il n’y a pas de niveau 4 ici. Deuxième expérience : En quoi cette simulation explique-t-elle ce qui se produit quand une nouvelle croûte est créée ? (Cahier de l’élève, P. 17, no 3) Deuxième expérience : De quelle manière cette simulation explique-t-elle ce qui se produit quand la vieille croûte est déplacée ? (Cahier de l’élève, P. 17, no 4) Travaille de façon autonome et mentionne les trois points suivants : - les volcans créent une nouvelle croûte dans une région du monde; - une partie de la croûte s’affaisse sous la surface dans une autre région du monde; - la création de croûte terrestre (comme la Dorsale médio-atlantique) exerce de la pression sur toute la croûte terrestre, ce qui fait disparaître la croûte dans d’autres régions du monde. Il n’y a pas de niveau 4 ici. Traces Travaille de façon autonome et mentionne les deux points suivants : - plus loin dans les profondeurs de la Terre où la roche liquide est encore plus chaude (le noyau); - la roche sous la surface possède une densité différente. Il n’y a pas de niveau 4 ici. Travaille de façon autonome et mentionne un des deux points. OU Avec l’aide de l’enseignant, l’élève arrive à mentionner les deux points. Avec l’aide de l’enseignant, l’élève arrive à donner la bonne réponse. OU Avec l’aide de l’enseignant, l’élève arrive à mentionner un seul point. Il n’y a pas de niveau 1 ici. Travaille de façon autonome et mentionne deux des trois points. OU Avec l’aide de l’enseignant, l’élève arrive à mentionner les trois points. Travaille de façon autonome et mentionne un des trois points. OU Avec l’aide de l’enseignant, l’élève arrive à mentionner deux des trois points. Traces Première expérience : D’où vient la force monumentale qui fait bouger les plaques ? (Cahier de l’élève, P. 16, no 3) Traces Travaille de façon autonome et mentionne les trois points suivants : - les plaques tectoniques flottent sur ce manteau en perpétuel mouvement; - elles bougent constamment parce qu’elles suivent le mouvement du manteau; - la force du manteau est plus grande que celle de la croûte terrestre ou des plaques tectoniques. Il n’y a pas de niveau 4 ici. Évaluation : Page 29 Travaille de façon autonome et donne une réponse qui a rapport avec la situation. OU Avec l’aide de l’enseignant, arrive à mentionner un des trois points. Traces Première expérience : En quoi ces mouvements t’aident à expliquer le mouvement des plaques tectoniques se trouvant au-dessus du manteau en fusion ? (Cahier de l’élève, P. 15, no 2) Traces L’élève formule des explications ou des solutions correctes, utiles et complètes DEUXIÈME COMPÉTENCE Exploite au maximum ses connaissances en science et technologie Cr.3 Élaboration d’explications ou de solutions pertinentes Moyenne pour la compétence Compétences et critères d’évaluation Observables Note pour les critères VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS 3 2 1 Travaille de façon autonome et mentionne un ou deux des six éléments. OU Avec l’aide de l’enseignant, l’élève arrive à mentionner les six éléments. Travaille de façon autonome et donne une réponse qui a rapport avec la situation. OU Avec l’aide de l’enseignant, arrive à mentionner deux des six éléments. Cr.4 Justification adéquate des explications, des solutions ou des décisions Travaille de façon autonome et trouve les six éléments décrivant correctement le phénomène illustré à la page 19. Il y a des courants de convection sous la surface de la Terre. L’élève justifie sa réponse. L’élève arrive à justifier et à expliquer ce qui a été présenté dans la vidéo et à faire des liens avec le sujet à l’étude, (Cahier de l’élève, P. 1819) Le magma brûlant s’accumule en suivant les courants de convection, ce qui cause de la pression à la surface. Cette pression fait bouger la plaque océanique vers la droite et la gauche et la fait glisser sous une plaque continentale, ce qui fait fondre ou disparaître de vieilles roches dans le manteau. Cette pression, à la rencontre de la plaque océanique et de la plaque continentale, provoque la formation de montagnes et parfois, de volcans. Travaille de façon autonome et mentionne quatre ou cinq des six éléments. OU Avec l’aide de l’enseignant, l’élève arrive à mentionner les six éléments. Travaille de façon autonome et mentionne trois des six éléments. OU Avec l’aide de l’enseignant, l’élève arrive à mentionner les six éléments. La dorsale océanique s’ouvre, ce qui permet au magma de s’échapper en formant un volcan au milieu de l’océan, ce qui crée plus de roches. L’endroit où le magma est emmagasiné, chauffé et où la pression s’accumule. Évaluation : Page 30 Moyenne pour la compétence 4 Note pour les critères 5 Observables Compétences et critères d’évaluation Traces VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS L’élève utilise un vocabulaire approprié Utilise un vocabulaire soigné qui peut même dépasser les attentes. Tout le vocabulaire utilisé est approprié. Le vocabulaire utilisé est en grande partie approprié. L’élève utilise un vocabulaire quelque peu approprié. L’élève ne note rien et n’utilise pas un vocabulaire approprié. Travail d’équipe (uniquement si votre méthode d’enseignement l’exigeait) Sa participation est essentielle au bon fonctionnement de l’équipe. L’élève s’assure que tous ses coéquipiers contribuent. Contribue de façon positive au travail de l’équipe. Sa participation est jugée fonctionnelle et adéquate. Sa participation au sein de l’équipe est limitée et forcée. Refuse de communiquer ou de travailler en équipe. Page 31 2 1 Moyenne pour la compétence 3 Note pour les critères 4 Notes de l’enseignant et traces 5 Notes de l’enseignant AUTRE Compétences et critères d’évaluation Observables VOICI DE VRAIS VOLCANS VULCANIENS