Guide d`exploration et d`intégration - Maison Léon

Élémentaire, mes amis!
Guide d’exploration et d’intégration
Ateliers d’approfondissement
La Maison Léon-Provancher, Québec
2005
Ateliers d’approfondissement
Élémentaire, mes amis!
Ce document a été réalisé grâce à la participation financière du Conseil de recherche en
sciences naturelles et en génie, dans le cadre du programme «PromoScience».
Ce programme est la propriété intellectuelle de La Maison Léon-Provancher de Québec et une
autorisation de reproduction pour usage pédagogique vous est donnée. Malgré les efforts
apportés, il peut comporter des erreurs ou des imprécisions. Il fera l’objet, comme toutes les
autres productions de l’organisme, de révisions périodiques afin d’améliorer le contenu et la
forme. Tous commentaires ou suggestions permettant son amélioration seront appréciés.
Plusieurs autres thèmes ont été produits par La Maison Léon-Provancher, informez-vous!
Consultez le www.maisonleonprovancher.com ou appelez au 418-650-7785.
Conception, recherche, rédaction et adaptation :
Jean Bérubé
Geneviève Boucher
Johanne Poulin
Claire Truchon
© La Maison Léon-Provancher
1435 Provancher
Cap-Rouge (Québec) G1Y 1R9
2005
Téléphone : (418) 650-7785
Courriel : [email protected]
La Maison Léon-Provancher
Télécopieur : (418) 650-1272
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Ateliers d’approfondissement
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Introduction
Ce guide propose des activités d'exploration et d’intégration reliées au thème des éléments
(lumière, air et eau). Les jeunes pourront s'interroger sur la nécessité de ses éléments pour la
vie ainsi que sur leurs différentes caractéristiques ou propriétés. Ils seront amenés à entrer
dans un processus d'apprentissage par la réalisation de défis. Ces activités déclencheront un
questionnement et donneront le goût d'en savoir plus sur ce sujet, permettant ainsi de se
familiariser avec la démarche expérimentale.
Certaines explications naissent spontanément et elles leur sont utiles pour comprendre leur
environnement. D’autres sont, cependant, plus éloignées de leur vécu. Les activités animées
lors de la visite avec l’animateur sont alors importantes afin d’amener les jeunes à
s’approprier de nouvelles connaissances et les encourager à poursuivre leurs recherches. Ces
ateliers permettent la manipulation, l’expérimentation et la découverte par une approche
coopérative.
Les activités d’intégration sont offertes afin de consolider les connaissances acquises sur le
sujet et de parfaire le développement de plusieurs compétences.
Cadre pédagogique du thème
Pendant l’exploration de ce thème, l’élève pourra apprendre à ...
• Reconnaître les constituants de la lumière blanche (couleurs).
• Identifier les effets de la lumière sur les objets.
• Connaître des caractéristiques de l’air.
• Effectuer des expérimentations sur l’air.
• Reconnaître des propriétés de l’eau.
• Comprendre le cycle de l’eau.
Également, l’élève pourra explorer des savoirs essentiels en science et technologie tels que :
• Classification d’objets selon leurs propriétés et caractéristiques
• Conservation de la matière
• Mélanges
• Lumière et ombre
• État solide, liquide, gazeux; changements d’état
• Transparence
• Eau sous toutes ses formes (nuages, pluie, rivières, lacs, océans)
et mettre en œuvre différentes stratégies reliées à la pensée scientifique et technologique.
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Tableau des compétences transversales
Ordres
Compétences
Compétence 1
Exploiter l'information.
COMPÉTENCES
D'ORDRE
INTELLECTUEL
COMPÉTENCES
D'ORDRE
MÉTHODOLOGIQUE
Compétence 2
Résoudre des problèmes.
Compétence 3
Exercer
son jugement critique.
COMPÉTENCE
DE L'ORDRE DE
LA COMMUNICATION
• S'approprier l'information.
• Reconnaître diverses sources d'information.
• Tirer profit de l'information.
• Analyser les éléments de la situation.
• Imaginer des pistes de solution.
• Mettre à l'essai des pistes de solution.
• Adopter un fonctionnement souple.
• Évaluer sa démarche.
• Construire son opinion.
• Exprimer son jugement.
• Relativiser son jugement.
Compétence 4
Mettre en œuvre sa
pensée créatrice.
•
•
•
•
S'imprégner des éléments d'une situation.
Imaginer des façons de faire
S'engager dans une réalisation.
Adopter un fonctionnement souple.
Compétence 5
Se donner des méthodes
de travail efficaces.
•
•
•
•
Analyser la tâche à accomplir.
S'engager dans la démarche.
Accomplir la tâche.
Analyser sa démarche.
Compétence 6
Exploiter les technologies
de l'information
et de la communication.
Compétence 7
Structurer son identité.
COMPÉTENCES
D'ORDRE PERSONNEL
ET SOCIAL
Composantes
• S'approprier les technologies de l'information
et de la communication.
• Utiliser les technologies de l'information
et de la communication pour effectuer une tâche.
• Évaluer l'efficacité de l'utilisation de la technologie.
• S'ouvrir aux stimulations environnantes.
• Prendre conscience de sa place parmi les autres.
• Mettre à profit ses ressources personnelles.
Compétence 8
Coopérer.
• Interagir avec ouverture d'esprit
dans différents contextes.
• Contribuer au travail collectif.
• Tirer profit du travail en coopération.
Compétence 9
Communiquer de façon
appropriée.
• Établir l'intention de la communication.
• Choisir le mode de communication.
• Réaliser sa communication.
Les activités vécues lors de la visite et les activités suggérées dans ce guide visent
le développement de chacune de ces compétences et de leurs composantes respectives.
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Activités d’exploration ou d’intégration suggérées
Ces suggestions d’activités peuvent servir à préparer la visite ou à poursuivre les
apprentissages à la suite de celle-ci. Elles se réalisent sous forme de projets à travailler en
équipe. Bonnes découvertes!
C’est fort!
Éveil ou retour sur l’atelier «Et la lumière fut...»
Déroulement : À l’aide de la page annexe 1, faire des roulettes de couleurs. Colorer chaque
portion du cercle d’une couleur de l’arc-en-ciel en les séparant d’une portion restée blanche.
Pour maximiser le résultat, disposer les couleurs selon lordre de l’arc-en-ciel : rouge, orange,
jaune, vert, bleu et violet). Ensuite percer le centre du cercle d’une punaise de jeu
«lightbright» ou d’un petit crayon bien taillé. Faire tourner la roulette en lui donnant une
impulsion en rotation. La roulette peut être tournée en la collant sur le bout d’un vilebrequin
manuel.
Trucs pédagogiques
Réaliser des oeuvres de découpage à l’aide de carton de construction coloré. Placer ces cartons
au soleil et vérifier l’effet de la lumière sur les objets.
Inventer des noms de couleur, à la mode des noms de couleur de peinture, pour des objets de la
classe (avocat glacé, melon d’hiver, etc.).
Fabriquer un kaléidoscope ou un périscope.
Rechercher des trucs que les peuples ont développé pour se protéger des effets du soleil
(couleur de la peau, habillement, climatisation, crème solaire, lunettes solaires, etc.).
Utiliser les TIC pour planifier, chercher et traiter l’information. Voici quelques suggestions
d’adresses :
www.jecris.com/TXT/JEUX/COLOR/color1.html (mélange de couleurs)
www.jecolorie.com/jeux/memory/index.php (jeu de mémoire)
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Meunier tu dors, ton moulin va trop vite...
Éveil ou retour sur l’atelier «L’air de rien»
Déroulement : inviter les jeunes à fabriquer un moulin pour détecter le vent. Le vent est la
manifestation la plus visible de la présence de l’air. Il est facile d’observer les effets du vent
sur les objets. Utiliser le modèle de la page annexe 2 pour la fabrication du vire-vent.
Reproduire le tracé de la page annexe 2 sur un carton de construction de la couleur désirée.
Couper le contour du carré et également le long des diagonales jusqu’à deux centimètres du
centre. Perforer les coins 1, 2, 3 et 4 et les replier sur le centre. Les fixer à l’aide d’une
agrafeuse. Insérer une attache parisienne au centre du moulin et dans une extrémité d’une
paille.
Trucs pédagogiques
Classer, sous forme de tableau, différents objets se déplaçant dans l’air (parapente,
deltaplane, parachute, graines, animaux, etc.).
Discuter des problèmes reliés à la pollution de l’air comme l’asthme, allergies, propagation des
virus, etc.
Emprisonner de l’air en fabriquant des bulles.
Faire des concours de grosseur, de durée, etc.
Utiliser les TIC pour planifier, chercher et traiter l’information.
Voici quelques suggestions d’adresses :
pst.chez-alice.fr/svtiufm/air.htm
terre.haplosciences.com/vents.html (contenu sur le vent)
perso.wanadoo.fr/vansnickt/constrcv/initcv.html (fabrication de cerf-volant)
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En voyage
Éveil ou retour sur l’atelier «Goutte à goutte»
Déroulement : chaque jeune imagine qu’il est une goutte d’eau. À l’aide de la page annexe 3 qui
présente un résumé du cycle de l’eau, les jeunes se questionnent sur les endroits qu’ils
pourraient visiter. Sous quelles formes voyageraient-ils? Quels objets seraient rencontrés
durant leur voyage (poussière, miroir, etc.)?
Ensemble, les jeunes s’interrogent :
• L’eau est-elle toujours pareille?
• L’eau possède-t-elle toujours les mêmes caractéristiques?
• Qu’est-ce qui différencie l’eau potable des autres eaux?
Inviter les jeunes à dessiner une étape de leur voyage
et à commenter leur dessin.
Trucs pédagogiques
Rechercher dans des revues et des catalogues des illustrations d’objets qui utilisent l’eau sous
toutes se formes (lessiveuse, douche, verre, fontaine, etc.).
Trouver des expressions qui utilisent le mot «eau» ou tout autre mot en lien avec lui (rivière,
lac, nuage, etc.) et chercher leur signification.
Rechercher d’où vient l’eau des robinets de l’école ou de la maison.
Imaginer une journée sans eau. Trouver des alternatives.
Utiliser les TIC pour planifier, chercher et traiter l’information.
Voici quelques suggestions d’adresses :
www.ec.gc.ca/water/f_main.html (site canadien)
www.cieau.com/junior/index.htm (site français)
www.aquajunior.fr/ (site français)
www.eau-rhin-meuse.fr/hector/index2.htm (site français)
mrw.wallanie.be/dgrne/education/eau (site français)
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Animation offerte
Ateliers
Et la lumière fut...
• Effet de la lumière sur les objets.
• Les couleurs cachées dans la lumière blanche.
• La réflexion de la lumière.
L’air de rien
• Caractéristiques de l’air.
• Formation du vent et ses utilités.
Goutte à goutte
• Propriétés de l’eau.
• Son poids et sa force.
• Explication du cycle de l’eau.
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Activités d’intégration
Ces suggestions visent à favoriser la réalisation de projets, leur diffusion et l’évaluation.
• Échanger sur l’importance de la crème solaire et les conséquences si elle n’est pas utilisée.
• Proposer un défi : réaliser une oeuvre collective en gouache avec seulement, à la base, les
trois couleurs primaires. Les jeunes devront mélanger les couleurs afin d’en obtenir d’autres.
• Jouer avec des miroirs. Créer de nouvelles images en utilisant les symétries. Tenter de
marcher de reculons avec l’aide d’un miroir.
• Fabriquer des cerfs-volants et les essayer. Faire un concours de fabrication de petits
parachutes et trouver les caractéristiques qui permettent au gagnant d’être celui qui est le
mieux porté par l’air.
• Organiser une course de petits papiers. À l’aide d’une paille, les jeunes «aspirent» un petit
papier qu’ils doivent déplacer le plus rapidement possible.
• Expérimenter les solutions. L’eau est un solvant car il permet le mélange avec d’autres
substances. Essayer le sucre, le sel, le poivre, etc.
• Fabriquer une spirale de papier pour observer le phénomène de l’air chaud, plus léger que
l’air froid (voir page annexe 4).
• Organiser des courses de plumes bougées par un carton.
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CONTENU NOTIONNEL
Les éléments essentiels à la vie
Les facteurs écologiques sont des conditions dont l’ensemble contrôle l’activité normale des
êtres vivants. Les quatre éléments essentiels à la vie sont l’eau, l’air, l’énergie et le sol. Le
sol est le support des êtres vivants producteurs : les plantes. Les trois autres éléments sont
les sujets de ce thème.
La lumière
La lumière est un des éléments essentiels à la vie. En effet, la lumière provenant de notre
étoile le Soleil permet aux plantes vertes de fabriquer leur nourriture. C’est la base de
l’alimentation des animaux. Sans énergie de la lumière, la Terre n’est pas réchauffée et la
température est trop basse pour permettre la vie.
La lumière blanche qui provient du Soleil est composée de trois couleurs primaires : rouge, bleu
et jaune. En se mélangeant en égale quantité, trois autres couleurs sont formées : orange
(rouge + jaune), vert (jaune + bleu) et violet (bleu + rouge). La lumière, en traversant un prisme
ou une goutte d’eau se décompose en six couleurs de l’arc-en-ciel.
La lumière rebondit sur les objets, c’est pour cette raison que l’on voit des couleurs. Sur
certains, comme les miroirs, la lumière est réfléchie parfaitement ce qui permet de voir une
image inversée. La réflexion par les miroirs est un phénomène intéressant. Il permet de
comprendre, entre autres, la symétrie.
L’air
L’air est essentiel à la vie, puisque tous les êtres vivants ont besoin d’air pour respirer et
ainsi oxygéner leurs cellules. Le vent (l’air en mouvement) est un élément primordial pour
plusieurs plantes et animaux. Certains végétaux disséminent leurs graines grâce au vent. Des
animaux utilisent l’air pour se déplacer (voler et planer).
L’air est un mélange de gaz qui est inodore, insipide, informe, transparent et incolore. Il a
également un poids (pression).
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L’eau
L’eau constitue un facteur de premier ordre. La vie est née dans l’eau et les êtres vivants sont
formés d’eau dans une très forte proportion. L’eau est aussi capable de dissoudre d’autres
substances et devient ainsi le moyen idéal pour transporter les matières alimentaires et les
déchets des êtres vivants.
L’eau est présente sous ses trois états sur notre planète : gazeux, liquide et solide.
Elle voyage constamment formant ce qu’on appelle le cycle de l’eau. L’eau liquide des plans d’eau
se transforme en gaz (évaporation) grâce à l’énergie du Soleil. Il y a ensuite formation de
nuages (condensation) par la transformation de la vapeur en petites gouttelettes d’eau
soutenues par des poussières froides dans l’air. Le poids de cette eau provoque sa
précipitation et la pluie, la neige ou la grêle retombe sur la Terre.
L’eau possède un poids et exerce une pression sur tous les objets immergés. Sa force est
considérable lorsqu’elle tombe par gravité ou qu’elle est transformée et pressée sous forme de
vapeur.
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Annexe 1
Modèles de roulettes de couleurs
(A)
(B)
1) Colorier les roulettes (A) avec deux couleurs primaires en alternance.
OU
2) Colorier les roulettes (B) avec toutes les couleurs de l’arc-en-ciel : rouge, orange, jaune,
vert, bleu et violet. Ajouter une portion blanche et recommencer à nouveau.
Coller un crayon au centre en dessous et le rouler entre les deux mains pour faire le mélange.
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Annexe 2
Modèle d’un vire-vent
Matériel nécessaire :
Carton souple en forme de carré (15 cm x 15 cm)
Attache parisienne
Crayon avec gomme à effacer au bout
Poinçon
Agrafeuse
Ciseaux
Règle
Étapes à suivre :
1) Tracer les diagonales du carré comme sur le dessin. Les enfants coupent le carton le long de
ces lignes jusqu’à environ 2 cm du centre.
2) Percer les coins aux mêmes endroits que sur le dessin. Ensuite, replier les coins du carton
vers le centre.
3) Fixer à l’aide de l’agrafeuse. Insérer l’attache parisienne au centre du moulin pour le faire
tenir sur la gomme à effacer du crayon.
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Annexe 3
Cycle de l’eau
Les étapes du cycle de l'eau se résument par l'évaporation, la condensation et les
précipitations. Elles peuvent se dérouler simultanément. Lors de l'évaporation, l'eau à l'état
liquide absorbe l'énergie environnante et devient alors à l'état gazeux, c'est-à-dire en vapeur
d'eau.
Lors de la condensation, l'énergie contenue dans la vapeur d'eau est absorbée par un objet plus
froid et entraîne la formation de gouttelettes sur celui-ci. Les nuages se forment en altitude,
tandis que le brouillard et la brume au ras du sol. Pour qu'il y ait formation d’un nuage, il faut
un support sur lequel la vapeur se condense : ce sont les poussières dans l'air.
Lorsque ces gouttelettes sont trop nombreuses et grosses pour être portées par l'air, elles
tombent et ce sont les précipitations. Si le point de condensation est sous 0°C, les
précipitations seront en neige. Quand l'humidité de l'air est élevée, les gouttelettes
deviennent gouttes qui tomberont en pluie. Les variations de pression atmosphérique
influencent beaucoup les précipitations.
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Annexe 4
Fabrication d’une spirale
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