Programmes : Cycle III Sciences expérimentales et technologie

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1 Compétence 3 du socle commun: Domaine des principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique : Cycle III niveau :CM1/CM2 Comment expliquer l'alternance de la journée et de la nuit? Programmes : Cycle III Sciences expérimentales et technologie Au C.E.2, C.M.1 et au C.M.2, les activités scientifiques offrent souvent la possibilité de travailler l'organisation et la gestion de données. Celles-ci pourront être directement issues des mesures réalisées durant les observations, des calculs effectués dans le cadre de l investigation. Elles pourront également figurer dans les documents fournis aux élèves. Elles seront présentées sous forme de tableaux, simples ou à double entrée et de graphiques. L interprétation de ces données aidera à la validation des hypothèses de départ et à la formulation des conclusions. Des liens sont parfois proposés avec les autres domaines du programme de sciences et avec «Apprendre à porter secours» (APS). Compétences du socle commun visées : Palier2 : LA MAÎTRISE DE LA LANGUE FRANÇAISE Dire : S exprimer clairement à l oral en utilisant un vocabulaire approprié : - S exprimer avec précision pour se faire comprendre dans les activités scolaires. Lire : Lire seul et comprendre un énoncé, une consigne simple Écrire : Écrire de manière autonome un texte de cinq à dix lignes : - Concevoir et écrire de manière autonome un texte narratif ou explicatif de cinq à dix lignes. LES PRINCIPAUX ÉLÉMENTS DE MATHÉMATIQUES Organisation et gestion de données : Utiliser un tableau, un graphique : - Utiliser un tableau, un graphique. Organiser les données d un énoncé : - Compléter un tableau dans des situations concrètes simples. - Organiser les informations d un énoncé. LA CULTURE SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE Savoir que la matière se présente sous une multitude de formes : - La matière peut se transformer et réagir. Pratiquer une démarche scientifique : - Savoir observer, questionner, formuler une hypothèse et la valider, argumenter ; modéliser de façon élémentaire. Manipuler et expérimenter en éprouvant la résistance du réel : - Participer à la conception d'un protocole et le mettre en œuvre en utilisant les outils appropriés, y compris informatiques. objectif spécifique du module : L explication de l alternance des journées et des nuits est abordée par la mise en perspective des systèmes historiques de Ptolémée (Terre centrale et immobile) et de Copernic (Soleil central ; Terre tournant sur elle-même et autour du Soleil).

2 Deux objectifs sont visés : Au plan logique : comprendre que les deux modèles sont valables pour expliquer l alternance des journées et des nuits. Au plan culturel et scientifique : savoir, malgré le point précédent, que c est le système de Copernic qui s est imposé. Support utilisés : - Mise en situation à l aide d une ronde réalisée par les élèves (rôle du Soleil et rôle de la Terre). -Représentation des astres par des maquettes avec la réalisation d une maquette finale. - Manuel de sciences pour la recherche documentaire et la représentation des systèmes. Proposition de séances Séance 1 : Comment expliquer l alternance de la journée et de la nuit? Problème posé, hypothèses et expérimentation par une mise en situation. Séance 2 : Comment expliquer l alternance de la journée et de la nuit? Expérimenter les différentes hypothèses à l aide de maquettes et schématiser les résultats. Séance 3 : Comment expliquer l alternance de la journée et de la nuit? Rédiger les comptes rendus des expériences, recherche documentaire et réalisation finale d une maquette explicative. Évaluation finale : Exercices d évaluation du manuel. Pratiquer une démarche scientifique : - Savoir questionner, formuler une hypothèse et la valider, argumenter.. (Axe( 2, objectif 2 du COS du RRS) Manipuler et expérimenter en éprouvant la résistance du réel : - Concevoir un protocole. (Axe 2, objectif 2 du COS du RRS)

3 Séance 1 : Séance 2 : Séance 3 : Séance 4 : Séance 5 : Séance 6 : Séance 7 : Titre de la séance : 1- Comment expliquer l alternance de la journée et de la nuit? Problème posé, hypothèses et expérimentation par une mise en situation. Compétences de fin de Cycle : Objectifs pour l enseignant : - Formuler une hypothèse. -Expérimenter pour la vérifier. - Représenter la réalité par un jeu de rôle. - Formuler des hypothèses à partir de la question posée. -Expérimenter Vocabulaire : Rotation, Le système de Ptolémée et le système de Copernic Pré requis : Comment fonctionne le calendrier? La course du Soleil. Comment varie la durée des journées au cours de l année? La renaissance et les grandes découvertes en Histoire. Matériel : Déroulement Étapes de la situation d apprentissage Étape 1 :Formuler des hypothèses Lieu : En classe et dans la cour Consigne : Comment expliquer l alternance de la journée et de la nuit? Rédiger des hypothèses Déroulement : Chaque élève établit une hypothèses. Phases de la conduite de classe Enrôlement dans l activité Passation des consignes (reformulation, explications par les élèves) Mise en activité Clôture de l activité Organisation durée Étape 2 : Mise en commun Consigne : Exprimer oralement son point de vue Déroulement : On écrit au tableau les 5 hypothèses retenues Mise en commun Étape 3 : Mise en activité Consigne : Mimer par une ronde la Terre et un élève représente le soleil. Vérifier les différentes hypothèses Déroulement : Les élèves sont partagés en deux groupes : Passation des consignes (reformulation, explications par les élèves)

4 Un goupe est en mise en situation pendant qu un autre observe. Puis on change. Mise en activité Clôture de l activité Étape 4 : Réflexion Mise en commun Consigne : On a pu vérifier certaine hypothèses mais d autre pas car la situation ne le permet pas. Déroulement :Chaque groupe expose ce qu il en déduit par l observation Évaluation de la recherche Réflexions cognitive, métacognitive Remarques :Les élèves ont émis deux hypothèses importantes : Le système de Ptolémée et le système de Copernic. Bilan :La mise en situation ne suffit pas, il faut manipuler à l aide de maquette.

5 Séance 1 : Séance 2 : Séance 3 : Séance 4 : Séance 5 : Séance 6 : Séance 7 : Titre de la séance : 2- Comment expliquer l alternance de la journée et de la nuit? Expérimenter les différentes hypothèses à l aide de maquettes et schématiser les résultats. Compétences de fin de Cycle : Objectifs pour l enseignant : - Représenter la réalité par une maquette. -Représenter l expérience par un schéma. -Argumenter et établir des relations de cause à effet. - Expérimenter à l aide de maquette. -Manipulation autonome des élèves par groupes. -Réaliser un schéma de l expérience. -S exprimer et exposer son point de vue dans le groupe. Vocabulaire : Schéma et légende Pré requis :Travail en groupe Matériel : -Des lampes torches ou des lampes suffisamment grosses pour avoir un faisceau aussi large que possible pour représenter le Soleil. -Des petites boules blanches de polystyrène pour la Terre. - Des cure-dents en bois - Des feuilles, des crayons et un feutre rouge. Déroulement Étapes de la situation d apprentissage Étape 1 :Choisir une des hypothèses et réaliser l expérience. Lieu : En classe Consigne Réaliser la maquette correspondant à l hypothèse choisie et réfléchir sur sa validation. Déroulement : Chaque groupe va réaliser l expérience. Discutions dans le groupe et intervention de l enseignant régulièrement dans chaque groupe Phases de la conduite de classe Enrôlement dans l activité Passation des consignes (reformulation, explications par les élèves) Mise en activité Organisation durée Étape 2 : Schématiser l expérience avec une légende Consigne : Faire un schéma de votre expérience Déroulement : Dans chaque groupe les élèves vont réaliser des schémas et garder celui qui leur semble le plus représentatif. Clôture de l activité

6 Étape 3 : Mise en commun Consigne : Chaque groupe vient expliquer oralement à la classe son expérience, son schéma et son bilan Déroulement : Les élèves de chaque groupe viennent au tableau expliquer leur travail et leur conclusion Mise en commun Evaluation de la recherche Réflexions cognitive, métacognitive Remarques :Les élèves ont éliminer certaines hypothèses mais d autre sont difficiles à départager Bilan :Trois hypothèses sont conservées.la démarche expérimentale ne suffit pas :il faut faire une démarche documentaire

7 Séance 1 : Séance 2 : Séance 3 : Séance 4 : Séance 5 : Séance 6 : Séance 7 : Titre de la séance :3- Comment expliquer l alternance de la journée et de la nuit? Rédiger les comptes rendus des expériences, recherche documentaire et réalisation finale d une maquette explicative. Compétences de fin de Cycle : - Rédiger les conclusions des expériences. - Rechercher et repérer des informations. - Lire et comprendre des arguments. - Représenter laréalité par une maquette. Objectifs pour l enseignant : - Rédiger et reformuler les bilans des expériences. - Rechercher dans le manuel des réponses. -Réaliser une expérience finale Vocabulaire :, Pré requis : Utiliser le manuel pour rechercher des informations Matériel : Le manuel Odisséo Déroulement Étapes de la situation d apprentissage Étape 1 :Rédiger le Bilan des expériences Lieu : En classe Consigne : Reprendre le schéma de son expérience et rédiger les conclusions exprimées oralement. Déroulement : Chaque groupe reformule et rédige un bilan. Phases de la conduite de classe Enrôlement dans l activité Passation des consignes (reformulation, explications par les élèves) Organisation durée Étape 2 : Recherche documentaire Consigne : Parmi les trois hypothèses restantes deux se ressemblent. Les deux autres ressemblent à des modèles de systèmes. Rechercher le système de Ptolémée et celui de Copernic Déroulement : Les élèves recherche dans le livre. Discutions et réflexions avec l enseignant. Mise en activité Étape 3 : Réalisation d une maquette finale et explicative simulant le système de Copernic

8 Consigne : Réalisation d une maquette visible par toute la classe pour l exposition Déroulement : Les élèves vont émettre des idées et des plans. Clôture de l activité Mise en commun Évaluation de la recherche Réflexions cognitive, métacognitive Remarques :L enseignant réalise la phase finale car la manipulation de pince et fil de fer est dangeureuse. Bilan :Les deux hypothèses ne peuvent pas être départagées ainsi. Nos connaissances historiques du monde et de l univers nous permettent de valider l hypothèse de Copernic