La table des matières détaillée

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1 Des sciences à l école Textes et illustrations Pierre-Léon Trempe, Ph.D. Version revue et enrichie 2012 La table des matières détaillée Première partie : Un esprit et son développement Fascicule I Préface de André Giordan En guise d avant-propos Des jeunes, des sciences et un esprit Pourquoi commencer si tôt? Que faut-il entendre par «esprit» scientifique? Que faut-il entendre par «faire» des sciences? Pourquoi une pédagogie par projets? Pourquoi un recours systématique aux questions-outils? Pourquoi un constructivisme radical? Qu advient-il du programme du ministère de l'éducation? Et de l usage de l ordinateur? Annexe A : Sur le programme du MÉQ et la formation scientifique Les compétences transversales L éducation préscolaire L enseignement primaire Français, langue d enseignement Mathématique Science et technologie Premier cycle Second et troisième cycles Les Savoirs essentiels du premier cycle : Les savoirs essentiels des deuxième et troisième cycles : Stratégies Stratégies d'exploration Stratégies d'instrumentation 1p 9p 40p

2 Stratégies de communication Suggestions pour l utilisation de la technologie de l'information et de la communication Fascicule II Sur la pensée rationnelle «flotte ou coule?» Fascicule III Sur la référence obligée «la germination» Annexe C : Sur l étude de facteurs pouvant influencer un phénomène Annexe D : Sur la définition opératoire Fascicule IV Sur la vérité conditionnée «les têtards» Fascicule V Sur l'observation «les feuilles d'automne» Fascicule VI Sur la démarche «la Lune» Annexe B : Sur la parallaxe 13p 25p 18p 27p 33p Seconde partie : Des projets pour tous les cycles et pour tous les goûts Fascicule VII L espace Soleil Mouvement apparent Cadran solaire 40p ii

3 Taches solaires Éclipse de soleil Changement apparent Lune Apparence Mouvement apparent Carte lunaire Éclipse de Lune Marée Changement apparent Étoiles Cherche-étoiles Constellations «Contenu» de constellations Planètes Mouvement apparent Maquette Mouvement des satellites de Jupiter Le système solaire Étude de l ensemble des objets célestes qui s y trouvent La démesure de l univers Notre système solaire La genèse de cet Univers Formation du système solaire Annexe E : Sur les marées Fascicule VIII La Terre Sol Analyse Collection d échantillons Terrain Accidents de terrain et strates Cailloux Collection de spécimens Roches 32p iii

4 Collection d échantillons Minéraux Collection et identification Fossiles Collection et identification Dinosaures Cristaux Collection Fabrication Géologie Mesure du diamètre de la Terre Volcan Tremblements de terre Topographie L origine des jours et des nuits et aussi des saisons La formation des montagnes La désagrégation des montagnes Le ruissellement Le vent Le gel L action chimique Les glaciers L origine de la roche L origine des fossiles Fascicule IX L atmosphère Les saisons Indices naturels Évolution Le vent Les indices de sa présence, de son intensité ou de sa direction. Nuages Morphologie Formation et transformation Le brouillard, la rosée, le givre 38p iv

5 Météo Prévision météo Fabrication d instruments Le cycle de l eau Origine de la pluie : fabrication de nuages et de pluie Chemins empruntés par l eau : réalisation d une maquette dynamique Inondations : dégâts et causes Objets volants Catégories Fusées : bases de lancement, matériel de propulsion, etc. Planeurs : «avions de papier» Avions à hélice Parachutes Cerfs-volants : classiques ou acrobatiques Montgolfières : à hélium seulement Étude de facteurs influençant le vol forme envergure nature des matériaux conditions d envol répartition du poids conditions météo L air Le vent Les nuages Quelques phénomènes météo le brouillard la rosée Les «fronts», chaud et froid la grêle les tornades les ouragans l influence des accidents de terrain La prévision météo le thermomètre le baromètre la girouette l anémomètre l hygromètre le pluviomètre v

6 Fascicule X Les plantes et les animaux Plantes Arbres Fleurs Petites plantes herbacées ou ligneuses Prêles, lycopodes, fougères, mousses et lichens Champignons Croissance d une plante mode de reproduction changements morphologiques lors de la croissance étude de facteurs de croissance culture hydroponique Graines Fécondation Fabrication du papier Teintures végétales Animaux Insectes Poissons Crustacés et mollusques Oiseaux indigènes de l entourage domestiques Petits mammifères indigènes de l entourage domestiques Grands mammifères indigènes de l entourage Reptiles Amphibiens Plantes et animaux L arbre et la vie Survie en forêt 66p L évolution de la vie L origine de la vie La vie à ses tout débuts et l enchaînement des espèces L origine des infirmités La diversité de la vie vi

7 Annexe D : Sur la définition opératoire Annexe F : Sur la mort, réflexions non morbides Fascicule XI La lumière Déviation de la lumière au moyen de miroirs et formation d images (réelles ou virtuelles) avec des miroirs plans avec miroirs courbes (concaves ou convexes) miroirs souples miroir unique ou miroirs multiples Déviation de la lumière à l aide de lentilles et formation d images (réelles ou virtuelles) avec des lentilles rigides concaves ou convexes avec des lentilles souples concaves ou convexes avec lentille unique ou lentilles multiples Décomposition de la lumière en ses différentes couleurs par réfraction (avec prisme de verre ou d eau) par diffraction (avec sources ponctuelles, goutte d huile ou disque laser) Fabrication de couleurs particulières par absorption (au moyen de filtres ou de mélanges de pigments) par addition (au moyen de sources lumineuses de couleurs différentes) Réalisation d appareils ombres chinoises périscope boîte à trou appareil photo à trou appareil photo reflex (à l aide d une loupe et d un miroir) lunette dite astronomique avec loupes de focales différentes microscope avec loupes de focales différentes 31p La nature de la lumière L'origine de la lumière La couleur de la lumière Les moyens de dévier la lumière La diffusion La réflexion vii

8 La réfraction La diffraction Les images obtenues grâce à ces phénomènes L image formée par l intermédiaire d un trou ponctuel Les images obtenues avec un miroir plan Les images obtenues avec un miroir courbe Les images obtenues avec une loupe Les mares d eau fictives (mirages) La décomposition de la lumière à l aide d un prisme Les arcs-en-ciel Le fonctionnement de l'oeil et de l'appareil photo Fascicule XII L électricité Les aimants leurs propriétés, aimants rigides et aimants souples, aimants seuls ou en groupe; leur fabrication à l aide d un autre aimant Les boussoles fonctionnement et usage de la boussole, boussole sur pivot et boussole flottante, fabrication de boussoles L électricité statique sa production, sa détection (l électroscope), ses caractéristiques Les piles fonctionnement d une pile, les divers types de piles (piles sèches et accumulateurs [piles rechargeables]), fabrication d une pile ou d un accumulateur, placage de métal (galvanoplastie) Les ampoules fonctionnement d une ampoule ou d une diode électroluminescente (DEL), fabrication de circuits à une ou plusieurs ampoules (ou DELs) avec un ou plusieurs interrupteurs Fabrication de divers appareils l électroaimant et la fabrication d aimants à l aide de l électroaimant le télégraphe et la sonnerie le téléphone et le haut-parleur le galvanomètre le moteur et la génératrice L'origine et la nature de l'électricité 35p viii

9 Des moyens de produire un courant électrique La réaction chimique (ou la pile électrique) L induction magnétique ou la génératrice L excitation thermique L effet piézo-électrique L effet photoélectrique Les notions de voltage et d intensité du courant Les aimants et les électroaimants Le fonctionnement de quelques appareils L'ampoule électrique La DEL Le télégraphe et la sonnerie Le téléphone et le haut-parleur Le moteur et la génératrice La foudre Fascicule XIII Les machines simples Les leviers la réalisation de mobiles divers, la balance à plateau ou à curseur, la balançoire à bascule, le levier pour déplacer des objets lourds, le treuil, les jouets ou jeux faisant appel au centre de gravité (les objets qui «défient» la gravité, les pendules, les balançoires), les jeux de blocs de construction Les poulies les palans de toutes sortes Les rouages d entraînement le mécanisme des boites à musique, des voitures jouets, des mobiles actionnés par ressort et engrenage, la visite d un ancien moulin à vent ou à eau, l horloge, la montre bracelet et le réveille-matin (tous trois : mécaniques seulement), les jeux d engrenages jouet, le vélo Les plans inclinés les courses de voitures ou de billes de différentes grosseurs à partir de plans inclinés, la fabrication de complexes comportant plans inclinés, leviers, etc. 16p Le levier La poulie Les rouages d entraînement ix

10 Le plan incliné Fascicule XIV Sur les conditions d exercice Le matériel utile Instruments de base Matériel consommable de base Objets récupérés L organisation physique de la classe La gestion de la classe Avant tout, établir un climat de confiance et de respect mutuel Éviter l approche mécaniste Exposer fréquemment l élève à de véritables situations de résolution de problèmes Voir à établir un encadrement riche, stimulant et soutenu Privilégier la motivation intrinsèque Privilégier la recherche empirique Privilégier le contact direct des jeunes avec la réalité Procéder différemment selon l âge des jeunes Bien planifier les projets Raffermir sa confiance pour animer sa classe Diversifier l horaire de classe Bien distinguer le lieu et le moment le plus propice à la réalisation des divers travaux Intégrer progressivement différentes matières scolaires Accepter de «manquer» de temps À ne pas oublier lors de la conception d un projet La gestion des apprentissages S interroger régulièrement sur la pertinence des apprentissages visés Ne pas perdre de vue que l important est l apprentissage et non pas l activité ou le produit résultant Ce qui importe avant tout, c est le développement du jeune Bien distinguer l évaluation formative de l évaluation sommative Mettre les enfants à contribution face aux apprentissages escomptés Mettre au point des grilles d observation Transformer la nature des devoirs et leçons à la maison Surveiller et travailler à surmonter les obstacles épistémologiques 13p x

11 Encourager la production de rapports Fascicule XV Si la chose vous intéresse Bibliographie commentée Sur l espace Sur la Terre Sur l atmosphère Sur les plantes Sur les animaux Sur les plantes et animaux Sur des sources de renseignements plurithématiques En guise de conclusion 13p 7p xi