Découvrir le monde du vivant à l école. Découvrir le vivant -Janvier B.PRIOUL

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1 Découvrir le monde du vivant à l école Découvrir le vivant -Janvier B.PRIOUL

2 Faire des sciences à l école en se questionnant et se confrontant au réel en mettant en œuvre une démarche d investigation en ayant un regard critique en travaillant la maîtrise de la langue orale et écrite en se sensibilisant au concept de développement durable Tout cela dans le cadre des programmes de l école primaire

3 Le monde vivant dans les programmes de découverte du monde et de sciences La démarche d investigation Le concept de vivant Mise en œuvre de la démarche d investigation à partir d exemples dans les domaines suivants Le corps humain Le monde végétal Le monde animal La découverte du milieu

4 Programmes BO n 3 18 juin 2008 maternelle A l école maternelle, l enfant découvre le monde proche. Il observe, il pose des questions et progresse dans la formulation de ses interrogations vers plus de rationalité. Il apprend à adopter un autre point de vue que le sien propre et sa confrontation avec la pensée logique lui donne le goût du raisonnement. Il devient capable de compter, de classer, d ordonner et de décrire, grâce au langage et à des formes variées de représentation (dessins, schémas). Il commence à comprendre ce qui distingue le vivant du non-vivant (matièreobjets)

5 Programmes BO n 3 18 juin 2008 maternelle Découvrir le vivant Observer les manifestations de la vie animale et végétale et découvrir le cycle de la vie. Découvrir les parties du corps et les cinq sens. Hygiène et santé (nutrition, hygiène du corps) Se sensibiliser aux problèmes de l environnement. Apprendre à respecter la vie.

6 Programmes BO n 3 18 juin 2008 Cycle 2 BO n 1 du 5 janvier 2012 Au CP et CE1, les élèves ont un accès plus aisé aux savoirs grâce à leurs compétences en lecture et en mathématiques. Ils acquièrent des connaissances sur le monde et maîtrisent le vocabulaire spécifique correspondant. Ils dépassent leurs représentations initiales en observant et en manipulant. Une courte trace écrite pouvant inclure des croquis légendés est indispensable pour permettre aux élèves de mémoriser les connaissances et le vocabulaire associés Découvrir le monde du vivant Les élèves repèrent les caractéristiques du vivant: naissance, croissance et reproduction; nutrition et régimes alimentaires des animaux. Ils apprennent quelques règles d hygiène et de sécurité personnelles et collectives. Ils comprennent les interactions entre les êtres vivants et leur environnement et ils apprennent à respecter l environnement.

7 Programmes BO n 3 18 juin 2008 Cycle 3 BO n 1 du 5 janvier 2012 Sciences expérimentales et technologie (78h) Leur étude contribue à faire saisir aux élèves la distinction entre faits et hypothèses vérifiables d une part, opinions et croyances d autre part. Observation, questionnement, expérimentation et argumentation sont indispensables pour atteindre ces buts: c est pourquoi les connaissances et les compétences sont acquises dans le cadre d une démarche d investigation. Les élèves apprennent à être responsables face à l environnement, au monde vivant, à la santé. Ils comprennent que le développement durable correspond aux besoins des générations actuelles et futures. Les travaux des élèves font l objet d écrits divers consignés dans le cahier de sciences où sera repris le vocabulaire spécifique

8 Programmes BO n 3 18 juin 2008 Cycle 3 BO n 1 du 5 janvier 2012 Sciences expérimentales et technologie 8 domaines Le ciel et la terre - La matière L énergie L unité et la diversité du vivant Le fonctionnement du corps humain et la santé Les êtres vivants dans leur environnement - Les objets techniques Environnement et développement durable Compétence 3 (Second palier fin de cycle 3) L élève est capable de - pratiquer une démarche d investigation: savoir observer, questionner - manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter - mettre à l essai plusieurs types de solutions - exprimer et exploiter les résultats d une mesure ou d une recherche en utilisant un vocabulaire scientifique à l écrit et à l oral - maîtriser ses connaissances dans divers domaines scientifiques - mobiliser ses connaissances dans des contextes scientifiques différents et dans des activités de la vie courante - exercer des habiletés manuelles, réaliser certains gestes techniques.

9 En se référant aux compétences du socle commun

10 Pilier 1. Maîtrise de la langue française Pilier 2. La pratique d'une langue vivante étrangère Pilier 7 : L'autonomie et l'initiative Du projet de classe au projet de l élève Pilier 3. Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique Pilier 4. La maîtrise des techniques usuelles de l'information et de la communication Pilier n 6 : Les compétences sociales et civiques Pilier n 5 : La culture humaniste

11 En mettant en œuvre une démarche d investigation

12 Faire émerger des conceptions Pourquoi? Si on ne les prend pas en compte, elles persistent et renforcent le modèle que l on a. On fait avec pour aller contre. Comment? En observant, en écoutant les élèves: affirmations, hypothèses, questionnements,explications, modes de raisonnement, jugements, attitudes, agressivité...

13 Résoudre des situations problèmes On va ainsi surmonter des obstacles et créer des ruptures Analyser les contenus et les démarches Dans ce qui est important, qu est-ce qui est essentiel. Définir clairement les niveaux d exigence et les niveaux de formulation

14 Situation de départ qui focalise la curiosité des élèves Question des élèves et expression des conceptions premières Confrontation des conceptions premières et sélection d une situation problème se prêtant à une démarche d investigation et débouchant sur la construction de savoir-faire, de connaissances et de repères culturels prévus par les programmes Démarche d investigation Expérimentation directe conçue et réalisée par les élèves Réalisation matérielle (recherche d une solution technique) Observation directe ou assistée par un instrument avec ou sans mesure Recherche sur documents Enquêtes et visites Synthèse : confrontation des résultats, formulation d une connaissance provisoire propre à la classe Confrontation au savoir établi dans la perspective de la généralisation d une connaissance Evaluation ( connaissance et démarche)

15 Des situations déclenchantes Dans les échanges quotidiens Dans les situations vécues dans la classe Dans la mise en place d un projet A partir de lectures d albums et de contes En utilisant des «coins spécialisés»

16 Construire le concept de vivant

17 Les représentations des enfants sur le vivant sont variées et confuses. Le concept reste à construire tout au long de l école primaire en mettant en œuvre un travail sur le monde réel. Sont-ils vivants et pourquoi? Un chien la Lune un nuage un arbre un microbe une fleur un caillou le Soleil un ours en peluche un cheveu un arbre en hiver la machine à laver

18 Comment définir un être vivant? Tous les êtres vivants sont constitués de cellules. Ils sont caractérisés par une structure qui a la capacité de reproduire leur organisation. Les êtres vivants construisent de la matière vivante. Les êtres vivants transforment de l énergie pour construire cette matière vivante. Le vivant provient du vivant Tout être vivant s inscrit dans l espace et sur la flèche du temps: il est caractérisé par son âge et par sa place dans l histoire de l univers. La vie ne se maintient que dans certaines conditions du milieu extérieur. Les fonctions du vivant (nutrition, relation, reproduction) permettent le maintien et l évolution de l espèce. D après «comprendre le vivant coordonné par J.GUICHARD et J.DEUFF- Hachette-»

19 Des activités d investigation pour mieux comprendre le monde vivant Donc : - pour le caractériser (les êtres vivants naissent, se nourrissent, grandissent, se reproduisent, meurent) - pour expliciter les fonctions du vivant (les êtres vivants se nourrissent, se reproduisent, perçoivent des informations sur leur environnement ) - pour approcher son unité et sa diversité (espèce, biodiversité ) - pour comprendre les interactions entre les êtres vivants et leur environnement (milieux, relations alimentaires )

20 Le fonctionnement du corps humain et la santé

21 J imagine mon squelette Cycle 1-2 GS Relever les conceptions des élèves

22 J imagine mon squelette (conceptions) Cycle 1-2 GS Confrontation Emergence d une situation problème Investigations

23 Synthèse, mise en place d une connaissance Notre squelette Cinq mois plus tard

24 Je représente mon squelette cycle 3 CM1 Relevés de conceptions

25 La circulation sanguine dans le corps humain et son fonctionnement (cycle 3)

26 La circulation sanguine (synthèse n 1) Nous avons essayé de dessiner ce que représentait pour nous la circulation sanguine. Voici trois représentations. Réaliser une synthèse, ouvrir vers un questionnement Sur l ensemble de nos dessins, nous voyons le cœur qui semble avoir un rôle important. Nous constatons que la majorité d entre nous a dessiné des vaisseaux sanguins dans tout le corps, certains ont nommé ces vaisseaux : veines, artères, capillaires. Quelques-uns ont fait figurer des organes comme les poumons (nous savons qu il y a des échanges importants grâce au sang au niveau des alvéoles pulmonaires, voir respiration), le cerveau, les reins, l estomac En faisant des recherches dans des ouvrages documentaires, nous pourrons répondre plus précisément aux questions suivantes : Où trouve-t-on le sang dans notre corps? Quelle quantité de sang y a-t-il? Comment le sang circule-t-il dans notre corps? Pourquoi dit-on circulation sanguine? A quoi sert le sang? Pourquoi lors d un effort notre cœur bat-il plus vite? De quoi est composé le sang?

27 Le trajet de l air dans notre corps cycle 3 CM Relevé de conceptions

28 L air expiré «est-il le même» que l air inspiré? cycle 3 CM Se confronter à une situation problème Expérimenter

29 Expérimenter pour mettre en évidence GS

30 Le monde végétal

31 De la graine à la plante. puis au jardin Se questionner, Qu est-ce qu une graine? Trier Semer Observer, Mesurer

32 Différentes graines Observer Représenter Décrire

33 Etudier les conditions de germination Expérimenter Identifier et isoler différents paramètres Observer

34 Suivre la croissance de la plante Réaliser des graphiques Exposition Présenter ses travaux, communiquer

35 Conditions nécessaires pour qu un gland germe Expérimenter, observer

36 D autres façons d obtenir de nouvelle plantes: Le bouturage Expérimenter - Observer

37 Le jardin Un monde vivant Mettre en place un projet

38 Le jardin de poche A privilégier si on n a pas trop d espace La réalisation Conception, plan, utilisation d outils, fiche de fabrication

39 Le jardin de poche Remplissage Recherche du volume nécessaire Origine de la terre Délimitation des carrés -

40 Le jardin de poche Repiquage et semis

41 Le jardin de poche Prendre des notes - suivre le développement des plantes

42 Le jardin de poche Premières fleurs et fruits Prendre des notes suivre le développement des plantes

43 Le jardin de poche Les récoltes

44 Le jardin de poche A la rentrée. Nettoyage et plantation de bulbes pour former une mosaïque

45 Les bulbes Observer Décrire Emettre des hypothèses

46 Le jardin de poche De décembre à mai

47 Une tomate, ronde et rouge?

48 Des livres, Des expositions Communiquer

49 Le monde animal

50 Une abeille Cycle 1-2 GS Relever des conceptions

51 Une abeille Cycle 1-2 GS Réaliser une synthèse après investigations

52 Utiliser des instruments d observation

53 Premiers dessins d observation Cycle 1 PS Garder des traces des observations

54 Premiers dessins d observation Cycle 1 PS

55 Premiers dessins d observation Cycle 1-2 GS

56 Premiers dessins d observation Cycle 1-2 GS

57 Dessins d observation assistée GS

58 Dessins d observation assistée Cycle3 CM

59 Dessins d observation assistée Cycle 3 CM

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61 Quelles sont les préférences des petits animaux du sol? Cycle 3 CM Se confronter à une situation problème Emettre des hypothèses Expérimenter

62 Des élevages pour aider à construire le concept de vivant. Des élevages faciles à réaliser permettant de s appuyer sur une démarche d investigation: Les ténébrions, les phasmes, les grillons, les papillons, les escargots, les vers de terre, les cloportes

63 Des élevages pour aider à construire le concept de vivant. Observer de manière linéaire, de manière cyclique.

64 Emettre des hypothèses - Expérimenter

65 Observer le cycle de vie du papillon, synthétiser les observations

66 Observer, décrire, mobiliser ses connaissances, émettre des hypothèses

67 Ecrire pour mettre en place les connaissances Légender des dessins d observation

68 Observer, représenter, suivre la croissance (graphiques)

69 Article de journal - communiquer, utiliser un écrit spécifique

70 Des livres pour présenter les recherches Communiquer

71 Etablir une classification des animaux Pour rendre intelligible l immense diversité du vivant Pour approcher le concept d évolution La classification des êtres vivants reflète l évolution des êtres vivants

72 QUI RESSEMBLE LE PLUS A QUI? Identifier les attributs, utiliser un vocabulaire précis

73 Regrouper en fonction des attributs partagés

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75 A partir des observations (attributs partagés), présenter la classification sous forme d ensembles emboîtés YEUX - BOUCHE Corps mou composé d anneaux : VERS lombric Corps mou tentacules : MOLLUSQUES Escargots - limace Squelette externe Chélicères Corps en deux parties 8 pattes ARACHNIDES araignées 1 paire d antennes 6 pattes Corps en trois parties INSECTES Fourmi mouche grillon carabe papillon 2 paires d antennes (une non visible) (14 pattes) CRUSTACES Cloporte Très nombreuses pattes MYRIAPODES Lithobie - Gloméris

76 Squelette externe pattes articulées 6 pattes 1 paire d antennes libellule Yeux Bouche 2 paires d antennes écrevisse Vertèbres, squelette interne Nageoires rayonnées Poils mamelles gardon rat musqué 4 membres Présenter sous forme d arbre 2 fenêtres en arrière de l orbite Mobilité de l os carré Gésier plumes lézard foulque

77 Découvrir le milieu Se sensibiliser au concept de biodiversité Diversité des écosystèmes, diversité spécifique, diversité génétique

78 Sur le terrain, découvrir, observer.

79 Sur le terrain, découvrir, observer. Prendre des notes sur son carnet de terrain Se questionner

80 Se questionner Sur le terrain, prélever des indices, relever des empreintes

81 Photos ONF Travailler avec un partenaire, avoir recours à un spécialiste

82 En salle, observer, utiliser des instruments, garder des traces écrites, échanger, se documenter, se mettre d accord

83 Garder des traces dans son cahier de sciences

84 S interroger, observer, décrire, utiliser un vocabulaire précis, se documenter

85 Pelouse de la cour de l école, arbre de la cour, cour de l école Des espaces à observer Carré délimité de sol, souche, arbres de la forêt, forêt Pot de fleurs, jardin potager Jardin d agrément, parc Mare, étang, rivière

86 Restituer les observations lors des regroupements, maîtrise de la langue, acquisition de lexique

87 Présenter ses recherches

88 Présenter ses recherches

89 Présenter ses recherches, travailler ensemble

90 Communiquer Un livre documentaire (CM)

91 Des expositions Communiquer, produire collectivement après la construction des connaissances

92 Au travers d expositions

93 Faire le lien avec l EDD Connaître Comprendre Faire des choix Agir Faire le lien, mettre en relation

94 «Nous avons décidé de faire quelque chose qui pourrait rester dans notre école. Nous nous sommes mis d accord sur une mosaïque en plâtre avec des incrustations de pierre, branches et d autres choses que nous trouverions dans la nature.» Connaître et Comprendre «Nous avons très vite trouvé le message : protéger les tritons, c est protéger notre planète et c est aussi nous protéger pour longtemps» AGIR

95 Utiliser le cahier de sciences tout au long de la démarche Des traces Des notes Des schémas Des dessins Des graphiques Des tableaux Des textes descriptifs Des textes explicatifs

96 ECRIRE EN SCIENCES Pour objectiver, mettre à distance Utiliser un système de référents lisible par d autres Pour clarifier les savoirs Introduire d autres usages de l écrit que le texte narratif

97 Des écrits pour soi Ce sont les premières notes destinées à conserver des traces de l activité empirique (OBSERVATIONS EXPERIMENTATIONS) ou de l activité intellectuelle (IDEES EXPLICATIONS MODELES) On encourage ainsi l écrit provisoire, le travail au brouillon

98 L écrit, une mémoire de papier : L écrit rend possible les retours en arrière, les mises en relation. Ainsi, on met en évidence la non-linéarité des apprentissages. L écrit en sciences ne se limite pas : A un résumé ( stade final de conservation ou de mémorisation), ou à l utilisation d écrits type bled des sciences. Des dérives à éviter : Considérer la production d écrit comme une fin - Normaliser de façon systématique les écrits - Multiplier les exigences Un obstacle à surmonter : Passer de l oral à l écrit.

99 Le cahier de sciences Une page de présentation Une information à destination des familles Un sommaire à compléter au fur et à mesure Une page titre pour chaque thème abordé Les écrits individuels ou de groupes(conceptions, recherches, expériences, dessins d observation ) Les synthèses élaborées collectivement (différenciées par la couleur par exemple) Des synthèses au statut de documentaire scientifique (les connaissances mises en place) Un lexique

100 Les questions d approximation scientifique et de maîtrise de la langue C est une démarche de recherche, d où forcément un tâtonnement et des approximations dans les premières phases. De même, les écrits provisoires ne répondent pas aux mêmes exigences orthographiques et d écriture que les écrits validés de synthèse. Néanmoins l entraînement et les habitudes prises permettent de concourir à une meilleure maîtrise de la langue. Les écrits provisoires ont un intérêt si l on peut y revenir, il convient donc qu ils conservent des critères de lisibilité.

101 Niveaux de formulation et niveau d exigence Le niveau d exigence C est ce que l on se propose de faire acquérir à l élève en fin de séquence. Il nécessite l analyse du savoir enseigné et la prise en compte des structures cognitives des élèves. Le niveau de formulation C est, à un moment donné, l énoncé produit par un/des élève(s) au cours des apprentissages scientifiques ou au terme d activités de structuration. Ces formulations varient au cours des diverses situations d apprentissage et selon les différents niveaux de la scolarité. Elles sont étroitement liées aux possibilités cognitives des élèves et évoluent vers la généralisation et l abstraction. Les expressions ainsi employées sont scientifiquement acceptables selon le niveau donné. (hiérarchisation, emboîtement d énoncés).

102 Niveaux de formulation et niveaux d exigence Quelques exemples de niveaux d exigence pour les 3 cycles dans le domaine de la découverte du milieu (LA MARE) Cycle 1 La mare est un milieu où l élément principal est l eau. On y rencontre des animaux et des végétaux particuliers. Ils y vivent, y trouvent leur nourriture et s y reproduisent. Cycle 2 Le milieu de la mare se caractérise par la complémentarité d éléments non-vivants ( eau, humidité, lumière, chaleur, nature du sol ) et d éléments vivants ( végétaux et animaux). Les êtres vivants se caractérisent par leurs fonctions, ils naissent, grandissent, meurent ; ils se nourrissent ; ils se reproduisent. Les végétaux que l on y observe sont très variés ( arbres, arbustes, plantes herbacées, plantes aquatiques) mais adaptés au milieu aquatique. Les animaux sont eux aussi adaptés au milieu aquatique et présentent également une certaine diversité. On peut les classer en fonction de quelques critères morphologiques.

103 Cycle 3 La mare est un milieu où l on rencontre : Des éléments non-vivants ( nature du sol, eau, lumière, chaleur.) Des êtres vivants qui se caractérisent par des fonctions particulièrement adaptées au milieu aquatique ( nutrition, respiration, locomotion, croissance, reproduction). En fonction de la zone et selon la présence d eau, on trouve des végétaux différents. Presque toutes les classes d animaux y sont représentées. Des relations étroites existent entre tous les êtres vivants de ce milieu. Ce sont des relations alimentaires. On peut ainsi observer diverses chaînes alimentaires permettant entre autre au milieu de se maintenir en équilibre. Ce milieu est fragile et sensible à toute pollution qui entraînerait un déséquilibre.

104 Bibliographie Comprendre le vivant Sous la direction de Jack Guichard et Jeannine Deuff Éditions Hachette éducation Observer pour comprendre les sciences de la vie et de la Terre Jack Guichard Éditions Hachette éducation

105 Bibliographie La découverte du monde vivant, de la maternelle au CM2 R.Tavernier Éditions Bordas Enseigner la biologie et la géologie à l école élémentaire R.Tavernier Éditions Bordas

106 Bibliographie Outils pour les cycles A la découverte du monde vivant cycle 1 Les manifestations de la vie cycle 2 Cycle 3 CRDP Nord Pas de Calais

107 Bibliographie Comprendre et enseigner la classification du vivant Sous la direction de Guillaume Lecointre Éditions Belin Classer les animaux au quotidien Bruno Chanet François Lusignan CRDP Rennes