Mission Sciences. Les sciences expérimentales et la technologie au cycle 3

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1 Les sciences expérimentales et la technologie au cycle 3 Mai 2011

2 film : l air (DVD Apprendre les sciences et la technologie à l école)

3 Les programmes de sciences Les sciences expérimentales et les technologies ont pour objectif de comprendre et de décrire le monde réel, celui de la nature et celui construit par l Homme, d agir sur lui, et de maîtriser les changements induits par l activité humaine. 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 pratiqués, par exemple, selon l esprit de la Main à la pâte sont essentiels pour atteindre ces buts ; c est pourquoi les connaissances et les compétences sont acquises dans le cadre d une démarche d investigation qui développe la curiosité, la créativité, l esprit critique et l intérêt pour le progrès scientifique et technique. Familiarisés avec une approche sensible de la nature, 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. En relation avec les enseignements de culture humaniste et d instruction civique, ils apprennent à agir dans cette perspective. Les travaux des élèves font l objet d écrits divers consignés, par exemple, dans un carnet d observations ou un cahier d expériences.

4 Les programmes de sciences Le ciel et la Terre La matière L énergie L unité et la diversité du vivant Le fonctionnement du vivant Les êtres vivants dans leur environnement Les objets techniques

5 Le Socle pour la troisième compétence B) La culture scientifique et technologique 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 pistes 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 des connaissances dans divers domaines scientifiques ; - mobiliser ses connaissances dans des contextes scientifiques différents et dans des activités de la vie courante (par exemple, apprécier l équilibre d un repas) ; - exercer des habiletés manuelles, réaliser certains gestes techniques.

6 Découvrir en lien avec les mathématiques 3 - Grandeurs et mesures Les longueurs, les masses, les volumes Les aires Les angles Le repérage du temps La monnaie La résolution de problèmes La température

7 Découvrir en lien avec les mathématiques 4 - Organisation et gestion de données Les capacités d organisation et de gestion des données se développent par la résolution de problèmes de la vie courante ou tirés d autres enseignements. Il s agit d apprendre progressivement à trier des données, à les classer, à lire ou à produire des tableaux, des graphiques et à les analyser. La proportionnalité est abordée à partir des situations faisant intervenir les notions de pourcentage, d échelle, de conversion, d agrandissement ou de réduction de figures. Pour cela, plusieurs procédures (en particulier celle dite de la règle de trois ) sont utilisées.

8 Pour illustrer ce lien film : la bougie (DVD Apprendre les sciences et la technologie à l école)

9 Feuille de route Quel temps consacré à ce domaine? Quels impératifs pédagogiques à chaque séance?

10 Feuille de route Quel temps consacré à ce domaine? 78 h annuelles...ne pas oublier le travail qui y est fait en français ou en mathématiques. Quels impératifs pédagogiques à chaque séquence? Mise en situation/ Questionnement Mise en place d une investigation/ Observation/ Recherche Conclusion

11 Mise en situation et questionnement Phase 1: Situation de départ Propositions de situations de départ Observation / prélèvement d'informations (sur le terrain -espace naturel ou dédié-, en classe,...) Défi / énigme Question ouverte Phase 2 à faire quand cela est pertinent: Poser le problème avec ses propres outils Phase 3: Analyse et émergence du questionnement scientifique

12 Recherche Propositions de situations de recherche en liaison avec les questions du tableau collectif Observations Expériences / manipulations / modélisations (maquettes) Recherches documentaires Enquêtes / visites

13 Conclusion Phase 1: mutualisation Phase 2: institutionnalisation

14 Pour illustrer film : la respiration sans manipulation

15 La trace La constitution d un outil de suivi est essentielle Des traces dont la forme doit évoluer

16 La trace La forme des écrits en sciences n'est pas à reproduire à l'identique pour chaque séance ou séquence. Elle est à adapter aux objectifs spécifiques d'apprentissage. Plusieurs types d écrits : Des écrits personnels Des écrits de communication Des écrits de référence

17 Les traces écrites en sciences expérimentales et technologie Démarche d apprentissage face à l écrit en sciences Il ne semble pas souhaitable de transposer exactement la démarche du savant chercheur sur la démarche d un élève qui doit suivre un parcours d apprentissage. Le scientifique conduit effectivement des investigations de natures diverses, procède à plusieurs expériences, note les résultats des ces observations puis communique ses travaux pour être validés par la communauté scientifique. A l école, la démarche différera sensiblement car les objectifs sont essentiellement liés à des apprentissages. L élève doit acquérir des savoirs dans les domaines des sciences et de la maîtrise de la langue. Par conséquent, il semble nécessaire d envisager trois types d écrits différents à l école.

18 3-Des écrits aux statuts différents et nettement identifiables : Des écrits personnels (principe du cahier d essais: ne fait pas l objet de corrections, droit à l erreur, essais successifs): L orthographe n est par conséquent, pas prise en compte. Les écrits peuvent être scientifiquement faux. Contenus : conceptions initiales, hypothèses et recherches personnelles ou collectives non validées, comptes rendus personnels, notes, Supports : dessins, croquis, schémas relationnels, collages, photos, mots, phrases, textes, fiches préformées, On pose ici l'idée de la conservation des essais et de leurs traces par un cahier d'essais dédié aux sciences ou un découpage du cahier de sciences ou bien encore l'utilisation de feuilles libres archivées par la suite.

19 Des écrits de communication: (principe du cahier du jour: exigence de présentation, correction orthographique, contrôle) ; Exigence de présentation et de correction syntaxique et orthographique (par l élève ou tout au moins par le maître). Contenus: mise en forme de traces écrites à conserver pour mémoire, destinées à être vues par d autres, par le maître, évaluations, exercices, travaux de groupes, documents exploités, Supports : dessins, schémas, tableaux, mots, phrases, textes, comptes rendus, documents photocopiés,

20 Des écrits références: (principe du cahier de leçon: savoirs à retenir, exemples, ) ; Exactitude scientifique et langagière Contenus : présentation du savoir construit et de la démarche le justifiant, méthodologie, maîtrise de la langue,. Supports : schémas réalisés avec soin, légendes, textes de synthèse copiés par les élèves ou reproduits par le maître, documentaires, photos, fiches, reproduction de synthèses tirées de manuels, Ceci est clairement mis en valeur dans le cahier de sciences par une présentation particulière. Préconisation classeur avec dans chaque partie une feuille de connaissances, les essais, et les écrits de communication

21 Une intention à garder à l esprit Guetter, saisir, poser les questions : il est intéressant de garder une séance par séquence pour aborder une question qui aurait émergé lors des séances précédentes. Si ce dispositif n est pas très confortable sur le plan de la préparation elle présente un intérêt pour mettre en évidence l intention pédagogique qui traverse les sciences.

22 Du lien entre les différents moments Les grilles de référence LPC permettent de faire un lien intéressant entre l enseignement dans le cadre des programmes et la validation des acquis. Il en découle une programmation possible sur les trois années du cycle 3 que le groupe départemental sciences propose.

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