Collège de Sancerre. Fil conducteur : la journée d'un élève de 6e

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1 Collège de Sancerre Fil conducteur : la journée d'un élève de 6e Partie 1 Mathieu découvre son environnement S.V.T. Physique-Chimie Technologie De quoi votre environnement est-il constitué? Activité 1 : Faire une liste de tous les éléments de l'environnement visibles depuis la fenêtre de votre chambre. Activité 2 : Entourer en rouge ce qui fait partie du vivant, en bleu ce qui est minéral et en noir ce qui est réalisé par l'homme. Activité 3 : S'informer à partir de documents pour définir ce qui est vivant. Retour à l'activité 2 Activité 4 : Réaliser un tableau pour ranger les éléments dans les 3 catégories. Fiche d'aide : Comment réaliser un tableau? Activité 5 : Utilisation d'un jeu de cartes. Objets naturels et objets techniques. La fonction d'usage de l'objet technique. Activité 6 : Les matériaux et leurs propriétés. Faire un choix lors de la conception d'un objet technique. Fiche d'aide : mesure de masse Fiche d'aide : connaître le volume d'un objet On distingue dans notre environnement : - des composantes minérales ; - divers organismes vivants et leurs restes ; - des manifestations de l activité humaine. Observer, recenser et organiser des informations afin d identifier ce qui est animal, végétal, minéral ou construit par l Homme. Construire un tableau Matériaux conducteurs/isolants Programmes Connaissances Capacités L analyse du fonctionnement d un objet technique Besoin. Fonction. Distinguer en le justifiant objet et objet technique. Mettre en relation besoin et objet technique. Énoncer la fonction d usage d un objet technique. Matériaux usuels : métalliques, organiques, céramiques. Caractéristiques physiques des matériaux : densité, rigidité, résistance,conductibilité électrique, aptitude à la coupe Mettre en évidence à l aide d un protocole expérimental quelques propriétés de matériaux. Contraintes environnementales. Identifier l impact de l emploi de certains matériaux sur

2 Partie 2 Panne de réveil ce matin Mathieu s'aperçoit que son radio-réveil n'a pas sonné. Il n'y a plus d'électricité à la maison. Mathieu décide de trouver un moyen pour produire lui-même l'électricité dont il a besoin. Activité 1 : recherches. Comment peut-on produire de l'électricité? Quels sont les moyens que Mathieu peut utiliser? Activité 2 : concevoir un objet technique qui produit de l'électricité. 1. Faire le choix de l'énergie utilisée 2. Savoir de quels matériaux on dispose 3. Faire des schémas de l'objet à réaliser (des schémas de réflexion au schéma final) Activité 3 : réalisation de l'objet technique. Utiliser les outils et les matériaux pour réaliser l'objet / maquette Visite au moulin de l'île : de l'énergie hydraulique à l'énergie mécanique. l environnement dans les différentes étapes de la vie de l objet. Nature de l énergie de fonctionnement : mécanique, électrique, thermique, musculaire, hydraulique. Indiquer la nature des énergies utilisées pour le fonctionnement de l objet technique. Éléments de stockage (pile chimique, accumulateur, réserve naturelle ) de distribution (mécanismes, fils conducteurs électriques, tuyaux, canalisations) et de transformation (moteur, vérin) de l énergie. Identifier les éléments de stockage, de distribution, et de transformation de l énergie. Représenter la circulation de l énergie dans un objet technique par un croquis. Mode de représentation : croquis, vues 2D, perspective, modèle numérique 3D. Décrire graphiquement à l aide de croquis à main levée ou de schémas le fonctionnement observé des éléments constituant une fonction technique. Modes de représentation (images, projections, cotes, symboles). Formes permises par les procédés de fabrication (usinage, découpage, formage). Procédés d assemblage : soudage, rivetage, collage,

3 emboîtement, vissage. Partie 3 Mathieu prend son petit-déjeuner S.V.T. Physique-Chimie Technologie Mathieu boit un bol de chocolat chaud et mange deux tartines de pain avec de la confiture. Il connaît le lait en bouteille que ses parents achètent au supermarché et qu'ils stockent dans le réfrigérateur. Il connaît la farine que son père utilise pour faire le pain tous les deux jours. Il sait aussi que la farine est produite à partir du blé. Comment obtient-on ces matières premières? Activité de recherche : classe divisée en 2 groupes. Recherches documentaires. Réalisation d'un panneau réponse. Présentation des résultats : les groupes présentent leurs recherches et sont interrogés par les autres groupes. Activité placée en fonction des besoins : surface et longueur (conversions) en raison des surfaces en ha évoquées dans les documents Visite d'une ferme : préparation de l'enquête, répartition des questions, réalisation d'un reportage photo. Réalisation d'un diaporama. B2i La charte informatique au collège. Le réseau et les ordinateurs du collège L Homme élève des animaux et cultive des végétaux pour se procurer des aliments qui répondent à ses besoins (matières grasses, sucres rapides, sucres lents, protéines). Élevage ou culture nécessite une gestion rationnelle. Des améliorations quantitatives et/ou qualitatives de la production sont obtenues en agissant sur la reproduction, les conditions d élevage ou de culture, les apports nutritifs. Observer, recenser et organiser des informations pour comprendre l intérêt d un élevage ou d une culture. Exprimer à l écrit ou à l oral les résultats d une recherche sur les conditions physico-chimiques de la pratique, les apports nutritifs à prévoir, les techniques d élevage et de culture. Développement durable, santé, sécurité La physique-chimie rejoint les sciences de la vie et de la Terre [...] au travers [ ] des conversions. La communication et la gestion de l information : Serveurs. Postes de travail. Périphériques. Réseau informatique Acquisition et restitution des données. Stockage des données, arborescence. Mémoire. Unité de stockage. Consultation de documents numériques. Création et transmission de documents numériques. Identifier les principaux composants matériels et logiciels d un environnement informatique. Entrer des informations : clavier, appareil photo. les classer, les identifier, les stocker, les retrouver dans une arborescence Distinguer le rôle des différents types de mémoire. Didapage interactif Composer, présenter un document numérique diaporama. Partie 4 Pas de pain ce matin S.V.T. Physique-Chimie Technologie Hier soir, le papa de Mathieu a préparé de la pâte à pain. En voulant la mettre au four ce matin, il s'aperçoit que le pâton n'a pas levé. Mathieu n'aura donc pas de pain frais pour son petitdéjeuner. Que s'est-il passé? Activité 1: Émettre des hypothèses. Documents fournis : la recette du pain, fiche d'aide : qu'est-ce qu'une hypothèse? Mise en commun Certains aliments proviennent d une transformation contrôlée par l Homme. Le pain est issu de la transformation d une matière première végétale, la farine de blé. Formuler des hypothèses Participer à la conception d un

4 Activité 2 : Concevoir une expérience. Faire le schéma de l'expérience proposée. Documents fournis : Fiche d'aide : concevoir une expérience (importance de l'expérience témoin) ; fiche d'aide : comment schématiser une expérience Activité 3 : Réaliser les expériences. protocole pour éprouver ces hypothèses et le mettre en œuvre dans le cadre d une démarche expérimentale. Faire des schémas en respectant des conventions. Mettre en œuvre un protocole pour réaliser une transformation biologique, une fermentation alimentaire. Activité 4 : rédiger un compte-rendu : résultats des expériences, explications des résultats, validation ou non des hypothèses. Devant les difficultés des élèves deux activités peuvent être proposées : activités volume et masse. - Rechercher une expérience permettant de connaître le volume d'un solide. - Déterminer la masse d'un litre d'eau Masse et volume. La masse de l L d eau liquide est voisine de l kg dans les conditions usuelles de notre environnement. 1 L = 1 dm3 ; 1 ml = 1 cm3. Associer les unités aux grandeurs correspondantes. Lire des mesures de masse et de volume. Choisir les conditions de mesures optimales (éprouvette graduée, balance électronique). Maîtriser les correspondances simples entre ces unités. Partie 5 La classe d'eist, des objets techniques bien utiles S.V.T. Physique-Chimie Technologie Problème 1 Mathieu n'a pas eu de pain ce matin car son papa a oublié les levures dans la recette. Mathieu veut savoir ce que sont les levures. Il demande donc à son professeur d'eist s'il peut utiliser le matériel présent dans la salle. Activité 1: Observer des levures. Choisir le matériel adapté. Observer et réaliser un dessin d'observation. Documents fournis : - fiches d'aide : Utiliser un microscope, utiliser une loupe L Homme maîtrise l utilisation des micro-organismes à l origine de cette transformation. Effectuer un geste technique en observant au microscope des micro- organismes utilisés dans une transformation biologique. Test de reconnaissance du dioxyde de carbone par l eau de Informations et caractéristiques techniques. Distinguer, dans une notice, les informations qui relèvent de la mise en service d un produit, de son utilisation, de son entretien, ainsi que les règles de sécurité à observer.

5 binoculaire, réaliser une préparation microscopique, faire un dessin d'observation. - document décrivant des levures. Problème 2 Mathieu a vu que les levures font lever la pâte en formant des bulles. Que rejettent les levures pour former les bulles? chaux. Mettre en œuvre un protocole pour récupérer un gaz par déplacement d eau. Réaliser le test, le schématiser. Décrire une observation, une situation par une phrase correcte (expression, vocabulaire, sens). Activité 2 : Mettre au point un protocole expérimental pour déterminer la nature du gaz produit par les levures. Document fourni : rôle des réactifs. Problème 3 Pour observer des levures, Mathieu a dû utiliser un microscope. Il veut savoir comment il fonctionne. Activité 1 : Principe général de fonctionnement Activité 2 : Fonction d'usage fonctions techniques Compléter un tableau en associant à chaque partie du microscope sa fonction technique. Activité 3 : Fonctions techniques solutions techniques 3 microscopes différents à disposition. Activité 4 : Savoir rédiger un bilan Activité 5: Comment le microscope peut-il grossir l'objet observé. A disposition : des lentilles, une fiche technique «les lentilles», un objectif de microscope. Activité 6: Comment rendre l'image nette? Mouvement de la platine lorsqu'on tourne la vis macrométrique. Mouvement de la vis macrométrique. Identifier le système mécanique utilisé comme solution technique. Matériel : - maquettes crémaillère, engrenage, bielle-manivelle - microscope - animations Décrire le principe général de fonctionnement d'un objet technique. Identifier les principaux éléments qui constituent l'objet technique. Dresser la liste des fonctions techniques qui participent à la fonction d'usage. Identifier des solutions techniques qui assurent une fonction technique. Indiquer la nature des énergies utilisées pour le fonctionnement de l'objet technique. Consultation de documents numériques. Ouvrir et consulter des documents existants, extraire les informations utiles

6 Nature de l'énergie de fonctionnement : électrique, musculaire, mécanique. Retrouver une ou plusieurs informations à partir d'adresses URL données. Partie 6. Visite chez l'infirmière du collège S.V.T. Physique-Chimie Technologie Ce matin, Mathieu a rendez-vous à 11h avec Mme l infirmière du collège. Elle lui a demandé d apporter son carnet de santé. Elle constate que malheureusement, le médecin n a pas tracé sa courbe de croissance et décide de téléphoner à sa maman. Celle-ci la rassure en lui fournissant, par , un tableau dans lequel elle a noté tous les ans, à sa date anniversaire, la taille et la masse de son fils. L infirmière demande donc à Mathieu de compléter les graphiques de son carnet. Activité 1: compléter un graphique. Documents fournis : le graphique vierge du carnet de santé et le mail de la maman de Mathieu avec le tableau des données. Savoir lire un graphique. Émettre des hypothèses concernant l'origine de la matière produite par Mathieu. Construction d'un schéma fonctionnel. Mathieu décide de suivre la croissance de plants de blé pour savoir si les végétaux produisent aussi de la matière. Comment devra-t-il s y prendre? Activité 2 : Concevoir le protocole expérimental. Faire la liste du matériel nécessaire. Réaliser l'expérience. Préparer un tableau de relevé des mesures. Construire le graphique de l évolution de la taille des plans de blé en fonction du temps. Utiliser un tableur. Conclusion. Construction d'un schéma fonctionnel par les élèves. Documents nouveaux fournis : fiche d'aide «construire un graphique à l'aide d'un tableur» Tous les organismes vivants sont des producteurs. Tout organisme vivant produit sa propre matière à partir de celle qu il prélève dans le milieu. Formuler l hypothèse d une relation de cause à effet entre la production de matière et le prélèvement de matière dans le milieu. Mesurer pour suivre les évolutions de taille et de masse. Construire un tableau ou un graphique pour présenter les résultats des mesures. Exploiter des résultats de croissance d un être vivant en fonction des ressources du milieu de vie. Construire un graphique en respectant les consignes contrôler, exploiter les résultats Composer, présenter un document numérique. Stockage des données Distinguer le rôle des différents types de mémoire.

7 Partie 7. C'est l'heure de la cantine S.V.T. Physique-Chimie Technologie Problème 1 La sonnerie retentit. Mathieu se rend à la cantine avec sa classe. Sur son plateau, il place, comme tous les jours, une entrée, un plat, un fromage et un dessert. Dimitri lui dit : «ce midi, nous sommes zoophages». Emma lui répond : «pas du tout, nous sommes omnivores». Aide Mathieu à résoudre ce conflit. Activité 1 : Rédiger un texte pour expliquer votre point de vue.. Concevoir un schéma bilan des besoins de Mathieu. Documents à disposition : le menu du jour, les besoins nutritifs d'animaux : les régimes alimentaires, les constituants alimentaires nécessaires pour un élève de 6e, les familles d'aliments et leurs rôles. Problème 2 Emma demande à Mathieu si les végétaux se nourrissent aussi. Ils décident de faire des expériences pour savoir de quoi les végétaux ont besoin. Activité 2 : Émettre des hypothèses, concevoir des expériences, réaliser les expériences, faire les schémas. Observer les résultats à la séance suivante. Réaliser un tableau des résultats et conclure. Réaliser un schéma bilan des besoins des végétaux. Fiches d'aide habituelles à disposition (émettre des hypothèses, concevoir des expériences, faire un schéma d'expérience) Problème 3 Mathieu veut aller plus loin et savoir de quoi les aliments sont constitués. Activité 3 : Réaliser des tests d'identification en suivant des protocoles expérimentaux. Matériel à disposition : des aliments du menu de Mathieu, eau iodée, liqueur de Fehling, papier filtre, sulfate de cuivre anhydre, hydroxyde de sodium et solution de sulfate de cuivre Tous les autres organismes vivants se nourrissent toujours de matière minérale et de matière provenant d autres organismes vivants. Observer des indices afin d identifier le régime alimentaire d un animal. Les végétaux chlorophylliens n ont besoin pour se nourrir que de matière minérale, à condition de recevoir de la lumière. Suivre un protocole pour mettre en évidence les besoins nutritifs d un végétal chlorophyllien. Les aliments produits sont issus de la transformation d une matière première animale ou végétale et répondent aux besoins en aliments de l Homme (matières grasses, sucres rapides, sucres lents, protéines). Au niveau microscopique, les organismes vivants sont constitués de cellules. La cellule est l'unité d organisation des êtres vivants. Certains organismes vivants sont constitués d une seule cellule, L'eau est omniprésente dans notre environnement, notamment dans les boissons et les organismes vivants Suivre un protocole donné pour mettre en évidence la présence d'eau dans différentes substances test de reconnaissance de l'eau par le sulfate de cuivre anhydre Valider ou invalider une hypothèse

8 Activité 4 : Réalisation d'une préparation microscopique d'épiderme d'oignon. Réaliser un dessin d'observation d'une cellule. d autres sont formés d un nombre souvent très important de cellules. La cellule possède un noyau, une membrane, du cytoplasme. travail sur la sécurité Effectuer un geste technique en réalisant une préparation microscopique de cellules animales et/ou végétales, et/ou d un microorganisme unicellulaire. Faire (en respectant les conventions) un dessin scientifique traduisant les observations réalisées. Partie 8 En cours de Français... S.V.T. Physique-Chimie Technologie Le professeur de Français propose à la classe de Mathieu d'étudier un texte de Charles Darwin. Un débat s'instaure entre ceux qui pensent que l'homme descend du singe et ceux qui ne le croient pas. Qui a raison? Activité 1 : Reprise du débat. Mise en évidence des opinions de chacun sans argument scientifique. Activité 2 : Qui était Darwin? Documents. Notion de classification et de parenté entre les espèces. Activité 3 : Les élèves doivent proposer leur classification pour les espèces proposées. Travail par groupe et présentation à l'oral. Notion de tri, rangement et classification. Nécessité d'utiliser les mêmes attributs. Activité 4 : Classer les espèces proposées selon la classification scientifique. Compléter le tableau des attributs. Former des groupes emboîtés. Notion de lien de parenté. Activité 5 : La place de l'homme. Deuxième série d'espèces. Nouveaux groupes emboîtés. Mise en évidence d'une parenté entre les Primates. Les organismes vivants sont classés en groupes emboîtés définis uniquement à partir des attributs qu ils possèdent en commun. Ces attributs définis par les scientifiques permettent de situer des organismes vivants dans la classification actuelle. Observer, recenser et organiser l information utile afin de créer des groupes emboîtés dans la classification. Observer, recenser et organiser l information utile afin de replacer un organisme vivant de l environnement proche dans la classification actuelle. Situer dans le temps des découvertes scientifiques (évolution des techniques d observation, des représentations des cellules au cours des temps).

9 Partie 9 Au parking à vélo S.V.T. Physique-Chimie Technologie Ce matin, il faisait beau. Mathieu a été autorisé à se rendre au collège en vélo. A 17h, il se rend au parking où il retrouve Sylvain. Ce dernier a un nouveau VTT rouge, 24 vitesses triple plateau. Mathieu est un peu jaloux, mais il sait qu à son prochain anniversaire, il pourra choisir un vélo neuf, une machine «de route». Comment fera-t-il son choix? Sur quels critères se basera-t-il? Activité 1 : 4 vélos proposés. Chaque élève choisit le vélo de son choix et donne la raison de son choix. Notion de fonction d'estime. Activité 2 : Travail de groupe. Les élèves se mettent «dans la peau» de vendeurs et doivent conseiller 6 acheteurs aux profils différents. Activité 3 : Synthèse et réponse au problème posé. Énoncer les critères liés aux fonctions d estime d un objet technique. Identifier les composantes de la valeur d'un objet technique : prix, fiabilité, disponibilité, délai.